高中生物生物變異在生產(chǎn)上應(yīng)用同步授課浙科必修

高中生物生物變異在生產(chǎn)上應(yīng)用同步授課浙科必修第1頁/共32頁1．簡述雜交育種的過程。2．說出人工誘變的方法和誘變育種的主要特點，舉例說明雜交育種和誘變育種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。3．舉例說出單倍體育種、多倍體育種的過程與特點。4．舉例說出轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其應(yīng)用。第2頁/共32頁［問題情景］例1：小麥高稈（D）對矮稈（d）為顯性，抗銹?。═）對不抗銹病（t）為顯性，現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt）兩個品系，根據(jù)你前面所學(xué)的遺傳變異基本規(guī)律的有關(guān)知識，你能否設(shè)計一個育種步驟，得到矮稈抗銹病的優(yōu)良品種（ddTT）？①請你寫出育種的步驟；②用遺傳圖解表示出育種過程。第3頁/共32頁雜交育種參考方案Ｐ高抗矮不抗

Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗矮不抗ddTtddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)經(jīng)過幾次連續(xù)不斷的自交和選優(yōu)第4頁/共32頁原理：基因重組方法：雜交→自交→選優(yōu)→自交概念：雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。一、雜交育種第5頁/共32頁優(yōu)點：使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即“集優(yōu)”，能產(chǎn)生新的基因型。缺點：雜交育種只能將已有的基因重組，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)分離現(xiàn)象，育種過程緩慢。第6頁/共32頁雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時間較長，你知道在什么情況下能夠產(chǎn)生新的基因嗎？可以用什么方法處理？易感病、紅果肉抗病、黃果肉誘變育種誘變育種有哪些方法？第7頁/共32頁原理：基因突變和染色體畸變。方法：物理方法(紫外線、α射線、X射線等)或化學(xué)方法(亞硝酸、堿基類似物等)處理，再選擇符合要求的變異類型。優(yōu)點：產(chǎn)生新的基因型和新的性狀，能提高變異的頻率，能大幅度改變某些性狀。二、誘變育種第8頁/共32頁缺點：應(yīng)用：太空辣椒等的培育、青霉菌的選育等家蠶篩選中的應(yīng)用誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀。要想克服這些局限性，可以擴大誘變后代的群體，增加選擇的機會。第9頁/共32頁太空育種太空辣椒平均單個重達500克，果實中維生素C的含量提高了10%～25%；黃瓜1根達1米多長；“航天芝麻1號”不僅個大，而且單株蒴果達98粒以上；水稻蛋白質(zhì)含量可提高8.7%～12%。第10頁/共32頁微生物育種例如青霉素的選育。1943年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來人們對青霉菌進行多次X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達到50000～60000單位/mL。中間為青霉菌，周圍是細(xì)菌第11頁/共32頁易感病、紅果肉（DDRR）抗病、黃果肉(ddrr)除了雜交育種以外，還有什么其他方法可以在較短的時間之內(nèi)得到抗病紅果肉（ddRR）？第12頁/共32頁單倍體植株DDRR易感、紅ddrr抗病、黃DdRr易感、紅花藥離體培養(yǎng)DRDrdRdr秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍DDRRDDrrddRR抗病、黃ddrrF1配子單倍體育種第13頁/共32頁原理：

染色體畸變(數(shù)目變異)

優(yōu)點：

明顯縮短育種年限方法：花藥離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理二倍體植株花藥離體培養(yǎng)單倍體植株人工誘導(dǎo)染色體加倍恢復(fù)成二倍體植株（純合子）自交純合子三、單倍體育種第14頁/共32頁二倍體有籽西瓜三倍體無籽西瓜？第15頁/共32頁母本父本無籽西瓜的培育第16頁/共32頁去雄授粉母本（四倍體）父本（二倍體）有籽西瓜第17頁/共32頁普通西瓜植株種下去三倍體植株無籽西瓜花粉刺激（提供生長素）聯(lián)會紊亂第18頁/共32頁原理：染色體畸變(數(shù)目變異)方法：用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗；優(yōu)點：莖稈粗壯，葉片、果實和種子較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量較多。應(yīng)用：三倍體無籽西瓜的培育

八倍體小黑麥的培育

低溫處理。四、多倍體育種第19頁/共32頁轉(zhuǎn)基因技術(shù)2008-11-3

紅網(wǎng)11月1日，轉(zhuǎn)基因藍玫瑰亮相日本東京國際花卉博覽會。這種藍玫瑰被植入三色紫羅蘭所含的一種能刺激藍色素產(chǎn)生的基因，花瓣因而自然呈現(xiàn)藍色。真正藍玫瑰面世？第20頁/共32頁基因重組不受生物親緣關(guān)系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性強，科技含量高，可以培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)或具有特殊用途的動植物品種。技術(shù)復(fù)雜，操作要求精細(xì)，難度大；安全問題。原理:方法:優(yōu)點:缺點:應(yīng)用:提取目的基因→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→基因表達→篩選出符合要求的新品種。能分泌人類胰島素的大腸桿菌菌株的獲得，抗蟲棉，轉(zhuǎn)基因動物等。五、基因工程育種第21頁/共32頁生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄第22頁/共32頁1、假如水稻高稈(D)對矮稈（d）為顯性，抗稻瘟?。≧）對易感稻瘟病（r）為顯性，兩對性狀獨立遺傳，用一個純合易感病的矮稈品種（抗倒伏）與一純合抗病高稈品種（易倒伏）雜交。下列說法正確的是（多選）（）A、F2中出現(xiàn)既抗病又抗倒伏類型的基因型為ddRR和ddRrB、F2中出現(xiàn)既抗病又抗倒伏類型的比例為3/16C、僅利用F1的花藥進行離體培養(yǎng)就可以提前獲得所需的既抗病又抗倒伏類型D、用秋水仙素處理F1可以得到4種表現(xiàn)型的后代AB第23頁/共32頁2、農(nóng)作物育種上常采用的方法有：誘變育種、雜交育種、多倍體育種、單倍體育種等。它們的理論依據(jù)依次是（）①基因突變②基因互換③基因重組④染色體畸變A、①③④④B、④③①②C、②④①③D、①②④③A第24頁/共32頁3、中國返回式衛(wèi)星搭載的水稻種子由太空返回后，經(jīng)地面種植培養(yǎng)出的水稻穗多、粒大、營養(yǎng)成分高，這種育種方法屬于（）A、雜交育種B、誘變育種C、單倍體育種D、多倍體育種B第25頁/共32頁4、與雜交育種、單倍體育種、基因工程育種等育種方法比較，盡管人工誘變育種具有很大的盲目性，但是該育種方法的獨特之處是（）A、可將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個品種上B、育種周期短，加快育種進程C、改變基因結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造前所未有的性狀類型D、能夠明顯縮短育種年限，后代性狀穩(wěn)定快C第26頁/共32頁5、某育種學(xué)家在農(nóng)田中發(fā)現(xiàn)一株大穗不抗病的小麥（控制麥穗大與小的基因分別用D、d表示，控制不抗病與抗病的基因分別用T、t表示），自花傳粉后獲得60粒種子，這些種子發(fā)育成的小麥中有15株為大穗抗病，有x(x≠0)株為小穗抗病，其余都不抗病。分析回答下列問題：（1）15株大穗抗病小麥的基因型為____，其中從理論上推測能穩(wěn)定遺傳的約為____株。第27頁/共32頁（2）上述育種方法是____。利用該株大穗不抗病小麥選育能穩(wěn)定遺傳的大穗抗病小麥經(jīng)常采用的育種方法是____，其具體步驟是：a.采集該株小麥的____以獲得單倍體幼苗。b.用一定濃度的____使其染色體數(shù)目加倍。c.選出____個體。（3）采用____方法可以鑒定出抗病植株。第28頁/共32頁答案：（1）DDtt或Ddtt5（2）雜交育種單倍體育種a.花藥（或花粉）進行離體培養(yǎng)b.秋水仙素溶液處理幼苗c.大穗抗?。?）病原體感染第29頁/共32頁遺傳育種雜交育種誘變