生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用(上課)

生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用這些西瓜是怎樣得到的呢？方形西瓜是怎樣“煉〞成的問題1：收獲這些西瓜的種子播種后，子代西瓜的形狀如何？問題2:如何獲得可遺傳“方形〞性狀的西瓜？思考：誘變育種1、農(nóng)作物強輻射，微重力和高真空等太空綜合環(huán)境因素誘發(fā)植物種子的基因變異

加速育種的進(jìn)程。應(yīng)用例子：2、微生物青霉菌最初從發(fā)霉的甜瓜上發(fā)現(xiàn)，這種野生的青霉菌分泌的青霉素很少。青霉素是第一種能夠治療肺炎、腦膜炎等人類疾病的抗生素。但產(chǎn)量只有20單位/mL。后來，人們對青霉菌進(jìn)行X射線、紫外線照射以及化學(xué)誘變，培育成了青霉素產(chǎn)量很高的菌株，目前產(chǎn)量已經(jīng)可以到達(dá)50000單位/mL～60000單位/mL。大幅度改進(jìn)生物的性狀。一、誘變育種2.方法：人工誘變1.原理：基因突變，染色體畸變物理方法(紫外線、α射線、宇宙射線、失重等)化學(xué)方法(亞硝酸、秋水仙素、硫酸二乙酯等)3.應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物育種和微生物育種。誘變育種的優(yōu)缺點優(yōu)點：缺點：①提高突變頻率?！?00~1000倍〕盲目性大，有利變異少，需處理大量材料能不能控制突變方向？②加速育種的進(jìn)程。③大幅度改進(jìn)生物的性狀。雜交水稻雜種優(yōu)勢：基因型不同的兩個親本，雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。

騾子要比馬省草料省得多，而且力量也比馬大，是一種省吃能干的牲畜，但它不能生育。利用的原理是：基因突變？基因重組？染色體變異？1.概念

利用基因重組原理，有目的的將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀組合在一起，培育出更優(yōu)良的新品種。二、雜交育種黃果肉那么具有較強的抗病能力。紅果肉的番茄比較受消費者的喜愛，但它容易感染疾?。灰赘胁?、紅果肉（AABB）抗病、黃果肉(aabb)VS開動腦筋：如何得到抗病的紅番茄呢？二、雜交育種過程F3P抗病、黃果肉

aabb×

感病、紅果肉

AABBF1

感病、紅果肉

AaBb↓↓×F2A_B_A_bbaaB_aabb抗紅aaB_

aabb抗紅

抗黃↓×原理？

雜交

選優(yōu)

自交自交

選優(yōu)基因重組…

自交×…二、雜交育種基因重組1、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)〞；2、操作簡單。育種周期長，工作量大。原理：

方法：

優(yōu)點：缺點：雜交→自交→選優(yōu)→連續(xù)自交→選優(yōu)雜交后代會出現(xiàn)性狀別離，進(jìn)行純化所需時間長?！沧越贿x擇需五~六代,甚至十幾代)如何加速？三、單倍體育種

1.單倍體：由配子〔花藥〕發(fā)育而來的個體。植株小而弱、且高度不育。2.方法：花藥離體培養(yǎng)；染色體加倍，成為可育的純合子?；ㄋ幓ǚ哿Ｈ斯か@得單倍體植株：花藥離體培養(yǎng)技術(shù)花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗可育的純合子秋水仙素處理(誘導(dǎo)染色體數(shù)加倍)AB、Ab、aB、abAB、Ab、aB、abAABB、AAbb、aaBB、aabb早熟抗病花藥花藥

AB

AbaB

ab單倍體

AB

AbaB

ab

AAbbaaBB

aabb純合子AABB抗病紅果P抗病、黃果肉

aabb×易感病、紅果肉

AABBF1易感病、紅果肉

AaBb↓雜交花藥離體培養(yǎng)

秋水仙素篩選產(chǎn)生配子三、單倍體育種

4條染色體8條染色體無紡綞體形成

復(fù)制著絲點分裂無紡綞絲牽引細(xì)胞分裂體細(xì)胞有絲分裂：秋水仙素作用時間：前期基因突變：間期三、單倍體育種

1.原理：染色體畸變〔染色體組：先減倍，再加倍〕3.優(yōu)點：明顯縮短育種年限；排除顯隱性干擾2.方法：雜交獲得F1；花藥離體培養(yǎng)；秋水仙素加倍4、缺點：技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交配合四、多倍體育種多倍體特點：器官大，細(xì)胞中有機物含量高，抗逆性強。缺點：結(jié)實率較低，發(fā)育緩慢。據(jù)統(tǒng)計,帕米爾高原上的植物65%以上是多倍體。自古以來，西瓜都是有種子。在炎熱的夏季，當(dāng)人們大嚼味甜多汁的西瓜以消暑解渴之際，卻不得不頻頻地吐出西瓜子，實有厭煩之感。因此，人們早就渴望獲得無子西瓜，以除美中缺乏。但是，這種奇想能夠?qū)崿F(xiàn)嗎？想一想:1、為什么用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗或萌發(fā)的種子？2、三倍體西瓜為什么無籽？3、兩次傳粉的作用有什么不同？4、三倍體植株的無籽性狀是否可遺傳？想一想:5、親本基因型如下圖，那么第一年的瓜瓤基因型？種子中胚的基因型？6、第二年無籽西瓜的瓜瓤基因型？aabbAABBAAAABBBBAAaBBb普通小麥(六倍體)AABBDD小黑麥(二倍體)(RR)X多倍體育種實例：八倍體小黑麥的培育八倍體小黑麥AABBDDRR一定濃度秋水仙素處理ABDR配子P四倍體小黑麥ABDRF1可育的異源八倍體四、多倍體育種1.原理：染色體畸變〔染色體組加倍〕2.方法:3.優(yōu)點：操作簡單，能較快獲得所需品種4.缺點：一般只適合于植物，發(fā)育延遲，結(jié)實率低。低溫處理秋水仙素多倍體育種是否適用于動物5.思考：新問題：北極海魚有抗凍基因如何得到抗凍的番茄？抗凍基因北極海魚重組DNA

番茄導(dǎo)入運載體

五、轉(zhuǎn)基因技術(shù)抗凍基因表達(dá)抗凍番茄蘇云金桿菌抗蟲基因棉花抗蟲棉花表達(dá)導(dǎo)入＋運載體

五、轉(zhuǎn)基因技術(shù)〔異源〕基因重組定向改變生物的性狀，〔針對性強、效率高〕打破物種界限，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙技術(shù)復(fù)雜，操作難度大。破壞生態(tài)環(huán)境、威脅人類健康。

原理:方法:優(yōu)點:缺點:提取目的基因→目的基因與運載體結(jié)合→導(dǎo)入受體細(xì)胞→檢測基因表達(dá)。名稱原理方法優(yōu)點缺點雜交→自交→選育總結(jié)：雜交育種基因重組集優(yōu)育種周期長單倍體育種多倍體育種轉(zhuǎn)基因育種染色體畸變基因重組花藥離體培養(yǎng)，秋水仙素處理加倍秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞縮短育種年限操作簡單，能較快獲得所需品種器官大，營養(yǎng)豐富定向改造；克服遠(yuǎn)緣雜交不親和技術(shù)復(fù)雜，存在平安問題發(fā)育延遲，結(jié)實率降低，多限于植物技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合，多限于植物染色體畸變誘變育種基因突變輻射、化學(xué)誘變提高變異頻率，加快育種進(jìn)程，大幅改進(jìn)性狀盲目性大，有利變異少，需處理大量材料1、用普通小麥(六倍體)的成熟花粉培育出來的植株是A．多倍體

B．含有三個染色體組C．單倍體植株

D．高度不育植株

BCD2、以下關(guān)于“衛(wèi)星87-2〞青椒〔太空椒〕的說法正確的選項是A．屬于基因突變

B．屬于空間技術(shù)育種C．充分利用了空間技術(shù)進(jìn)行定向突變AB3、在生產(chǎn)實踐中，欲想獲得無子果實，常采用的方法有A．人工誘導(dǎo)多倍體育種

B．人工誘變育種C．單倍體育種

A3、在生產(chǎn)實踐中，欲想獲得無子果實，常采用的方法有A．人工誘導(dǎo)多倍體育種

B．人工誘變育種C．單倍體育種

A4、某地區(qū)生長的野生植物類群中出現(xiàn)了許多變異植株。請分析答復(fù)有關(guān)問題：〔1〕植株的可遺傳變異類型中，只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中的是

。〔2〕局部變異植株與正常植株相比，莖稈粗壯，營養(yǎng)物質(zhì)含量明顯增加。原因是環(huán)境因素影響了這些植株有絲分裂中

的形成，導(dǎo)致

成倍增加?！?〕某種植物有甲、乙兩株突變植株，對它們同一基因形成的mRNA進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)甲的第二個密碼子中第二個堿基C變?yōu)閁，乙的第二個密碼子中第二個堿基前多了一個U，那么與正常植株相比

的性狀變化大。〔4〕通過基因工程來培育新品種的主要優(yōu)勢是

。

基因重組紡錘體染色體數(shù)目定向地改造生物的遺傳性狀乙5、以下圖A、B分別表示兩種培育新品種的原理、方法。據(jù)圖答復(fù)：〔1〕A圖所示的育種方法是

________

，育種原理是

________

；〔2〕B圖所表示的育種方法叫____________________，育種原理是

________

；如果兩對基因位