《生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用》優(yōu)教課件

第二節(jié)生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用小麥銹病小麥高稈（D）對矮稈（d）為顯性，抗銹?。═）對不抗銹?。╰）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），如果你是袁隆平，怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？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)中應(yīng)用。3．舉例說出單倍體育種、多倍體育種過程與特點。4．舉例說出轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其應(yīng)用。雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種轉(zhuǎn)基因技術(shù)原理：基因重組方法：雜交→自交→選優(yōu)→自交→優(yōu)選→…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。雜交育種優(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。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。誘變育種缺點：應(yīng)用：太空辣椒等的培育、青霉菌的選育等、在家蠶篩選中的應(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(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇機(jī)會。

太空育種：太空辣椒平均單個重達(dá)500克，果實中維生素C的含量提高了10%～25%；黃瓜1根達(dá)1米多長；“航天芝麻1號”不僅個大，而且單株蒴果達(dá)98粒以上；水稻蛋白質(zhì)含量可提高8.7%～12%。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(jìn)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(dá)到50000單位/mL～60000單位/mL。中間為青霉菌，周圍是細(xì)菌雜交育種與誘變育種的比較方法比較雜交育種誘變育種原理處理方法優(yōu)點缺點例子基因重組基因突變、染色體結(jié)構(gòu)變異雜交、選擇、純和化用理化因素誘導(dǎo)生物變異再人工選擇將不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上提高突變頻率；短期內(nèi)有效改良某些性狀；增強(qiáng)抗逆性育種的時間長有利變異少，需處理大量材料優(yōu)良番茄品種的培育青霉素高產(chǎn)菌株的培育原理：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）自交純合子單倍體育種原理：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；低溫處理優(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。多倍體育種二倍體有籽西瓜三倍體無籽西瓜？母本父本無籽西瓜的培育去雄授粉母本（四倍體）父本（二倍體）有籽西瓜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)會紊亂多倍體育種單倍體育種原理常用方法優(yōu)點缺點染色體組成倍增加染色體組成倍減少得到單倍體，再加倍后得到純種秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗花藥離體培養(yǎng)后，人工誘導(dǎo)染色體加倍器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分明顯縮短育種年限適用于植物，在動物方面難以開展技術(shù)較復(fù)雜，須與雜交育種配合多倍體育種與單倍體育種的比較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(qiáng)，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。原理:方法:優(yōu)點:提取目的基因→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→基因表達(dá)→篩選出符合要求的新品種。轉(zhuǎn)基因技術(shù)技術(shù)復(fù)雜，操作要求精細(xì)，難度大；安全問題。缺點:應(yīng)用: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。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的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄遺傳育種雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種原理優(yōu)缺點基因重組基因突變?nèi)旧w畸變?nèi)旧w畸變基因重組集中多個優(yōu)良性狀，但時間較長產(chǎn)生新基因，但方向不可控制，多為有害明顯縮短育種年限營養(yǎng)器官大，有機(jī)物積累較多目的性強(qiáng)，但技術(shù)操作難度大1、下列有關(guān)單倍體的敘述正確的是（）

A.體細(xì)胞含一個染色體組的個體

B.體細(xì)胞含奇數(shù)染色體數(shù)個體

C.體細(xì)胞含本物種配子染色體數(shù)的個體

D.體細(xì)胞含奇數(shù)染色體組數(shù)個體C2、蘿卜和甘藍(lán)雜交，能得到的種子一般是不育的，但偶爾發(fā)現(xiàn)個別種子種下去后可以產(chǎn)生能育的后代，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是（）

A.基因自由組合B.染色體結(jié)構(gòu)變異

C.基因突變D.染色體加倍D3、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(jìn)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C4、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。（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