變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用2012理課件

1、教學(xué)重難點(diǎn)：1.各種育種方法在改良農(nóng)作物和 培養(yǎng)家蓄品種等方面的應(yīng)用2.各種育種方法的優(yōu)點(diǎn)和局限性第二節(jié) 生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用 可遺傳的變異類型有哪些？基因突變、基因重組、染色體畸變袁隆平:農(nóng)學(xué)家、雜交水稻育種專家。1995年當(dāng)選為中國工程院院士。一個(gè)屬于中國也屬于世界的名字他發(fā)起的“第二次綠色革命”給整個(gè)人類帶來了福音。概念：雜交育種是將 品種的 性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過 和培育，獲得新品種的方法。兩個(gè)或多個(gè)優(yōu)良選擇使位于不同個(gè)體上的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上，即“集優(yōu)”。一、雜交育種優(yōu)點(diǎn)：例1：植物AAbb，aaBB，培育aabb。 請?jiān)O(shè)計(jì)雜交育種方案。讓AAbb植株和aaBB植

2、株雜交，得F1；F1自交，得F2；在F2中選出aabb的植株留種。AaBbAAbb aaBBF1P9 A_B_ : 3A_bb :3 aaB_ :1 aabbF2選出aabb的植株留種遺傳圖解：文字表述：自交篩選連續(xù)自交aaBB矮稈、抗病AaBb高稈、抗病AABB aabb 高稈、抗病矮稈、易感病雜交育種遺傳圖解:F1P9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabbF2F6雜交育種文字表述:讓高稈抗病(AABB)植株和矮稈易感病(aabb)植株雜交，得F1；F1自交，得F2；在F2中選出矮稈抗病(aaB_)植株，讓其連續(xù)自交，淘汰不符合要求的品種，直到不發(fā)生性狀分離為止，即可得純種

3、矮稈抗病(AABB)植株，最后留種。雜交育種方法： 雜交自交選優(yōu)自交選優(yōu) 純種 原理： 基因重組方法： 優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：育種所需時(shí)間較長應(yīng)用：矮稈抗病水稻一、雜交育種雜交自交選優(yōu)自交選優(yōu) 純種 集多種優(yōu)良性狀與一體；操作簡單；能產(chǎn)生新的基因型；AABB高稈、抗病F1PaaBB矮稈、抗病誘變育種X射線水稻產(chǎn)生這種變異的來源是_ 基因突變 這種育種方法稱為_ 二、誘變育種 利用物理因素（如X射線，紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生變異。常用方法： 二、誘變育種輻射誘變化學(xué)誘變X射線、射線、紫外線、激光等亞硝酸、硫酸二乙酯等優(yōu)點(diǎn)： 二、誘變育種提高突變的頻率短時(shí)間內(nèi)改良生物性狀

4、改良作物品質(zhì)，增強(qiáng)抗逆性農(nóng)作物新品種的培育： 新品種具有抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。 如：“黑農(nóng)48號(hào)”大豆；“太輻一號(hào)”小麥；誘變育種應(yīng)用實(shí)例用于微生物育種：如青霉素的選育用于動(dòng)物育種：如家蠶的選育a甲品種 乙品種 F1 F2人工選擇自交F3人工選擇自交性狀穩(wěn)定的新品種a方法屬于常規(guī)育種，一般從F2代開始選種，這是因?yàn)?。選中的個(gè)體還需要經(jīng)過若干代的自交、鑒別，直到_，這是因?yàn)樾缕贩N一定要是 。F2代開始發(fā)生性狀分離純種育種方法（ ）依據(jù)的原理（ ）雜交育種基因重組AB不發(fā)生分離為止農(nóng)業(yè)上常用的育種方法如下：b種子搭載人造衛(wèi)星到太空返回地面種植性狀穩(wěn)定的新品種方法中搭載的種子應(yīng)當(dāng)是 (干

5、燥的、萌發(fā)的、休眠的)；種子返回地面種植后，其變異 ，所以要對(duì)其行人工選擇。萌發(fā)的不定向育種方法（ ）依據(jù)的原理（ ）誘變育種 基因突變 紫外線具有殺菌和誘變功能。用相同劑量、不同波長的紫外線處理兩組等量的酵母菌，結(jié)果如下紫外線波長(nm)存活率(%)突變數(shù)(個(gè))260605010028010001 據(jù)表推斷，在選育優(yōu)良菌種時(shí)，應(yīng)采用的紫外線波長及依據(jù)是 ( )A260nm；酵母菌存活率較低 B260nm；酵母菌突變數(shù)多 C280mn；酵母菌存活率高 D280nm；酵母菌突變數(shù)少 B 課時(shí)2二、單倍體育種可采用的快速育種方法？ 品種1：寬葉、不抗病（AAbb）植株 品種2：窄葉、抗?。╝aBB

6、）植株 欲得：寬葉、抗?。ˋABB）植株一般由未受精的配子直接發(fā)育而來。常用技術(shù)：花藥離體培養(yǎng)單倍體的形成 自然條件:人工條件: 減數(shù)分裂秋水仙素處理愈傷組織 P AAbb aaBBF1 AaBb 取其花粉 花藥離體培養(yǎng) 純種植株 AABB、 aaBB、AAbb 、 aabb 單倍體植株秋水仙素處理，使染色體加倍 幾年時(shí)間？ 品種1:植物寬葉、不抗?。ˋAbb）; 品種2:窄葉、抗?。╝aBB），如何快速獲得寬葉、抗病的優(yōu)良品種（AABB）？(2)單倍體育種實(shí)例:優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限。排除顯隱性干擾，提高效率 AB、aB、Ab、ab方法？花藥取自_代?F12年AABBAB、aB、Ab、ab

7、寬葉不抗病窄葉抗病寬葉不抗病寬葉不抗病窄葉抗病窄葉不抗病寬葉抗病類型雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)雜交、選擇、純合化集優(yōu)育種時(shí)間長基因重組幾種主要育種方法的比較花藥離體培養(yǎng)，再秋水仙素處理明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜染色體畸變類型雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)雜交、選擇、純合化用物理或化學(xué)方法處理秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗集優(yōu)提高突變率,大幅度改良性狀,改良作物品質(zhì)器官大型，營養(yǎng)含量高育種時(shí)間長需大量處理材料發(fā)育遲，結(jié)實(shí)率低，只適用于植物基因突變?nèi)旧w變異染色體畸變基因重組幾種主要育種方法的比較花藥離體培養(yǎng)，再秋水仙素處理明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜染色體

8、畸變四倍體草莓二倍體草莓三、多倍體育種1. 多倍體的細(xì)胞通常比二倍體的細(xì)胞大，細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物相對(duì)含量高、抗逆性強(qiáng)。2. 發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。（1）多倍體細(xì)胞的特點(diǎn):資 料正常水稻有兩個(gè)染色體組，四倍體水稻的干粒重量是二倍體水稻的兩倍，蛋白質(zhì)含量提高5%10%，單位面積增產(chǎn)達(dá)50以上；四倍體水稻長得特別茂盛，能開花結(jié)果，但生長期特別長，甚至要幾年才能成熟！紡錘體形成受到破壞，導(dǎo)致已復(fù)制的染色體不能拉向兩極，細(xì)胞不能一分為二，形成染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。 親 代（2N） 4N染色體加倍有絲分裂新枝條（4N）開 花 (4N)卵細(xì)胞（2N） 精 子（2N）受精卵（4N） 子 代（4N）（2）多倍體的形成自

9、然條件：溫度驟變、射線影響了細(xì)胞分裂時(shí) 。 人工條件：紡錘體的形成細(xì)胞分裂前期（2）多倍體的形成a、低溫b、秋水仙素作用對(duì)象：作用機(jī)理：作用時(shí)期：(一種植物堿，不是植物激素)處理_或_。萌發(fā)的種子幼苗實(shí)例：（3）人工誘導(dǎo)多倍體的方法原理：染色體畸變?nèi)扼w無籽西瓜秋水仙素四倍體（母本）二倍體（父本）雜交花粉刺激聯(lián)會(huì)紊亂三倍體種子第一年第二年三倍體植株(4)例1：無籽西瓜(三倍體)的培育三倍體無耔西瓜用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗 植株；四倍體二倍體秋水仙素四倍體（母本）二倍體（父本）雜交雜交聯(lián)會(huì)紊亂三倍體第一年第二年三倍體植株為什么秋水仙素在苗期使用? 苗期植物有很旺盛的分生組織，秋水仙素能夠抑制

10、細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。 二倍體秋水仙素四倍體（母本）二倍體（父本）雜交聯(lián)會(huì)紊亂三倍體第一年第二年三倍體植株四倍體（）二倍體（） 倍體種子三倍體種子發(fā)育成的 為 倍體植株。三三三倍體西瓜為什么沒有種子? 三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子，所以沒有種子。 思考：三倍體開花后，授以二倍體花粉目的？刺激三倍體子房發(fā)育成西瓜例、香蕉的培育香蕉的祖先為野生芭蕉，個(gè)小而多種子，無法食用。香蕉的培育過程如下：野生芭蕉2n有籽香蕉4n加倍野生芭蕉2n無籽香蕉3n五、轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種抗蟲棉普通棉花將蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基

11、因?qū)朊拗昙?xì)胞內(nèi)并實(shí)現(xiàn)成功表達(dá)。轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國) 基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。 石油污染的河流原理： 基因重組 優(yōu)點(diǎn)：水平：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙針對(duì)性強(qiáng)，定向改造生物性狀。轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種總結(jié)分子水平缺點(diǎn)：技術(shù)難度大、轉(zhuǎn)基因食物存在安全性問題例：以下敘述，正確的是A.基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程B.基因工程育種不能在兩個(gè)物種間進(jìn)行C.基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變D.基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是目的性強(qiáng)分子水平基因重組能進(jìn)行能使植物表達(dá)出動(dòng)物蛋白的育種方法是（ ）A單倍體育種 B雜交育種 C基因工程育種 D多倍體育種 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指（ ）A 提供基因的動(dòng)物 B 基因組中增加外源基因的動(dòng)物 C 能產(chǎn)生蛋白