《第二節(jié) 生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用》課件.pptx

1、第二節(jié) 生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用,第二節(jié) 生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用課件,例：小麥高稈（D）對(duì)矮稈（d）為顯性，抗銹病（T）對(duì)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）？,想一想：植物雜交育種的方法,銹病,雜交育種參考方案, 高抗 矮不抗,F 高抗,F,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,矮抗 矮不抗,ddTt,ddTT,雜交,F3,經(jīng)過幾次連續(xù)不 斷地自交和選優(yōu),1簡(jiǎn)述雜交育種的過程。（重點(diǎn)） 2說出人工誘變的方法和誘變育種的主要特點(diǎn)，舉例說明雜交

2、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(diǎn)。（重、難點(diǎn)） 4舉例說出轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其應(yīng)用。,原理：,基因重組。,方法：,雜交自交選優(yōu)自交選優(yōu),概念：,將兩個(gè)或多個(gè)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,試一試：動(dòng)物的雜交育種方法,假設(shè)現(xiàn)有長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）,長(zhǎng)毛折耳貓,短毛折耳貓,長(zhǎng)毛立耳貓,長(zhǎng)立 長(zhǎng)折 短立 短折,Bbee,BBee,BBee,Bbee,bbee,bbee,長(zhǎng)折,短折,長(zhǎng)折,長(zhǎng)折,短折,雜交,P,F

3、,F,F3,長(zhǎng)折,短折,優(yōu)點(diǎn)：,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)”，能產(chǎn)生新的基因型。,缺點(diǎn)：,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(huì)出現(xiàn)性狀分離現(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(shí)間較長(zhǎng)，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？,原理：,基因突變和染色體畸變。,方法：,物理方法(紫外線、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(diǎn)：,產(chǎn)生新的基因和新的性狀，能提高變異的頻率，能大幅度改良某些性狀。,二、

4、誘變育種,缺點(diǎn)：,應(yīng)用：,太空辣椒等的培育、青霉菌的選育、家蠶篩選等,誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)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，增加選擇的機(jī)會(huì)。,太空育種 太空辣椒平均單個(gè)重達(dá)500克，果實(shí)中維生素C的含量提高了10%25%；1根黃瓜達(dá)1米多長(zhǎng)；“航天芝麻1號(hào)”不僅個(gè)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 例如青霉菌的選育。1943年從自然界分離出來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來(lái)人們對(duì)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50 000單位/mL60 0

5、00單位/mL。,中間為青霉菌，周圍是細(xì)菌,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(shí)間內(nèi)得到抗病紅果肉（ddRR）？,單倍體植株,DDRR 易感、紅,ddrr 抗病、黃,DdRr 易感、紅,花藥離體培養(yǎng),DR,Dr,dR,dr,秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍,DDRR,DDrr,ddRR,ddrr,F1,配子,單倍體育種,抗病、黃,原理：,染色體畸變(數(shù)目變異),優(yōu)點(diǎn)：,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

6、種,二倍體有籽西瓜,三倍體無(wú)籽西瓜,？,母本,父本,無(wú)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(wú)籽西瓜,花粉刺激,（提供生長(zhǎng)素）,聯(lián)會(huì)紊亂,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(diǎn)：,莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子較大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量較多。,應(yīng)用：,三倍體無(wú)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,轉(zhuǎn)基因技術(shù),2008-11-3 紅網(wǎng) 11月1日，轉(zhuǎn)基因藍(lán)玫瑰亮相日本東京國(guó)際花卉博覽會(huì)。這種藍(lán)玫瑰被植入三色紫羅蘭所含的一種能刺激藍(lán)色素產(chǎn)生的基因，花瓣因而自然呈現(xiàn)藍(lán)色。

7、,真正藍(lán)玫瑰面世,？,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(dòng)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(diǎn):,缺點(diǎn):,應(yīng)用:,提取目的基因?qū)⒛康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞基因表達(dá)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(dòng)物等。,五、基因工程育種,生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國(guó)),乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷),轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒,【例】(2013大綱版)下列實(shí)踐活動(dòng)包含基因工程技術(shù)的是() A.水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍,獲得基因型純合新品

8、種 B.抗蟲小麥與矮稈小麥雜交,通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥 C.將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞,經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株 D.用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆,C,【解題關(guān)鍵】解答本題應(yīng)注意“基因工程”和“誘變育種”的區(qū)別:二者雖然都涉及“基因”,但前者是把外源基因?qū)肓硪环N生物的細(xì)胞內(nèi),而后者指自身基因內(nèi)部堿基對(duì)的增加、缺失或替換。,【解析】本題考查基因工程和育種等知識(shí)。單倍體育種的原理是染色體變異,獲得的基因型純合新品種未涉及基因工程,A錯(cuò)誤;雜交育種的原理是基因重組,也未涉及基因工程,B錯(cuò)誤;抗病基因是外源基因,屬于目的基因,其導(dǎo)入玉米細(xì)胞的過程屬于基

9、因工程,C正確;誘變育種的原理是基因突變,其改變的是自身基因,而不是外源基因,D錯(cuò)誤。,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(diǎn),基因重組,基因突變,染色體畸變,染色體畸變,基因重組,集中多個(gè)優(yōu)良性狀，但時(shí)間較長(zhǎng),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(yíng)養(yǎng)器官大，有機(jī)物含量高,目的性強(qiáng)，但技術(shù)操作難度大,1.假如水稻高稈(D)對(duì)矮稈（d）為顯性，抗稻瘟?。≧） 對(duì)易感稻瘟病（r）為顯性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳，用一 個(gè)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、B,A.F2中出現(xiàn)既

10、抗病又抗倒伏類型的基因型為ddRR和ddRr B.F2中出現(xiàn)既抗病又抗倒伏類型的比例為3/16 C.僅利用F1的花藥進(jìn)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,2. 在下列幾種育種方法中，可以改變?cè)谢蚍肿咏Y(jié)構(gòu)的是（ ） A.雜交育種 B.誘變育種 C.單倍體育種 D.多倍體育種,B,3.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(dú)特之處是（ ） A.可將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)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

11、縮短育種年限，后代性狀穩(wěn)定快,C,4.當(dāng)“神舟”六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。他們是：生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了115小時(shí)32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。,回答： （1）作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)新的變異特征。這種變異的來(lái)源主要是植物種子經(jīng)太空中的 輻射后，其 發(fā)生變異。請(qǐng)預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的新的變異對(duì)人類是否有益? ，你判斷的理由是_。 （2）試舉出這種育種方法的優(yōu)點(diǎn)： _。,宇宙射線等,基因,不一定,基因突變是不定向的,變異頻率高，大幅度改良某些性狀,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(x0)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(cè)能穩(wěn)定遺傳的約為_株。,（2）上述育種方法是_。利用