生物：第四章《第二节生物变异在生产中的应用》课件8浙科版必修2

4.2生物变异在生产上的应用2004年十大感动中国人物年十大感动中国人物 颁奖辞颁奖辞 他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师时，已具有颠覆世界权威的胆识；当他名村教师时，已具有颠覆世界权威的胆识；当他名满天下时，却仍专注于田畴。淡薄名利，一介农满天下时，却仍专注于田畴。淡薄名利，一介农夫，播撒智慧，收获富足。他毕生的梦想，就是夫，播撒智慧，收获富足。他毕生的梦想，就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪，最是风让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪，最是风流流 袁隆平袁隆平 。小麦小麦 高秆（高秆（ D）对矮）对矮秆（秆（ d）为显性，抗锈病）为显性，抗锈病（ T）对不抗锈病（）对不抗锈病（ t）为）为显性，现有纯合的高秆抗显性，现有纯合的高秆抗锈病小麦（锈病小麦（ DDTT）和矮秆）和矮秆不抗锈病小麦（不抗锈病小麦（ ddtt），），如果你是袁隆平，怎样才如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品能得到矮秆抗病的优良品种（种（ ddTT）？）？原理： 基因重组基因重组方法： 优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即个体上，即 “ 集优集优 ” ,能产生新的基因型。能产生新的基因型。缺点： 育种过程缓慢，时间长。育种过程缓慢，时间长。杂交杂交 自交自交 选优选优 自交自交概念： 杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，在经过选择和培育，获得新交配集中在一起，在经过选择和培育，获得新品种的方法。品种的方法。一、杂交育种杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，你知道在什么情况下能够产生新的基因吗？可以用什么方法处理？知识归纳总结 问题情景问题情景资料分析 ：我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达 600kg， 最高达 750kg， 蛋白质含量增加 8%-20%，生长期平均缩短 10天。请回答：（ 1）水稻产生这种变异的来源是 _，产生变异的原因是 _。 基因突变基因突变 各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。子结构发生改变。 （ 2）这种方法育种的优点有 _。能提高突变频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状 利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。从变异后代中选育新品种的过程。有利个体少，工作量大，盲目性。有利个体少，工作量大，盲目性。二、诱变育种二、诱变育种概念概念 ：原理原理 ： 基因突变、染色体畸变基因突变、染色体畸变优点优点 ： 1、提高突变率、提高突变率 2、加速育种进程、加速育种进程 3、创、创造生物新品种、新类型造生物新品种、新类型缺点缺点 ：方法方法：辐射诱变、化学诱变辐射诱变、化学诱变诱变育种诱变育种 太空育种太空育种空间生命科学 ：高真空 (108pa)微重力 (104g)强辐射 (尤其是危害性极大的 HZE）诱变育种诱变育种 太空育种太空育种用于微生物育种 ：例如青霉素的选育。 1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素 20单位 /mL。 后来人们对青霉菌多次进行 X射线 、紫外线 照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到 5000060000单位 /mL。中间为青霉菌，周围是细菌。 什么叫做单倍体？体细胞中含有本物种 配子 染色体数目的个体特点： 弱小，高度不育假设能诱导单倍体染色体加倍，一般能成为可育的纯合子秋水仙素的作用原理 在细胞分裂过程中，抑制纺锤体的形成，最终导致染色体数目加倍。三、单倍体育种 方法：花药离体培养 原理：单倍体植株 (幼苗 ) 纯种植株秋水仙素染色体畸变减数分裂配子 AB Ab aB ab单倍体幼苗AB Ab aB ab三、单倍体育种过程AAbb aaBB aabb纯合子 AABB宽叶、抗病秋水仙素P 宽叶、不抗病 AAbb 窄叶、抗病 aaBBF1 宽叶、抗病 AaBb花药离体培养杂 交花药离体培养秋水仙素筛 选育种程序 :(书本 84页第 2段 )P 宽叶、不抗病 AAbb 窄叶、抗病 aaBBF1 宽叶、抗病 AaBb 选育出需要的 宽叶、抗病 品种F2 A_B_宽叶、抗病A_bb aaB_ aabbAABBF6减数分裂配子 AB Ab aB ab单倍体 AB Ab aB abAAbb aaBB aabb纯合子 AABB宽叶、抗病第1年第2年若从播种到收获种子需要一年 ,则培育出能稳定遗传的宽叶、抗病的品种至少需要几年 ?连续自交三、单倍体育种 方法：花药离体培养 优点： 原理：单倍体植株 (幼苗 ) 纯种植株秋水仙素染色体畸变缩短了育种年限（ 2年）；获得的后代均为纯种个体多倍体有哪些特点？多倍体有哪些特点？四、多倍体育 种西北农林科技大学培育的四倍体陕桑 402单株三倍体香蕉二倍体有籽西瓜三倍体无籽西瓜例 :无籽香蕉的形成香蕉的祖先为野生芭蕉，个小多籽，无法食用。无籽香蕉的培育过程如下：野生芭蕉2n有籽香蕉4n秋水仙素野生芭蕉2n无籽香蕉3n二倍体秋水仙素四倍体（母本）二倍体（父本）杂交花粉刺激果实生长三倍体第一年第二年二倍体幼苗（ 2N）秋水仙素四倍体（4N） 二倍体（ 2N）卵细胞（ 2N） 精子（ N）受精卵（ 3N）三倍体植株（ 3N）花粉刺激联会紊乱无籽西瓜无籽西瓜三倍体植株四、多倍体育种原理： 染色体畸变 (染色体组成倍地增加 )方法:用一定浓度的 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 。下列表示某种农作物 和 两种品种分别培育出 三种品种 ,根据上述过程 ,回答下列问题 : AABB aabb AaBb Ab AAaaBBbb AAbb 用 和 培育 所采用的方法 称为 _,方法 称为_,由 和 培育 所依据的原理是 _. 用 培育出 的常用方法 是 _,由 培育成 的过程中用化学药剂 _处理 的幼苗 ,方法 和 合称为 _育种 .其优点是 _. 由 培育出 的常用方法是 _,形成的 叫 _。依据的原理是 _。杂交自交 基因重组花药离体培养秋水仙素单倍体 明显缩短育种年限用 秋水仙素处理多倍体 染色体变异？几种育种方法的比较几种育种方法的比较方法方法比较比较 杂交育种杂交育种 诱变诱变 育种育种多倍体多倍体育种育种单倍体单倍体育种育种转基因转基因技术技术常用方法常用方法原理原理优缺点优缺点例子例子几种育种方法的比较几种育种方法的比较转 基因技 术2008-11-3 红网 11月 1日，转基因蓝玫瑰亮相日本东京国际花卉博览会。这种蓝玫瑰是转基因玫瑰，被植入三色紫罗兰所含一种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而自然呈现蓝色。新华社 /法新 真正蓝玫瑰面世 转基因技术造就 台湾科学家用转基因技术开发出全球首条红荧光鱼 中国台湾网 2004年 4月 1日消息：该鱼是将珊瑚红色基因以运用基因工程及基因转殖的生技技术殖入青鱼的胚胎中，而产生全身发红萤光的萤光鱼。除此之外，台港也首度展现 “缤纷的萤光世界 ”，首次将陆续研发成功的各色台港 2号萤光斑马鱼置于一缸，让红、绿、紫、黄等色在短波长黑色及蓝色灯的照射下相互辉映，真正展现出 “五彩缤纷 ”的萤光世界！ 苏州大学培育的转基因家蚕 2009-01-06西南大学：转基因研究，首先需要用一根极细的金属针在比米粒还小的蚕卵上打一个洞，再用用钨丝做材料的玻璃针把绿色荧光基因注射进去。这种转基因蚕所吐的蚕丝在紫外光下会发出绿色荧光。 蚕卵说一说1.请你结合以上材料谈谈什么是转基因技术？2.转基因技术的实施过程如何？ (书本 86页 )获取目的（外源）基因 目的基因导入受体细胞并整合到染色体上外源基因的增殖与表达 筛选出符合要求的转基因生物3.转基因技术育种的原理是什么？基因重组（ DNA重组技术）论一论转基因技术有哪些优点或缺点？优点缺点1.目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物，从而人为增加变异的范围，实现种间遗传物质的交换；2.缩短育种周期。1.转基因生物的安全性问题：可能引起生态危机，威胁人类健康；2.技术难度大。意义：为作物高产、优质、抗病虫害