高中生物考纲解读：生物变异在育种上的应用：例谈关于遗传育种的实验设计

例谈关于遗传育种的实验设计考纲解读：生物变异在育种上的应用（改变） （改变） （改变）不可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因重组染色体变异性 状 环境因素遗传物质 生物的变异 复习要求：1、列举高中教材中 常见的遗传育种技术 ，比较这些方法的 基本原理，评价各种育种技术的优势和特点2、明确遗传育种实验设计主要程序3、剖析典型的遗传育种实例，进一步明确实验设计的基本原则和主要程序。一、列举高中教材中常见的遗传育种技术1、杂交育种 2、诱变育种 3、单倍体育种4、多倍体育种 5、基因工程育种 6、动物细胞克隆技术 7、植物体细胞杂交育种 8、植物组织培养技术 9、扦插、嫁接、压条10、生长素处理技术6、 7 属于细胞工程育种可通过列表比较和典型例题剖析相结合的方式二、比较上述育种方法的基本原理，评价各种育种技术的优势和特点三、有关 遗传育种的实验设计 范例实验设计：指在进行遗传育种之前，实验者根据一定育种目的和要求，运用有关的育种学原理，对育种实验过程中的 材料、手段、方法、步骤 等全部方案进行制定。高杆抗锈病 矮杆不抗锈病 F1 高杆抗锈病自交 F2 高杆抗锈病、高杆不抗锈病 矮杆不抗锈病、 矮杆抗锈病 从 F2中选出矮杆抗锈病植株进行连续 自交，直至从后代中选出不再发生性状分离的 矮杆抗锈病纯种例 1： 杂交育种 解决学生的问题：能否用测交，如果是动物 ?优缺点： 能根据人的预见把位于两个品种生物体上的优良性状集于一身 ；育种时间长，需随时观察及时发现优良性状。评价杂交育种(1)小麦 培育矮杆抗病新品种 aaBB的过程 第一代 AABB X aabb 亲 本杂交 高杆抗病 矮杆易病 第二代 F1 AaBb高杆抗病 F1自交 第三代 F2 高杆抗病 矮杆抗病 高杆易病 矮杆易病 ： ： ： 选择矮秆抗病的个体 自交 ,后代不发生分离即为所要的品种 . 练习： 2(2) 马铃薯 培育黄肉抗病新品种 YyRr第一代 yyRr X Yyrr 亲本杂交 抗病 黄肉第二代 yy Rr 、 Yyrr yyrr、 Yy Rr 第三代 把 YyRr个体用块茎繁殖 分析：已有的品种： YY Rr、 yy Rr 、Yy RR、Yyrr思考：杂交亲本如何选择？方法和过程： 杂交 自交 选优（一般从 F2开始）杂交技术因不同作物特点而异，其共同要点为： 调节开花期，通过分期播种、调节温度、光照及施肥管理等措施，使父本和母本花期相遇； 控制授粉，在母本雌蕊成熟前进行人工去雄，并套袋隔离，避免自交和天然异交，然后适时授以纯净新鲜父本花粉，作好标志并套袋隔离和保护。 练习 3、 不是。因为 F1植株是杂合体， F2代性状发生分离 能。因为 F1植株三对基因都是杂合的， F2代能分离出表现绿苗松穗白种皮的类型 紧穗黄种皮：紧穗白种皮：松穗黄种皮：松穗白种皮=9： 3： 3： 1 绿苗紧穗白种皮 aaBBdd AabbDd 母学生易错的（ 3）错因的分析单倍体育种P 高杆抗锈病 矮杆不抗锈病F1 高杆抗锈病花药离体培养单倍体植株用秋水仙素处理幼苗高杆抗锈病、高杆不抗锈病 矮杆不抗锈病、矮杆抗锈病从四种植株中 选出矮杆抗锈病植株 即可评价单倍体育种的优势与特点单倍体育种：易获得纯系品种，明显缩短育种年限 注意：1、单倍体育种和花药离体培养的概念2、综合方法育种练习 5：（ 1） RrBb （ 2） RRbb rrBB （ 3） 可育 结实 24 （ 4）可育 结实 24 （ 5）自然加倍 基因型纯合 基因型杂合 （ 6）将植物分别 自交 ，子代性状表现一致的是自然加倍植株，子代性状分离的是 花药壁 植株。思考：自交、测交哪种方法好？练习 4：两个亲本的基因型分别为 AAbb和 aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传 ,要培育出基因型为 aabb的新品种， 最简捷 的方法是（ ）A、单倍体育种 B、杂交育种 C、人工诱变育种 D、细胞工程育种 B二倍体幼苗经秋水仙素处理成为四倍体母本，现蕾后去雄 ，接受二倍体父本的花粉，而后结出四倍体有子西瓜 将其中的种子播种长成的植株作三倍体母本， 现蕾后去雄 ，接受二倍体父本的花粉，而后结出的西瓜为三倍体无子西瓜多倍体育种多倍体育种中相关技术有杂交育种技术评价多倍体育种的优势与特点：器官大型，营养成分丰富，发育延迟，结实率低练习： 61）步骤： 、二倍体植株（ rrYyMm）自交得种子 、从自交后代中选择白色单果型（rryymm)的二倍体植株，并收获其种子（甲） ; 、播种种子甲，长出的植株秋水仙素处理得四倍体并收获种子（乙） ; 、播种甲乙两种种子，杂交，得到白色块根、单果型三倍体种子。（ 3分）（若用遗传图解答题，合理也给分） （ 2）不一定（ 1分）因为表现型为红色块根、复果型的植株有多种基因型，其中只有 RrYyMm或RryyMm的植株自交后代才能出现基因型为 rryymm的二倍体植株。（ 4分） （其它合理答案也给分 西瓜新品种培育流程示意图：品种甲是普通西瓜单倍体F1品种甲四倍体品种乙固氮基因新品种A 无子西瓜 C无子西瓜 D（ 2n=22）三倍体新品种 B基因操作的基本步骤1、获取目的基因2、形成重组 DNA分子3、将重组 DNA分子导入受体细胞5、目的基因表达4、筛选含有目的基因的受体细胞基因工程育种练习 8 转基因植物抗虫棉的培育是典型的基因工程育种，这是现代育种技术和传统育种技术结合的典范。8、（ 1）限制酶和 DNA连接酶（ 2）具有 标记基因 ；能在宿主细胞中复制并稳定保存（ 3）卡那霉素（ 4） 放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因（ 5） 非转基因植株 3： 1 1009 a a 植物组织培养 脱分化 再分化 耐盐基因（目的基因） 一定浓度的盐水浇灌（移植到盐碱地中 下列关于基因工程的叙述，正确的是：（ ）A 基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞C通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶蛋白 ,虽然转基因马铃薯与普通马铃薯之间可以相互授粉并产生可育的种子，但两者已属于不同的物种了D质粒的黏性末端与目的基因 DNA的黏性末端可通过碱基互补配对而粘合练习 10、（ 1）细胞核 去核 重组胚胎 子宫（ 2）不足， 促性腺（ 3）动物体细胞核 A 两 雌 不同 生殖 杂交（有性生殖） 全能性 19 没有同源染色体配对的现象 染色体变异动物细胞克隆技术11、植物体细胞杂交育种技术过程离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体外植体脱分化植物激素：细胞分裂素、生长素再分化植物组织培养植物组织培养条件 ： 含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的 PH、 适时光照等。思考：根分化的条件是芽分化的条件是 生长素的含量大于细胞分裂素，细胞分裂素的含量大于生长素（ 1）脱分化 再分化 （生芽过程 ） 胚状体 分化（或发育）（ 再分化） 生根（每空 1分，共 5分）（ 2）激素 单倍体 细胞的全能性（每空 2分，共 6分）（ 3）染色体加倍（其他合理答案也给分） 无性生殖乙（或经过染色体加倍） 一 多（每空 1分，共 5分） 缩短育种周期（ 2分）胚状体： 在体外，由体细胞产生的类似胚胎的结构。某些植物以特定部位为外植体，通过组织培养，在特定条件下可能产生胚状体。其发育过