高中生物浙科版必修二第四章第二节生物变异在生产上的应用

第二 节 生物 变 异 在生 产 上的 应 用多（四）倍体彩色马蹄莲 一、 杂 交育 种抗病黄果肉的番茄（ ssrr） 易感病红果肉的番茄（ SSRR）抗病红果肉的番茄（ ssRR）一、杂交育种原理： 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个体上，即 “集优 ”,能产生新的基因型。缺点： 育种所需时间较长（自交选择需五 -六代 ,甚至十几代 )。杂交、自交、选择、纯化。概念： 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，获得新品种的方法。水母网 经过太空育种的特大冬瓜在烟台农博园向游人展示，其重量为 104公斤，高度为 125厘米。图示：上面是常规育种冬瓜，下面是太空育种冬瓜。 诱变育种诱变育种 太空育种太空育种诱变育种诱变育种 太空育种太空育种高真空微重力强辐射在中国航天科技集团航天育种研究中心扬州试验基地：西瓜表皮呈现金黄色，瓜肉清甜脆嫩，含糖量比一般青皮西瓜高两倍多，平均产量 4000公斤 /亩。海南文昌的西瓜种子成为有幸搭上 “神舟六号 ”飞船的全国唯一的西瓜种子。经过太空育种的西瓜病虫害少，收获期提前天，每亩比原来增产，瓜瓤口感好，投放市场后很受消费者欢迎。诱变育种诱变育种 太空育种太空育种刚产下的卵呈现淡黄色，蚕卵的大小，大约是1.2至 1.3mm左右。 蚕的一生有卵 幼虫 蛹 成虫四个时期，此四个时期外形完全不同。变异的蚕卵利用辐射的方法，诱发常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体，使 ZW卵和不带卵色基因的 ZZ卵有所区别，这样在家蚕卵还未孵化时就能区分出雌雄了。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。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，筛选工作量大，具有盲目有利个体少，筛选工作量大，具有盲目性。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 4、改良作物品、改良作物品质，增强抗逆性。质，增强抗逆性。缺点缺点 ：方法方法：辐射诱变、化学诱变辐射诱变、化学诱变三、单倍体育种：（ 1）原理： 染色体数目变异（ 2）方法： 花药离体培养、秋水仙素处理（ 3）过程：（ 4）优点：明显缩短育种年限（ 2年）（ 5）缺陷：技术水平要求高，限于植物AABBaabb AaBbABAbaBab花药杂交 F1减数分裂幼苗幼苗幼苗幼苗AABBAAbbaaBBaabb秋水仙素单倍体： 含有本物种配子中染色体数目的个体。植株特点：弱小，高度不孕，本身无价值。三、 单 倍体育 种宽叶不抗病烟草（ DDtt） 窄叶抗病烟草 (ddTT)F1 DdTt（宽叶抗病）花药离体培养DT Dt dT dt秋水仙素DDTT DDtt ddTT ddtt（宽叶抗病）（单倍体幼苗）学生活动 ：阅读 P84图 4-7，再概括育种程序。思考：秋水仙素的作用原理是什么？四、多倍体育 种三倍体香蕉二倍体有籽西瓜三倍体无籽西瓜多倍体育种：（ 1）原理： 染色体数目变异（ 2）方法： 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（ 3）优点： 茎杆粗壮、果实和种 子大（ 4）缺点： 结实率低、发育延迟。（ 5）应用： 三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦无籽原因： 减数分裂时同源 染色体联会紊乱，不能产生正常配子 。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想一想：现有味甘汁多、消暑解渴、 稳定遗传 的红瓤（ R）小子（ e）西瓜品种甲做母本，黄瓤（ r）大子（ E）西瓜品种乙做父本，那么通过多倍体育种所结的无子西瓜果实基因型 表现型 。（两对基因自由组合）RRrEee 红瓤无子 转 基因技 术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 “五彩缤纷 ”的萤光世界全身发红萤光的萤光鱼将珊瑚红色基因运用转基因技术殖入青鱼的胚胎中。蛛丝蛋白基因转入蚕卵中五、基因工程育种原理 : 基因重组方法 : 目的基因的提取，与运载体结合，导入受体细胞，目的基因的检测与表达，筛选出符合要求的新品种。 优点 : 不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性强，科技含量高，可以培育出高产、优质或具有特殊用途的动植物品种 缺点 : 技术复杂，操作要求精细 ,难度大。 名 称 原 理 方 法 优 点 缺 点诱变 育种 用物理或化学因素 处理生物 加速育种 进 程，大幅改良性状 有利个体往往不多多倍体育种用一定 浓 度的_处 理_器官大， 产 量高，营 养丰富发 育延 迟 ， 结实率降低杂 交育种 杂 交 自交 选 优 将不同个体的 优 良性状集中于一个个体上 育种周期 _，工作量 _ 单 倍体育种_，再用 _处理使染色体加倍需与 杂 交育种配合，多限于植物转 基因育种 提取， 结 合， 导 入，检测 与表达_强 ，育种时间 短，克服_操作复 杂 ， 难 度大基因突变、染色体畸变染色体数目变异基因重组秋水仙素萌发的种子或幼苗花药离体培养秋水仙素 明显缩短育种年限目的性远源杂交的障碍长大基因重组染色体数目变异知识综合应用重点提示根据不同育种需求选择不同的育种方法。1.在所有育种方法中， 最简捷、常规的 育种方法 杂交育种。将 两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上 ，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。2.要求 快速育种 ，则运用单倍体育种。3.要求 大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状 ，可利用诱变育种方法。4.要求 提高品种产量，提高营养物质含量 ，可运用多倍体育种。5.有目的的 使一种生物具有另一种生物的性状，可采用转基因技术育种。1、下列有关单倍体的叙述正确的是（ ）A 体细胞含一个染色体组的个体 B 体细胞含奇数染色体数个体C 体细胞含本物种配子染色体数的个体 D 体细胞含奇数染色体组数个体2、萝卜和甘蓝杂交，能得到的种子一般是不育的，但偶尔发现个别种子种下去后可以产生能育的后代，出现这种现象的原因是（ ）A 基因自由组合 B 染色体结构变异C 基因突变 D 染色体数目加倍CD3、 四倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物质含量有所增加。四倍体草莓的培育成功属于（ ）A.单倍体育种 B.多倍体育种 C.诱变育种 D.杂交育种B4、 通过诱变育种培育的是（ ）A.三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株C.二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦B5、 大麻是雌雄异株植物，体细胞中有 20条染色体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是（ ）A.18 XX B. 18 XY C. 20 XX D.18 XX或 YY6、 根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是（ ）A.杂交育种 B.多倍体育种 C.单倍体育种 D.诱变育种DC7、 单倍体育种可以明显地缩短育