生物变异在生产上的应用 课件

1、浙江省温州中学第二节 生物变异在生产上的应用(育种)浙江省温州中学不同需求下的育种方法：1、若要培育出原先没有的性状诱变育种2、将分布于两个不同品种上的优良性状集合于一个品种上。杂交育种3、需要快速获得纯种单倍体育种4、获得结无籽果实的植株多倍体育种5、克服了远缘杂交不亲和的障碍基因工程育种浙江省温州中学诱变育种诱变育种原理：原理： 基因突变基因突变、染色体畸变染色体畸变 方法：方法： 物理方法物理方法( (紫外线、紫外线、射线、宇宙射线、失重等射线、宇宙射线、失重等) )或化学方法或化学方法( (秋水仙素、亚硝酸、硫酸二乙酯等秋水仙素、亚硝酸、硫酸二乙酯等) )处理植株，再选择符合要求的变异

2、类型。处理植株，再选择符合要求的变异类型。 优点：优点：能提高变异的频率能提高变异的频率；加速育种进程加速育种进程；大幅度改大幅度改良某些性状。良某些性状。缺点：缺点：有利有利变异少，需大量处理实验材料（有很大盲变异少，需大量处理实验材料（有很大盲目性）目性）。 浙江省温州中学杂交育种杂交育种原理：原理： 基因重组基因重组方法：方法： （2 2）连续自交选择能稳定遗传的纯合子）连续自交选择能稳定遗传的纯合子（1 1）通过杂交使亲本的优良性状组合在一起）通过杂交使亲本的优良性状组合在一起优点：优点：使位于不同使位于不同品种中品种中的多个优良性状集中于一个的多个优良性状集中于一个个体上，即个体上，

3、即“集优集优”；操作简便操作简便。缺点：缺点：育种所需时间较长育种所需时间较长；局限于同一物种或近缘物种局限于同一物种或近缘物种浙江省温州中学想一想想一想：现有稳定遗传的现有稳定遗传的早熟（早熟（A A）不抗病（）不抗病（R R）的西瓜品种甲和的西瓜品种甲和晚熟（晚熟（a a）抗病（）抗病（r r）的的西瓜品种乙，希望获得西瓜品种乙，希望获得早熟抗病早熟抗病的优良的优良品种。请用遗传图解表示品种。请用遗传图解表示常规常规育种程序，育种程序，并作相应的文字说明。（两对相对性状并作相应的文字说明。（两对相对性状独立遗传）独立遗传）浙江省温州中学AaRr早不抗早不抗F1AARR早不抗早不抗aarr晚

4、抗晚抗P杂交杂交自交自交选优选优自交自交选优选优连续多代自交、选优，连续多代自交、选优，直至不发生性状分离直至不发生性状分离第第1年年第第2年年第第36年年A_R_早不抗早不抗aaR_晚不抗晚不抗aarr晚抗晚抗A_rr早抗早抗F2U浙江省温州中学长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫试一试：动物育种的方法试一试：动物育种的方法浙江省温州中学BbEe长毛立耳长毛立耳F1BBEE长毛立耳长毛立耳bbee短毛折耳短毛折耳P杂交杂交F1间间交配交配选优选优测交测交B_E_长毛立耳长毛立耳bbE_短毛立耳短毛立耳bbee短毛折短毛折耳耳B_ee长毛折耳长毛折耳F2雌雄个体间交配B

5、Bee长毛折耳长毛折耳bbee短毛折耳短毛折耳PBbee长毛立耳长毛立耳F1Bbee长毛折耳长毛折耳bbee短毛折耳短毛折耳Bbee长毛立耳长毛立耳bbee短毛立耳短毛立耳测交后代不出现性状分离的亲本即为纯合子浙江省温州中学P： BBDD bbddF1： BbDdF2： 9B_D_ : 3B_dd : 3bbD_ : 1bbdd植物：植物：F F1 1自交自交动物：动物：F F1 1雌雄个体间交配雌雄个体间交配植物：连续植物：连续自交自交、选优、选优，直至后代不发生性状分离直至后代不发生性状分离动物：选异性隐性纯动物：选异性隐性纯合子测交，不发生性合子测交，不发生性状分离的为所选品种状分离的为

6、所选品种U浙江省温州中学单倍体育种单倍体育种原理：原理： 染色体染色体畸变畸变( (和基因重组和基因重组) ) 方法：方法： (1)(1)用用杂交杂交方法获得杂种方法获得杂种F F1 1(2)(2)经经花药离体培养花药离体培养，获得获得单倍体植株单倍体植株(3)(3)将单倍体幼苗经将单倍体幼苗经适宜适宜浓度的浓度的秋水仙素处理秋水仙素处理获获得得可育的可育的纯合体。纯合体。 优点：优点： 缩短育种年限；排除显隐性干扰，提高效率缩短育种年限；排除显隐性干扰，提高效率缺点：缺点：技术复杂，且需与杂交育种技术复杂，且需与杂交育种配合配合浙江省温州中学花药花粉粒人工获得单倍体植株：花药离体培养技术浙江

7、省温州中学花药离体培养单倍体幼苗单倍体幼苗可育的纯合子可育的纯合子秋水仙素处理(诱导染色体数加倍)AB、Ab、aB、abAB、Ab、aB、abAABB、AAbb、aaBB、aabb早熟抗病花药浙江省温州中学配子配子ARAraRar纯合体纯合体AARR AArraaRR aarrP早熟不抗病早熟不抗病 AARR晚熟抗病晚熟抗病 aarrF1早熟不抗病早熟不抗病 AaRr花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素 需要的早熟抗病品种需要的早熟抗病品种单倍体育种单倍体育种第第1年年第第2年年ARAraRar单倍单倍体体幼苗幼苗第第1年年第第2年年第第36年年PF1F2A_R_ A_rraaR_ aar

8、rAArr杂交育种杂交育种早熟不抗病早熟不抗病 AARR晚熟抗病晚熟抗病 aarr早熟不抗病早熟不抗病 AaRr 需要的早熟抗病品种需要的早熟抗病品种UU浙江省温州中学多倍体育种多倍体育种原理：原理： 染色体畸变染色体畸变方法方法: : 用一定浓度的用一定浓度的秋水仙素秋水仙素处理萌发的种子或处理萌发的种子或幼苗幼苗优点：优点： 操作简单，能较快获得所需品种操作简单，能较快获得所需品种缺点：缺点：一般只适合于植物，发育延迟，结实率低一般只适合于植物，发育延迟，结实率低 。浙江省温州中学自古以来，西瓜都是自古以来，西瓜都是有种子。在炎热的夏有种子。在炎热的夏季，当人们大嚼味甜季，当人们大嚼味甜多

9、汁的西瓜以消暑解多汁的西瓜以消暑解渴之际，却不得不频渴之际，却不得不频频地吐出西瓜子，实频地吐出西瓜子，实有厌烦之感。因此，有厌烦之感。因此，人们早就渴望获得无人们早就渴望获得无子西瓜，以除美中不子西瓜，以除美中不足。但是，这种奇想足。但是，这种奇想能够实现吗？能够实现吗？ 浙江省温州中学想一想想一想: :1 1、为什么用秋水、为什么用秋水仙素处理二倍体西仙素处理二倍体西瓜的瓜的幼苗幼苗或萌发的或萌发的种子种子？2 2、三倍体西瓜三倍体西瓜为为什么无籽什么无籽？3 3、两次传粉的作两次传粉的作用有什么不同用有什么不同？4 4、三倍体植株的三倍体植株的无籽性状是否可遗无籽性状是否可遗传？传？浙江

10、省温州中学想一想想一想: :5 5、亲本基因型如亲本基因型如图所示，则第一年图所示，则第一年的瓜瓤基因型？种的瓜瓤基因型？种子中胚的基因型？子中胚的基因型？6 6、第二年无籽西、第二年无籽西瓜的瓜瓤基因型？瓜的瓜瓤基因型？aabbAABBAAAABBBBAAaBBb浙江省温州中学想一想想一想: :7 7、红瓤红瓤(A)(A)对黄瓤对黄瓤(a)(a)为显性，亲本为显性，亲本基因型如图，则第基因型如图，则第二年无籽西瓜为红二年无籽西瓜为红瓤的概率？瓤的概率？aaAaAAaa配子？浙江省温州中学普通小麦(六倍体)AABBDD小黑麦(二倍体)(RR)X多倍体育种实例：八倍体小黑麦的培育八倍体小黑麦AA

11、BBDDRR一定浓度秋水仙素处理ABDR配子配子P P四倍体小黑麦ABDRF F1 1可育的异源八倍体浙江省温州中学 指利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因(外源基因)转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。 转基因转基因技术技术原理：基因重组优点：1.定向改变生物的性状（目的性强）；2.克服了远缘杂交不亲和的障碍。浙江省温州中学利用土壤农杆菌侵染法导入目的基因原理：基因重组优点：1.定向改变生物的性状（目的性强）；2.克服了远缘杂交不亲和的障碍。浙江省温州中学不同需求下的育种方法：1、培育隐性性状的个体可用自交或杂交，只要出现该性状即可2、若对象为营养繁殖类如土

12、豆、地瓜等，需要培育出纯种吗？只要出现所需性状即可，无需培育出纯种浙江省温州中学(1)取F1植株的花药进行离体培养，用秋水仙素处理幼苗，成熟后筛选出所需的纯种。（单倍体育种）(2)对F2中A_rr植株所结的种子分开留种和播种，后代不出现性状分离的即为纯种。(自交法)(3)对F2中A_rr植株进行测交，判断是否纯合，对纯合的进行标记，下一年再留种。（测交法）浙江省温州中学1.某水稻植株的基因型为AaBbCc,用它的花粉培育出许多单倍体植株,其中基因型为aabbcc的占总数的 ( ) A.1/4 B.1/8 C.1/64 D. 02.秋水仙素能使细胞中染色体数目加倍,它主要作用于细胞有丝分裂的 (

13、 ) A.前期 B.中期 C.后期 D.间期DA浙江省温州中学3. 从理论上分析,下列各项错误的是 ( ) A.二倍体四倍体三倍体 B.二倍体二倍体二倍体 C.三倍体三倍体三倍体D.二倍体六倍体四倍体4.(03江苏)某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而健壮，果穗大、籽粒多，因此这些植株可能是（ ） A.单倍体 B.三倍体 C.四倍体D.杂交种CD浙江省温州中学5.两个小麦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浙江省温州中学辐射诱变导致染色体畸变的例子： 雄蚕比雌蚕的出丝率要高20%30%，人们愿意多养雄蚕。 利用辐射的方法，诱导常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体上，使ZW卵和不带卵色基因的ZZ卵有所区别，这样家蚕在未孵化时就能区分出雌雄了，以便于人们及早淘汰雌蚕，提高蚕丝的产量和质量。浙江