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浙科版必修二第四章

夏天的味道西瓜的味道

某西瓜农场主遇到了一些问题，请问你能否给出有效措施帮助提高该农场的经济效益？日常生活中一般西瓜都是圆球形，这给储运工作带来一些不便。那么如何解决这种不便呢？探讨一：方形西瓜是怎样“炼”成的？

问题1：收获这些西瓜的种子播种后，子代西瓜的形状如何？问题2:如何获得可遗传“方形”性状的西瓜？思考：圆形基因突变问题3:由此获得“方形”西瓜的育种方式名称是什么？诱变育种1、原理：2、方法：基因突变、染色体畸变辐射诱变、化学诱变3、优点：①提高突变的频率②能在较短时间内有效地改良生物品种

的某些性状③改良作物品质，增强抗逆性4、缺点：有利变异少，具有不确定性，工作量大，需要大量处理实验材料。5、实例：活动1：阅读教材82-83页，说出关于诱变育种的以下问题：诱变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50000-60000单位/mL。雌蚕ZW雄蚕ZZ诱发常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体太空育种的特大南瓜

人们在食用味甜多汁的西瓜时，却不得频频地吐出西瓜籽，带来了一些不便，如何解决这些麻烦呢？如何才能真正的做到“吃西瓜不吐西瓜籽”呢？探讨二：阅读教材p84-85，说出无籽西瓜的形成过程无籽西瓜三倍体无籽西瓜的培育染色体配对紊乱1、无籽西瓜的育种原理？2、培育无籽西瓜过程中滴加秋水仙素的目的是什么？4、三倍体种子播种后收获的西瓜为何无籽？5、第二年为何还要用二倍体植株授粉？思考：刺激子房发育为果实抑制细胞分裂时纺锤体的形成3、秋水仙素的作用机理是什么？使染色体数目加倍三倍体植株在形成配子时染色体配对紊乱，无法产生正常的配子。染色体畸变2个染色体组4个染色体组无纺缍体形成染色体复制着丝粒分裂无纺缍丝牵引细胞分裂多倍体形成原因图示2、方法：3、优点：有机物含量高，抗逆性强4、缺点：结实率下降、发育延迟用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗多倍体育种5、实例：三倍体无籽西瓜1、原理：染色体畸变探讨三：易感病、红果肉（SSRR）抗病、黄果肉(ssrr)如何能够得到既抗病的又是红果肉的西瓜呢？（请写出培育过程）杂交育种P抗病、黄果肉

ssrr×易感病、红果肉

SSRRF1易感病、红果肉SsRr↓↓×F2S_R_S_rrssR_ssrr抗病、红果肉

从F2中选出红果肉抗病的西瓜，进行连续自交，不断淘汰不符合要求的品种，直到基本不发生性状分离为止。易感病、红果肉易感病、黄果肉抗病、黄果肉9：3：3：12、方法：3、优点：①将两个或多个品种的优良性状组合在一起②操作简单4、缺点：育种时间长杂交→自交→选择→连续自交直到基本不发生性状分离为止（纯合化）。杂交育种5、实例：杂交水稻1、原理：基因重组探讨四：易感病、红果肉（SSRR）抗病、黄果肉(ssrr)如何快速得到既抗病的又是红果肉的西瓜呢？（请写出培育过程）单倍体育种P抗病、黄果肉

ssrr×易感病、红果肉

SSRRF1易感病、红果肉SsRr↓抗病、红果肉易感病、红果肉易感病、黄果肉抗病、黄果肉1：1：1：1SRSrsRsr花粉SRSrsRsr花药离体培养单倍体SSRRSSrrssRRssrr秋水仙素处理，使染色体数目加倍纯合植株根据表现型选出所需的优良品种愈伤组织单倍体2、方法：3、优点：明显缩短育种年限；排除显隐性干扰，提高效率4、缺点：技术复杂且需与杂交配合杂交获得F1，先进行花药离体培养得到单倍体幼苗，再用秋水仙素处理，获得纯合植株，从中选择优良植株。单倍体育种5、实例快速用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦1、原理：基因重组、染色体畸变

固氮细菌（如与大豆共生的根瘤菌）能自行固氮，而西瓜不能自行固氮，你能否设计一实验方案，培育出能自行固氮的红果肉抗病的西瓜品种。探讨五：质粒DNA固氮基因固氮菌DNA重组DNA含固氮基因的红果肉抗病西瓜细胞粘性末端DNA连接酶限制性内切酶红果肉抗病西瓜细胞导入检测成功表达固氮基因的红果肉抗病西瓜同一限制性内切酶？植物组织培养

转基因技术转基因技术小资料：2008年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。真正蓝玫瑰面世转基因技术造就小资料2：转基因研究，用一根极细的金属针在比米粒还小的蚕卵上打一个洞，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。

台湾科学家用转基因技术开发出全球首条红荧光鱼小资料3：全身发红萤光的萤光鱼是将珊瑚红色基因用转基因技术导入后产生的。图为各色萤光斑马鱼置于一缸，让红、绿、紫、黄等色在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！

2、方法：3、优点：定向改变生物的性状，克服远缘杂交不亲和的障碍4、缺点：技术复杂，操作要求精细,难度大，有可能引起生态危机用人工方法将人类所需要的目的基因导入受体细胞内，使其整合到受体的染色体上。转基因技术5、实例：1、原理：基因重组抗冻番茄下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三种品种,根据上述过程,回答下列问题:Ⅳ①AABB②aabb③AaBb④Ab⑥AAaaBBbb⑤AAbbⅠⅡⅢⅤ⑴用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______,方法Ⅱ称为

_________,由Ⅰ和Ⅱ培育⑤所依据的原理是________.⑵用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________,由④培育成⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合称为_______育种.其优点是___________________.⑶由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥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反馈与评价：小结：1、比较以上几种育种方式。2、如何看待转基因食品。类别杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种转基因技术原理常用方法优点缺点基因重组杂交自交选择纯合化“集优”时间长基因突变染色体畸变辐射诱变化学诱变加速育种进程大幅改良性状有利变