1、生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用,任江峰,高考第一輪復(fù)習(xí),現(xiàn)在的你有時(shí),當(dāng)你將來真正擁有一個(gè)農(nóng)場，種植有許多的農(nóng)作物也養(yǎng)殖了很多的牲畜。思考：如何讓你的生態(tài)農(nóng)場生產(chǎn)出更為優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，以獲得更高的效益呢?,將來的你有可能,日常生活中一般西瓜都是圓球形，這給儲運(yùn)工作帶來一些不便。那么如何解決這種不便呢？,探討一：,這些西瓜是怎樣得到的呢？,方形西瓜是怎樣“煉”成的,問題1：收獲這些西瓜的種子播種后，子代西瓜的形狀如何？,問題2:如何獲得可遺傳“方形”性狀的西瓜？,問題3：誘變育種處理時(shí)為何要選擇萌動的種子？,問題4：是不是只要發(fā)生基因突變都能導(dǎo)致性狀改變？,原因有哪些呢？,思考：,誘變育種,育種原理：,技術(shù)

2、手段：,基因突變,輻射誘變、化學(xué)誘變,優(yōu) 點(diǎn)：,提高變異的頻率,加速育種的進(jìn)程，大幅度 改良生物的性狀。,缺 點(diǎn)：,有利變異少，具有不確定性，工作量大， 需要大量處理實(shí)驗(yàn)材料。,人們在食用味甜多汁的西瓜時(shí)，卻不得頻頻地吐出西瓜籽，帶來了一些不便，如何解決這些麻煩呢？如何才能真正的做到“吃西瓜不吐西瓜籽”呢？,探討二：,三倍體無籽西瓜的培育,1、無籽西瓜的育種原理？,2、培育無籽西瓜過程中滴加秋水仙素時(shí)為何要選擇幼苗時(shí)期?,3、三倍體種子播種后收獲的西瓜為何無籽？,4、第二年為何還要用二倍體植株授粉？,5、四倍體西瓜和二倍體西瓜屬于同一物種嗎？,思考：,多倍體育種,1.原理：,染色體變異,2.方

3、法:,用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,3.優(yōu)點(diǎn)：,莖桿粗壯，葉片、果實(shí)和種子較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量較多。,4.缺點(diǎn)：,結(jié)實(shí)率下降、發(fā)育延遲,多倍體植株,秋水仙素 抑制紡錘體形成,發(fā)育,有絲分裂 前期,細(xì)胞染色體 數(shù)目加倍,思考：如何解決無籽西瓜的制種問題,離體的植物器官、組織、細(xì)胞,脫分化,愈傷組織,再分化,根 芽,植物體,植物組織培養(yǎng),原理：,方法：,植物細(xì)胞的全能性,有問題，你就百度一下,不同的西瓜植株常表現(xiàn)出不同的性狀，有的西瓜抗病性強(qiáng)，有的果實(shí)品質(zhì)好，有的植株長勢旺、整齊一致?，F(xiàn)有穩(wěn)定遺傳的早熟（D）不抗?。═）的西瓜甲和晚熟（d）抗?。╰）的西瓜品種乙。若希望獲得早熟抗病的優(yōu)良

4、品種。 （兩對相對性狀獨(dú)立遺傳）你有幾種方法？,探討三：,請用遺傳圖解表示育種程序，并作相應(yīng)的文字說明。,P,早熟不抗病 DDTT,晚熟抗病 ddtt,F1,早熟不抗病 DdTt,F2,D_T_,D_tt,ddT_,ddtt,DDtt, 雜交育種,第1年,第2年,第36年,連續(xù)自交，選擇需要的早熟抗病品種,早熟抗病,雜交育種,基因重組,使位于不同個(gè)體上的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上，即“集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。,育種周期長（自交選擇需五六代,甚至十幾代)。,原理：,方法：,優(yōu)點(diǎn)：,缺點(diǎn)：,雜交自交選優(yōu),育種的目的是否一定要獲得純合子？,思考：,花藥離體培養(yǎng),P,早熟不抗病 DDTT,晚熟抗病

5、 ddtt,F1,早熟不抗病 DdTt,花藥,DT,Dt,dT,dt,DT,Dt,dT,dt,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt,純合體,秋水仙素, 需要的早熟抗病品種,單倍體育種,第1年,第2年,單倍體幼苗,單倍體育種,1.原理：,染色體變異,3.優(yōu)點(diǎn)：,明顯縮短育種年限；排除顯隱性干擾，提高效率,2.方法：,花藥離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理,4、缺點(diǎn)：,技術(shù)復(fù)雜且需與雜交配合,上述植物雜交和單倍體育種程序是否適用于動物？,5、思考,兔子的黑毛（B）對白毛（b）為顯性，短毛（E）對長毛（e）為顯性，這兩對基因是獨(dú)立遺傳的?，F(xiàn)有純合黑色短毛兔和白色長毛兔。 請?jiān)O(shè)計(jì)培育出能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔

6、的育種方案（簡要程序）。 第一步：_ _； 第二步：_ _； 第三步：_ _。,讓黑色短毛兔（BBEE）和白色長毛 兔（bbee）雜交得到F1,讓F1中雌雄個(gè)體交配得到F2，從F2中 選出黑色長毛兔（Bee）,讓選出的黑色長毛兔與白色長毛兔測交，若不發(fā)生性狀分離，則該兔為純合子，否則為雜合子,固氮細(xì)菌（如與大豆共生的根瘤菌）能自行固氮，而西瓜不能自行固氮，你能否設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)方案，培育出能自行固氮的早熟抗病的西瓜品種,探討四：,質(zhì)粒DNA,固氮基因,固氮菌DNA,重組DNA,含固氮基因的早熟抗病西瓜細(xì)胞,粘性末端,DNA連接酶,基因工程育種,成功表達(dá)固氮基因的早熟抗病西瓜,？,組 織 培 養(yǎng),基因

7、工程育種,基因重組,定向改變生物的性狀，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,技術(shù)復(fù)雜，操作要求精細(xì),難度大。有可能引起生態(tài)危機(jī),原理:,方法:,優(yōu)點(diǎn):,缺點(diǎn):,提取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因 導(dǎo)入受體細(xì)胞基因表達(dá)篩選出符合要求的新品種。,設(shè)計(jì)一張表格歸納幾種育種方式的原理、方法、優(yōu)缺點(diǎn)、實(shí)例。,基因重組,基因突變,染色體變異（成倍減少）,染色體變異（成倍增加）,1、雜交自交選優(yōu)自交,輻射誘變、化學(xué)誘變,花藥離體培養(yǎng)單倍體人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍純種,秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上,提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，大幅度改良性狀,有利變異少，需大量處理供試材料

8、，具有不確定性,明顯縮短育種年限，能排除顯隱性干擾，提高效率,技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合,各種器官大、營 養(yǎng)成分高、抗逆性強(qiáng),結(jié)實(shí)率下降、發(fā)育延遲,時(shí)間長，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀,幾種主要育種方法的比較,2、雜交“雜種”,如小麥矮桿、抗 銹病品種的培育,如高產(chǎn)青霉素菌株 的培育,如寬葉、抗病煙草 新品種的培育,如三倍體無子 西瓜的培育、八 倍體小黑麥的培育,下面是三倍體無籽西瓜育種及原理的流程圖：,用秋水仙素處理 時(shí),可誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生，因?yàn)椴牧暇哂?的特點(diǎn),秋水仙素作用于 期,其作用的機(jī)理是 。 三倍體植株需授以二倍體的成熟花粉，這一操作的目的在于 。,萌發(fā)的種子或幼苗,分生組織分裂旺盛,抑制有

9、絲分裂時(shí)紡錘體形成,前,刺激子房發(fā)育成果實(shí),習(xí)題鞏固1,雜交,自交,基因重組,花藥離體培養(yǎng),秋水仙素,單倍體,明顯縮短育種年限,用秋水仙素處理,多倍體,染色體變異,習(xí)題鞏固2,圖中A、D方向所示的途徑表示 育種方式，ABC的途徑表示 育種方式。這兩種育種方式相比較，后者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在 。,雜交,單倍體,明顯縮短育種年限,3.1 下圖是幾種常用的育種方法，據(jù)圖回答問題：,習(xí)題鞏固3,B常用的方法為 。 E方法所運(yùn)用的原理是 。 C、F過程中最常用的藥劑是 。 由GJ的過程中涉及到的生物工程技術(shù)有 和 。,花藥離體培養(yǎng),基因突變,秋水仙素,基因工程,植物組織 培養(yǎng)技術(shù),習(xí)題鞏固3,雜交育種典型

10、例題分析：,03年第26題（14分） ：,1. 小麥品種是純合體，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮桿（aa）、抗病（BB）的小麥新品種；馬鈴薯品種是雜合體（有一對基因雜合即可稱為雜合體），生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖，現(xiàn)要選育黃肉（Yy），抗病（Rr）的馬鈴薯新品種。請分別設(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種程序，以及馬鈴薯品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明。（寫出包括親本在內(nèi)的三代即可）,應(yīng)用舉例1 :,雜交育種典型例題分析：,(1)小麥矮桿抗病新品種（aaBB）的培育,親本雜交,矮桿易病,高桿抗病,種植F1代，自交,A_B_, A_bb, aaB_ aabb,F2,F1,P,AABB X aabb

11、,AaBb,種植F2代，選矮桿抗?。?aaB_ ）,繼續(xù)自交，期望下代獲得純合體,1/16aaBB 2/16aaBb,F3,應(yīng)用舉例1 :,雜交育種典型例題分析：,(2) 馬鈴薯黃肉抗病新品種YyRr 的培育,yyRr X Yyrr,F2,黃肉,YyRr, yyRr, YyRR, yyrr,種值，選黃肉抗?。╕yRr） 用塊莖繁殖,親本雜交,F1,P,YyRr,抗病,討論：為什么馬鈴薯育種只需雜交一次即可達(dá)到要求？,應(yīng)用舉例1 :,希望我們的同學(xué)在將來能運(yùn)用自己所學(xué)的知識，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)上做一番大事業(yè)，擁有一個(gè)屬于自己的真正的“開心農(nóng)場”。,謝謝大家,寄語：,（2008理綜全國卷II）某植物塊根的

12、顏色由兩對自由組合的基因共同決定，只要基因R存在，塊根必為紅色，rrYY或rrYy為黃色，rryy為白色；在基因M存在時(shí)果實(shí)為復(fù)果型，mm為單果型。現(xiàn)要獲得白色塊根、單果型的三倍體種子。 （1）請寫出以二倍體黃色塊根、復(fù)果型（rrYyMm）植株為原始材料，用雜交育種的方法得到白色塊根、單果型三倍體種子的主要步驟。,a二倍體植株（rrYyMm）自交，得到種子 b從自交后代中選擇白色塊根、單果型的二倍植株，并收獲其種子（甲） c播種種子甲，長出的植株經(jīng)秋水仙素處理得到白色塊根、單果型四倍體植株，并收獲其種子（乙） d播種甲、乙兩種種子，長出植株后，進(jìn)行雜交，得到白色塊根、單果型三倍體種子 （若用遺傳圖解答題，合理也給分）,（2008理綜全國卷II）某植物塊根的顏色由兩對自由組合的基因共同決定，只要基因R存在，塊根