变异在生产上的应.ppt

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1、教学重难点：1.各种育种方法在改良农作物和 培养家蓄品种等方面的应用2.各种育种方法的优点和局限性,第二节 生物变异在生产上的应用,可遗传的变异类型有哪些？,基因突变、基因重组、染色体畸变,袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。1995年当选为中国工程院院士。一个属于中国也属于世界的名字他发起的“第二次绿色革命”给整个人类带来了福音。,概念：杂交育种是将 品种的 性状通过交配集中在一起，再经过 和培育，获得新品种的方法。,两个或多个,优良,选择,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”。,一、杂交育种,优点：,例1：植物AAbb，aaBB，培育aabb。请设计杂交育种方案。,让A

2、Abb植株和aaBB植株杂交，得F1；F1自交，得F2；在F2中选出aabb的植株留种。,AaBb,AAbb aaBB,F1,P,9 A_B_:3A_bb:3 aaB_:1 aabb,F2,选出aabb的植株留种,遗传图解：,文字表述：,应用1：普通水稻中有高秆抗病（AABB）和矮秆易感病（aabb）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现要培育矮秆抗病（aaBB）植株。请设计杂交育种方案。,要求：写出遗传图解，并注上必要的文字说明。,一、杂交育种,筛选连续自交,aaBB矮秆、抗病,AaBb高秆、抗病,AABB aabb,高秆、抗病,矮秆、易感病,杂交育种遗传图解:,F1,

3、P,9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb,F2,F6,杂交育种文字表述:,让高秆抗病(AABB)植株和矮秆易感病(aabb)植株杂交，得F1；F1自交，得F2；在F2中选出矮秆抗病(aaB_)植株，让其连续自交，淘汰不符合要求的品种，直到不发生性状分离为止，即可得纯种矮秆抗病(AABB)植株，最后留种。,杂交育种方法：,1、从哪一代开始选育？为什么？,F2代，开始出现性状分离,2、F2中，矮秆抗病植株约占？,3/16,3、矮秆抗病植株中，符合要求的品种约占？,1/3,4、培育一个符合要求的品种，大约需要几年？,56年,原理：,基因重组,方法：,优点：,缺点：,育种所需时间较长,应用：

4、,矮秆抗病水稻,一、杂交育种,集多种优良性状与一体；操作简单；能产生新的基因型；,AABB,高秆、抗病,F1,P,aaBB矮秆、抗病,诱变育种,X射线,水稻产生这种变异的来源是_,基因突变,这种育种方法称为_,二、诱变育种,利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生变异。,常用方法：,二、诱变育种,辐射诱变,化学诱变,X射线、射线、紫外线、激光等,亚硝酸、硫酸二乙酯等,优点：,二、诱变育种,提高突变的频率,短时间内改良生物性状,改良作物品质，增强抗逆性,农作物新品种的培育：新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如：“黑农48号”大豆；“太辐一号”小

5、麦；,诱变育种应用实例,太空育种：,用于微生物育种：如青霉素的选育,用于动物育种：如家蚕的选育,三、诱变育种,缺点：,有利变异少，需大量处理材料。,原 理：,基因突变,染色体畸变,下列说法是否正确？诱变育种基因的突变率很高。人工诱变处理产生的变异大都是有利的。人工诱变是定向的。,a甲品种 乙品种 F1 F2人工选择自交F3人工选择自交性状稳定的新品种,a方法属于常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为。选中的个体还需要经过若干代的自交、鉴别，直到_，这是因为新品种一定要是。,F2代开始发生性状分离,纯种,育种方法（）依据的原理（）,杂交育种,基因重组,A,B,不发生分离为止,农业上常用的育种方

6、法如下：,b种子搭载人造卫星到太空返回地面种植性状稳定的新品种,方法中搭载的种子应当是(干燥的、萌发的、休眠的)；种子返回地面种植后，其变异，所以要对其行人工选择。,萌发的,不定向,育种方法（）依据的原理（）,诱变育种,基因突变,紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果如下,据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是(),A260nm；酵母菌存活率较低,B260nm；酵母菌突变数多,C280mn；酵母菌存活率高,D280nm；酵母菌突变数少,B,课时2,二、单倍体育种,可采用的快速育种方法？,品种1：宽叶、不抗病（AAbb）植株 品种2：窄叶

7、、抗病（aaBB）植株 欲得：宽叶、抗病（AABB）植株,一般由未受精的配子直接发育而来。,常用技术：花药离体培养,单倍体的形成,自然条件:人工条件:,减数分裂,花药离体培养技术,愈伤组织,原理：,细胞全能性,单倍体植株特点:,植株弱小一般高度不育,秋水仙素处理,使染色体加倍常用技术：,如：只有一个染色体组的水稻生长十分瘦弱，稻穗中全是空壳。,减数分裂,秋水仙素处理,愈伤组织,P AAbb aaBB,F1 AaBb,取其花粉,花药离体培养,纯种植株 AABB、aaBB、AAbb、aabb,单倍体植株,秋水仙素处理，使染色体加倍,几年时间？,品种1:植物宽叶、不抗病（AAbb）;品种2:窄叶、抗

8、病（aaBB），如何快速获得宽叶、抗病的优良品种（AABB）？,(2)单倍体育种实例:,优点：明显缩短育种年限。排除显隐性干扰，提高效率,AB、aB、Ab、ab,方法？,花药取自_代?,F1,2年,AABB,AB、aB、Ab、ab,宽叶不抗病,窄叶抗病,宽叶不抗病,单倍体育种,1.原理：,2.方法:,染色体畸变,明显缩短育种年限（2年）,3.优点：,杂交得F1，取 F1花粉，进行花药离体培养得幼苗，秋水仙素处理幼苗，筛选，得纯种。,杂交、选择、纯合化,集优,育种时间长,基因重组,几种主要育种方法的比较,花药离体培养，再秋水仙素处理,明显缩短育种年限,技术复杂,染色体畸变,杂交、选择、纯合化,用

9、物理或化学方法处理,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,集优,提高突变率,大幅度改良性状,改良作物品质,器官大型，营养含量高,育种时间长,需大量处理材料,发育迟，结实率低，只适用于植物,基因突变染色体变异,染色体畸变,基因重组,几种主要育种方法的比较,花药离体培养，再秋水仙素处理,明显缩短育种年限,技术复杂,染色体畸变,三、多倍体育种,1.多倍体的细胞通常比二倍体的细胞大，细胞内有机物相对含量高、抗逆性强。,2.发育延迟，结实率低。,（1）多倍体细胞的特点:,资 料,正常水稻有两个染色体组，四倍体水稻的干粒重量是二倍体水稻的两倍，蛋白质含量提高5%10%，单位面积增产达50以上；四倍体水稻长得特别茂

10、盛，能开花结果，但生长期特别长，甚至要几年才能成熟！,纺锤体形成受到破坏，导致已复制的染色体不能拉向两极，细胞不能一分为二，形成染色体数目加倍的细胞。,亲 代（2N）,4N,新枝条（4N）,卵细胞（2N）,精 子（2N）,（2）多倍体的形成,自然条件：,温度骤变、射线,影响了细胞分裂时。,人工条件：,纺锤体的形成,细胞分裂前期,（2）多倍体的形成,a、低温,b、秋水仙素,(一种植物碱，不是植物激素),处理_或_。,萌发的种子,幼苗,实例：,（3）人工诱导多倍体的方法,原理：,染色体畸变,三倍体无籽西瓜,秋水仙素,四倍体（母本）,二倍体（父本）,杂交,联会紊乱,三倍体种子,第一年,第二年,三倍体

11、植株,(4)例1：无籽西瓜(三倍体)的培育,三倍体无耔西瓜,用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗 植株；,四倍体,为什么秋水仙素在苗期使用?,苗期植物有很旺盛的分生组织，秋水仙素能够抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。,四倍体（）二倍体（）倍体种子三倍体种子发育成的 为 倍体植株。,三,三,三倍体西瓜为什么没有种子?,三倍体西瓜在减数分裂过程中，同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以没有种子。,思考：三倍体开花后，授以二倍体花粉目的？,刺激三倍体子房发育成西瓜,例、香蕉的培育,香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：,五

12、、转基因技术育种,将苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因导入棉株细胞内并实现成功表达。,生长快、肉质好的转基因鱼(中国),基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。,石油污染的河流,原理：,基因重组,优点：,水平：,克服远缘杂交不亲和的障碍针对性强，定向改造生物性状。,转基因技术育种总结,分子水平,缺点：,技术难度大、转基因食物存在安全性问题,例：以下叙述，正确的是A.基因工程是细胞水平上的生物工程B.基因工程育种不能在两个物种间进行C.基因工程产生的变异属于人工诱变D.基因工程育种的优点之一是目的性强,分子水平,基因重组,能进行,能使植物表达出动物蛋白的育种方法是（）A单倍体育种 B杂交育种 C基因工程育种 D多倍体育种 转基因动物是指（）A 提供基因的动物 B 基因组中增加外源基因的动物 C 能产生蛋白的动物 D 能表达基因信息的动物基因工程的突出优点不包括（）A目的性强 B 产生新基因 C 育种周期短 D克服远缘杂交不亲和的障碍,C,B,B,下列不属于诱变育种优点的是（）A提高基因突变率 B普遍提高产量 C创造新的变异类型 D大幅度改良性状下列几种育种方法，能改变基因的分子结构的是（）A 杂交育种 B 诱变育种 C 单倍体育种 D 多倍体育种,B,B,