高中生物浙科版必修2第4章第2节生物变异在生产上的应用 （58张PPT）

课件58张PPT。染色体畸变类型染色体结构变异染色体数目变异个别染色体增减以染色体组的形式成倍的增减请判断下列细胞中各有多少个染色体组？2个3个4个1个2个4个细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。染色体组染色体组数的判断办法：
1、图形题就看同源染色体的条数
2、基因型题就看同种类型字母的个数整倍体、一倍体、二倍体和多倍体3）二倍体：
由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体。例如：人、果蝇、玉米等大多数生物。4）多倍体①概念：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。例如：三倍体香蕉、四倍体马铃薯、六倍体小麦。1）整倍体：生物体细胞中的染色体数目是染色体组的整 倍数的个体。2）一倍体:只有一个染色体组的细胞或体细胞中含单个染色体组的个体。果蝇（二倍体） 香蕉（三倍体） 马铃薯（四倍体）普通小麦（六倍体）蜜蜂(2n=32)玉米(2n=20)水稻(4n=48)小麦(6n=42)特点:来源:由生物的配子直接发育形成(单性生殖)染色体组成:体细胞含有本物种配子的染色体数5）单倍体7242328八倍体14721二倍体422163六倍体562884八倍体请判断：第二节 生物变异在生产上的应用资 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盛，能开花结果，但生长期特别长，甚至要几年才能成熟！
只有一个染色体组的水稻生长十分瘦弱，稻穗中全是空壳。单、二、多倍体的比较染色体数目加倍后的草莓多倍体和单倍体的特点：多倍体的特点：单倍体的特点：与二倍体植株相比，多倍体植株的茎秆粗
壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和
蛋白质等营养物质的含量都有所增加。但一般晚熟。与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，
而且高度不育。多倍体形成的原因体细胞有丝分裂过程中，染色体完成了复制，但是由于外界环境条件或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，已分开的染色体不能移向两极使染色体数目加倍。即有丝分裂过程受阻多倍体的成因：正常有丝分裂由于受到某些因素的干扰，纺锤体不能形成此细胞不能分裂成两个细胞，于是一个细胞中的染色体就会加倍。多倍体育种原理：染色体变异(染色体组成倍地增加)方法:用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 .
有丝分裂秋水仙素抑制纺锤体形成细胞染色体数目加倍发育 多倍体植株优点：茎杆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。应用：四倍体水稻的培育
八倍体小黑麦的培育
三倍体无籽西瓜的培育 二倍体西瓜幼苗二倍体西瓜幼苗秋水仙素处理二倍体西瓜植株四倍体西瓜植株♀♂联会紊乱三倍体西瓜种子无子西瓜×自然长成二倍体西瓜植株第一年第二年单倍体育种 原理： 染色体变异(染色体组成倍地减少) 优点： 明显缩短育种年限方法：花药离体培养,再用秋水仙素处理二倍体植株花药离体培养单倍体植株人工诱导染色体加倍恢复回二倍体植株（纯合体）自交纯合体花药离体培养人工获得单倍体的方法 。现有基因型为YyRr的黄圆豌豆种子,利用此种子,如何在较短时间内培育出能稳定遗传的绿圆豌豆种子?例子:单倍体育种 YRyRYryr黄色圆粒（YyRr）花药（配子）单倍体植株正常二倍体（纯合体）YYRRyyRRYYrryyrr黄圆绿圆黄皱绿皱秋 水 仙 素 处 理 幼 苗YRyRYryr离 体 培 养 设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况:品种A籽粒多，但不抗黑粉病；品种B籽粒少，但抗黑粉病。
讨论：
你用什么方法把两个品种的优良性状结合在一起，又能缺点去掉？黑粉病 小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？植物杂交育种的方法以下是杂交育种的参考方案：　Ｐ 高抗 　 矮不抗Ｆ１ 　 高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗 高不抗 矮抗 矮不抗ddTT矮抗 矮不抗ddTtddTT杂交F3思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？试一试：动物的杂交育种方法　　　假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）长立 长折 短立 短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折 短折长折 长折 短折杂交　ＰＦ１ Ｆ２F3长折 短折思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种至少要几年？！注意1、动物杂交育种中纯合子的获得不用通过逐代自交，可改为测交。
2、比植物杂交育种所需年限短。1.什么叫杂交育种？ 将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2、杂交育种依据的遗传学原理是什么？基因重组3、常用的方法是什么？4、杂交育种有什么优点？将不同个体的优良性状集中到一个个体上5、你能举出我国在杂交育种方面的成就?纯种农作物：袁隆平杂交水稻
　2003年10月9日，30多年前颠覆了国际经典水稻理论的袁隆平再次让世界注意到了他。湖南省湘潭县泉塘子乡的超级杂交稻百亩示范片平均亩产达到807．46公斤，这个数字接近现在全国水稻平均亩产量的两倍，比普通杂交水稻的亩产量高出200公斤。水稻亩产从600公斤提高到800公斤是一个世界性的难题，而袁隆平从1997年提出“超级杂交稻计划”后，几乎每三年就能让杂交稻单产潜力成功提高100公斤，他的研究似乎是一株最为优良的作物——多产、稳定。 ⅹ引进各纯种牛纯繁、驯化
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各纯种牛与当地黄牛杂交
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各杂交种互交
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……
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中国荷斯坦牛
?优点：
泌乳期可达305天，年产乳量可达6300Kg以上家畜、家禽：中国荷斯坦牛的育种过程：杂种优势 基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造新的基因。
杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？神舟六号1、请你给诱变育种下一个合理的定义。利用物理因素（如ⅹ射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。2、依据什么原理?基因突变、染色体畸变3、常用的方法有哪些？辐射诱变、化学诱变中国首批太空实验育种动物诞生诱变育种的优点是能够提高突变率;在较短的时间内获得更多的优良变异类型;改良作物品质，增强抗逆性。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。
要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。
4.例子农作物
黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农五号”等大豆品种，产量提高了16％，含油量比原来提高2.5％。微生物
青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的抗生素。但产量只有20单位/mL。后来，人们对青霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达到50 000单位/mL～60 000单位/mL。 太空育种
太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C的含量提高了10%～25%；黄瓜1根达1米多长；“航天芝麻1号”不仅个大，而且单株蒴果达98粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%～12%。 基因重组基因突变、染色体畸变染色体畸变（成倍减少）染色体畸变（成倍增加）杂交用物理或化学方法处理生物花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理→纯种秋水仙素处理使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上提高变异频率，加速育种进程，有利变异少，需大量处理供试材料明显缩短育种年限，育种时间较短。技术复杂，需与杂交育种配合各种器官大、营养成分高、抗性强与杂交育种配合；获得的新品种发育延迟育种时间最长转基因育种原理:DNA(基因)重组 [基因工程]优点:不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性强应用:抗虫棉、转基因“向日葵豆”“转基因超级绵羊”“转基因超级鲤鱼” 等。过程:提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测和表达
专一性基因的针线：DNA连接酶２、基因的针线──DNA连接酶　　连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。3、基因的运输工具——运载体常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒2、目的基因与运载体结合　　用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。第三步：将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：菌类和动植物细胞4、目的基因的表达和检测　　大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。
将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。　　下列情况中不属于染色体变异的是（ ）
A 第5号染色体短臂缺失引起的遗传病
B 第21号染色体多一条引起的唐氏综合症
C 同源染色体交换了对应部分的结构
D 未受精的卵细胞发育成的雄蜂C练习：练习： 认真分析下图的对照图，从A、B、C、D中确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的（ ）
B下列肯定不存在同源染色体的是（ ）
A 卵细胞 B 单倍体的体细胞
C 极体 D 一个染色体组D基因型为AAaaBBbbCCcc的细胞所含的染色体组数（ ）
A 3个 B 6个
C 12个 D 4个D练习：C普通小麦是六倍体,用其花粉培养出的植株是( )
A 多倍体 B 三倍体
C 单倍体 D 六倍体 韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，韭菜是（ ）
A 二倍体 B 四倍体
C 六倍体 D 八倍体B练习： 当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些：生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。
回答：
（1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的 辐射后，其 发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益? ，你判断的理由是________________。
（2）试举出这种育种方法的优点：
。 宇宙射线等 基因 不一定 基因突变是不定向的 变异频率高，大幅度改良某些性状 小试身手！ 这些题你会做吗？1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：
A.基因突变； B.基因自由组合；
C.染色体交叉互换： D.染色体变异。
答 [ ]B 2.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种方法是：
A、杂交育种 B、诱变育种
C、单倍体育种 D、多倍体育种
答案：[ ]
3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是：
A、提高了后代的出苗率
B、产生的突变全部是有利的
C、提高了后代的稳定性
D、能提高突变率以供育种选择 答案：[ ]
BD4.60Co是典型的γ放射源，可用于作物诱变育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。 γ射线处理后主要引起—————，从而产生可遗传的变异。除γ射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还有———、——————和————————。 答案：基因突变；x射线；紫外线；激光