浙科版高中生物必修二4.2-生物变异在生产上的应用(共27张PPT)

(共27张PPT)
第二节
生物变异在生产上的应用
讨论：
有两个不同的番茄品种，一个是抗病黄果肉的品种（bbss），另一个是易感病红果肉的品种（BBSS）。目标是培育出一个既抗病又是红果肉的新品种（BBss），并且新品种的性状能稳定遗传。问：如何培育？
抗病、黄果肉
易感病、红果肉
抗病、红果肉
×
bbss
BBSS
bbss
杂交育种
番茄
BbSs
B_S_
B_ss
bbss
bbS_
?
(1/3bbSS
2/3bbSs)
?
?
1/3bbSS
?
?
?
Ｆ1
Ｆ2
Ｆ3
P
易感病、红果肉
易感病、红果肉
易感病、黄果肉
抗病、红果肉
抗病、黄果肉
杂交育种
1·概念
利用基因重组的原理，有目的的将两个或多个品种的优良性状组合在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
2·方法：
纯种
3、原理
基因重组
一.杂交育种
利用基因重组原理，可以有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种。
一般方法：杂交、选择、纯合化
举例：有两个不同的番茄品种，一个是抗药黄果肉的品种（ssrr），另一个是易感病红果肉的品种（SSRR）。目标是培育出一个既抗病又是红果肉的新品种（ssRR），并且新品种的性状能稳定遗传。问：如何培育？
①杂交
P: ssrr抗病黄果肉×SSRR不抗病红果肉
②选择：选择抗病红果的品种，占3/16，其中纯合子占1/3，杂合子占2/3.
③纯合化：将有优良性状的F2连续自交，选择既抗病又是红果肉的能稳定遗传的优良品种。
引进各纯种牛纯繁、驯化
↓
各纯种牛与当地黄牛杂交
↓
各杂交种互交
↓
……
↓
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：
杂交育种优点：
缺点:
1·只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的基因。
2·杂交后代会出现性状分离，进行纯化时工作量大，过程复杂。
使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上
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。如骡子
二.诱变育种
1.概念：
利用物理、化学因素诱导生物发生基因突变，并从变异后代中选育新品种的过程。
2.方法：
辐射诱变、化学诱变
4.意义：
创造动植物、微生物新品种
3.原理:
基因突变
5.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%。
①提高变异频率，使后代性状较快稳定
②大幅度改良某些性状
③诱发的个体产生有利的不多，必须处理大量实验材料
6.特点：
三.单倍体育种
单倍体：体细胞中含有本物种配子数目的个体。
单倍体的特点：植株弱小，高度不育。

单倍体育种：利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。
诱导单倍体染色体加倍，成为可育的纯合子。
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
①花药离体培养
单倍体植株
②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
例如：现有宽叶、不抗病（AAbb）和窄叶、抗病（aaBB）两个烟草品种，目标是培育宽叶、抗病（AABB）的新品种。问：如何培育？
当F1开花时可产生4种类型的花粉粒
①花药离体培养
单倍体 AB Ab aB ab
②诱导染色体加倍
二倍体 AABB AAbb aaBB aabb
宽叶、抗病
四.多倍体育种
多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体。

特点：茎杆粗壮，叶片、果实、种子比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量高，抗逆性强。

存在：多倍体主要存在于植物界。
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 .
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
多倍体育种
人工诱变多倍体育种：
诱变：利用物理、化学因素来诱导多倍体的产生。目前效果较好的方法是：用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗，使它们的染色体加倍。

秋水仙素：能抑制细胞分裂时纺锤体的形成。着丝粒同样分裂，分裂后却不能拉向两极，导致染色体数目加倍。
三倍体无籽西瓜的培育
五.转基因技术
转基因技术：是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。

原理：DNA(基因)重组 [基因工程]
过程：用人工方法将人类所需的目的基因导入受体细胞内，使其整合到受体细胞的DNA上。外源基因随受体细胞分裂而增殖，并在体内得以表达，还能将所获得的新性状稳定的遗传给后代。
①提取目的基因、②目的基因与运载体结合、③将目的基因导入受体胞、④目的基因的检测和表达。

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。
应用：①培育农作物新品种（水稻、小麦、马铃薯、大豆、棉花、烟草）
②为生物反应器生产医用蛋白和多肽
③为作物高产、优质、抗病虫害、降低农药、化肥对环境污染做贡献。
阅读：课外读“转基因食品的安全性”
基因重组
基因突变
染色体变异（成倍减少）
染色体变异（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





练一练
1.“杂交水稻之父”袁隆平，培育杂交水稻的基本方法是将不同品种的水稻进行杂交，从而选育出优良的水稻品种，其利用的遗传学基本原理是 A.基因突变 B.基因重组 C.单倍体育种 D.多倍体育种

2.两个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，最简单的方法是 A.单倍体育种 B.杂交育种 C.人工诱变育种 D.多倍体育种
B
A
3.通过改变原有基因的遗传信息，创造作物新品种的育种方法是 A.常规杂交育种 B.多倍体育种 C.单倍体育种 D.诱变育种

4.多倍体育种过程中常用一定浓度的秋水仙素处理刚萌发的种子或幼苗，秋水仙素的作用是 A.促进染色体复制 B.抑制纺锤体形成 C.促进细胞分裂 D.抑制高尔基体的活动

5.普通小麦的卵细胞中有三个染色体组，用这种小麦的根尖细胞，花粉分别进行离体培养，发育成的植株分别是 A.六倍体、单倍体 B.六倍体、三倍体 C.二倍体、三倍体 D.三倍体、单倍体
D
B
A
6.请填写各育种方法的名称及所依据的原理：
①花粉离体培养培育新品种属于 ，依据原理是 ；
②用抗倒伏、不抗锈病的小麦与易倒伏、抗锈病的小麦杂交，育成既抗倒伏又抗锈病的小麦品种。这种方法属于 ，依据原理是 ；
③培育小黑麦的方法属于 ，依据原理是
；
④用60Co射线辐射稻种培育出成熟期提早的新品种，这属于 ，依据原理是 ；
⑤科学家将细菌的抗冻基因转移到普通番茄细胞中培育出抗冻的番茄新品种，这属于 ，依据的原理是 。
单倍体育种
染色体畸变
杂交育种
基因重组
多倍体育种
染色体畸变
诱变育种
基因突变
基因工程
基因重组