生物变异在生产上的应用省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第1页单倍体：由配子发育来个体。单倍体：由配子发育来个体。体细胞中含有本物种体细胞中含有本物种配子染色配子染色体数目体数目。孤雌生殖：孤雌生殖：雄蜂如：普通小麦如：普通小麦(6n)减数分裂减数分裂花粉花粉(3n)离体培养离体培养单倍体单倍体植株植株卵细胞卵细胞孤雄生殖：孤雄生殖：第2页1.1.二倍体物种所形成单倍体中，其体细胞中只二倍体物种所形成单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？含有一个染色体组，这种说法对吗？2.2.假如是四倍体、六倍体物种形成单倍体，假如是四倍体、六倍体物种形成单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们也能够称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗也能够称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？3.3.单倍体中能够只有一个染色体组，但也能单倍体中能够只有一个染色体组，但也能够有多个染色体组，对吗？够有多个染色体组，对吗？NONOYES第3页单倍体染色体数单倍体染色体数 配子染色体数配子染色体数单倍体单倍体 一个染色体组一个染色体组奇数倍体不育：减数联会紊乱，不奇数倍体不育：减数联会紊乱，不能正常形成配子能正常形成配子病毒可遗传变异：病毒可遗传变异：只有基因突变只有基因突变第4页生物体倍数判断生物体倍数判断1.1.由由由由受精卵或体细胞受精卵或体细胞发育来个体发育来个体发育来个体发育来个体:含几个染色体组则为几倍体含几个染色体组则为几倍体.2.2.由由由由配子配子发育来个体发育来个体发育来个体发育来个体:不论含有几个染色体组都是单倍体不论含有几个染色体组都是单倍体.第5页典例典例1 1：小黑麦卵细胞中有四个染色体组。用这种小黑：小黑麦卵细胞中有四个染色体组。用这种小黑麦根尖细胞、花粉分别进行离体培养，发育成植株分别是麦根尖细胞、花粉分别进行离体培养，发育成植株分别是A A 八倍体八倍体 单倍体单倍体 B B 八倍体八倍体 四倍体四倍体 C C 二倍体二倍体 四倍体四倍体 D D 二倍体二倍体 单倍体单倍体典例典例2 2：有丝分裂间期因为某种原因，：有丝分裂间期因为某种原因，DNADNA复制中途停顿，复制中途停顿，致使一条染色体上致使一条染色体上DNADNA分子缺乏分子缺乏若干基因若干基因，这属于，这属于A A 基因突变基因突变 B B 染色体畸变染色体畸变 C C 基因自由组合基因自由组合 D D 基因重组基因重组BA第6页第二节第二节 生物变异在生产上应用生物变异在生产上应用第7页 九十年代后期，美国学者布朗抛出九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论中国威胁论”，撰，撰文说到下世纪年代，中国人口将到达亿，到时谁来养文说到下世纪年代，中国人口将到达亿，到时谁来养活中国，谁来拯救由此引发全球性粮食短缺和动荡危机？活中国，谁来拯救由此引发全球性粮食短缺和动荡危机？问题情境：问题情境：袁隆平向世界宣告：袁隆平向世界宣告：“中国完全能中国完全能处理自己吃饭问题，中国还能帮助世界人处理自己吃饭问题，中国还能帮助世界人民处理吃饭问题民处理吃饭问题”。第8页 小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（D D D D）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（d d d d）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（T T T T）对）对）对）对不抗锈病（不抗锈病（不抗锈病（不抗锈病（t t t t）为显性，现有纯合高秆抗锈病小麦）为显性，现有纯合高秆抗锈病小麦）为显性，现有纯合高秆抗锈病小麦）为显性，现有纯合高秆抗锈病小麦（DDTTDDTTDDTTDDTT）和矮秆不抗锈病小麦（）和矮秆不抗锈病小麦（）和矮秆不抗锈病小麦（）和矮秆不抗锈病小麦（ddttddttddttddtt），假如你是育种工），假如你是育种工），假如你是育种工），假如你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病优良品种（作者，怎样才能得到矮秆抗病优良品种（作者，怎样才能得到矮秆抗病优良品种（作者，怎样才能得到矮秆抗病优良品种（ddTTddTTddTTddTT）？）？）？）？比如：比如：第9页(1)应应采取步采取步骤骤是：是：先先让让两两纯纯种种亲亲本本进进行行，得到得到F1。再将再将F1进进行行，得到，得到F2。在在F2中中选选出出类类型，型，继续继续自交自交。(2)过过程如右程如右图图，请请回答：回答：过过程表示程表示；过过程表示程表示；（3）写写出出图图中中F2表表现现型百分比型百分比（4）从从F2代中代中选选出矮秆抗出矮秆抗锈锈病病个个体，基因型体，基因型_，能否能否马马上推广？上推广？D_T_ D_tt ddT_ ddtt杂交杂交自交自交矮抗矮抗减数分裂减数分裂受精作用受精作用ddT_ddTT第10页以下是杂交育种参考方案以下是杂交育种参考方案：高抗高抗 矮不抗矮不抗 高抗高抗DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT杂交杂交自交自交筛选筛选自交自交F3筛选筛选连续自交，直至不出连续自交，直至不出现性状分离为止。现性状分离为止。第11页试一试：动物杂交育种方法试一试：动物杂交育种方法假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEEBBEEBBEE）和）和）和）和短毛折耳猫（短毛折耳猫（短毛折耳猫（短毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee），你能否培育出能），你能否培育出能），你能否培育出能），你能否培育出能稳定遗传长毛折耳猫（稳定遗传长毛折耳猫（稳定遗传长毛折耳猫（稳定遗传长毛折耳猫（BBeeBBeeBBeeBBee）？写出育）？写出育）？写出育）？写出育种方案（图解）种方案（图解）种方案（图解）种方案（图解）长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫第12页长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F1间间交配交配筛选筛选测交测交 F3长折长折 短折短折第13页袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪一个变袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪一个变异原理？异原理？基因重组基因重组第14页 资料：资料：航天技术发展，使人类利用太空资源愿望变成航天技术发展，使人类利用太空资源愿望变成了现实。自了现实。自19871987年以来，中国利用自己研制返回式卫星年以来，中国利用自己研制返回式卫星和神舟号飞船进行了和神舟号飞船进行了1111次航天育种搭载试验，试验品种次航天育种搭载试验，试验品种达达12001200各种。各种。航天诱变育种是利用太空物理环境作为诱变因子，航天诱变育种是利用太空物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（10103 3克克10106 6克）、宇宙射线、重粒子、改变磁场和克）、宇宙射线、重粒子、改变磁场和高真空等，这些物理条件综合作用使生物产生基因突变。高真空等，这些物理条件综合作用使生物产生基因突变。据统计，航天育种变异率达据统计，航天育种变异率达4 4以上，株高变异为以上，株高变异为40cm40cm30cm30cm，果重变异达，果重变异达7070100100（蔬菜），（蔬菜），生育期变异为生育期变异为3 3天天1010天。天。第15页第16页白莲白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲年江西广昌白莲研究所搭载白莲种子种子442粒，培育出太空莲粒，培育出太空莲3号等新品号等新品种，亩产种，亩产达达120千克，比原品种提升千克，比原品种提升88，平均粒重，平均粒重2.2克，最大为克，最大为3.3克（原品种平均粒重为克（原品种平均粒重为1.1克），克），超出出口莲子标准。超出出口莲子标准。1 1、太空莲太空莲3 3号中有没有产生新基因？号中有没有产生新基因？2 2、诱变育种有哪些优点？、诱变育种有哪些优点？3 3、有哪些原因能够诱导生物产生基因突变？、有哪些原因能够诱导生物产生基因突变？有有能够提升突变率，或大幅度地能够提升突变率，或大幅度地改良一些品种，加速育种进程改良一些品种，加速育种进程物理原因、化学原因和生物原因物理原因、化学原因和生物原因第17页神舟六号神舟六号第18页 向日葵粒大（向日葵粒大（B B）对粒小（）对粒小（b b）为显性，含）为显性，含油少（油少（S S）对含油多（）对含油多（s s）为显性，现有纯合粒大）为显性，现有纯合粒大含油少小麦（含油少小麦（BBSSBBSS）和粒小含油多向日葵）和粒小含油多向日葵（bbssbbss），假如你是科研人员，怎样才能得到粒），假如你是科研人员，怎样才能得到粒大含油多优良品种（大含油多优良品种（BBssBBss）且）且育种年限要短？育种年限要短？第19页粒大、含油少粒大、含油少粒少、含油多粒少、含油多BBBBSSSSbbbbssss单倍体育种单倍体育种向日葵向日葵B BbSbSs s花药离体培养花药离体培养单倍体植株单倍体植株秋水仙素处理秋水仙素处理正常植株（纯合子）正常植株（纯合子）选择选择新品种新品种花粉：花粉：BS Bs bS bsBS Bs bS bsBBSS BBSS BBss BBss bbSS bbss bbSS bbssBS Bs bS bsBS Bs bS bs符合生产要求基因型是符合生产要求基因型是BBss BBss 减数分裂减数分裂原理原理作用作用第20页第21页多多倍倍体体育育种种二倍体二倍体幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体植株植株三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体植株植株发育发育三倍体三倍体无籽瓜无籽瓜二倍体植株二倍体植株花粉诱导花粉诱导第22页一、依据原理：一、依据原理：染色体畸变染色体畸变二、惯用方法：二、惯用方法：秋水仙素处理萌发种子或幼苗秋水仙素处理萌发种子或幼苗三、优点：三、优点：器官大，营养物质含量高，抗逆性强。器官大，营养物质含量高，抗逆性强。四、缺点：四、缺点：发育延迟发育延迟,坚固率低坚固率低多倍体育种多倍体育种五、应用：五、应用：三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦培育三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦培育第23页转基因技术转基因技术第24页转基因技术：转基因技术：（1）原理：）原理：（2）方法：）方法：（3）优点：）优点：（4）缺点：）缺点：（5）举例：）举例：目性强、克服远源杂交不亲和性、育种周期短基因重组基因重组技术难度大技术难度大1 1）取得取得取得取得目标基因目标基因目标基因目标基因2 2）形成重组）形成重组）形成重组）形成重组DNADNA分子分子分子分子3 3）将重组）将重组）将重组）将重组DNADNA分子分子分子分子导入导入导入导入受体细胞受体细胞受体细胞受体细胞4 4）筛选含有目标基因受体细胞）筛选含有目标基因受体细胞）筛选含有目标基因受体细胞）筛选含有目标基因受体细胞5 5）目标基因表示）目标基因表示）目标基因表示）目标基因表示第25页第26页杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种处处理理原原理理优优点点缺缺点点三、比较各种育种方法三、比较各种育种方法第27页杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种 单倍体育种单倍体育种处处理理原原理理优优点点缺缺点点杂交杂交辐射诱变、辐射诱变、化学诱变化学诱变秋水仙素处秋水仙素处理萌发种子理萌发种子或幼苗或幼苗花药离体花药离体培养后再培养后再加倍加倍基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异集中亲体优集中亲体优良性状良性状提升变异频率，提升变异频率，大幅度改良一大幅度改良一些性状，加速些性状，加速育种进程。育种进程。器官大，营器官大，营养物质含量养物质含量高高显著缩短显著缩短育种年限育种年限育种年限时育种年限时间长，不能间长，不能创造新基因创造新基因发育延迟，发育延迟，坚固率低坚固率低技术复杂技术复杂处理材料较处理材料较多，有利个多，有利个体少。体少。第28页练习题练习题1两个亲本基因型分别为两个亲本基因型分别为AAbb和和aaBB，这两对基，这两对基因按自由组合规律遗传因按自由组合规律遗传,要培育出基因型为要培育出基因型为aabb新品新品种，最简捷方法是种，最简捷方法是()A单倍体育种单倍体育种B杂交育种杂交育种C人工诱变育种人工诱变育种D细胞工程育种细胞工程育种2两个亲本基因型分别为两个亲本基因型分别为AABB和和aabb，这两对基，这两对基因按自由组合规律遗传因按自由组合规律遗传,要培育出基因型为要培育出基因型为AAbb新新品种，最简捷方法是品种，最简捷方法是()A单倍体育种单倍体育种B杂交育种杂交育种C人工诱变育种人工诱变育种D细胞工程育种细胞工程育种第29页3.以下分析以下分析错误是是A由由到到过程一定程一定发生了等位基因分离、非同源染色生了等位基因分离、非同源染色体上非等位基因自由体上非等位基因自由组合合B由由到到育种育种过过程中，遵照主要原理是染色体畸程中，遵照主要原理是染色体畸变变C若若基因型基因型为为AaBbdd，则则植株中能植株中能稳稳定定遗传遗传个体个体占占总总数数1/4D由由到到过过程可能程可能发发生突生突变变和重和重组组，为为生物生物进进化提供化提供原材料原材料第30页4用纯合二倍体水稻品种高秆抗锈病（用纯合二倍体水稻品种高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（和矮秆不抗锈病（ddtt）进行育种时，一个方法）进行育种时，一个方法是杂交得到是杂交得到F1，F1再自交得再自交得F2；另一个方法是用；另一个方法是用F1花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到对应植株。以下叙述正确是（到对应植株。以下叙述正确是（）A.前一个方法所得前一个方法所得F2中重组类型和纯合子各占中重组类型和纯合子各占5/8、1/4B.后一个方法所得植株中可用于生产类型百分比后一个方法所得植株中可用于生产类型百分比为为2/3C.前一个方法原理是基因重组，原因是非同源染前一个方法原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合色体自由组合D.后一个方法原理是染色体畸变，是因为染色体后一个方法原理是染色体畸变，是因为染色体结构发生改变结构发生改变第31页5 某农科所经过如图育种过程培育成了高品质糯某农科所经过如图育种过程培育成了高品质糯小麦，相关叙述正确是小麦，相关叙述正确是 （）A.该育种过程中利用遗传学原理是基因突变该育种过程中利用遗传学原理是基因突变B.a过程能提升突变率，从而显著缩短了育种年限过程能提升突变率，从而显著缩短了育种年限C.a、c过程都需要使用秋水仙素，都作用于萌发过程都需要使用秋水仙素，都作用于萌发种子种子D.要取得要取得yyRR,b过程需要进行不停自交来提升纯过程需要进行不停自交来提升纯合率合率第32页下列图表示以某种农作物（下列图表示以某种农作物（1）和（）和（2）两个品种为基础，）两个品种为基础，培育出（培育出（4）、（）、（5）、（）、（6）、（）、（7）四个品种过程。依）四个品种过程。依据下列图，回答以下问题：据下列图，回答以下问题：第33页【答答案案】.(1).(1)杂杂交交 自自交交，基基因重组；因重组；（2 2）花花药药离离体体培培养养；人人工工诱诱导染色体加倍，缩短育种年限；导染色体加倍，缩短育种年限；（3 3）人工诱导多倍体，多倍体）人工诱导多倍体，多倍体（4）采取射线照射或药剂处理）采取射线照射或药剂处理等人工诱变方式等人工诱变方式 第34页