浙科版高中生物必修二《生物变异在生产上的应用》新授课课件-新版.ppt

1、学习目标1新课导入2新知探究3随堂检测4内容大纲课堂小结51 1简述杂交育种的过程。简述杂交育种的过程。2 2说出人工诱变的方法和诱变育种的主要特点，举例说出人工诱变的方法和诱变育种的主要特点，举例说明杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用。说明杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用。3 3举例说出单倍体育种、多倍体育种的过程与特点。举例说出单倍体育种、多倍体育种的过程与特点。4 4举例说出转基因技术及其应用。举例说出转基因技术及其应用。学习目标01新课导入02例：小麦高秆（例：小麦高秆（D D）对矮秆（）对矮秆（d d）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（T T）对）对不抗锈病（不抗锈病（t t）

2、为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTTDDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（ddttddtt），如果你是袁隆），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTT）？）？想一想：植物杂交育种的方法想一想：植物杂交育种的方法锈病锈病杂杂交交育育种种参参考考方方案案 高抗高抗 矮不抗矮不抗 F F 高抗高抗F FDDTTDDTTddttddttDdTtDdTtddTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTTddTT矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTtddTTddTT

3、杂交杂交自交自交选优选优自交自交F F3 3选优选优经过几次连续不经过几次连续不断的自交和选优断的自交和选优原理：原理：基因重组基因重组方法：方法：杂交杂交自交自交选优选优自交自交优选优选概念：概念：杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配杂交育种是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，获得新品种的方集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。法。一、杂交育种一、杂交育种新知探究03试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法 假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEE）和）和短毛折耳猫（短毛折耳猫（bbeebbee），你能否培育出），你

4、能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBee）？）？写出育种方案（图解）写出育种方案（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长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEBBEEbbeebbee长毛立耳长毛立耳BbEeBbEe长毛立耳长毛立耳BbEeBbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBbeeBBeeBBeeBBeeBBeeBbeeBbeebbeebbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F F1 1间交配间交配选优选优测交测交F F F FF F3 3长折长折 短折短折思考：要培育出一

5、个思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品能稳定遗传的动物品种至少要几年？种至少要几年？优点：优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即上，即“集优集优”，能产生新的基因型。，能产生新的基因型。缺点：缺点：杂交育种只能将已有的基因重组，并不能创造新的杂交育种只能将已有的基因重组，并不能创造新的基因。杂交后代会出现分离现象，育种过程缓慢。基因。杂交后代会出现分离现象，育种过程缓慢。杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间较长，你知道在杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间较长，你知道在什么情况下能够产生新的基因吗？可以用什么方法处理？什么情况下

6、能够产生新的基因吗？可以用什么方法处理？易感病、红果肉易感病、红果肉抗病、黄果肉抗病、黄果肉诱变育种诱变育种诱变育种有哪些方法？诱变育种有哪些方法？原理：原理：基因突变和染色体畸变。基因突变和染色体畸变。方法：方法：物理方法物理方法(紫外线、紫外线、射线、射线、X X射线等射线等)或化学方法或化学方法(亚硝酸、碱基类似物等亚硝酸、碱基类似物等)处理，再选择符合要求的处理，再选择符合要求的变异类型。变异类型。优点：优点：产生新的基因型和新的性状，能提高变异的频率，能产生新的基因型和新的性状，能提高变异的频率，能大幅度改变某些性状。大幅度改变某些性状。二、诱变育种二、诱变育种缺点：缺点：应用：应用

7、：太空辣椒等的培育、青霉菌的选育等、在家蚕筛选太空辣椒等的培育、青霉菌的选育等、在家蚕筛选中的应用中的应用诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想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。体，增加选择的机会。太空育种太空育种 太空辣椒平均单个重达太空辣椒平均单个重达500500克，果实中维生素克，果实中维生素C C的含量的含量提高了提高了10%10%25%25%；黄瓜；黄瓜1 1根达根达1 1米多长；米多长；“航天芝麻航天芝麻1 1号号”不不仅个大，而且单株蒴果达仅个大，而

8、且单株蒴果达9898粒以上；水稻蛋白质含量可提粒以上；水稻蛋白质含量可提高高8.7%8.7%12%12%。微生物育种微生物育种 例如青霉素的选育。例如青霉素的选育。19431943年从自然界分离出来的青霉菌年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素只能产生青霉素2020单位单位/mL/mL。后来人们对青霉菌进行多次。后来人们对青霉菌进行多次X X射射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到目前青霉素的产量已达到50 00050 000单位单位/mL/mL60 00060 000单位单位/mL/mL。中间为青霉菌

9、，周围是细菌中间为青霉菌，周围是细菌易感病、红果肉（易感病、红果肉（DDRRDDRR）抗病、黄果肉抗病、黄果肉(ddrr)(ddrr)除了杂交育种以外，还有什么其他方法可以在较短的时除了杂交育种以外，还有什么其他方法可以在较短的时间之内得到抗病红果肉（间之内得到抗病红果肉（ddRRddRR）？）？单倍体植株单倍体植株DDRRDDRR易感、红易感、红ddrrddrr抗病、黄抗病、黄DdRrDdRr易感、红易感、红花药离体培养花药离体培养DRDRDrDrdRdRdrdr秋水仙素秋水仙素诱导染色诱导染色体加倍体加倍DDRRDDRRDDrrDDrrddRRddRRddrrddrrF F1 1配子配子单

10、单倍倍体体育育种种抗病、黄抗病、黄原理：原理：染色体畸变染色体畸变(数目变异数目变异)优点：优点：明显缩短育种年限明显缩短育种年限方法：方法：花药离体培养，再用秋水仙素处理花药离体培养，再用秋水仙素处理二倍体植株二倍体植株花药离体培养花药离体培养单倍体植株单倍体植株人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍恢复成二倍体植株恢复成二倍体植株（纯合子）（纯合子）自交自交纯合子纯合子三、单倍体育种三、单倍体育种二倍体有籽二倍体有籽西瓜西瓜三倍体无三倍体无籽西瓜籽西瓜？母本母本父本父本无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育去雄授粉去雄授粉母本（四倍体）母本（四倍体）父本（二倍体）父本（二倍体）有籽西瓜有籽西瓜普通西瓜

11、植株普通西瓜植株种下去种下去三倍体植株三倍体植株无籽西瓜无籽西瓜花粉刺激花粉刺激（提供生长素）（提供生长素）联会紊乱联会紊乱原理：原理：染色体畸变染色体畸变(数目变异数目变异)方法：方法：用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；优点：优点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。含量较多。应用：应用：三倍体无籽西瓜的培育，三倍体无籽西瓜的培育，八倍体小黑麦的培育。八倍体小黑麦的培育。低温处理。低温处理。四、多倍体育种四、多倍体育种转基因技术转基因技术2008-11-3 2008-11-3 红网红网 11

12、11月月1 1日，转基因蓝玫瑰亮日，转基因蓝玫瑰亮相日本东京国际花卉博览会。这种蓝玫瑰被相日本东京国际花卉博览会。这种蓝玫瑰被植入三色紫罗兰所含的一种能刺激蓝色素产植入三色紫罗兰所含的一种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而自然呈现蓝色。生的基因，花瓣因而自然呈现蓝色。真正蓝玫瑰面世真正蓝玫瑰面世？基因重组基因重组不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，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，科技含量高，可以培育出高产、优质或目的性强，科技含量高，可以培育出高产、优质或具有特殊用途的动植物品种。具有特殊用途的动植物品种。技术复杂，操作要求精细，难度大；安全问题。技术复杂，操作

13、要求精细，难度大；安全问题。原理原理:方法方法:优点优点:缺点缺点:应用应用:提取目的基因提取目的基因将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞基因表基因表达达筛选出符合要求的新品种。筛选出符合要求的新品种。能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得，抗虫棉，能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得，抗虫棉，转基因动物等。转基因动物等。五、基因工程育种五、基因工程育种生长快、肉质好的转基因鱼生长快、肉质好的转基因鱼(中国中国)乳汁中含有人生长激素的转乳汁中含有人生长激素的转基因牛基因牛(阿根廷阿根廷)转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因转鱼抗寒基因的番茄的番茄1.1.假如水稻高

14、秆假如水稻高秆(D)(D)对矮秆（对矮秆（d d）为显性，抗稻瘟病（）为显性，抗稻瘟病（R R）对）对易感稻瘟病（易感稻瘟病（r r）为显性，两对性状独立遗传，用一个纯合）为显性，两对性状独立遗传，用一个纯合易感病的矮秆品种（抗倒伏）与一纯合抗病高秆品种（易倒易感病的矮秆品种（抗倒伏）与一纯合抗病高秆品种（易倒伏）杂交。下列说法正确的是（多选）（伏）杂交。下列说法正确的是（多选）（）ABAB随堂检测04A.FA.F2 2中出现既抗病又抗倒伏类型的基因型为中出现既抗病又抗倒伏类型的基因型为ddRRddRR和和ddRrddRrB.FB.F2 2中出现既抗病又抗倒伏类型的比例为中出现既抗病又抗倒伏类

15、型的比例为3/163/16C.C.仅利用仅利用F F1 1的花药进行离体培养就可以提前获得所需的既的花药进行离体培养就可以提前获得所需的既抗病又抗倒伏类型抗病又抗倒伏类型D.D.用秋水仙素处理用秋水仙素处理F F1 1可以得到可以得到4 4种表现型的后代种表现型的后代2.2.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构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（的育种方法是（）A.A.杂交育种杂交育种 B.B.诱变育种诱变育种C.C.单倍体育种单倍体育种 D.D.多倍体育种多倍体育种 B B3.3.与杂交育种、单倍体育种、基因工程育种等育种方法比与杂交育种、单倍体育种、基因工

16、程育种等育种方法比较，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方较，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是（法的独特之处是（）A.A.可将不同品种的优良性状集中到一个品种上可将不同品种的优良性状集中到一个品种上 B.B.育种周期短，加快育种进程育种周期短，加快育种进程C.C.改变基因结构，创造前所未有的性状类型改变基因结构，创造前所未有的性状类型 D.D.能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快C C4.4.当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航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

17、一些：生物菌时，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。在太空周游种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了了115115小时小时3232分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将分钟，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。继续对它们进行有关试验。回答：回答：（1 1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的）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，其辐射后，其 发生变异。请预测可能发生变异。请预测可能产生的新的

18、变异对人类是否有益产生的新的变异对人类是否有益?，你判断的理，你判断的理由是由是_。（2 2）试举出这种育种方法的优点：）试举出这种育种方法的优点：_。宇宙射线等宇宙射线等 基因基因 不一定不一定 基因突变是不定向的基因突变是不定向的 变异频率高，大幅度改良某些性状变异频率高，大幅度改良某些性状 5.5.某育种学家在农田中发现一株大穗不抗病的小麦（控制某育种学家在农田中发现一株大穗不抗病的小麦（控制麦穗大与小的基因分别用麦穗大与小的基因分别用D D、d d表示，控制不抗病与抗病的表示，控制不抗病与抗病的基因分别用基因分别用T T、t t表示），自花传粉后获得表示），自花传粉后获得6060粒种子

19、，这些粒种子，这些种子发育成的小麦中有种子发育成的小麦中有1515株为大穗抗病，有株为大穗抗病，有x(x0)x(x0)株为小株为小穗抗病，其余都不抗病。分析回答下列问题：穗抗病，其余都不抗病。分析回答下列问题：（1 1）1515株大穗抗病小麦的基因型为株大穗抗病小麦的基因型为_，其中从理论上推，其中从理论上推测能稳定遗传的约为测能稳定遗传的约为_株。株。（2 2）上述育种方法是）上述育种方法是_。利用该株大穗不抗病小麦选。利用该株大穗不抗病小麦选育能稳定遗传的大穗抗病小麦经常采用的育种方法是育能稳定遗传的大穗抗病小麦经常采用的育种方法是_，其具体步骤是：，其具体步骤是：a.a.采集该株小麦的采

20、集该株小麦的_以获得单倍体幼苗。以获得单倍体幼苗。b.b.用一定浓度的用一定浓度的_使其染色体数目加倍。使其染色体数目加倍。c.c.选出选出_个体。个体。（3 3）采用）采用_方法可以鉴定出抗病植株。方法可以鉴定出抗病植株。答案：答案：（1 1）DDttDDtt或或Ddtt 5 Ddtt 5 （2 2）杂交育种）杂交育种 单单倍体育种倍体育种 花药（或花粉）进行离体培养花药（或花粉）进行离体培养 秋水仙秋水仙素溶液处理幼苗素溶液处理幼苗 大穗抗病大穗抗病 （3 3）病原体感染）病原体感染遗遗传传育育种种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种基因工程育种基因工程育种原理原理优缺点优缺点基因重组基因重组基因突变基因突变染色体畸变染色体畸变染色体畸变染色体畸变基因重组基因重组集中多个优良性状，但集中多个优良性状，但时间较长时间较长产生新基因，但方向不产生新基因，但方向不可控制，多为有害可控制，多为有害明显缩短育种年限明显缩短育种年限营养器官大，有机物积营养器官大，有机物积累较多累较多目的性强，但技术操作目的性强，但技术操作难度大难度大课堂小结05