高中生物(浙科版必修2)第四章同步教学42生物变异在生产上应用课件.ppt

1、第四章第四章 生物的变异生物的变异第二节第二节 生物变异在生产上的应用生物变异在生产上的应用浙科版必修2 有位农场主，他有这样两个大棚果园，一个里面有位农场主，他有这样两个大棚果园，一个里面种的番茄是黄果肉的，另一个是红果肉的品种。种的番茄是黄果肉的，另一个是红果肉的品种。红果肉的番茄呢，比较受消费者的喜爱，但是它红果肉的番茄呢，比较受消费者的喜爱，但是它很容易感染疾病；黄果肉的虽然具有较强的抗病很容易感染疾病；黄果肉的虽然具有较强的抗病能力，但是一般人们还是比较喜欢红番茄。如何能力，但是一般人们还是比较喜欢红番茄。如何能够得到既抗病的又是红果肉的番茄呢，请问：能够得到既抗病的又是红果肉的番茄

2、呢，请问：你们有哪些方法帮他解决这个问题？你们有哪些方法帮他解决这个问题？易感病、红果肉（易感病、红果肉（SSRR）抗病、黄果肉抗病、黄果肉(ssrr)一、杂交育种一、杂交育种二、诱变育种二、诱变育种三、单倍体育种三、单倍体育种四、多倍体育种四、多倍体育种五、转基因技术五、转基因技术若从播种到若从播种到收获果实需收获果实需要一年要一年,则培则培育出能稳定育出能稳定遗传的抗病、遗传的抗病、红果肉的品红果肉的品种至少种至少需要需要几年几年?P抗病、黄果肉抗病、黄果肉 ssrr易感病、红果肉易感病、红果肉 SSRRF1易感病、红果肉易感病、红果肉 SsRr 第第1年年选育出需要的抗病、红果肉品种选育

3、出需要的抗病、红果肉品种F2S_R_S_rr ssR_ssrr抗红抗红杂交育种过程杂交育种过程第第2年年第第3年年生长生长ssRRF3第第4年年杂杂 交交自自 交交选选 优优自自 交交选选 优优易感病、红果肉（易感病、红果肉（SSRR）抗病、黄果肉抗病、黄果肉(ssrr)诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种的方法的方法辐射诱变辐射诱变化学诱变化学诱变X射线、紫外线、射线、紫外线、射线等射线等许多化学药剂许多化学药剂例子例子农作物农作物黑龙江省农科院用辐射方法处理大黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了豆，培育成了“黑农五号黑农五号”等大豆等大豆品种品种，产量提高了，产量提高了16，含油量比，含

4、油量比原来提高原来提高2.5。用于微生物育种用于微生物育种：例如青霉素的选育。：例如青霉素的选育。1943年年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行。后来人们对青霉菌多次进行X射线射线、紫外线紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目产菌株，目前青霉素的产量前青霉素的产量已达到已达到5000060000单位单位/mL。中间为青霉菌，周围是细菌。中间为青霉菌，周围是细菌。减数分裂减数分裂配子配子 SR Sr sR sr单倍体单倍体 SR Sr sR sr单倍体育种过程单倍体

5、育种过程 SSrr ssRR ssrr纯合子纯合子 SSRR抗病、抗病、红果肉红果肉秋水仙素秋水仙素P抗病、黄果肉抗病、黄果肉 ssrr易感病、红果肉易感病、红果肉 SSRRF1易感病、红果肉易感病、红果肉 SsRr 花药离体培养花药离体培养杂杂 交交花药离体培养花药离体培养 秋水仙素秋水仙素筛筛 选选方法方法P抗病、黄果肉抗病、黄果肉 ssrr易感病、红果肉易感病、红果肉 SSRRF1易感病、红果肉易感病、红果肉 SsRr 选育出需要的抗病、红果肉品种选育出需要的抗病、红果肉品种F2S_R_S_rr ssR_ssrr抗红抗红生长生长ssRRF3减数分裂减数分裂配子配子SRSrsRsr单倍体单

6、倍体 SRSrsRsrSSrrssRRssrr纯合子纯合子SSRR抗病、抗病、红果肉红果肉第第1年年第第2年年第第1年年第第2年年第第3年年第第4年年若从播种到收获种子需要一年若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的抗病、则培育出能稳定遗传的抗病、红果肉的品种至少需要几年红果肉的品种至少需要几年?番茄的某迟熟（番茄的某迟熟（AA）品种）品种,那么我们有什么那么我们有什么好办法快速得到早熟（好办法快速得到早熟（aa）品种？）品种？早熟早熟品种品种(aa(aa)花药离花药离体培养体培养迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)杂合杂合子子(Aa(Aa)人工人工诱变诱变 幼苗幼苗 （A）幼苗幼苗（a）

7、秋水仙秋水仙素处理素处理迟迟熟熟品种品种(AA)(AA)秋水仙秋水仙素处理素处理人工诱变人工诱变 +单倍体育种单倍体育种多倍体育多倍体育种种西北农林科技大学培育西北农林科技大学培育的四倍体陕桑的四倍体陕桑402单株单株三倍体香蕉三倍体香蕉二倍体有二倍体有籽西瓜籽西瓜三倍体无三倍体无籽西瓜籽西瓜例例:无籽香蕉的形成无籽香蕉的形成香蕉的祖先为野生芭蕉，个小多籽，香蕉的祖先为野生芭蕉，个小多籽，无法食用。无籽香蕉的培育过程如下：无法食用。无籽香蕉的培育过程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n有籽香蕉有籽香蕉4n4n秋水秋水仙素仙素野生芭蕉野生芭蕉2n2n无籽香蕉无籽香蕉3n3n二倍体二倍体秋水仙素秋水仙素

8、四倍体四倍体（母本）（母本）二倍体二倍体（父本）（父本）杂交杂交花粉刺激果花粉刺激果实生长实生长三倍体三倍体第一年第一年第二年第二年二倍体幼苗（二倍体幼苗（2N2N）秋水仙素秋水仙素四倍体（四倍体（4N4N）二倍体（二倍体（2N2N）卵细胞（卵细胞（2N2N）精子（精子（N N）受精卵（受精卵（3N3N）三倍体植株（三倍体植株（3N3N）花粉刺激花粉刺激联会紊乱联会紊乱三倍体植株三倍体植株原理原理常用方常用方法法优点优点缺点缺点染色体组成倍增加染色体组成倍增加 染色体组成倍减少染色体组成倍减少得到单倍体，再得到单倍体，再加加倍倍后后 得到得到纯种纯种秋水仙素处理萌秋水仙素处理萌发的种子、幼苗发

9、的种子、幼苗花药离体培养后，人花药离体培养后，人工诱导染色体加倍工诱导染色体加倍器官大，提高产器官大，提高产量和营养成分量和营养成分明显缩短育种年限明显缩短育种年限适用于植物，在动适用于植物，在动物方面难以开展物方面难以开展技术较复杂，须与技术较复杂，须与杂交育种配合杂交育种配合 转转基因技基因技术术2008-11-3 红网红网 11月月1日，转基因蓝玫瑰日，转基因蓝玫瑰亮相日本东京国际花卉博览会。这种蓝玫亮相日本东京国际花卉博览会。这种蓝玫瑰是转基因玫瑰，被植入三色紫罗兰所含瑰是转基因玫瑰，被植入三色紫罗兰所含一种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而一种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而自然呈现蓝

10、色。新华社自然呈现蓝色。新华社/法新法新 真正蓝玫瑰面世真正蓝玫瑰面世 转基因技术造就转基因技术造就 台湾科学家用转基因技术开发出全球首条红荧光鱼台湾科学家用转基因技术开发出全球首条红荧光鱼 中国台湾网中国台湾网2004年年4月月1日消息：该鱼是将珊瑚红色基因以运用基因工程及日消息：该鱼是将珊瑚红色基因以运用基因工程及基因转殖的生技技术殖入青鱼的胚胎中，而产生全身发红萤光的萤光鱼。基因转殖的生技技术殖入青鱼的胚胎中，而产生全身发红萤光的萤光鱼。除此之外，台港也首度展现除此之外，台港也首度展现“缤纷的萤光世界缤纷的萤光世界”，首次将陆续研发成功的，首次将陆续研发成功的各色台港各色台港2号萤光斑马

11、鱼置于一缸，让红、绿、紫、黄等色在短波长黑色及号萤光斑马鱼置于一缸，让红、绿、紫、黄等色在短波长黑色及蓝色灯的照射下相互辉映，真正展现出蓝色灯的照射下相互辉映，真正展现出“五彩缤纷五彩缤纷”的萤光世界！的萤光世界！说一说一说说1.请你结合以上材料谈谈什么是转基因技术？请你结合以上材料谈谈什么是转基因技术？2.转基因技术的实施过程如何？转基因技术的实施过程如何？获取目的（外源）基因获取目的（外源）基因目的基因导入受体细目的基因导入受体细胞并整合到染色体上胞并整合到染色体上外源基因的增殖与表达外源基因的增殖与表达筛选出符合要求筛选出符合要求的转基因生物的转基因生物3.转基因技术育种的原理是什么？转

12、基因技术育种的原理是什么？基因重组（基因重组（DNA重组技术）重组技术）论一论论一论转基因技术有哪些优点或缺点？转基因技术有哪些优点或缺点？优点优点缺点缺点1.目的性强，可以按照人们的意愿定目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物，从而人为增加变异的范向改造生物，从而人为增加变异的范围，实现种间遗传物质的交换；围，实现种间遗传物质的交换；2.缩短育种周期。缩短育种周期。1.转基因生物的安全性问题：可能转基因生物的安全性问题：可能引起生态危机，威胁人类健康；引起生态危机，威胁人类健康；2.技术难度大。技术难度大。意义：为作物高产、优质、抗病虫害和降低农意义：为作物高产、优质、抗病虫害和降低农药、

13、化肥对环境的污染做出贡献。药、化肥对环境的污染做出贡献。常规育种常规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理处理杂交杂交用射线、激光、用射线、激光、化学药品等处理化学药品等处理生物生物用秋水仙素处理用秋水仙素处理种子或幼苗种子或幼苗花药离体培养花药离体培养原理原理通过基因重组把通过基因重组把两亲本的优良性两亲本的优良性状组合在同一后状组合在同一后代中代中用人工方法诱发用人工方法诱发基因突变，产生基因突变，产生新性状，创造新新性状，创造新品种或新类型品种或新类型抑制细胞分裂中抑制细胞分裂中纺锤体的形成，纺锤体的形成，使染色体数目加使染色体数目加倍后不能形成两倍后不能形成两

14、个细胞个细胞诱导精子直接诱导精子直接发育成植株，发育成植株，再用秋水仙素再用秋水仙素加倍成纯合体加倍成纯合体特点特点方法简便，但需方法简便，但需较长年限方可获较长年限方可获得纯合体得纯合体加速育种的进程，加速育种的进程，大幅改良某些性大幅改良某些性状，但突变后有状，但突变后有利个体往往不多利个体往往不多器官大，营养物器官大，营养物质含量高，但发质含量高，但发育延迟，结实育延迟，结实率低率低缩短育种年限，缩短育种年限，但方法复杂，但方法复杂，成活率成活率较低较低举例举例高杆抗病与矮杆高杆抗病与矮杆不抗病小麦杂交不抗病小麦杂交产生矮杆抗病产生矮杆抗病品种品种高产量青霉素菌高产量青霉素菌株的育成株的

15、育成三倍体西瓜、八三倍体西瓜、八倍体小黑麦倍体小黑麦抗病植株的抗病植株的育成育成1 1、下列有关单倍体的叙述正确的是（）、下列有关单倍体的叙述正确的是（）A A 体细胞含一个染色体组的个体体细胞含一个染色体组的个体 B B 体细胞含奇数染色体数个体体细胞含奇数染色体数个体 C C 体细胞含本物种配子染色体数的个体体细胞含本物种配子染色体数的个体 D D 体细胞含奇数染色体组数个体体细胞含奇数染色体组数个体2 2、萝卜和甘蓝杂交，能得到的种子一般是不育的，但、萝卜和甘蓝杂交，能得到的种子一般是不育的，但 偶尔发现个别种子种下去后可以产生能育的后代，偶尔发现个别种子种下去后可以产生能育的后代，出现

16、这种现象的原因是（）出现这种现象的原因是（）A A 基因自由组合基因自由组合 B B 染色体结构变异染色体结构变异C C 基因突变基因突变 D D 染色体加倍染色体加倍CD D3.3.有两组纯种小麦品种，一个是高秆抗锈病有两组纯种小麦品种，一个是高秆抗锈病(DDTT)(DDTT)，一个是，一个是矮秆不抗锈病矮秆不抗锈病(ddtt(ddtt)。现将这两个品种排行下列。现将这两个品种排行下列3 3组实验：组实验：A A组所得矮抗类型的基因型是组所得矮抗类型的基因型是 ；B B组所组所得矮抗类型的基因型是得矮抗类型的基因型是 。C C组获得矮抗是由于发生了基因突变。但一般说组获得矮抗是由于发生了基因

17、突变。但一般说来，这种情况不容易发生，因为来，这种情况不容易发生，因为 。假如以上假如以上3 3组实验都有矮秆抗锈病出现，分析以下问题：组实验都有矮秆抗锈病出现，分析以下问题：ddTT、ddTtdT变异是不定向的变异是不定向的A A组组F F2 2中的矮抗类型不能直接用作大田栽种，原因中的矮抗类型不能直接用作大田栽种，原因是是 。B B组获得的矮抗类型也不能直接利用，原因是组获得的矮抗类型也不能直接利用，原因是 ，但通过，但通过 处理，可以直接产处理，可以直接产生理想的矮抗品种，其基因型是生理想的矮抗品种，其基因型是 。后代可能会发生性状分离后代可能会发生性状分离单倍体不育单倍体不育秋水仙素秋水仙素ddTT