生物变异在生产上的应用

生物变异在生产上的应用

知识目标： • 生物育种的主要类型。 • 各育种方法的概念、方法、原理、用途、优点、缺点、应用等等。

一生物育种概念 生物育种是指人们按照自己的意愿，依据相关的育种原理，有目的、有计划地改变生物的遗传物质以获得人们所需要的生物新品种。

1. 从生物的诸多性状中把需要的优良性状分离出来或把位于不同个体的优良性状集中到一个个体上来. 2. 创造具有优良性状的生物新品种. 二生物育种思路

杂交育种 诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种三生物育种方法及遗传原理 ①用抗倒伏不抗锈病的小麦与不抗倒伏抗锈病的小麦后代F1自交培育出既抗倒伏又抗锈病的小麦的品种 ②用射线处理培育青霉素高产菌株 ③通过花药离体培养出烟草新品种 ④无籽西瓜的培育 ⑤将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞获得产生人胰岛素的工程菌

基础题:请写出下面各项培育方法： 单倍体育种 • （1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是。 • （2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是。 • （3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是。 • （4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于。诱变育种多倍体育种诱变育种

基础题:请写出下面各项培育方法： （5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是。（6）用秋水仙素处理蕃茄、水稻种子，获得蛋白质含量高的品系，这种方法是。（7）将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花受精卵中，培育出抗虫棉的方法是。杂交育种多倍体育种基因工程育种

基础练习一： （01·上海）单倍体育种可以明显地缩短育种年限，这是由于（） C A．育种技术操作简单 B．单倍体植物生长迅速 C．后代不发生性状分离 D．诱导出苗成功率高

基础练习二： 能打破物种界限，定向的改造生物遗传性状的技术是( ) D A.诱变育种 B.单倍体育种 C.杂交育种 D.基因工程育种

基础练习三： • 在动物育种中，用一定剂量的X射线处理精巢，可得到大量的变异个体，这是因为（） A.合子都是纯合体 B.诱发了雄配子发生高频率的基因突变 C.诱导发生了大量的染色体变异 D.提高了基因的互换率 B

基础练习四： • “神州号”飞船上搭载的某纯乌鸡品种在太空中围绕地球转了若干圈，那么用作纯乌鸡品种的材料以及该育种方式所依据的原理分别是（） A.受精的鸡蛋，基因突变 B.未受精的鸡蛋，染色体变异 C.幼鸡，基因突变 D.受精的鸡蛋，基因重组 A

例题分析: （05·广东）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，最简捷的方法是（　　） B A．单倍体育种 B．杂交育种 C．人工诱变育种 D．细胞工程育种

小结： 不同生物育种方法的优劣比较杂交育种将不同个体上的优良性状集中于一个个体上，育种年限长单倍体育种明显缩短育种年限一般只适用于植物,技术复杂多倍体育种培育生物新品种，器官大，产量高，营养丰富发育延迟，结实率低

不同生物育种方法的优劣比较 提高变异频率，加速育种进程，大幅度改良某些性状. 诱变育种有利变异少，需要大量处理实验材料基因工程育种定向改变生物性状技术复杂，可能引发生态危机

有关育种要注意的问题 • ①一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种； • ②为得到特殊性状可选择诱变育种(如航天育种)或多倍体育种； • ③若要将特殊性状组合到一起，但又不能克服远缘杂交不亲和性，可考虑运用基因工程等，如培育各种用于生物制药的工程菌。

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原理： 方法：优点：缺点：应用： 1.杂交育种基因重组杂交→自交→选优使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。育种周期长（自交选择需五~六代,甚至十几代)。用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦

原理： 方法：优点：缺点：应用: 2.诱变育种图示：生物甲 ① 生物乙。 ①代表诱变育种的处理方法。基因突变物理方法(高真空、紫外线、α射线、激光等)或化学方法(秋水仙素、亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型提高突变的频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型；能产生新基因。有利个体不多，须大量处理供试材料，工作量大。青霉素高产菌株的获得

PDDRR×ddrr 　　　　　　　 ↓ F1 DdRr 花药（配子）　DR Dr dR dr 单倍体　　　 DR Dr dR dr 纯合子　　 DDRRDDrrddRRddrr 杂交减数分裂离体培养秋水仙素诱导染色体加倍选取ddRR（矮抗）即为所需类型图示： 3.单倍体育种

原理： 方法：优点：缺点：应用： 3.单倍体育种染色体变异(染色体组成倍地减少) 常用方法为花药离体培养明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程。技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交得F1，用F1的花药离体培育纯种矮秆抗病小麦

㈠杂交育种 × P 矮杆感病 ddtt ㈡单倍体育种高杆抗病 DDTT 第1年 ↓ × P 矮杆感病 ddtt 高杆抗病 DDTT 第1年高杆抗病 DdTt ↓ F1 第2年高杆抗病 DdTt ↓ F1 F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt ↓ 第3~6年 dt dT Dt 配子 DT 第2年 ↓ ↓ ↓ ↓ 花药离体培养→ DT Dt dT dt ddTT ↓ ↓ ↓ ↓ 秋水仙素→ ↑ 需要的矮抗品种纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt ↑ 需要的矮抗品种 × × 矮抗

4.多倍体育种 三倍体无籽西瓜的培育

相关练习： 萝卜和甘蓝杂交，能得到的种子一般不育，如果要得到可育的种子，你认为应该采取下列哪种措施（） B A．利用花药离体培养技术 B．利用染色体数目加倍技术 C．利用诱变育种技术 D．以上技术都可以

多倍体育种 染色体变异 • 原理 • 方法 • 过程 • 优点 • 缺点秋水仙素处理萌发的种子或幼苗同源多倍体育种，如：异源多倍体育种，如：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富一般只适于植物，发育延迟，结实率低

原理: 方法: 优点: 缺点: 应用: 5. 基因工程育种基因重组提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种。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。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

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