《2018-2019學(xué)年高中生物 第四章 生物的變異 第二節(jié) 生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用課件 浙科版必修2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中生物 第四章 生物的變異 第二節(jié) 生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用課件 浙科版必修2.ppt（43頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第四章生物的變異,第二節(jié)生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.概述雜交育種的概念和基本過(guò)程。 2.闡明人工誘變育種的概念和過(guò)程。 3.說(shuō)明單倍體育種的過(guò)程及特點(diǎn)。 4.說(shuō)明多倍體育種的過(guò)程及特點(diǎn)。 5.說(shuō)明轉(zhuǎn)基因技術(shù)的過(guò)程及應(yīng)用。,,,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),新知導(dǎo)學(xué),一、雜交育種和誘變育種,1.雜交育種 (1)概念：利用基因重組原理，可以有目的地將 的優(yōu)良性狀組合在一起，培育出更優(yōu)良的新品種。 (2)原理： 。 (3)處理方法 培育顯性純合子 選取親本 F1 F2 ，直至后代幾乎不發(fā)生_________,
2、兩個(gè)或多個(gè)品種,基因重組,連續(xù)自交,性狀分離,培育隱性純合子 選取親本 F1 F2篩選符合要求的個(gè)體即可推廣 (4)優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：使位于不同個(gè)體上的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上，能產(chǎn)生新的 。 缺點(diǎn) a.雜交后代會(huì)出現(xiàn) 現(xiàn)象，育種過(guò)程緩慢。 b.不能產(chǎn)生新基因、新性狀。,基因型,性狀分離,2.誘變育種 (1)概念：利用 因素誘導(dǎo)生物發(fā)生變異，并從變異后代中選育 的過(guò)程。 (2)原理： 。 (3)常用方法： 。 (4)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) a.可提高 。 b.能在較短時(shí)間內(nèi)有效地改良生物品種的某些性狀。 c.改良作物
3、品質(zhì)，增強(qiáng) 。,物理、化學(xué),新品種,基因突變與染色體畸變,輻射誘變和化學(xué)誘變,突變頻率,抗逆性,缺點(diǎn)：由于突變的 性，育種具有一定的盲目性。獲得理想的個(gè)體需要處理大量的材料。 (5)應(yīng)用：用于作物、微生物和 育種，其中在微生物育種方面成效極為明顯。,多方向,動(dòng)物,歸納總結(jié),雜交育種和誘變育種的比較,例1有兩個(gè)純種小麥，一為高稈(D)抗銹病(T)，另一為矮稈(d)不抗銹病(t)。這兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳，現(xiàn)要培育矮稈抗銹病的新品種，過(guò)程如下： 高稈、抗銹病矮稈、不抗銹病 F1 F2 穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病類(lèi)型。 (1)這種過(guò)程叫_____育種，過(guò)程a叫______，過(guò)程b叫
4、______。 解析過(guò)程a叫做雜交，產(chǎn)生的F1基因型為DdTt，表現(xiàn)型為高稈抗銹病。過(guò)程b叫做自交，目的是獲取表現(xiàn)型為矮稈抗銹病的小麥品種(ddT_)，因?yàn)榇诉^(guò)程所得后代會(huì)發(fā)生性狀分離，所以要想得到穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病植株必須經(jīng)過(guò)過(guò)程c，即篩選和連續(xù)自交，直至后代不發(fā)生性狀分離。,雜交,雜交,自交,答案,解析,(2)過(guò)程c的處理方法是__________________________________________ _____________。 (3)F1的基因型是_______，表現(xiàn)型是___________，矮稈抗銹病新品種的基因型應(yīng)是______。 高稈、抗銹病矮稈、不抗銹病 F1
5、 F2 穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病類(lèi)型。,答案,篩選和連續(xù)自交，直至選出能夠穩(wěn)定遺傳的矮稈,抗銹病新品種,DdTt,高稈抗銹病,ddTT,特別提醒,動(dòng)、植物雜交育種的區(qū)別 實(shí)例分析：現(xiàn)有基因型為BBEE和bbee的兩個(gè)植物(非多年生)或動(dòng)物品系，欲培育基因型為BBee的植物或動(dòng)物品種，育種過(guò)程用遺傳圖解表示如下：,將B_ee上的種子分別 收集和種植，連續(xù)逐代 自交，直到出現(xiàn)不發(fā)生 性狀分離的BBee為止,選異性隱性純合子測(cè)交， 以檢測(cè)親本基因型，不發(fā) 生性狀分離的為所選品種,例2家兔的黑色對(duì)白色為顯性，短毛對(duì)長(zhǎng)毛為顯性。這兩對(duì)基因分別位于一對(duì)同源染色體上。下列關(guān)于利用黑色短毛純種兔和白色長(zhǎng)
6、毛純種兔培育出黑色長(zhǎng)毛純種兔的做法，錯(cuò)誤的是 A.黑色短毛純種兔白色長(zhǎng)毛純種兔，得F1 B.選取健壯的F1個(gè)體自交，得F2 C.從F2中選取健壯的黑色長(zhǎng)毛兔與白色長(zhǎng)毛兔測(cè)交 D.根據(jù)測(cè)交結(jié)果，選取F2中穩(wěn)定遺傳的黑色長(zhǎng)毛雌、雄兔 解析家兔屬于雌雄異體生物，不能進(jìn)行自交。,答案,解析,,例3下列關(guān)于誘變育種的說(shuō)法中，不正確的是 A.能夠在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型 B.一次誘變處理供實(shí)驗(yàn)的生物定能獲得所需的變異類(lèi)型 C.青霉素產(chǎn)量很高的菌株的選育依據(jù)的原理是基因突變 D.誘變育種過(guò)程能創(chuàng)造新的基因而雜交育種過(guò)程則不能 解析誘變育種依據(jù)的原理是基因突變，能創(chuàng)造新的基因，因此能夠在較短的時(shí)間
7、內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型，但是基因突變具有多方向性，一次誘變處理供實(shí)驗(yàn)的生物不一定能獲得所需的變異類(lèi)型。,答案,解析,,二、單倍體育種、多倍體育種和轉(zhuǎn)基因技術(shù),1.單倍體育種 (1)單倍體植株特點(diǎn)：植株小而弱，且 。 (2)單倍體育種 原材料： 。 概念：利用 作為中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的 的育種方法。 主要特點(diǎn) a. 育種年限。 b.能排除 干擾，提高效率。,高度不育,單倍體,單倍體,可育純合子,縮短,顯隱性,原理： 。 育種程序：P F1 幼苗 染色體加倍的 植株 優(yōu)良新品種。,染色體數(shù)目變
8、異,花藥離體培養(yǎng),單倍體,可育純合,2.多倍體育種 (1)多倍體特點(diǎn) 其細(xì)胞通常比二倍體的細(xì)胞 ，細(xì)胞內(nèi) 的含量高、 強(qiáng)，在生產(chǎn)上具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 (2)人工誘導(dǎo)多倍體 原理： 。 方法：目前效果較好的方法是用 處理萌發(fā)的種子、 等，使它們的染色體加倍。 機(jī)理：秋水仙素能抑制細(xì)胞分裂時(shí) 的形成，因此染色體雖已復(fù)制，但不能分離，最終導(dǎo)致 。 應(yīng)用：培育作物新品種的另一條重要途徑。,大,有機(jī)物,抗逆性,染色體數(shù)目變異,秋水仙素,幼苗,紡錘體,染色體數(shù)目加倍,舉例：三倍體無(wú)籽西瓜的培育(過(guò)程圖解),四倍體,三倍體,二倍體,秋水仙素,3.
9、轉(zhuǎn)基因技術(shù) (1)概念：利用 和 的手段，將某種生物的基因( )轉(zhuǎn)移到其他生物物種中，使其出現(xiàn)原物種不具有的新性狀的技術(shù)。 (2)處理方法：用人工方法將人類(lèi)所需要的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi)，使其整合到受體的染色體上。 (3)原理： 。,分子生物學(xué),基因工程,外源基因,基因重組,(4)特點(diǎn) 人為地增加了 的范圍，實(shí)現(xiàn) 遺傳物質(zhì)的交換。 從采用的多種方法看，這種技術(shù)的針對(duì)性更 ，效率更 ， 經(jīng)濟(jì)效益更明顯。 (5)應(yīng)用：各種轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物的培育，如抗蟲(chóng)棉。,生物變異,種間,強(qiáng),高,例4水稻是湛江主要的糧食作物，改善水稻的遺傳性狀是育種工作者不斷努力的目
10、標(biāo)。下圖表示培育優(yōu)質(zhì)水稻的一些途徑。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：,(1)以矮稈易感病(ddrr)和高稈抗病(DDRR)水稻為親本進(jìn)行雜交，得到F1， F1自交產(chǎn)生F2，F(xiàn)2中不能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占____，選F2中的矮稈抗病的水稻植株讓其進(jìn)行自交，子代中ddRRddRr______。,答案,解析,32,解析題圖中途徑表示誘變育種，途徑表示基因工程育種，途徑表示雜交育種，途徑表示單倍體育種，途徑表示多倍體育種。,(2)若要在較短時(shí)間內(nèi)獲得矮稈抗病水稻，可選圖中____________(用圖中序號(hào)和箭頭表示)途徑所用的方法。其中途徑的常用方法是______________。,解析要盡快獲得矮稈抗病類(lèi)型新品種，應(yīng)
11、該采用單倍體育種的方式，即圖中途徑。將F1的花藥經(jīng)過(guò)離體培養(yǎng)后，便可以得到單倍體植株。,,花藥離體培養(yǎng),答案,解析,(3)科學(xué)工作者欲培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應(yīng)該選擇圖中________(用圖中序號(hào)和箭頭表示)途徑最為合理可行，該育種方式所利用的原理為_(kāi)_________。,解析培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應(yīng)該用基因工程育種的方式即圖中途徑，所利用的原理是基因重組。,答案,解析,,基因重組,(4)圖中________(用圖中序號(hào)和箭頭表示)途徑具有多方向性。,解析誘變育種的原理是基因突變，基因突變具有多方向性，因此圖中途徑具有多方向性。,答案,解析,,特別提醒,依據(jù)不同需求，選擇適
12、宜的育種方法 (1)將兩親本的兩個(gè)不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，可利用雜交育種，亦可利用單倍體育種。 (2)要求快速育種，則運(yùn)用單倍體育種。 (3)要求大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀，可利用誘變育種和雜交育種相結(jié)合的方法。 (4)要求提高品種產(chǎn)量，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，可運(yùn)用多倍體育種。 (5)若要將特殊性狀組合到一起，可考慮轉(zhuǎn)基因技術(shù)，如抗蟲(chóng)棉的培育。,答案,解析,例5下列有關(guān)育種的敘述正確的是 A.誘變育種可以定向地改變生物的性狀 B.通過(guò)雜交育種獲得新品種均需要從F3開(kāi)始選取 C.多倍體育種中，秋水仙素處理的作用機(jī)理是抑制紡錘體的形成， 使染色體不能移向細(xì)胞兩極 D.通過(guò)花藥
13、離體培養(yǎng)獲得的新個(gè)體即為純合子,,解析由于基因突變具有多方向性，所以誘變育種不能定向改變生物的性狀；通過(guò)雜交育種獲得新品種可以從F2就開(kāi)始選??；在多倍體育種中，秋水仙素處理的作用機(jī)理是能抑制紡錘體的形成，使染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍；在單倍體育種的過(guò)程中，通過(guò)花藥離體培養(yǎng)獲得的新個(gè)體是單倍體，高度不育，需通過(guò)人工誘導(dǎo)染色體加倍后，才可能得到純種個(gè)體。,學(xué)習(xí)小結(jié),基因重組,基因突變,染色體畸變,單倍體,縮短育種,秋水仙素,目的基因,表達(dá),能定向改造生物的遺傳性狀,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.育種專(zhuān)家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交，培育出了矮稈抗銹病水稻，這種水稻出現(xiàn)的原理是
14、A.基因突變 B.基因重組 C.染色體畸變 D.環(huán)境條件的改變 解析矮稈抗銹病水稻是經(jīng)雜交育種得到的，其原理是基因重組。,1,2,3,4,5,答案,解析,,2.(2018臺(tái)州高一測(cè)試)通過(guò)單倍體育種將寬葉不抗病(AAbb)和窄葉抗病(aaBB)兩個(gè)煙草品種培育成寬葉抗病(AABB)新品種。下列關(guān)于育種過(guò)程的敘述正確的是 A.將AAbb和aaBB雜交得到AaBb的過(guò)程實(shí)現(xiàn)了基因重組 B.對(duì)F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，利用了細(xì)胞的全能性 C.需要用秋水仙素處理萌發(fā)的F1種子，使染色體加倍 D.育種過(guò)程中淘汰了雜合個(gè)體，明顯縮短了育種年限,答案,1,2,3,4,5,解析,,1,2,3,4,5,解析將AA
15、bb和aaBB雜交，由于AAbb和aaBB都是純合子，所以得到AaBb的過(guò)程沒(méi)有發(fā)生基因重組，A錯(cuò)誤； 對(duì)F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得單倍體植株，利用了植物細(xì)胞的全能性，B正確； 單倍體育種過(guò)程中，F(xiàn)1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，然后需要用秋水仙素處理單倍體幼苗，使染色體加倍，C錯(cuò)誤； 單倍體育種過(guò)程中，獲得的都是純合子，不需要進(jìn)行淘汰雜合子個(gè)體，所以明顯縮短了育種年限，D錯(cuò)誤。,3.下列關(guān)于育種方法的敘述，正確的是 A.用雜交的方法進(jìn)行育種，從F1自交后代中可篩選出符合人類(lèi)需要的 優(yōu)良品種 B.用輻射的方法進(jìn)行誘變育種，誘變后的植株一定比誘變前的植株具 備更多優(yōu)良性狀 C.用基因型
16、為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種，所有的新品種自交后代中 約有1/4為純合子 D.用基因型為DdTt的植株進(jìn)行多倍體育種，所育的新品種和原品種雜 交一定能產(chǎn)生可育后代,,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析誘變育種的生物學(xué)原理為基因突變，基因突變具有多害少利和多方向性的特點(diǎn)，故誘變后的植株不一定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀，故B錯(cuò)誤； 用基因型為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種，產(chǎn)生的新品種全為純合子，其自交后代也全為純合子，故C錯(cuò)誤； 二倍體植株染色體加倍后成為四倍體植株，四倍體植株和原二倍體植株雜交得到的三倍體植株是高度不育的，故D錯(cuò)誤。,4.下列關(guān)于育種的敘述中，錯(cuò)誤
17、的是 A.用物理因素誘變處理萌發(fā)的種子可提高突變率 B.誘變育種和雜交育種均可形成新的基因 C.三倍體植物可以由受精卵發(fā)育而來(lái) D.單倍體育種最大的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限,答案,解析,1,2,3,4,5,,解析基因突變的頻率是很低的，物理因素、化學(xué)因素處理生物可以提高基因的突變率，A正確； 誘變育種的原理是基因突變，可以產(chǎn)生新基因，雜交育種的原理是基因重組，不能產(chǎn)生新基因，B錯(cuò)誤； 二倍體生物與四倍體生物雜交可以獲得三倍體生物，三倍體生物可以由受精卵發(fā)育而來(lái)，C正確； 單倍體育種最大的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限，D正確。,1,2,3,4,5,5.普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(t
18、trr)兩個(gè)品種，控制兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。實(shí)驗(yàn)小組利用不同的方法進(jìn)行了如下三組實(shí)驗(yàn)：,請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題： (1)A組由F1獲得F2的方法是______，F(xiàn)2矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的 占___。,自交,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,解析A組為雜交育種，由F1獲得F2的方法為自交，F(xiàn)2中矮稈抗病植株(ttR_)中不能穩(wěn)定遺傳的占 。,(2)、、三類(lèi)矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是____________。,1,2,3,4,5,答案,解析,解析、、三類(lèi)矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是矮稈抗病，因其為單倍體植株，往往表現(xiàn)為高度不育。,矮稈抗病,(3)A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮稈抗病小麥品種的是____組，原因是________________________________。,1,2,3,4,5,答案,解析,解析由于基因突變具有多方向性，故誘變育種最具盲目性。,C,基因突變頻率低，且具有多方向性,(4)通過(guò)矮稈抗病獲得矮稈抗病新品種的常用方法是________________ __________。獲得的矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占_______。,解析矮稈抗病需經(jīng)人工誘導(dǎo)染色體加倍，方可獲得新品種，且一經(jīng)加倍，一定為純合子。,1,2,3,4,5,答案,解析,秋水仙素誘導(dǎo)染,色體加倍,100%,
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