生物變異在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

1、1 1、可遺傳變異的類型有哪些？、可遺傳變異的類型有哪些？2 2、人工獲得單倍體的方法；人工獲得多倍體的方法、人工獲得單倍體的方法；人工獲得多倍體的方法3 3、秋水仙素的作用，作用于細(xì)胞周期的什么時候？、秋水仙素的作用，作用于細(xì)胞周期的什么時候？4 4、單倍體植株的特點，多倍體植株的特點。、單倍體植株的特點，多倍體植株的特點。知識回顧知識回顧基因重組、基因突變基因重組、基因突變?nèi)旧w變異染色體變異 秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)抑制紡錘絲的形成抑制紡錘絲的形成前期前期植株弱小植株弱小果實、種子、葉片大，莖稈粗壯，營養(yǎng)果實、種子、葉片大，莖稈粗壯

2、，營養(yǎng)含量高，發(fā)育遲緩，結(jié)實率低含量高，發(fā)育遲緩，結(jié)實率低學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.1.分析各種育種方法的優(yōu)點及局限性。分析各種育種方法的優(yōu)點及局限性。2.2.嘗試各種育種方法在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。嘗試各種育種方法在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用?，F(xiàn)有穩(wěn)定遺傳的早熟（現(xiàn)有穩(wěn)定遺傳的早熟（D D）不抗?。ǎ┎豢共。═ T）的西瓜甲）的西瓜甲和晚熟（和晚熟（d d）抗?。ǎ┛共。╰ t）的西瓜品種乙。若希望獲）的西瓜品種乙。若希望獲得早熟抗病的優(yōu)良品種。得早熟抗病的優(yōu)良品種。 （兩對相對性狀獨立（兩對相對性狀獨立遺傳）你有什么方法？遺傳）你有什么方法？請用遺傳圖解表示育種程序請用遺傳圖解表示育種程序，并作相應(yīng)的文字

3、說明并作相應(yīng)的文字說明。探究一：探究一：P早熟不抗病早熟不抗病 DDTT晚熟抗病晚熟抗病 ddttF1早熟不抗病早熟不抗病 DdTtF2D_T_D_ttddT_ ddttDDtt 雜交育種雜交育種第第1年年第第2年年第第36年年連續(xù)自交，連續(xù)自交，選擇需要的選擇需要的早熟抗病早熟抗病品品種種早熟早熟抗病抗病一、雜交育種一、雜交育種1.步驟：步驟：雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交選育出穩(wěn)定選育出穩(wěn)定遺傳的個體遺傳的個體2.2.原理：原理：基因重組基因重組優(yōu)點：將不同個體中的優(yōu)良性狀集中到一個個體上優(yōu)點：將不同個體中的優(yōu)良性狀集中到一個個體上缺點：育種時間長，過程繁瑣；缺點：育種時間長，過程繁瑣；

4、 只能利用已有的基因重組，不能產(chǎn)生新基只能利用已有的基因重組，不能產(chǎn)生新基因。因。（1 1）分析上述雜交過程，雜交育種有哪些優(yōu)點？）分析上述雜交過程，雜交育種有哪些優(yōu)點？（2 2）能否有新的基因和新的性狀產(chǎn)生？）能否有新的基因和新的性狀產(chǎn)生？ （3 3）從上述育種過程及年限來看，雜交育種有）從上述育種過程及年限來看，雜交育種有哪些局限性？哪些局限性？思考與討論思考與討論雜交水稻之父：袁隆雜交水稻之父：袁隆平平, ,從從19761976年到年到20062006年，累計增產(chǎn)糧食年，累計增產(chǎn)糧食52005200多億公斤，平均多億公斤，平均每年解決每年解決600600萬人的萬人的糧食問題。糧食問題。單

5、倍體育種單倍體育種 有什么育種方法能夠有什么育種方法能夠縮短育種年限縮短育種年限，盡快，盡快得到得到早熟抗病早熟抗病優(yōu)良品種優(yōu)良品種探究二：探究二：花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)P早熟不抗病早熟不抗病 DDTT 晚熟抗病晚熟抗病 ddttF1早熟不抗病早熟不抗病 DdTt花藥花藥DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt純合體純合體秋水仙素秋水仙素單倍體育種單倍體育種第第1年年第第2年年單倍體幼苗單倍體幼苗早熟抗病早熟抗病二、單倍體育種二、單倍體育種優(yōu)點：縮短育種年限優(yōu)點：縮短育種年限 ；獲得優(yōu)良純種。；獲得優(yōu)良純種。缺點：但方法復(fù)雜，成活率較低。缺點：但方法復(fù)雜，成活率較低。

6、染色體變異（染色體組先倍減，再倍增）染色體變異（染色體組先倍減，再倍增）雜交雜交花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理秋水仙素處理篩選篩選1.1.步驟：步驟：2.2.原理：原理： 一般西瓜都是圓的一般西瓜都是圓的, ,圓西瓜給儲運帶圓西瓜給儲運帶來許多不便。圓西瓜占地兒，一輛卡車可裝來許多不便。圓西瓜占地兒，一輛卡車可裝許多方磚，卻裝不了多少圓西瓜。圓西瓜還許多方磚，卻裝不了多少圓西瓜。圓西瓜還容易骨碌，不小心就摔壞了。所以裝運西瓜容易骨碌，不小心就摔壞了。所以裝運西瓜都要小心翼翼。都要小心翼翼。西瓜為什么不能是方的？西瓜為什么不能是方的？探究三：探究三：三角型西瓜三角型西瓜(又稱金字塔瓜又稱金

7、字塔瓜)方形西瓜是怎樣方形西瓜是怎樣“煉煉”成的成的 問題問題1：收獲這些西：收獲這些西瓜的種子播種后，子瓜的種子播種后，子代西瓜的形狀如何？代西瓜的形狀如何？問題問題2:如何獲得可如何獲得可遺傳遺傳“方形方形”性狀性狀的西瓜？的西瓜？三、誘變育種三、誘變育種什么因素會誘發(fā)基因突變？什么因素會誘發(fā)基因突變？ 物理因素：物理因素：紫外線、紫外線、X X射線、激光等射線、激光等 化學(xué)因素化學(xué)因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等原理：基因突變原理：基因突變19431943年從自然界分離出年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素霉素2020單位單位/mL/mL。后來。后來

8、人們對青霉菌多次進(jìn)行人們對青霉菌多次進(jìn)行X X射線、紫外線照射以及射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，霉素高產(chǎn)菌株，目前青目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到霉素的產(chǎn)量已達(dá)到50000500006000060000單位單位/mL/mL。（1 1）與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點？）與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點？（2 2）基因突變的特點有哪些？聯(lián)系基因突變特點，）基因突變的特點有哪些？聯(lián)系基因突變特點，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。談?wù)務(wù)T變育種的局限性。（3 3）要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？）要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？優(yōu)點：優(yōu)點：提高基因突變頻率，產(chǎn)

9、生新基因；在提高基因突變頻率，產(chǎn)生新基因；在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。缺點：缺點：具有不定向性，難以控制突變方向；具有不定向性，難以控制突變方向；有利個體少，須大量處理供試材料有利個體少，須大量處理供試材料 。思考思考人們在食用味甜多汁的西瓜時，卻不得頻頻地人們在食用味甜多汁的西瓜時，卻不得頻頻地吐出西瓜籽，帶來了一些不便，如何解決這些吐出西瓜籽，帶來了一些不便，如何解決這些麻煩呢？如何才能真正的做到麻煩呢？如何才能真正的做到“吃西瓜不吐西吃西瓜不吐西瓜籽瓜籽”呢？呢？探究四：探究四：無籽西瓜培育過程無籽西瓜培育過程1 1、無籽西瓜的育種原理？、無

10、籽西瓜的育種原理？2 2、三倍體種子播種后收獲的西瓜為何無籽？、三倍體種子播種后收獲的西瓜為何無籽？3 3、第二年為何還要用二倍體植株授粉？、第二年為何還要用二倍體植株授粉？思考：思考：四、多倍體育種四、多倍體育種 在育種過程中，人們用在育種過程中，人們用秋水仙素秋水仙素處理處理萌發(fā)萌發(fā)的種子或幼苗的種子或幼苗從而使從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，發(fā)育為多倍體植株，得到多倍體品種。裂，發(fā)育為多倍體植株，得到多倍體品種。 優(yōu)點：優(yōu)點：種子與果實大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高。種子與果實大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高。缺點

11、：缺點：發(fā)育延遲，結(jié)實率低；發(fā)育延遲，結(jié)實率低； 適用于植物，在動物中難于開展。適用于植物，在動物中難于開展。原理：原理： 染色體變異染色體變異練習(xí)練習(xí) :請寫出下面各項培育方法：請寫出下面各項培育方法：（1 1）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是是 。（2 2）用）用6060Co Co 輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是是 。（4 4）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)

12、星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本質(zhì)上屬于質(zhì)上屬于 。（5 5）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方

13、法是 。單倍體育種單倍體育種 誘變育種誘變育種 多倍體育種多倍體育種 誘變育種誘變育種 雜交育種雜交育種 誘變育種誘變育種育種的方法有多種，各有各的優(yōu)點，我育種的方法有多種，各有各的優(yōu)點，我們要合理的有機(jī)結(jié)合各種方法，高效的們要合理的有機(jī)結(jié)合各種方法，高效的達(dá)到各種目的。達(dá)到各種目的。如果水稻的某遲熟（如果水稻的某遲熟（AA)AA)品種品種, ,那么我們有那么我們有什么好辦法快速的得到早熟（什么好辦法快速的得到早熟（aaaa）品種？）品種？靈活創(chuàng)新、實際應(yīng)用靈活創(chuàng)新、實際應(yīng)用誘變育種誘變育種+ + 單倍體育種單倍體育種早熟早熟品種品種(aa)(aa)花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng)當(dāng)年就可以培育出優(yōu)良

14、新品種！當(dāng)年就可以培育出優(yōu)良新品種！遲熟遲熟品種品種(AA)(AA)雜合雜合子子(Aa)(Aa)人工人工誘變誘變 幼苗幼苗 （A） 幼苗幼苗（a）秋水仙秋水仙素處理素處理遲熟遲熟品種品種(AA)(AA)秋水仙秋水仙素處理素處理時間：時間：1、 下圖是用某種作物的兩個品種和分別培育出、品下圖是用某種作物的兩個品種和分別培育出、品種的示意圖，試分析回答：種的示意圖，試分析回答： AABB E Ab - D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用和培育所采用的）用和培育所采用的D和和F步驟分別是步驟分別是 和和 。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 。（2）用培育所采

15、用的）用培育所采用的E和和H步驟分是步驟分是 、 和和 。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 。（3）用培育所采用的）用培育所采用的G步驟是步驟是 。其遺傳學(xué)原。其遺傳學(xué)原理是理是 。 (4)由由培育所用的育種方法是培育所用的育種方法是 。 H雜交雜交自交自交基因重組基因重組花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理幼苗秋水仙素處理幼苗染色體變異染色體變異秋水仙素處理幼苗秋水仙素處理幼苗染色體變異染色體變異Aabb誘變育種誘變育種五、比較四種育種方法五、比較四種育種方法類類 型型雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種育種原理育種原理育種方法育種方法優(yōu)優(yōu) 點點應(yīng)用實例應(yīng)用實例基因突變基因突變?nèi)旧w組成染色體組成倍增加（染倍增加（染色體變異）色體變異）基因重組基因重組染色體組成染色體組成倍減少（染倍減少（染色體變異）色體變異）雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交（至純種（