生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用

第二節(jié)生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用聯(lián)合國糧農(nóng)組織報告指出，全世界每6人中就有1人面臨饑餓問題，這種情況在發(fā)展中國家更為突出。“中國威脅論”的支持者：2030年中國人口將達(dá)到16億，到時誰來養(yǎng)活中國？怎樣拯救全球性糧食危機？一個屬于中國，也屬于世界的名字：袁隆平。他發(fā)起的“第二次綠色革命”，給整個人類帶來了福音。雜交水稻之父：袁隆平,從1976年到2006年，累計增產(chǎn)糧食5200多億公斤，平均每年解決600萬人的糧食問題。溫故知新現(xiàn)有矮稈遲熟（aaBB）和高稈早熟（AAbb）水稻品種，欲培育出矮稈早熟（aabb）的水稻新品種，應(yīng)怎樣設(shè)計育種方案？請用遺傳圖解表示育種過程，并加以簡要的文字說明。優(yōu)良性狀為隱性Ｐ

矮稈遲熟高稈早熟F1高稈遲熟aaBBAAbbAaBbF2A_B_A_bbaaB_aabb高稈遲熟高稈早熟矮稈遲熟矮稈早熟9331雜交選優(yōu)自交育種原理（變異原理）？基因重組育種方法？雜交育種思考：假如從播種到收獲種子要一年，那么培育出新品種要幾年？2+1現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt）。如果你是育種工作者，你應(yīng)該怎樣操作才能得到矮稈抗病的能穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良新品種（ddTT）？溫故知新優(yōu)良性狀為顯性P

高抗矮不抗F1

高抗DDTTddttDdTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddT_F2雜交選優(yōu)自交連續(xù)自交選優(yōu)，直至不發(fā)生性狀分離。純合子比例達(dá)到95%，整個育種過程需要6年。有沒有其他方法可以更快？ddTT矮抗ddTt矮抗矮抗矮抗、矮不抗F3F1

高抗DDTTddttDdTt高抗高不抗矮抗矮不抗F2P

高抗矮不抗這樣最快也要幾年？4自交鑒定，性狀不分離的保留。動物的雜交育種方法長毛折耳貓（BBee）

短毛折耳貓（bbee）長毛立耳貓（BBEE）雜交F1間雌雄交配選優(yōu)測交動、植物雜交育種的區(qū)別P：BBEE×bbeeF1：BbEeF2：9B_E_:3B_ee:3bbE_:1bbee植物：F1自交動物：F1雌雄個體間交配植物：連續(xù)自交、選優(yōu)，直至后代不發(fā)生性狀分離動物：選異性隱性純合子測交，不發(fā)生性狀分離的為所選品種U1、概念：

利用基因重組原理，有目的地將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀組合在一起，培育出更優(yōu)良的新品種。2、依據(jù)原理：基因重組3、常用方法：雜交自交選優(yōu)純合化

4、優(yōu)點：將不同品種的優(yōu)良性狀組合在一起，即“集優(yōu)”；操作簡便5、缺點：1、不能產(chǎn)生新的基因。2、雜交進程緩慢。3、只能在同種生物之間進行。一、雜交育種在自然條件下，玉米、高梁、水稻、番茄等高等植物，偶爾也會出現(xiàn)單倍體植株。與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，而且是高度不育的，在生產(chǎn)上沒有任何經(jīng)濟價值。但是，它們在育種上有特殊的意義。二、單倍體育種思考：現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt）。如果你是育種工作者，如何在較短的時間內(nèi)得到矮稈抗病的能穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良新品種（ddTT）？DDTT

ddtt

高稈抗銹病矮稈不抗銹病DdTt高稈抗銹病DT、dT、Dt、dt花藥離體培養(yǎng)ddTT矮稈抗銹病DT、dT、Dt、dt秋水仙素處理、選擇單倍體幼苗花粉

純合體植株

F1

P二、單倍體育種：利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的育種方法。第1年第2年×二、單倍體育種1、概念：2、依據(jù)原理：3、常用方法：4、優(yōu)點：5、缺點：利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的育種方法。染色體畸變(整倍體變異)花藥離體培養(yǎng)，秋水仙素處理幼苗1、明顯縮短育種年限；2、排除顯隱性干擾，提高效率，子代都是純合子。技術(shù)較復(fù)雜，需與雜交育種結(jié)合，多限于植物。多倍體特點:優(yōu):植株、果實、種子等粗大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高缺:生長發(fā)育延遲,結(jié)實率低。（注意與雜交種區(qū)分開）染色體數(shù)目加倍后的草莓（上）野生狀態(tài)下的草莓（下）三、多倍體育種資料：自古以來，西瓜都是有種子。在炎熱的夏季，當(dāng)人們大嚼味甜多汁的西瓜以消暑解渴之際，卻不得不頻頻地吐出西瓜子，實有厭煩之感。因此，人們早就渴望獲得無子西瓜，以除美中不足。但是，這種奇想能夠?qū)崿F(xiàn)嗎？二倍體秋水仙素四倍體二倍體父本母本果實(四倍體)種子(三倍體)三倍體母本二倍體父本三倍體果實授粉花粉刺激聯(lián)會紊亂思考:1、為什么用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗或萌發(fā)的種子？2、三倍體西瓜為什么無籽？3、兩次傳粉的作用有什么不同？4、三倍體植株的無籽性狀是否可遺傳？2006年，經(jīng)過太空育種的特大冬瓜在煙臺農(nóng)博園向游人展示，其重量為104公斤，高度為125厘米。誘變育種

資料1：現(xiàn)在世界各國生產(chǎn)青霉素的菌種，最初是在1943年從一個發(fā)霉的甜瓜上得來的。這種野生的青霉素分泌的青霉素很少，產(chǎn)量只有20單位/mL。后來，人們對青霉菌多次進行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素產(chǎn)量很高的菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到50000-60000單位/mL。

資料2：雄蠶比雌蠶的出絲率要高20%-30%，人們更愿意多養(yǎng)雄蠶。利用輻射的方法，誘發(fā)常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體，使ZW卵和不帶卵色基因的ZZ卵有所區(qū)別，這樣在家蠶卵還未孵化時就能區(qū)分出雌雄了，以便于人們及早淘汰雌蠶，提高蠶絲的產(chǎn)量和質(zhì)量。1、概念：

利用物理、化學(xué)因素誘導(dǎo)生物發(fā)生變異，并從變異后代中選育新品種的過程。2、依據(jù)原理：基因突變、染色體畸變3、常用方法：輻射誘變、化學(xué)誘變4、優(yōu)點：提高突變頻率，加速育種過程，改良作物品質(zhì)。5、缺點：難以控制突變方向，有利變異少，須大量處理實驗材料。6、成功的例子：早熟的秈稻種子、抗性強的“太輻一號”小麥、青霉素的高產(chǎn)菌株、雌雄可辨的蠶。四、誘變育種指利用分子生物學(xué)和基因工程的手段，將某種生物的基因(外源基因)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)。

五、轉(zhuǎn)基因技術(shù)原理：基因重組優(yōu)點：1.定向改變生物的性狀（目的性強）；2.克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。四種育種方法的比較類型雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種育種原理育種方法優(yōu)點缺點應(yīng)用基因突變、染色體畸變?nèi)旧w畸變基因重組染色體畸變雜交→自交→選優(yōu)→自交（至純種）物理或化學(xué)的方法處理生物花藥離體培養(yǎng),秋水仙素處理將不同品種的優(yōu)良性狀集中于同一個體上提高變異頻率、加速育種進程,改良作物品質(zhì)明顯縮短育種年限莖桿粗壯，葉片果實種子大、糖類蛋白質(zhì)含量高雜交水稻、中國荷斯坦