高三生物课件生物变异与生物育种高三生物课件

生物变异与生物育种原理:遗传的变异的类型基因突变、染色体变异、基因重组、基因工程、细胞工程(细胞的全能性)生物育种是利用遗传学、细胞生物学、现代生物工程技术等方法原理培育生物新品种的过程。生物育种的技术和方法目前有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、转基因育种和细胞工程育种等。生物育种是提高农作物产量和品质的主要途径，随着生物科学研究的进展，育种的方法发展迅速，效果也越来越好。1.杂交育种原理：基因重组(基因的三大遗传基本定律)方法：（2）连续自交选择（1）通过杂交使亲本的优良性状组合在一起优点：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。缺点：育种所需时间较长（自交选择需五--六代,甚至十几代)。应用：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2.诱变育种原理：基因突变方法：物理方法(高真空、紫外线、α射线、微重力等)或化学方法(秋水仙素、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型优点：产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。能大幅度改良某些性状。缺点：有利个体不多，须大量处理供试材料，工作量大。应用:太空辣椒的培育3.单倍体育种原理：染色体变异(染色体组成倍地减少)方法：常用方法为花药离体培养：(1)先将花药离体培养，培养出单倍体植株；(2)将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合体。优点：明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程。缺点：不能从根本上改变原有性状，因而不能按人类意愿定向改变作物的的遗传特性。应用：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花药离体培养→P高杆抗病DDTT×矮杆感病ddttF1高杆抗病DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合体秋水仙素→↑需要的矮抗品种㈡单倍体育种第1年第2年P高杆抗病DDTT×矮杆感病ddttF1高杆抗病DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT㈠杂交育种↓第1年第2年第3~6年××↑需要的矮抗品种矮抗4.多倍体育种原理：染色体变异(染色体组成倍地增加)方法:用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗.原理:有丝分裂秋水仙素抑制纺锤体形成细胞染色体数目加倍发育多倍体植株优点：育种周期短，能改良原有性状，提高产量（茎杆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。）缺点：一般只适合于植物，发育延迟，结实率低。应用：同源多倍体育种(偶数染色体组数)。如：四倍体水稻的培育异源多倍体育种。如：可育性的“萝卜—甘蓝”和“八倍体小黑麦的培育”含奇数染色体组数的多倍体的培育。如：三倍体无籽西瓜的培育5.基因工程育种原理:异源DNA(基因)重组[基因工程]方法:“提”“装”“导”“检”“选”。即：目的基因的提取，装入运载体，导入受体细胞，目的基因的检测与表达，筛选出符合要求的新品种。优点: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缺点:技术复杂，操作要求精细,难度大。应用:抗虫棉、转基因“向日葵豆”“转基因超级绵羊”“转基因超级鲤鱼”等。6.细胞工程育种一、植物体细胞杂交育种理论基础：细胞的全能性方法：“去壁”“诱融”“组培”。即：去细胞壁，诱导细胞融合，进行组织培养获得杂种植株。优点：克服不同种生物间的生殖隔离和远缘杂交不亲和的障碍，可按人类意愿定向改变生物性状，培育作物新品种。缺点：技术复杂，操作要求精细,难度大。应用：“白菜--甘蓝”“番茄—马铃薯”的培育。二、动物细胞克隆育种理论基础：细胞的全能性方法：核移植和胚胎移植优点：培育繁殖优良生物品种，用于保存频危物种，有选择地繁殖某性别动物缺点：技术复杂，操作要求精细,难度大。应用：鲤鲫移核鱼、克隆羊——“多莉”的培育例题1:请写出下面各项培育方法：（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。（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）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是。（7）将白菜与甘蓝的体细胞用酶处理，再用聚乙二醇使其融合，通过组织培养获得新的植物品种。这种方法是。（8）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。（9）生产“人工种子”采用的方法是。单倍体育种诱变育种多倍体育种诱变育种杂交育种多倍体育种植物体细胞杂交育种基因工程育种植物组织培养例题2下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三种品种,根据上述过程,回答下列问题:Ⅳ①AABB②aabb③AaBb④Ab⑥AAaaBBbb⑤AAbbⅠⅡⅢⅤ⑴用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______,方法Ⅱ称为_________,由Ⅰ和Ⅱ培育⑤所依据的原理是________.⑵用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________,由④培育成⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合称为_______育种.其优点是___________________.⑶由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥叫____________。依据的原理是____________。杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素单倍体明显缩短育种年限用秋水仙素处理多倍体染色体变异例题3假设水稻抗病（R）对感病（r）为显性，高杆（T）对矮杆（t）为显性。现有纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻。为了在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮杆水稻，可采取以下步骤：⑴将纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂交种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因型为______________________的花粉。⑵采用_______________的方法得到单倍体幼苗。⑶用______________处理单倍体幼苗，使染色体加倍。⑷采用_____________的方法，鉴定出其中的抗病植株。⑸从中选择表现抗病的矮杆植株，其基因型应是______。RT,Rt,rT,rt花药离体培养秋水仙素病原体感染RRtt