高中生物 第四章 生物的变异 第二节 生物变异在生产上的应用课件 浙科版必修2.ppt

第四章　生物的变异第二节　生物变异在生产上的应用[学习目标学习目标]1.概述杂交育种的概念和基本过程2.阐明人工诱变育种的概念和过程3.说明单倍体育种的过程及特点4.说明多倍体育种的过程及特点5.说明转基因技术的过程及应用内容索引新知导学达标检测新知导学一、杂交育种和诱变育种1.杂交育种杂交育种(1)概念：利用基因重组原理，可以有目的地将 的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种2)原理： 3)处理方法①培育显性纯合子选取亲本 F1 F2 ，直至后代几乎不发生_________两个或多个品种基因重组连续自交性状分离②培育隐性纯合子选取亲本 F1 F2→筛选符合要求的个体即可推广(4)优缺点①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，能产生新的 。

②缺点a.杂交后代会出现 现象，育种过程缓慢b.不能产生新基因、新性状基因型性状分离2.诱变育种诱变育种(1)概念：利用 因素诱导生物发生变异，并从变异后代中选育 的过程2)原理： 3)常用方法： 4)特点①优点a.可提高 b.能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状c.改良作物品质，增强 物理、化学新品种基因突变与染色体畸变辐射诱变和化学诱变突变频率抗逆性②缺点：由于突变的 性，育种具有一定的盲目性获得理想的个体需要处理大量的材料5)应用：用于作物、微生物和 育种，其中在微生物育种方面成效极为明显多方向动物归纳总结归纳总结杂交育种和诱变育种的比较杂交育种和诱变育种的比较项目杂交育种诱变育种原理基因重组基因突变、染色体畸变方法杂交→自交→选优辐射诱变、化学诱变优点不同个体的优良性状可集中到同一个体上提高变异频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程缺点时间长、需要及时发现优良性状有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性例例1　有两个纯种小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)，另一为矮秆(d)不抗锈病(t)。

这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病的新品种，过程如下：高秆、抗锈病×矮秆、不抗锈病 F1 F2 稳定遗传的矮秆抗锈病类型1)这种过程叫_____育种，过程a叫______，过程b叫______解解析析　　过程a叫做杂交，产生的F1基因型为DdTt，表现型为高秆抗锈病过程b叫做自交，目的是获取表现型为矮秆抗锈病的小麦品种(ddT_)，因为此过程所得后代会发生性状分离，所以要想得到稳定遗传的矮秆抗锈病植株必须经过过程c，即筛选和连续自交，直至后代不发生性状分离杂交杂交自交答案解析(2)过程c的处理方法是_______________________________________________________3)F1的基因型是_______，表现型是___________，矮秆抗锈病新品种的基因型应是______高秆、抗锈病×矮秆、不抗锈病 F1 F2 稳定遗传的矮秆抗锈病类型答案筛选和连续自交，直至选出能够稳定遗传的矮秆抗锈病新品种DdTt高秆抗锈病ddTT特别提醒特别提醒动、植物杂交育种的区别动、植物杂交育种的区别实例分析：现有基因型为BBEE和bbee的两个植物(非多年生)或动物品系，欲培育基因型为BBee的植物或动物品种，育种过程用遗传图解表示如下：将B_ee上的种子分别收集和种植，连续逐代自交，直到出现不发生性状分离的BBee为止　　　选异性隐性纯合子测交，以检测亲本基因型，不发生性状分离的为所选品种例例2　家兔的黑色对白色为显性，短毛对长毛为显性。

这两对基因分别位于一对同源染色体上下列关于利用黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔培育出黑色长毛纯种兔的做法，错误的是A.黑色短毛纯种兔×白色长毛纯种兔，得F1B.选取健壮的F1个体自交，得F2C.从F2中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交D.根据测交结果，选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔解析　解析　家兔属于雌雄异体生物，不能进行自交答案解析√√例例3　下列关于诱变育种的说法中，不正确的是A.能够在较短的时间内获得更多的优良变异类型B.一次诱变处理供实验的生物定能获得所需的变异类型C.青霉素产量很高的菌株的选育依据的原理是基因突变D.诱变育种过程能创造新的基因而杂交育种过程则不能解解析析　　诱变育种依据的原理是基因突变，能创造新的基因，因此能够在较短的时间内获得更多的优良变异类型，但是基因突变具有多方向性，一次诱变处理供实验的生物不一定能获得所需的变异类型答案解析√√二、单倍体育种、多倍体育种和转基因技术1.单倍体育种单倍体育种(1)单倍体植株特点：植株小而弱，且 2)单倍体育种①原材料： ②概念：利用 作为中间环节产生具有优良性状的 的育种方法。

③主要特点a. 育种年限b.能排除 干扰，提高效率高度不育单倍体单倍体可育纯合子缩短显隐性④原理： ⑤育种程序：P F1 幼苗染色体加倍的 植株 优良新品种染色体数目变异花药离体培养单倍体可育纯合2.多倍体育种多倍体育种(1)多倍体特点其细胞通常比二倍体的细胞 ，细胞内 的含量高、 强，在生产上具有很好的经济价值2)人工诱导多倍体①原理： ②方法：目前效果较好的方法是用 处理萌发的种子、 等，使它们的染色体加倍③机理：秋水仙素能抑制细胞分裂时 的形成，因此染色体虽已复制，但不能分离，最终导致 。

④应用：培育作物新品种的另一条重要途径大有机物抗逆性染色体数目变异秋水仙素幼苗纺锤体染色体数目加倍⑤举例：三倍体无籽西瓜的培育(过程图解)四倍体三倍体二倍体秋水仙素3.转基因技术转基因技术(1)概念：利用 和 的手段，将某种生物的基因( )转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术2)处理方法：用人工方法将人类所需要的目的基因导入受体细胞内，使其整合到受体的染色体上3)原理： 分子生物学基因工程外源基因基因重组(4)特点①人为地增加了 的范围，实现 遗传物质的交换②从采用的多种方法看，这种技术的针对性更 ，效率更 ，经济效益更明显5)应用：各种转基因动植物的培育，如抗虫棉生物变异种间强高例例4　水稻是湛江主要的粮食作物，改善水稻的遗传性状是育种工作者不断努力的目标下图表示培育优质水稻的一些途径请回答下列问题：(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)水稻为亲本进行杂交，得到F1，F1自交产生F2，F2中不能稳定遗传的个体占____，选F2中的矮秆抗病的水稻植株让其进行自交，子代中ddRR∶ddRr＝______。

答案解析3∶2(2)若要在较短时间内获得矮秆抗病水稻，可选图中____________(用图中序号和箭头表示)途径所用的方法其中⑦途径的常用方法是______________解解析析　　要尽快获得矮秆抗病类型新品种，应该采用单倍体育种的方式，即图中⑤→⑦→⑧途径将F1的花药经过离体培养后，便可以得到单倍体植株⑤→⑦→⑧花药离体培养答案解析(3)科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种，应该选择图中________(用图中序号和箭头表示)途径最为合理可行，该育种方式所利用的原理为__________解析解析　　培育能产生人体蛋白的水稻新品种，应该用基因工程育种的方式即图中③→④途径，所利用的原理是基因重组答案解析③→④基因重组(4)图中________(用图中序号和箭头表示)途径具有多方向性解析　解析　诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有多方向性，因此图中①→②途径具有多方向性答案解析①→②特别提醒特别提醒依据不同需求，选择适宜的育种方法依据不同需求，选择适宜的育种方法(1)将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种2)要求快速育种，则运用单倍体育种。

3)要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法4)要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种5)若要将特殊性状组合到一起，可考虑转基因技术，如抗虫棉的培育答案解析例例5　下列有关育种的叙述正确的是A.诱变育种可以定向地改变生物的性状B.通过杂交育种获得新品种均需要从F3开始选取C.多倍体育种中，秋水仙素处理的作用机理是抑制纺锤体的形成， 使染色体不能移向细胞两极D.通过花药离体培养获得的新个体即为纯合子√√学习小结学习小结基因重组基因突变染色体畸变单倍体缩短育种秋水仙素目的基因表达能定向改造生物的遗传性状达标检测1.育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻，这种水稻出现的原理是A.基因突变B.基因重组C.染色体畸变D.环境条件的改变解析　解析　矮秆抗锈病水稻是经杂交育种得到的，其原理是基因重组12345答案解析√√2.(2018·台州高一测试)通过单倍体育种将宽叶不抗病(AAbb)和窄叶抗病(aaBB)两个烟草品种培育成宽叶抗病(AABB)新品种下列关于育种过程的叙述正确的是A.将AAbb和aaBB杂交得到AaBb的过程实现了基因重组B.对F1的花药进行离体培养，利用了细胞的全能性C.需要用秋水仙素处理萌发的F1种子，使染色体加倍D.育种过程中淘汰了杂合个体，明显缩短了育种年限答案12345解析√√3.下列关于育种方法的叙述，正确的是A.用杂交的方法进行育种，从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的 优良品种B.用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具 备更多优良性状C.用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所有的新品种自交后代中 约有1/4为纯合子D.用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的新品种和原品种杂 交一定能产生可育后代√√答案解析123454.下列关于育种的叙述中，错误的是A.用物理因素诱变处理萌发的种子可提高突变率B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因C.三倍体植物可以由受精卵发育而来D.单倍体育种最大的优点是能明显缩短育种年限答案解析12345√√5.普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。

实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：请分析回答下列问题：(1)A组由F1获得F2的方法是______，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占___自交12345答案解析(2)Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ三 类 矮 秆 抗 病 植 株 中 ， 最 可 能 产 生 不 育 配 子 的 是____________12345答案解析解析　解析　Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是矮秆抗病Ⅱ，因其为单倍体植株，往往表现为高度不育矮秆抗病Ⅱ(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是____组，原因是________________________________12345答案解析解析　解析　由于基因突变具有多方向性，故诱变育种最具盲目性C基因突变频率低，且具有多方向性(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病新品种的常用方法是__________________________获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占_______解解析析　　矮秆抗病Ⅱ需经人工诱导染色体加倍，方可获得新品种，且一经加倍，一定为纯合子12345答案解析秋水仙素诱导染色体加倍100%。