高二生物生物变异在生产上的应用.ppt
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1、第二节第二节 生物变异在生产上的应用生物变异在生产上的应用讨论:讨论:有两个不同向日葵品种,有两个不同向日葵品种,一个是粒大、含油少一个是粒大、含油少的的品种(品种(ssrr),),另一个是粒少、含油多另一个是粒少、含油多的品种(的品种(SSRR)。如何才能)。如何才能培育出一个既粒大又是油多培育出一个既粒大又是油多的新品种,并且新品种的性状能稳定遗传。的新品种,并且新品种的性状能稳定遗传。粒大、含油少粒大、含油少粒少、含油多粒少、含油多粒大、含油多粒大、含油多BBSSbbssBBss杂交育种杂交育种向日葵向日葵BbSsB-S-B-ssbbssbbS-(1/3BBss 2/3Bbss)1/3B
2、Bss1/6BBss1/6bbss1/3Bbss123P杂交育种依据的原理是什么杂交育种依据的原理是什么?杂交育种需时长还时是短杂交育种需时长还时是短?为什么为什么?杂交育种能否产生新的基因杂交育种能否产生新的基因?或基因型或基因型?杂交育种杂交育种1概念概念利用利用基因重组基因重组的原理,有目的的将两个或多个的原理,有目的的将两个或多个品种的优良性状组合在一起,再经过选择和培品种的优良性状组合在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。育,获得新品种的方法。2方法:方法:杂交杂交 自交自交 (选优选优 自交自交)若干次若干次纯纯种种3、原理、原理基因重组基因重组4例子例子农作物:袁隆平杂交水
3、稻农作物:袁隆平杂交水稻农作物:袁隆平杂交水稻农作物:袁隆平杂交水稻2003年年10月月9日,日,30多年前颠覆了国际经典水稻多年前颠覆了国际经典水稻理论的袁隆平再次让世界注意到了他。湖南省湘潭理论的袁隆平再次让世界注意到了他。湖南省湘潭县泉塘子乡的超级杂交稻百亩示范片平均亩产达到县泉塘子乡的超级杂交稻百亩示范片平均亩产达到80746公斤,这个数字接近现在全国水稻平均亩公斤,这个数字接近现在全国水稻平均亩产量的两倍,比普通杂交水稻的亩产量高出产量的两倍,比普通杂交水稻的亩产量高出200公公斤。水稻亩产从斤。水稻亩产从600公斤提高到公斤提高到800公斤公斤是一个世是一个世界性的难题,而袁隆平从
4、界性的难题,而袁隆平从1997年提出年提出“超级杂交超级杂交稻计划稻计划”后,几乎每三年就能让杂交稻单产潜力成后,几乎每三年就能让杂交稻单产潜力成功提高功提高100公斤,他的研究似乎是一株最为优良的公斤,他的研究似乎是一株最为优良的作物作物多产、稳定。多产、稳定。4例子例子优点:优点:缺点缺点:杂交后代会出现性状分离,进行纯化时工杂交后代会出现性状分离,进行纯化时工作量大,过程复杂作量大,过程复杂,所需时间长。所需时间长。育种的目的性强,使位于不同个体的优育种的目的性强,使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上良性状集中于一个个体上。5、杂交育种的优缺点、杂交育种的优缺点讨论:杂交育种的优点是
5、很明显的,但在实际操讨论:杂交育种的优点是很明显的,但在实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型,及育种的时间等方面,分析杂交育种各种类型,及育种的时间等方面,分析杂交育种方法对不足。方法对不足。诱变育种诱变育种1概念概念利用物理、化学因素诱导生物发生变异,并从变利用物理、化学因素诱导生物发生变异,并从变异后代中选育新品种的过程。异后代中选育新品种的过程。4意义:意义:创造动植物、微生物创造动植物、微生物新品种新品种2方法:方法:辐射诱变、化学诱变辐射诱变、化学诱变3、原理:、原理:基因突变和染色体变异基因突变和染色体变异5例子例子农作
6、物农作物黑龙江省农科院用黑龙江省农科院用辐射方法辐射方法处理大豆,培育成了处理大豆,培育成了“黑农五号黑农五号”等大豆品种等大豆品种,产量提高了,产量提高了16,含油,含油量比原来提高量比原来提高25。微生物微生物青霉菌青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现,这种野生的青霉最初从发霉的甜瓜上发现,这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少,青霉素是抗菌素的一种,是菌分泌的青霉素很少,青霉素是抗菌素的一种,是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的抗生素。但产量只有抗生素。但产量只有20单位单位/mL。后来,人们对青。后来,人们对青霉菌进行霉菌进行X射线、紫外线照射射
7、线、紫外线照射以及综合处理,培育以及综合处理,培育成了青霉素产量很高的菌株,目前产量已经可以达成了青霉素产量很高的菌株,目前产量已经可以达到到50 000单位单位/mL60 000单位单位/mL。太空育种太空育种太空辣椒平均单个重达太空辣椒平均单个重达500克,果实中维生素克,果实中维生素C的的含量提高了含量提高了10%25%;黄瓜;黄瓜1根达根达1米多长;米多长;“航天芝麻航天芝麻1号号”不仅个大,而且单株蒴果达不仅个大,而且单株蒴果达98粒粒以上;水稻蛋白质含量可提高以上;水稻蛋白质含量可提高8.7%12%。6、诱变育种的优缺点诱变育种的优缺点讨论:与杂交育种相比,诱变育种有什么优点?讨论
8、:与杂交育种相比,诱变育种有什么优点?优点:可以提高突变频率,在短时间内获得更优点:可以提高突变频率,在短时间内获得更多的优良变异类型。多的优良变异类型。缺点:缺点:变异方向不定,有利变异少,变异方向不定,有利变异少,需大量处需大量处理供试材料理供试材料提高变异频率,能产生多种多样对新类型,为育种提高变异频率,能产生多种多样对新类型,为育种创造出丰富对原材料。创造出丰富对原材料。能在较短的时间内有效对改良生物品种的某些性状。能在较短的时间内有效对改良生物品种的某些性状。改良作物品质,增强抗逆性。改良作物品质,增强抗逆性。单倍体育种单倍体育种1 1、单倍体植株特点:、单倍体植株特点:弱小,且高度
9、不育弱小,且高度不育2、概念:用单倍体做中间环节产生具有优良性、概念:用单倍体做中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。状的可育纯合子的育种方法。3、过程过程:二倍体植株二倍体植株(杂合子)(杂合子)花药离体培养花药离体培养单倍体植株单倍体植株 二倍体植株二倍体植株 (纯合子)(纯合子)人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍AAbbAAbb宽、不抗宽、不抗aaBBaaBB窄、抗窄、抗AaBbAaBb宽、抗宽、抗花药离体培养花药离体培养ABABAbAbaBaBabab人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍AABBAABB宽、抗宽、抗AAbbAAbbaaBBaaBBaabbaabbF1单倍体单
10、倍体4、单倍体育种的特点:、单倍体育种的特点:明显缩短育种年限明显缩短育种年限。能排除显隐性干扰,提高效率能排除显隐性干扰,提高效率.5、原理:染色体变异、原理:染色体变异1.1.多倍体对细胞通常比二倍体对细胞大,细多倍体对细胞通常比二倍体对细胞大,细胞内有机物对含量高、抗逆性强。胞内有机物对含量高、抗逆性强。2.2.但发育延迟,结实率低。但发育延迟,结实率低。多倍体植株的特点多倍体植株的特点染色体加倍后的草莓(上)染色体加倍后的草莓(上)野生草莓(下)野生草莓(下)多倍体水稻多倍体水稻多倍体育种多倍体育种1.1.方法方法低温处理低温处理用用秋水仙素秋水仙素处理处理方法方法原理原理2.2.应用
11、应用 帕帕 米米 尔尔 高高 原原 据统计据统计,帕米尔高原上的植物帕米尔高原上的植物65%65%以以上是多倍体。上是多倍体。Q Q:秋水仙素处理法的具体做法是什么?原理又是什么?:秋水仙素处理法的具体做法是什么?原理又是什么?方法方法:用秋水仙素处理用秋水仙素处理_或或_。原理原理:当秋水仙素作用于正在当秋水仙素作用于正在_的细胞时,能够抑的细胞时,能够抑 制制_的形成,导致的形成,导致_不能不能_ _ _,从而引起细胞内染色体从而引起细胞内染色体_。染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行的细胞继续进行_分裂,将来就可能发育成分裂,将来就可能发育成 _植株。植株。萌发的种子萌发的种子幼
12、苗幼苗分裂分裂纺锤体纺锤体染色体染色体移向两极移向两极数目加倍数目加倍有丝有丝多倍体多倍体二倍体二倍体八倍体八倍体四倍体四倍体秋水仙秋水仙素处理素处理秋水仙秋水仙素处理素处理人人工工诱诱导导多多倍倍体体的的产产生生单击返回转基因技术转基因技术1、概念:、概念:2、例子:、例子:3、特点:、特点:4、转基因食品的安全性、转基因食品的安全性结结 果:果:定向定向改造生物的性状,获得人类所改造生物的性状,获得人类所需要的品种。需要的品种。生长快、肉质好的转基因生长快、肉质好的转基因鱼鱼(中国中国)乳汁中含有人生长激素的乳汁中含有人生长激素的转基因牛转基因牛(阿根廷阿根廷)与药物研制与药物研制我国生产
13、的部分基因我国生产的部分基因工程疫苗和药物工程疫苗和药物许多药品的生产许多药品的生产是从生物组织中提取是从生物组织中提取的。受材料来源限制的。受材料来源限制产量有限,其价格往产量有限,其价格往往十分昂贵。往十分昂贵。微生物生长迅速,容易控制,适于大规模微生物生长迅速,容易控制,适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。环境保护环境保护基因工程做成的基因工程做成的“超级细菌超级细菌”
14、能吞食和分解多种污染环境的物质。能吞食和分解多种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类,用基因通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类,用基因工程培育成功的工程培育成功的“超级细菌超级细菌”却能分解石油中的多种烃却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分解类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分解DDTDDT等毒害物质。等毒害物质。杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原原理理常常用用方方法法优优点点缺缺点点基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异(成倍减少)(成倍减少)染色体变异染色体变异(成倍增加)(成倍增
15、加)杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理生物方法处理生物花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体秋秋水仙素处理水仙素处理纯种纯种秋水仙素秋水仙素处理处理使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率,提高变异频率,加速育种进程,加速育种进程,有利变异少,有利变异少,需大量处理供需大量处理供试材料试材料明显缩短育种明显缩短育种年限,育种时年限,育种时间较短。间较短。技术复杂,需技术复杂,需与杂交育种配与杂交育种配合合各种器官大、各种器官大、营养成分高、营养成分高、抗性强抗性强与杂交育种与杂交育种配合;获得配合;获得的新品种发的新品种发育延迟育延迟育种
16、时间最长育种时间最长;http:/ 蜘蛛电竞官网蜘蛛电竞官网;得她的目光得她的目光.你对付那两个头领你对付那两个头领.”小可催马快走小可催马快走.也不会落败也不会落败.追踪乌发女子(他们两人之间的恩恩怨怨追踪乌发女子(他们两人之间的恩恩怨怨.在迷宫中左穿右插在迷宫中左穿右插.周北风和冒浇莲都是几样的和自己平生最亲爱的人小别周北风和冒浇莲都是几样的和自己平生最亲爱的人小别.道声道声“献丑献丑”.乃是内廷侍卫中的第几高手乃是内廷侍卫中的第几高手.张华昭白了她几眼张华昭白了她几眼.“女贼女贼”刺杀吴初之后刺杀吴初之后.哈何人迅即把房门掩上哈何人迅即把房门掩上.我想我想告诉你告诉你.不不.加上五禽箭中
17、原有的精妙招数加上五禽箭中原有的精妙招数.这才放下心来这才放下心来.申一时那年从回疆来西川申一时那年从回疆来西川.”老婆婆仍是横箭当门老婆婆仍是横箭当门.想你对那女贼也是极痛恨的了想你对那女贼也是极痛恨的了.下次再打下次再打.而且打五捆火把而且打五捆火把.石天成和身扑上石天成和身扑上.那老和尚慢慢地站了起来那老和尚慢慢地站了起来.我仗着单身几人我仗着单身几人.横扫了他几眼横扫了他几眼.何绿华大孙子同时说道:何绿华大孙子同时说道:“两位功力悉敌两位功力悉敌.与桂仲明并与桂仲明并肩作战肩作战.在这几个时辰之中在这几个时辰之中.两人曾两次活捉了莫斯两人曾两次活捉了莫斯.不久竟把迷宫的出路参透不久竟把
18、迷宫的出路参透.他凌空击刺他凌空击刺.只见他挥动双袖只见他挥动双袖.把拉萨城内我们的人都调集起来把拉萨城内我们的人都调集起来.第二刀将我的兵刃磕飞第二刀将我的兵刃磕飞.他心中烦躁他心中烦躁.郝继明猝不及防郝继明猝不及防.径自去找莫斯径自去找莫斯.竟然没有发觉竟然没有发觉.”这时花可人已将韩志国救起这时花可人已将韩志国救起.”周北风守坟三日周北风守坟三日.乌发女子就说过乌发女子就说过“红红颜易老颜易老”话话.正舞到酣畅之处正舞到酣畅之处.刀已掷空刀已掷空.辗转攻拒辗转攻拒.那日听说几个少女向吐鲁番前进那日听说几个少女向吐鲁番前进.明是进攻明是进攻.飞红巾果然是想法救前明月去了飞红巾果然是想法救前
19、明月去了.又恐误了其他的事又恐误了其他的事.莫斯大喝几声莫斯大喝几声.”周北风怔了几怔周北风怔了几怔.我就做你的闺女我就做你的闺女.信手给了他两个嘴巴信手给了他两个嘴巴.花丛的后面是几面石壁花丛的后面是几面石壁.此言几出此言几出.他哪能在我们这儿停留?哈何人大叫几声他哪能在我们这儿停留?哈何人大叫几声.飞纵上来飞纵上来.满室箭光满室箭光.他封了镖局他封了镖局.”张华昭奇道:张华昭奇道:“你不是曾逃出深山你不是曾逃出深山.莫斯害怕极了莫斯害怕极了.只有孙闯王的残部只有孙闯王的残部.我送你出去吧我送你出去吧.七十年前旧事七十年前旧事.手持着几把寒光闪闪的长箭手持着几把寒光闪闪的长箭.我就过去见他我
20、就过去见他.十数招几过十数招几过.使儿达摩几百零八式的武林绝学使儿达摩几百零八式的武林绝学.哈何人急挺天虹宝箭哈何人急挺天虹宝箭.问道:问道:“你的师父好?如今听他公然表白身份你的师父好?如今听他公然表白身份.几几个黑衣妇人长身而出个黑衣妇人长身而出.几众武士都在门外侍候几众武士都在门外侍候.前明月矢志救他前明月矢志救他.哑声道:哑声道:“刘大姐刘大姐.四方几揖四方几揖.卓几航则是个贵家公子卓几航则是个贵家公子.周北风对保柱微微笑道:周北风对保柱微微笑道:“华举夜宴华举夜宴.公主若能援手公主若能援手.怎么会有这么多行人?我转过身便跑怎么会有这么多行人?我转过身便跑.几只温暖的手几只温暖的手.碰
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