生物变异在生产上的应用(梁刚)2013.3.21

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1、第二节生物变异在生产上的应用--------生物育种杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种常见育种方法注意：育种最终是要得到能稳定遗传且符合生产要求表现型的个体（即纯合且表现型符合个体）问题1：有位农场主，他有这样两个大棚果园，一个里面种的番茄是黄果肉的，另一个是红果肉的品种。红果肉的番茄呢，比较受消费者的喜爱，但是它很容易感染疾病；黄果肉的虽然具有较强的抗病能力，但是一般人们还是比较喜欢红番茄。如何能够得到既抗病的又是红果肉的番茄呢，根据你前面所学的遗传变异基本规律的有关知识，你能否设计一个杂交育种方案？请你用遗传图解表示出育种过程并做简要文字说明。易感病

2、、红果肉（SSRR）抗病、黄果肉(ssrr)思考：符合生产要求的抗病红果肉番茄基因型？P抗病、黄果肉ssrr×易感病、红果肉SSRRF1易感病、红果肉SsRr↓↓×直至选育出需要的（稳定遗传）抗病、红果肉品种F2S_R_S_rrssR_ssrr连续自交、筛选选抗红（ssR—）↓杂交自交选优自交选优一杂交育种杂交育种步骤小结：思考：运用杂交育种选育优良性状都需要连续自交筛选吗？易感易黄抗红抗黄理一理：杂交育种的概念、原理、方法及优缺点？P82想一想：若从播种到收获果实需要一年,请分析培育出能稳定遗传的抗病、红果肉的品种年份流程?原理：基因重组方法：优点：操作简单；“集优

3、”；能产生新的基因型。缺点：杂交育种只能利用已有基因的重组，并不能创造新的基因。杂交后代会出现分离现象，育种过程缓慢。概念：杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，在经过选择和培育，获得新品种的方法。一、杂交育种杂交---（自交---选优）多次---直至不再发生性状分离为止知识梳理易感病、红果肉（SSRR）抗病、黄果肉(ssrr)诱变育种二诱变育种学会思考：①你要达到上述目的，具体可以采用什么方法？②你所依据的原理是什么？③你认为这样的方法存在着哪些优缺点？你知道在我们生活中有哪些应用吗？诱变育种——太空育种太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C

4、的含量提高了10%～25%；黄瓜1根达1米多长；“航天芝麻1号”不仅个大，而且单株蒴果达98粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%～12%。用于微生物育种：例如青霉素的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～60000单位/mL。中间为青霉菌，周围是细菌。原理：基因突变和染色体畸变方法：物理方法(紫外线、α射线、失重等)或化学方法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型优点：（课本83页）缺点：应用:太空辣椒培

5、育、青霉素高产菌株选育等微生物的育种方面诱发突变的方向难以掌握（盲目），突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。二、诱变育种知识梳理易感病、红果肉（DDRR）抗病、黄果肉(ddrr)问题2：现有上述两个品种，除杂交育种以外，还有什么方法可以快速得到既抗病的又是红果肉的番茄呢？配子三单倍体育种易感病、红果肉（DDRR）抗病、黄果肉(ddrr)问题2：现有上述两个品种，除杂交育种以外，还有什么方法可以快速得到既抗病的又是红果肉的番茄呢？请你用遗传图解表示出育种过程并做简要文字说明。DDRR易感、红ddrr抗病、黄DdRr易感

6、、红花药离体培养DRDrdRdr秋水仙素诱导染色体加倍DDRR易感、红DDrr易感、黄ddRR抗病、红ddrr抗病、黄F1配子单倍体植株三单倍体育种P原理：染色体畸变优点：①明显缩短育种年限（一般2年）②能排除显隐性干扰，提高效率。步骤：对F1的花药离体培养+秋水仙素处理F1花粉花药离体培养单倍体植株人工诱导染色体加倍二倍体（纯系）梳理一下：单倍体育种（常用秋水仙素处理幼苗）根据表现型选择所需类型思考：为什么一般不处理种子？思考：为什么总对F1花药离体培养？花药离体培养→P易感红果DDRR×抗病黄果ddrrF1易感红果DdRt配子DRDrdRdrDRDrdRdrDDR

7、RDDrrddRRddrr↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合体秋水仙素→↑需要的抗红品种㈡单倍体育种第1年第2年P易感红果DDRR×抗病黄果ddrrF1易感红果DdRr↓F2D_R_D_rrddR_ddrrddRR㈠杂交育种↓第1年第2年第3~6年××↑需要的抗红品种抗红思考：它们原理？各有什么优缺点？原理：基因重组原理：染色体畸变单倍体二倍体有籽西瓜三倍体无籽西瓜四多倍体育种实例1：三倍体无籽西瓜的培育二倍体秋水仙素四倍体（母本）二倍体（父本）杂交花粉刺激子房发育成果实三倍体第一年第二年二倍体幼苗（2N）秋水仙素四倍体（4N）×二倍体（2N）卵细胞（2N）精