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1、第二节节 生物变变异在生产产上的应应用多（四）倍体彩色马蹄莲 一、杂杂交育种抗病黄果肉的番茄（ssrr）易感病红果肉的番茄（SSRR）抗病红果肉的番茄（ssRR）一、杂交育种原理： 基因重组方法： 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)。杂交、自交、选择、纯化。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。水母网 经过太空育种的特大冬瓜在烟台农博园向游人展示，其 重量为104公斤，高度为125厘米。 图示：上面是常规育种冬瓜，下面是太空育种
2、冬瓜。 诱变育种诱变育种太空育种太空育种诱变育种诱变育种太空育种太空育种高真空 微重力 强辐射在中国航天科技集团航天育种研 究中心扬州试验基地：西瓜表皮呈现 金黄色，瓜肉清甜脆嫩，含糖量比一 般青皮西瓜高两倍多，平均产量4000 公斤/亩。海南文昌的西瓜种子成为有幸搭 上“神舟六号”飞船的全国唯一的西瓜 种子。经过太空育种的西瓜病虫害少 ，收获期提前天，每亩比原来增产 ，瓜瓤口感好，投放市场后很 受消费者欢迎。诱变育种诱变育种太空育种太空育种刚产下的卵呈现淡黄色 ，蚕卵的大小，大约是 1.2至1.3mm左右。 蚕的一生有卵幼虫蛹成虫四个时期，此四个时期外形完全 不同。变异的蚕卵利用辐射的方法，
3、诱发常染色体上带有卵色基因的片段易位到 W染色体，使ZW卵和不带卵色基因的ZZ卵有所区别，这样在家蚕 卵还未孵化时就能区分出雌雄了。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。利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并利用物理、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。从变异后代中选育新品种的过程。有利个体少，筛选工作量大，具有盲目有利个体少，筛选工作量大，具
4、有盲目 性。性。二、诱变育种二、诱变育种 概念概念：原理原理：基因突变、染色体畸变基因突变、染色体畸变优点优点：1 1、提高突变率、提高突变率2 2、加速育种进程、加速育种进程3 3、创、创 造生物新品种、新类型造生物新品种、新类型4 4、改良作物品、改良作物品 质，增强抗逆性。质，增强抗逆性。 缺点缺点：方法方法 ：辐射诱变、化学诱变辐射诱变、化学诱变三、单倍体 育种：（1）原理：染色体数目变异 （2）方法：花药离体培养、秋水仙素处理 （3）过程：（4）优点：明显缩短育种年限（2年） （5）缺陷：技术水平要求高，限于植物AABBaabb AaBbABAb aB ab花药杂交F1减 数 分 裂
5、幼苗幼苗幼苗 幼苗AABBAAbb aaBB aabb秋 水 仙 素单倍体： 含有本物种配子中染色体数目的个体。植株特点：弱小，高度不孕，本身无价值。三、单单倍体育种宽叶不抗病烟草（DDtt）窄叶抗病烟草(ddTT)F1 DdTt（宽叶抗病）花药离体培养DTDtdTdt秋水仙素DDTTDDtt ddTTddtt （宽叶抗病）（单倍体幼苗）学生活动：阅读P84图4-7，再概括育种程序。思考：秋水仙 素的作用原理 是什么？四、多倍体育种三倍体香蕉二倍体有 籽西瓜三倍体无 籽西瓜多倍体育种： （1）原理：染色体数目变异 （2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 （3）优点：茎杆粗壮、果实和种子大 （
6、4）缺点：结实率低、发育延迟。 （5）应用：三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦无籽原因：减数分裂时同源染色体 联会紊乱，不能产生正常配子。二倍体 秋水仙素四倍体（母本）二倍体（父本）杂交花粉刺激果 实生长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）精子（N）受精卵（3N）三倍体植株（3N）花粉刺激联会紊乱无籽西瓜无籽西瓜三倍体植株想一想：现有味甘汁多、消暑 解渴、稳定遗传的红 瓤（R）小子（e）西 瓜品种甲做母本，黄 瓤（r）大子（E）西 瓜品种乙做父本，那 么通过多倍体育种所 结的无子西瓜果实基 因型 表 现型 。（两对基因自由组合 ）RRrEee
7、红瓤无子 转转基因技术术转基因蓝玫瑰亮相日本东京国际花卉博览 会。这种蓝玫瑰是转基因玫瑰，被植入三 色紫罗兰所含一种能刺激蓝色素产生的基 因，花瓣因而自然呈现蓝色。新华社/法新 真正蓝玫瑰面世 转基因技术造就 “五彩缤纷”的萤光世界全身发红萤光的萤光鱼将珊瑚红色基因运用转基因技术殖入青鱼的 胚胎中。蛛丝蛋白基因转入蚕卵中五、基因工程育种原理: 基因重组方法:目的基因的提取，与运载体结合，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
8、要求精细,难度大。 名 称原 理方 法优优 点缺 点诱变诱变 育种用物理或化学因素处处 理生物加速育种进进程，大 幅改良性状有利个体往往不多多倍体育种用一定浓浓度的 _处处理 _ _器官大，产产量高， 营营养丰富发发育延迟迟，结实结实 率降低杂杂交育种 杂杂交自交选选 优优 将不同个体的优优良 性状集中于一个个 体上 育种周期_，工 作量_ 单单倍体育种_，再 用_处处 理使染色体加倍需与杂杂交育种配合 ，多限于植物转转基因育种提取，结结合，导导入， 检测检测 与表达_强，育种 时间时间 短，克服 _ _操作复杂杂，难难度大基因突变、 染色体畸变染色体 数目变异基因 重组秋水仙素 萌发的种子或
9、幼苗花药离体培养 秋水仙素明显缩短育种 年限目的性远源杂交的障碍长 大基因 重组染色体 数目变异知识综合应用重点提示根据不同育种需求选择不同的育种方法。1.在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法杂交育种。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.有目的的使一种生物具有另一种生物的性状，可采用转基因技术育种。1、下列有关单倍体的叙述正确的是（ ）A 体细胞含一个染色体组的个体 B 体细胞
10、含奇数染色体数个体C 体细胞含本物种配子染色体数的个体 D 体细胞含奇数染色体组数个体2、萝卜和甘蓝杂交，能得到的种子一般是 不育的，但偶尔发现个别种子种下去后可以 产生能育的后代，出现这种现象的原因是（ ）A 基因自由组合 B 染色体结构变异C 基因突变 D 染色体数目加倍CD3、四倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营 养物质含量有所增加。四倍体草莓的培育成功 属于（ ） A.单倍体育种 B.多倍体育种 C.诱变育种 D.杂交育种B4、通过诱变育种培育的是（ ） A.三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株 C.二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦B5、大麻是雌雄异株植物，体细胞中有20条染色 体。若
11、将其花药离体培养，将获得的幼苗再用 秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应 是（ ） A.18XX B. 18XY C. 20XX D.18XX或YY6、根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育 种方法是（ ）A.杂交育种 B.多倍体育种 C.单倍体育种 D.诱变育种DC7、 单倍体育种可以明显地缩短育种年限， 这是由于（ ） A. 育种技术操作简单 B. 单倍体植株生长迅速 C. 后代不发生性状分离 D. 出苗率高C8、用杂合体种子尽快获得纯合体植株的方法 是（ ） A种植F2选不分离者纯合体 B种植秋水仙素处理纯合体 C种植花药离体培养单倍体幼苗秋 水仙素处理纯合体 D种植秋水仙素处理花药离
12、体培养 纯合体C9、例题：下列表示某种农作物和两种品种分别培育 出三种品种,根据上述过程,回答下列问题: 用和培育所采用的方法称为_, 方法称为 _,由和 培育所依据的原 理是_ . 用培育出的常用方法是_, 由培育成的过程中用化学药剂_处理的 幼苗,方法和合称为_育种.其优点 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 10、例题：下列表示某种农作物和两种品种分别培育 出三种品种,根据上述过程,回答下列问题: 由培育出的常用方法是_, 形成的叫_。 依据的原理是_ 。用秋水仙素处理 多（四）倍体 染色体数目的变异 染色体数目变异 (1)染色体组的理解染色
13、体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体叫做一个染色体组。染色体组具有如下几个特点：一个染色体组没有同源染色体；各染色体在形态、结构等方面各不相同，但携带本物种生长、发育等的全部遗传信息。(2)二倍体、多倍体、单倍体二倍体 多倍体 单单倍体 染色体组组 2 3个或3个以上 1至多个来源受精卵发发育 受精卵发发育 配子发发育 自然成因 正常有性 生殖 未减数的配子 受精；合子染 色体数目加倍 单单性生殖(孤 雌生殖或孤雄 生殖)植物特点正常 果实实、种子较较 大，生长发长发 育 延迟迟，结实结实 率 低 植株弱小，高
14、度不育举举例几乎全部动动物、 过过半数高等植物 香蕉、普通小 麦 玉米、小麦的 单单倍体 内容种类细胞内同一形态的染色体有几条就可以判定认为含有几个染色体组。如图1中细胞内同一形态的染色体有3条，此细胞中就有3个染色体组。在细胞或生物体的基因型中，同一种基因(不分显隐性)出现几次，则细胞中就有几个染色体组。如图2中细胞的基因型为AAaaBBbb，基因A和a(或B和b)共有4个，则该细胞中共有4个染色体组。例.下图所示细胞代表四个物种的不同时期细胞，其中含有染色体组数最多的是解析 同源染色体有几条就有几个染色体组。D例.四倍体水稻是重要的粮食作物，下列有关水稻的说法正确的是( )A.四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组，是二倍体B.二倍体水稻经过秋水仙素加倍后可以得到四倍体植株，表现为早熟、粒多等性状C.三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小D.单倍体水稻是由配子不经过受精直接形成的新个体，是迅速获得纯合子的重要方法“二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻 穗、米粒变小”是否正确？D易错清单 基因突变、基因重组与染色体畸变的区别(1)易位与交叉互换的区别易位发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，属于染色体畸变。交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
