高中生物育種知識(shí)歸類課件（突 泉 一 中）.ppt

高中生物育種知識(shí)歸類 課件 一 含義 生物育種是指人們按照自己的意愿 依據(jù)不同的育種原理 有目的 有計(jì)劃地獲得人們所需要的生物新品種 包括兩種情況 1 從不良性狀中把所需要的優(yōu)良性狀 相對(duì)性狀 分離出來(lái)或把位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上來(lái) 如利用基因分離的原理從高稈小麥中分離出能抗倒伏的矮稈小麥品種 通過(guò)基因的自由組合 把小麥中高稈抗銹病和矮稈不抗銹病兩種性狀進(jìn)行重新組合獲得矮稈抗病的小麥優(yōu)良品種 2 創(chuàng)造具有優(yōu)良性狀的生物新品種 如利用人工誘變育種技術(shù)培育青霉素高產(chǎn)菌株 利用基因工程的原理創(chuàng)造能分泌胰島素的大腸桿菌菌種 二 育種方法 一 依據(jù) 工程原理 進(jìn)行育種1 轉(zhuǎn)基因育種原理 基因重組 或異源dna重組 方法 提取目的基因 裝入載體 導(dǎo)入受體細(xì)胞 基因表達(dá) 篩選出符合要求的新品種 優(yōu)點(diǎn) 不受種屬限制 可根據(jù)人類的需要 有目的地進(jìn)行缺點(diǎn) 可能會(huì)引起生態(tài)危機(jī) 技術(shù)難度大 例1 舉例 能分泌人類胰島素的大腸桿菌菌株的獲得 抗蟲棉 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等說(shuō)明 對(duì)于微生物來(lái)說(shuō) 該項(xiàng)技術(shù)須與發(fā)酵工程密切配合 才能獲得人類所需要的產(chǎn)物 2 細(xì)胞工程育種原理 細(xì)胞的全能性方法 1 植物 去細(xì)胞壁 細(xì)胞融合 組織培養(yǎng) 2 動(dòng)物克隆 核移植 胚胎移植優(yōu)點(diǎn) 能克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性 有目的地培育優(yōu)良品種 動(dòng)物體細(xì)胞克隆 可用于保存瀕危物種 保持優(yōu)良品種 挽救瀕危動(dòng)物 利用克隆動(dòng)物相同的基因背景進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)研究等 缺點(diǎn) 技術(shù)復(fù)雜 難度大 它將對(duì)生物多樣性提出挑戰(zhàn) 有性繁殖是形成生物多樣性的重要基礎(chǔ) 而 克隆動(dòng)物 則會(huì)導(dǎo)致生物品系減少 個(gè)體生存能力下降 例2 驅(qū)蚊草 又名蚊凈香草 是一種具有驅(qū)蚊效果而對(duì)人體不僅無(wú)害 而且有益的植物 它是通過(guò)科學(xué)家十多年的潛心研究 采用細(xì)胞工程技術(shù) 把天竺葵的原生質(zhì)體與香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行融合培育而成的 是一種純天然及環(huán)保型產(chǎn)品 驅(qū)蚊草含有香茅醛 散發(fā)出一種特殊的檸檬型香氣 從而達(dá)到驅(qū)蚊的效果 香茅醛同時(shí)還具有抗菌 除臭 抗憂郁 凈化心靈 緩解緊張與壓力的作用 驅(qū)蚊草是多年生草本植物 從澳大利亞引入中國(guó) 該產(chǎn)品已在澳大利亞 美國(guó) 日本 加拿大 臺(tái)灣等地走進(jìn)千家萬(wàn)戶 確認(rèn)了該植物的驅(qū)蚊效果和環(huán)保安全性 下圖是培育蚊凈香草示意圖 請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題 問(wèn)題 1 從 1 到 2 的過(guò)程是使植物細(xì)胞形成 關(guān)鍵是使用 酶去除細(xì)胞壁 2 步驟 2 3 4 5 是 融合過(guò)程 完成 的雜交 3 步驟 6 7 表示融合的細(xì)胞長(zhǎng)成雜種植株的過(guò)程 這個(gè)過(guò)程必須經(jīng)過(guò)細(xì)胞分裂 幾個(gè)階段 4 請(qǐng)分析指出 利用蚊凈香草驅(qū)蚊有什么優(yōu)點(diǎn) 答案 1 原生質(zhì)體 纖維素 2 原生質(zhì)體 雜交細(xì)胞 3 細(xì)胞分化 器官形成 4 對(duì)環(huán)境無(wú)污染 二 利用植物激素進(jìn)行育種 原理 適宜濃度的生長(zhǎng)素可以促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育方法 在未受粉的雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長(zhǎng)素類似物溶液 子房就可以發(fā)育成無(wú)子果實(shí) 舉例 無(wú)子番茄的培育特點(diǎn) 由于生長(zhǎng)素所起的作用是促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育 并不能導(dǎo)致植物的基因型的改變 所以該種變異類型是不遺傳的 說(shuō)明 該種方法適用于植物 三 根據(jù) 變異的來(lái)源 原理進(jìn)行育種 1 雜交育種 原理 基因重組 方法 雜交 自交 選優(yōu)優(yōu)點(diǎn) 能根據(jù)人的預(yù)見把位于兩個(gè)生物體上的優(yōu)良性狀集于一身 缺點(diǎn) 時(shí)間長(zhǎng) 需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀 例3 現(xiàn)有3個(gè)番茄品種 a品種的基因型為aabbdd b品種的基因型為aabbdd c品種的基因型為aabbdd 3對(duì)等位基因分別位于3對(duì)同源染色體上 并且分別控制葉形 花色和果形3對(duì)性狀 請(qǐng)回答 1 如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上3個(gè)品種獲得基因型為aabbdd的植株 用文字簡(jiǎn)要描述獲得過(guò)程即可 2 如果從播種到獲得種子需要一年 獲得基因型為aabbdd的植株最少需要多少年 答案 1 a和b雜交得到雜交一代 雜交一代再與c雜交 得到雜交二代 雜交二代自交 即可得到基因型為aabbdd的種子 該種子可長(zhǎng)成aabbdd植株 2 4年 2 誘變育種 原理 基因突變方法 輻射誘變 激光 化學(xué)物質(zhì)誘變 太空 輻射 失重 誘發(fā)變異 選擇育成新品種優(yōu)點(diǎn) 能提高變異頻率 加速育種過(guò)程 可大幅度改良某些性狀 變異范圍廣 缺點(diǎn) 有利變異少 須大量處理材料 誘變的方向和性質(zhì)不能控制 改良數(shù)量性狀效果較差 例4 我國(guó)運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子 返回地面后種植 培育出的水稻穗長(zhǎng)粒大 畝產(chǎn)達(dá)600kg 最高達(dá)750kg 蛋白質(zhì)含量增加8 20 生長(zhǎng)期平均縮短10天 請(qǐng)回答 1 水稻產(chǎn)生這種變異的來(lái)源是 產(chǎn)生變異的原因是 2 這種方法育種的優(yōu)點(diǎn)有 答案 1 基因突變 各種宇宙射線和失重的作用 使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 2 能提高變異頻率 加速育種進(jìn)程 并能大幅度改良某些性狀 3 單倍體育種 原理 染色體變異 組織培養(yǎng)方法 選擇親本 有性雜交 f1產(chǎn)生的花粉離體培養(yǎng)獲得單倍體植株 誘導(dǎo)染色體加倍獲得可育純合子 選擇所需要的類型 優(yōu)點(diǎn) 明顯縮短育種年限 加速育種進(jìn)程 缺點(diǎn) 技術(shù)較復(fù)雜 需與雜交育種結(jié)合 多限于植物 例5 已知小麥的高稈 d 對(duì)矮稈 d 為顯性 抗銹病 r 對(duì)易染銹病 r 為顯性 兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳 現(xiàn)有高稈抗銹病 矮稈易染病兩純系品種 要求用單倍體育種的方法培育出具有優(yōu)良性狀的新品種 操作方法 參見下面圖解 說(shuō)明 讓純種的高稈抗銹病和矮稈易染銹病小麥雜交得f1 取f1的花藥離體培養(yǎng)得到單倍體 用秋水仙素處理單倍體幼苗 使染色體加倍 選取具有矮稈抗病性狀的個(gè)體即為所需類型 4 多倍體育種 原理 染色體加倍 染色體變異 方法 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 1 同源多倍體育種 如 2 異源多倍體育種 如 優(yōu)點(diǎn) 可培育出自然界中沒有的新品種 且培育出的植物器官大 產(chǎn)量高 營(yíng)養(yǎng)豐富 缺點(diǎn) 只適于植物 結(jié)實(shí)率低 例6 下圖是我國(guó)育種專家鮑文奎培育異源八倍體小麥的過(guò)程 其中 問(wèn)題 1 a b r均代表 2 不育的原因是 3 如何從f1培育出可育的新品種 答案 1 染色體組 2 減數(shù)分裂時(shí)染色體不能聯(lián)會(huì) 無(wú)法形成正常的配子 3 將f1萌發(fā)的種子或幼苗用秋水仙素處理 使染色體加倍 高考真題 1 09四川卷 31 20分 大豆是兩性花植物 下面是大豆某些性狀的遺傳實(shí)驗(yàn) 1 大豆子葉顏色 bb表現(xiàn)深綠 bb表現(xiàn)淺綠 bb呈黃色 幼苗階段死亡 和花葉病的抗性 由r r基因控制 遺傳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表 組合一中父本的基因型是 組合二中父本的基因型是 用表中f1的子葉淺綠抗病植株自交 在f2的成熟植株中 表現(xiàn)型的種類有 其比例為 用子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得f1 f1隨機(jī)交配得到的f2成熟群體中 b基因的基因頻率為 將表中f1的子葉淺綠抗病植株的花粉培養(yǎng)成單倍體植株 再將這些植株的葉肉細(xì)胞制成不同的原生質(zhì)體 如要得到子葉深綠抗病植株 需要用 基因型的原生質(zhì)體進(jìn)行融合 請(qǐng)選用表中植物材料設(shè)計(jì)一個(gè)雜交育種方案 要求在最短的時(shí)間內(nèi)選育出純合的子葉深綠抗病大豆材料 2 有人試圖利用細(xì)菌的抗病毒基因?qū)Σ豢共〈蠖惯M(jìn)行遺傳改良 以獲得抗病大豆品種 構(gòu)建含外源抗病毒基因的重組dna分子時(shí) 使用的酶有 判斷轉(zhuǎn)基因大豆遺傳改良成功的標(biāo)準(zhǔn)是 具體的檢測(cè)方法 3 有人發(fā)現(xiàn)了一種受細(xì)胞質(zhì)基因控制的大豆芽黃突變體 其幼苗葉片明顯黃化 長(zhǎng)大后與正常綠色植株無(wú)差異 請(qǐng)你以該芽黃突變體和正常綠色植株為材料 用雜交實(shí)驗(yàn)的方法 驗(yàn)證芽黃性狀屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳 要求 用遺傳圖解表示 答案 1 bbrrbbrr 子葉深綠抗病 子葉深綠不抗病 子葉淺綠抗病 子葉淺綠不抗病3 1 6 2 80 br與br br與br 用組合一的父本植株自交 在子代中選出子葉深綠類型即為純合的子葉深綠抗病大豆材料 2 限制性內(nèi)切酶和dna連接酶 培育的植株具有病毒抗體用病毒分別感染轉(zhuǎn)基因大豆植株和不抗病植株 觀察比較植株的抗病性 3 高考真題 2 09江蘇卷 26 7分 甲磺酸乙酯 ems 能使鳥嘌呤 g 的n位置上帶有乙基而成為7 乙基鳥嘌呤 這種鳥嘌呤不與胞嘧啶 c 配對(duì)而與胸腺嘧啶 t 配對(duì) 從而使dna序列中g(shù) c對(duì)轉(zhuǎn)換成a t對(duì) 育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型 常先將水稻種子用ems溶液浸泡 再在大田種植 通常可獲得株高 穗形 葉色等性狀變異的多種植株 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 問(wèn)題 1 經(jīng)過(guò)處理后發(fā)現(xiàn)一株某種性狀變異的水稻 其自交后代中出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型 說(shuō)明這種變異為突變 2 用ems浸泡種子是為了提高 某一性狀出現(xiàn)多種變異類型 說(shuō)明變異具有 3 ems誘導(dǎo)水稻細(xì)胞的dna發(fā)生變化 而染色體的不變 4 經(jīng)ems誘變處理后表現(xiàn)型優(yōu)良的水稻植株也可能攜帶有害基因 為了確定是否攜帶有害基因 除基因工程方法外 可采用的方法有 5 誘變選育出的變異水稻植株還可通過(guò)pcr方法進(jìn)行檢測(cè) 通常該植株根 莖和葉都可作為檢測(cè)材料 這是因?yàn)?答案 1 顯性 2 基因突變頻率不定向性 3 結(jié)構(gòu)和數(shù)目 4 自交花藥離體培養(yǎng)形成單倍體 秋水仙素誘導(dǎo)加倍形成二倍體 5 該水稻植株體細(xì)胞基因型相同 高考真題 3 09上海卷 21 下列技術(shù)中不能獲得抗銹高產(chǎn)小麥新品種的是a 誘變育種b 細(xì)胞融合c 花粉離體培養(yǎng)d 轉(zhuǎn)基因 答案 c 高考真題 4 09廣東卷 33 8分 為了快速培育抗某種除草劑的水稻 育種工作者綜合應(yīng)用了多種培育種方法 過(guò)程如下 請(qǐng)回答問(wèn)題 1 從對(duì)該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體培養(yǎng) 誘導(dǎo)成幼苗 2 用射線照射上述幼苗 目的是 然后用該除草劑噴灑其幼葉 結(jié)果大部分葉片變黃 僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色 表明這部分組織具有 3 取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng) 誘導(dǎo)植株再生后 用秋水仙素處理幼苗 使染色體 獲得純合 移栽到大田后 在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性 4 對(duì)抗性的遺傳基礎(chǔ)做一步研究 可以選用抗性植株與雜交 如果 表明抗性是隱性性狀 自交 若的性狀分離比為15 敏感 1 抗性 初步推測(cè) 答案 1 單倍體 2 誘發(fā)基因突變抗該除草劑的能力 3 加倍二倍體 4 純合 敏感型植株都是敏感型該抗性植株中有兩個(gè)基因發(fā)生了突變 高考真題 5 09海南卷 21 14分 填空回答下列問(wèn)題 1 水稻雜交育種是通過(guò)品種間雜交 創(chuàng)造新變異類型而選育新品種的方法 其特點(diǎn)是將兩個(gè)純合親本的 通過(guò)雜交集中在一起 再經(jīng)過(guò)選擇和培育獲得新品種 2 若這兩個(gè)雜交親本各具有期望的優(yōu)點(diǎn) 則雜交后 f1自交能產(chǎn)生多種非親本類型 其它原因是f1在 形成配子過(guò)程中 位于 基因通過(guò)自由組合 或者位于 基因通過(guò)非姐妹染色單體交換進(jìn)行重新組合 3 假設(shè)雜交涉及到n對(duì)相對(duì)性狀 每對(duì)相對(duì)性狀各受一