第6章育种.

第6章生物变异与育种一轮复习考点分布1、基因突变在育种方面的应用2、基因重组在育种方面的应用3、染色体变异在育种方面的应用4、几种育种方式的比较三倍体无籽西瓜抗虫棉杂交育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种细胞工程育种白菜–甘蓝神奇的“太空椒”矮杆抗病的水稻诱变育种种?新品种育种方法有哪些？杂交育种单倍体育种诱变育种多倍体育种基因工程育种植物体细胞杂交1.明显缩短育种年限的是：2.集中同种生物不同品种的优良性状：3.打破物种杂交不亲和：4.定向改变生物的性状：5.能获得新奇的生物性状：6.能获得结无籽果实的是：单倍体育种杂交育种基因工程育种植物体细胞杂交基因工程育种诱变育种多倍体育种（一）诱变育种4、方法：1、原理：2、优点：3、缺点：基因突变利用物理因素或化学因素来诱发变异，选择育成新品可以提高突变率，加速育种进程有利变异少，须大量处理材料5、特点：产生新的基因概念：利用物理因素（X射线，紫外线，激光等）或化学因素（亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。考点1、基因突变在育种方面的应用实例：我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg，最高达750kg，蛋白质含量增加8%-20%，生长期平均缩短10天。思考后请回答：水稻产生这种变异的来源是：产生变异的原因是：基因突变各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。思考：自然突变和诱发突变特点的异同？普遍、随机、不定向性；诱发突变的突变频率较高基因突变的应用:①农作物新品种的培育②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。太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是A．太空育种产生的突变总是有益的B．太空育种产生的性状是定向的C．太空育种培育的植物是地球上原本不存在的D．太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的D淀粉酶可以通过微生物发酵生产。生产菌株在含有淀粉的固体培养基上,随其生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈。为了提高酶的产量,请你设计一个实验,利用诱变育种方法,获得产生淀粉酶较多的菌株(注:设计时要注意“对照原则”的应用)(1)写出主要实验步骤_______________________________________________________________________________________________________________________第一步:将培养好的生产菌分为两组,一组用一定剂量的诱变剂处理,另一组不处理做对照探究实验的一般步骤：1.分组——2.处理——3.培育——4.观察现象，记录结果注意：要具体问题具体分析，要密切联系题干第二步:制备含淀粉的固体培养基第三步:把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上,同时接种对照组,相同条件下培养第四步:比较两组菌株菌落周围透明圈的大小,选出透明圈变大的菌株(2)根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预测实验结果预期实验结果:a._________________________________________________________________b.__________________________________________________________________________________由于诱发突变率低,诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同由于诱发突变不定向性,诱变组中极少数菌落其周围的透明圈与对照组相比变大或变小4、方法：1、原理：2、优点：3、缺点：基因重组将两个或多个优良性状集中;操作简单育种周期长(二)杂交育种5、特点：产生新的基因型概念：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，再经过选择和培育，获得新品种的方法。杂交→自交→选优（一般从F2开始）→自交多代（直到性状不分离）考点2、基因重组在育种方面的应用（08广东）天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因。并转入酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请写出获得该工程菌的技术流程？提取淀粉酶基因（目的基因）装入载体（基因表达载体的构建）导入酵母菌（受体细胞）淀粉酶基因表达与检测筛选符合要求工程菌实例（三）基因工程育种1、原理:2、方法:不同物种间的基因重组目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与表达3、优点：4、缺点：5、举例：可定向改变生物性状技术复杂；存在安全性问题抗虫棉基因工程及其应用优点：概念：把一种生物的某种基因提取出来加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。又叫：基因拼接技术或DNA重组技术1.定向改造生物的性状2.打破物种远缘杂交的障碍取出DNA同一种限制酶剪切1.提取目的基因取出质粒用连接酶2.目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4.目的基因的表达与检测基因工程的基本步骤小结基因工程的别名实质（原理）操作对象/水平基本过程应用对象优点基因拼接技术或DNA重组技术不同物种之间基因/DNA分子水平（1）打破物种远缘杂交的障碍提取→拼接→导入→检测基因重组（2）定向的改造生物性状Why?为什么能把人的胰岛素基因“嫁接”到细菌上并且合成胰岛素？遗传物质DNA具有结构统一性基因表达共用同一套遗传密码子从小兔胰岛细胞中提取mRNA并注射到大肠杆菌中，结果大肠杆菌合成胰岛素，这说明了（）A、生物的mRNA都是一样的B、生物通用一套遗传密码C、生物含有相同的基因D、生物的细胞结构的统一性B练习(四)单倍体育种4、方法：1、原理：2、优点：3、缺点：染色体变异离体培养单倍体植株幼苗用秋水仙素诱导染色体加倍选择可育纯合所需要的植株F1产生花粉明显缩短了育种年限技术复杂,须与杂交育种配合杂交考点3、染色体变异在育种方面的应用花药离体培养→纯合体P早熟不抗病AARR×晚熟抗病aarrF1早熟不抗病AaRr配子ARAraRarARAraRarAARRAArraaRRaarr↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓秋水仙素→↑需要的早熟抗病品种单倍体育种第1年第2年第1年第2年第3~6年P×F1↓F2A_R_A_rraaR_aarrAArr杂交育种↓××早熟不抗病AARR晚熟抗病aarr早熟不抗病AaRr↑需要的早熟抗病品种优点：大大缩短育种年限缺点：育种时间长（五）多倍体育种4、方法：1、原理：2、优点：3、缺点：染色体变异低温处理或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单；培育出的植物器官大，产量高，营养丰富发育延迟，结实率低为什么无子西瓜比普通西瓜大且甜？如何培育？1、关于多倍体的叙述，正确的是A．植物多倍体不能产生可育的配子B．八倍体小黑麦是用基因工程技术创造的新物种C．二倍体植株加倍为四倍体后，营养成分必然增加D．多倍体在植物中比在动物中更为常见D2、改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是A．诱变育种B．单倍体育种C．基因工程育种D．杂交育种B缩短育种年限往往果实大，营养物质含量高加速育种的进程，大幅改良某些性状集中多个品种的优良性状植物植物、微生物有性生殖的动植物方法复杂，成活率较低发育延迟，结实率低盲目性大，有利变异少，需处理大量材料所需的时间较长染色体变异染色体变异基因突变基因重组花药离体培养；秋水仙素处理用秋水仙素处理种子或幼苗物理（射线等）、化学方法杂交/自交优点植物对象缺点原理方法单倍体育种多倍体育种诱变育种杂交育种下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④⑤⑥品种的示意图，试分析回答：①AABBEAb------------④D③AaBbFAAbb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是和。其应用的遗传学原理是。（2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是和。其应用的遗传学原理是。（3）用③培育⑥所采用的G步骤是其遗传学原理是。H杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素处理幼苗染色体变异.秋水仙素处理幼苗染色体变异（多倍体育种）...白菜—甘蓝（六）植物体细胞杂交1、原理:2、方法:不同种体细胞3、优点：克服了远缘杂交不亲和的障碍。4、缺点：技术难度大原生质体去除细胞壁诱导融合再生细胞壁筛选杂种细胞染色体变异或基因重组？细胞的全能性组织培养考点4六种遗传育种的方法比较原理常用方式优点缺点举例杂交育种基因重组杂交↓自交↓选种↓自交①使不同个体优良性状集中在一个个体上;②操作简便①育种时间长;②局限于亲缘关系较近的个体矮秆抗病小麦原理常用方式优点缺点举例诱变育种单倍体育种基因突变染色体变异辐射、激光、空间诱变等花药离体培养,用秋水仙素处理提高变异频率,加速育种进程,大幅度改良性状①明显缩短育种年限;②子代均为纯合子有很大盲目性,有利变异少,需大量处理实验材料青霉素高产菌株单倍体育种获得矮秆抗病小麦技术复杂,需与杂交育种配合原理常用方式优点缺点举例多倍体育种基因工程育种植物体细胞杂交育种染色体变异基因重组用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞中器官大,提高营养物质含量打破物种界限,定向改造生物的遗传性状只适用于植物,发育延迟,结实率低三倍体无子西瓜转基因抗虫棉的培育技术复杂,生态安全问题较多染色体变异或基因重组？植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。技术难度大白菜—甘蓝克隆羊—多利（七）核移植1、原理:2、方法:将具备所需性状的体细胞核移植到去核卵细胞（或次级卵母细胞）中3、优点：改良动物品种，拯救濒危动物4、缺点：难度大,成活率低。（核、质）基因重组问题：在上述七种育种方法中，1、哪些用到了植物组织培养技术？2、哪些育种方法需要使用秋水仙素或低温处理？单倍体育种、基因工程、植物体细胞杂交单倍体育种、多倍体育种3、哪些育种方法能打破物种界限？基因工程、植物体细胞杂交4、能产生新基因的育种方法？诱变育种5、动物可用的育种方法？植物可用的育种方法？微生物可用的育种方法？杂交育种、基因工程育种、核移植杂交育种、诱变育种、基因工程育种单倍体育种、多倍体育种、植物体细胞杂交诱变育种、基因工程育种【典例】图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是()A.①→②过程简便，原理是基因重组B.②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期C.③过程常用的方法是花药离体培养D.③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同B（高杆抗病、矮杆易感病）矮杆抗病杂交育种、单倍体育种、诱变育种DDTTddtt请用遗传图解的形式描述相应的育种过程育种方法的应用已知在荔枝的性状控制中，D（高杆）对d（矮杆）显性，T（甜味）对t（非甜味）显性。现有两株普通荔枝，一株的基因型是DDTT，另一株的基因型是ddtt。问题1：假如你是育种专家，能否利用普通荔枝得到良种荔枝（ddTT）？请简要介绍你的育种方案。（用遗传图解和必要的文字表示）P高杆甜味DDTT×矮杆非甜ddttF1高杆甜味DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种↓第1年第2年第3~6年××矮甜需要的矮甜品种方案一花药离体培养→P高杆甜味DDTT×矮杆非甜ddttF1高杆甜味DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合体秋水仙素→单倍体育种第1年第2年需要的矮甜品种方案二P高杆甜味DDTT×矮杆非甜ddttF1高杆甜味DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种↓第1年第2年第3~6年××矮甜需要的矮甜品种方案一思考1、选育从哪代开始？为什么？2、动物杂交育种与植物