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第二节生物变异在生产上的应用案例片段一：日本试种出一种奇特的“方形西瓜”。它的培育方法是：当西瓜结果实后，使用方形的模壳把西瓜置于其中，成熟后即呈正方形。它皮青翠、瓤鲜红、汁甜芳香。通过技术手段，对于生物的一些可遗传变异，人们进行有条件的选育新品种的生物学技术。育种breeding案例片段二：黄皮西瓜质地比较细，口感更加沙脆，汁多、皮薄、糖份高，比一般西瓜好吃。这种西瓜是2006年的新品种。每公斤售价高出普通西瓜近一倍。一、概念：利用物理、化学因素诱导生物发生变异，从变异后代中选育新品种的过程。二、原理：基因突变和染色体畸变三、方法：诱发突变人工选择四、优点：五、缺点：点滴收获之1：诱变育种提高“变频”、短时间改良性状、增强抗逆性有利个体不多（基因突变一般是有害的），须大量处理供试材料，工作量大。案例片段三：希望获得早熟抗病的优良品种。早熟不抗病（AARR）晚熟抗病（aarr）第1年第2年第3~5年PF1↓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×多次一、概念：利用基因重组的原理，可以有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种。二、原理：基因重组三、方法：杂交自交选择纯合化四、优点：集“优”、简便、技术含量低五、缺点：育种时间长点滴收获之2：杂交育种第1年第2年第3~5年PF1↓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×多次单倍体育种第1年第2年第3~5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案例片段四：希望短时间获得早熟抗病的优良品种。花药离体培养→植株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第1年第2年幼苗一、概念：先用花药离体培养得到单倍体，再用秋水仙素处理的育种方式。二、原理：染色体畸变三、方法：四、优点：①缩短育种年限、②排除显隐性干扰五、缺点：技术复杂、成本高点滴收获之3：单倍体育种花药离体培养→aarr单倍体育种植株P早熟不抗病AARR×晚熟抗病aarrF1早熟不抗病AaRr配子ARAraRarARAraRarAARRAArraaRR↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓秋水仙素→↑需要的早熟抗病品种幼苗花药离体培养，再秋水仙素处理六、单倍体植株特点：小、弱、一般高度不孕案例片段五：自古以来，西瓜都是有种子。在炎热的夏季，当人们大嚼味甜多汁的西瓜以消暑解渴之际，却不得不频频地吐出西瓜子，实有厌烦之感。因此，人们早就渴望获得无子西瓜，以除美中不足。但是，这种奇想能够实现吗？想一想:1、第一年所结的果实果皮、种皮、胚分别含几个染色体组？2、第二年所结的果实果皮、种皮、胚分别含几个染色体组？3、三倍体西瓜为什么没有种子？4、两次传粉的作用有什么不同？第一年第二年案例片段三：一、概念：秋水仙素处理的对象是二倍体或者多倍体，获得多倍体的育种方式。二、原理：染色体畸变三、方法：杂交秋水仙素处理四、优点（多倍体植物）：五、缺点（多倍体植物）：点滴收获之4：多倍体育种器官大、产量高、营养丰富发育延迟、结实率低、只适用于植物。六、应用：三倍体无籽西瓜的培育异源八倍体小黑麦的培育案例片段六：西瓜感染了病毒后，就会出现病毒病。叶色黄绿斑驳，叶面凹凸不平，果实发育不良或形成畸形果。发病较轻时，形成的果实较小。发病严重时可造成田块绝收的现象。目前市场上还缺乏对病毒病有特效的药物，那么应该怎么办呢？一、概念：基因工程育种，是利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因（外源基因）转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。二、原理：基因重组三、方法：①②四、优点:五、缺点：点滴收获之5：转基因技术可按人的意愿改造生物，目的性强克服远缘杂交不亲和的障碍六、应用：抗虫棉、转基因“向日葵豆”、“转基因超级绵羊”、“转基因超级鲤鱼”技术复杂，操作要求精细,难度大。杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点基因重组基因突变染色体畸变染色体畸变杂交用物理或化学方法处理生物花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理→纯种秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上提高变异频率，加速育种进程，有利变异少，需大量处理供试材料明显缩短育种年限技术复杂，需与杂交育种配合，只适用植物各种器官大、营养成分高、抗性强只适用于植物育种时间最长几种主要育种方法的比较现有味甘汁多、消暑解渴、稳定遗传的绿皮（G）红瓤（R）小子（e）西瓜品种甲与白皮（g）黄瓤（r）大子（E）西瓜品种乙，三对基因自由组合。已知西瓜的染色体数目（2n=22）根据西瓜的育种流程图回答：（1）图中①过程所用的试剂为，通过②途径培育无籽西瓜的方法叫做，所结西瓜果实的基因型和表现型分别为、。（2）通过③培育无籽西瓜时所用的试剂为，施用的时机和部位是。瓜农用②生产的无籽西瓜比用③更受消费者青睐，原因是。如果能解决手续繁杂的问题，瓜农们也乐意采用③途径生产的优良品种的无籽西瓜，其优点是。秋水仙素多倍体育种GGgRRrEee绿皮红瓤无子生长素或生长素类似物未授粉的雌蕊柱头多倍体植物糖类和蛋白质等营养物质和含量有所增加省去制种的麻烦（3）种子公司用品种甲作母本、品种乙作父本，通过⑤途径制得杂交种F1，待其播种开花后彼此相互授粉，结出的瓜比亲本个大、味甜、品位高、这是利用了的原理。将此瓜所结种子（即F2）留下，来年再种的结果是产量、品质大大下降，这种现象在遗传学上称，这些种子胚的基因型在理论上有种。杂种优势性状分离27（4）通过④细胞融合途径形成杂种体细胞时，要使用和两种化学物质。由该杂种细胞形成杂种植株利用了原理，使用了技术。若由杂种植株去获得单倍体植株，需使用的方法是进行培养。（5）为确认上述植株是否是单倍体，应在显微镜下检查根尖分生区细胞的细胞核，辨明染色体数目。此时应该准备的试剂是、__________和，观察的最佳时期为，看到的染色体数目应是条。纤维素酶聚乙二醇组织培养花药离体植物细胞全能性95%酒精15%盐酸龙胆紫溶液或醋酸洋红有丝分裂中期33（6）通过⑤途径形成的F1的胚乳细胞用组织培养的方法理论上也能形成西瓜幼苗。对它的根尖镜检，应该找到个染色体组，其中个来自母本，个来自父本。由它结出的西瓜有籽还是没籽？。321没子