生物变异在生产上的应用

第二节生物变异在生产上的应用•讨论：有两个不同番茄品种，一个是抗病、黄果肉的品种（ssrr），另一个是易感病、红果肉的品种（SSRR）。如何才能培育出一个既抗病又是红果肉的新品种，并且新品种的性状能稳定遗传。方法：杂交自交(选优自交)若干次纯种课后练习：纯度达到95%至少要自交几次？6次杂交育种1·概念利用基因重组的原理，有目的的将两个或多个品种的优良性状组合在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2·方法：杂交自交(选优自交)若干次纯种3、原理基因重组4·例子农作物：袁隆平杂交水稻农作物：袁隆平杂交水稻2003年10月9日，30多年前颠覆了国际经典水稻理论的袁隆平再次让世界注意到了他。湖南省湘潭县泉塘子乡的超级杂交稻百亩示范片平均亩产达到807．46公斤，这个数字接近现在全国水稻平均亩产量的两倍，比普通杂交水稻的亩产量高出200公斤。水稻亩产从600公斤提高到800公斤是一个世界性的难题，而袁隆平从1997年提出“超级杂交稻计划”后，几乎每三年就能让杂交稻单产潜力成功提高100公斤，他的研究似乎是一株最为优良的作物——多产、稳定。4·例子引进各纯种牛繁殖、驯化↓各纯种牛与当地黄牛杂交↓各杂交种互交↓……↓中国荷斯坦牛优点：泌乳期可达305天，年产乳量可达6300Kg以上家畜、家禽：中国荷斯坦牛的育种过程：杂种优势基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如骡子优点：缺点:杂交后代会出现性状分离，进行纯化时工作量大，过程复杂,所需时间长。育种的目的性强，使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上。5、杂交育种的优缺点讨论：杂交育种的优点是很明显的，但在实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型，及育种的时间等方面，分析杂交育种方法对不足。基因型为AaBb的水稻自交，自交后代中两对基因都是纯合的个体占总数的（）A·2/16B·4/16C·6/16D·8/16B诱变育种1·概念利用物理、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。4·意义：创造动植物、微生物新品种2·方法：辐射诱变、化学诱变3、原理：基因突变和染色体变异5·例子农作物黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农五号”等大豆品种，产量提高了16％，含油量比原来提高2·5％。微生物青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的抗生素。但产量只有20单位/mL。后来，人们对青霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达到50000单位/mL～60000单位/mL。太空育种太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C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%。•6、诱变育种的优缺点讨论：与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈该育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？优点：可以提高突变频率，在短时间内获得更多的优良变异类型。缺点：有利变异少，需大量处理供试材料①提高变异频率，能产生多种多样对新类型，为育种创造出丰富对原材料。②能在较短的时间内有效对改良生物品种的某些性状。③改良作物品质，增强抗逆性。单倍体育种1、单倍体植株特点：弱小，且高度不育2、概念：用单倍体做中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。3、过程：二倍体植株（杂合子）花药离体培养单倍体植株二倍体植株（纯合子）人工诱导染色体加倍AAbb宽、不抗aaBB窄、抗AaBb宽、抗花药离体培养ABAbaBab人工诱导染色体加倍AABB宽、抗AAbbaaBBaabbF1单倍体4、单倍体育种的特点：缩短育种年限。能排除显隐性干扰，提高效率.5、原理：染色体变异1.多倍体的细胞通常比二倍体的细胞大，细胞内有机物的含量高、抗逆性强。2.但发育延迟，结实率低。多倍体植株的特点染色体加倍后的草莓（上）野生草莓（下）多倍体水稻多倍体育种1.方法低温处理用秋水仙素处理方法原理2.应用帕米尔高原＊据统计,帕米尔高原上的植物65%以上是多倍体。Q：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？方法：用秋水仙素处理____________或_______。原理：当秋水仙素作用于正在______的细胞时，能够抑制________的形成，导致_______不能_______，从而引起细胞内染色体__________。染色体数目加倍的细胞继续进行_______分裂，将来就可能发育成________植株。萌发的种子幼苗分裂纺锤体染色体移向两极数目加倍有丝多倍体二倍体八倍体四倍体秋水仙素处理秋水仙素处理人工诱导多倍体的产生单击返回无籽西瓜的培育过程二倍体幼苗四倍体植株秋水仙素处理染色体加倍二倍体幼苗二倍体植株发育授粉二倍体幼苗二倍体植株发育花粉诱导三倍体种子三倍体无籽瓜三倍体植株发育单击返回转基因技术1、概念：2、例子：3、特点：4、转基因食品的安全性结果：定向改造生物的性状，获得人类所需要的品种。生长快、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄与药物研制我国生产的部分基因工程疫苗和药物许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!环境保护基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。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变异（成倍减少）染色体变异（成倍增加）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，育种时间较短。技术复杂，需与杂交育种配合各种器官大、营养成分高、抗性强与杂交育种配合；获得的新品种发育延迟育种时间最长