高三一輪復(fù)習(xí)生物變異在育種中的應(yīng)用課件

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,2,、原理：,染色體變異,萌發(fā)的種子或幼苗,秋水仙素,抑制,紡錘體形成,多倍體植株,3,、過程：,不行，,秋水仙素的,作用對象是,正在,有絲分裂的細(xì)胞，成熟的植株,大多細(xì)胞,不進(jìn)行,有絲分裂。,4,、為什么要處理,萌發(fā)的,種子或幼苗，處理,成熟的植株,可以嗎？,1,、常用方法：,A,、常用,秋水仙素,處理,萌發(fā),的種子或幼苗,B,、有時,低溫誘導(dǎo),多倍體,育種,【,二,】,類型,II,：染色體組的增多或減少,多倍體的形成,普通小麥?zhǔn)?六倍體,馬鈴薯是,四倍體,香蕉是,三倍體,特點：,莖稈粗壯、葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)的含量有所增加。發(fā)育遲緩。,【,二,】,類型,II,：染色體組的增多或減少,多倍體的形成,【,探究,】,香蕉的祖先是二倍體的野生芭蕉，個小而多種子，無法食用，現(xiàn)代香蕉為三倍體，如何培育三倍體香蕉？請簡略寫出育種過程。,二倍體,有籽香蕉,四倍體,有籽香蕉,二倍體,有籽香蕉,×,2n,4n,2n,2n,n,減數(shù)分裂,三倍體,無籽香蕉,3n,加倍,三倍體香蕉為什么無籽？,二倍體,四倍體,秋水仙素處理,二倍體,×,三倍體種子,三倍體植株,幾乎不能形成正常的生殖細(xì)胞,無子西瓜,種下去,聯(lián)會紊亂,第一年,第二年,授二倍體的花粉,實例：三倍體無子西瓜培育,為什么給三倍體植株授二倍體的花粉？,二倍體花粉含少量的生長素，并能刺激三倍體的子房產(chǎn)生生長素,。,漢水丑生侯偉作品,【,二,】,類型,II,：染色體組的增多或減少,無子西瓜的培育,思考,5,：有時候可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育并成熟的種子，請推測產(chǎn)生這些種子的原因。,三倍體植株一般不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成配子，因此，不能形成種子。但是也有可能在減數(shù)分裂時形成正常的卵細(xì)胞。,單倍體、二倍體和多倍體,項目,單倍體,二倍體,多倍體,發(fā)育起點,_,_,_,特點,（,1,）植株弱小,（,2,）高度不育,（,1,）莖稈粗壯,（,2,）葉、果實、種子較大,（,3,）營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富,體細(xì)胞染色體組,數(shù),_,_,_,個,配子,受精卵,受精卵,1,或多個,2,個,3,生物是否可育的判斷方法,依據(jù)：是否可以正常聯(lián)會,香蕉不育：,三倍體，減數(shù)分裂時會出現(xiàn),聯(lián)會紊亂,，幾乎無法產(chǎn)生正常的配子。,單倍體不育：,若單倍體含有,奇數(shù),個染色體組，則會出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，無法產(chǎn)生正常的配子。,騾子不育：,騾子含有馬的一個染色體組和驢的一個染色體組，雖然是二倍體，但,沒有同源染色體,，無法正常聯(lián)會。,漢水丑生侯偉作品,圖,a,為三,體,(,個別染色體增加,),圖,c,為,三倍體,(,染色體組成倍增加,),生物變異類型的判定,基因突變,基因重組,染色體變異,對象,本質(zhì),生物,發(fā)生的過程（時間）,光學(xué)顯微鏡下（,鑒定方法,）,對性狀的影響,（結(jié)果）,基因的數(shù)量上,堿基對,至少兩對等位基因,至少,1,個基因,絕大多數(shù)生物,有性生殖的生物,真核生物（有染色體）,主要,在,DNA,復(fù)制時,減數(shù)分裂,任何時期,X,X,會產(chǎn)生新基因,，可能會變，也可能不變,不產(chǎn)生,新性狀，只是性狀的,重新組合,一定會變,不改變,基因的,數(shù)量,改變,基因的,數(shù)量,或,排列順序,堿基對的排列順序改變,至少兩對基因的重新組合,染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目改變,根據(jù)是否有,新性狀,或,新性狀組合,確定,必修二第,6,章第,1,節(jié),雜交育種與誘變育種,這種變異可遺傳嗎？,可遺傳的變異,基因突變 基因重組 染色體變異,生物育種,人們按照自己的意愿，依據(jù)不同的,育種原理,(,可遺傳變異的類型），,有目的、有計劃地獲得人們所需要的生物新品種的方法叫,_,。,已知在荔枝的性狀控制中，,D,（高桿）對,d,（矮桿）顯性，,T,（甜味）對,t,（非甜味）顯性。現(xiàn)有兩株普通荔枝，一株的基因型是,DDTT,，另一株的基因型是,ddtt,。,探究一：,假如你是育種專家，能否利用普通荔枝得到良種荔枝（,ddTT,）？請簡要介紹你的育種方案。（,用遺傳圖解和必要的文字表示,）,一、問題探究,P,高桿甜味,DDTT,×,矮桿非甜,ddtt,F,1,高桿甜味,DdTt,F,2,D_T_,D_tt,ddT,_,ddtt,ddTT,第,1,年,第,2,年,第,36,年,×,×,矮甜,需要的矮甜品種,方案一,花藥離體培養(yǎng),P,高桿甜味,DDTT,×,矮桿非甜,ddtt,F,1,高桿甜味,DdTt,配子,DT,Dt,dT,dt,DT,Dt,dT,dt,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt,純合體,秋水仙素,第,1,年,第,2,年,需要的矮甜品種,單倍體,雜交育種,單倍體育種,方案二,P,高桿甜味,DDTT,×,矮桿非甜,ddtt,F,1,高桿甜味,DdTt,F,2,D_T_,D_tt,ddT,_,ddtt,ddTT,雜交育種,第,1,年,第,2,年,第,36,年,×,×,矮甜,需要的矮甜品種,方案一,（,1,）局限于同一種或親緣關(guān)系較近的個體。,（,2,）雜交后代會出現(xiàn)分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程,。,概念,：雜交育種是將兩個或多個品種的,通過交配集中在一起，再經(jīng)過,，獲得,_,的方法,優(yōu)良性狀,選擇和培育,新品種,有,把位于兩個品種,上的優(yōu)良性狀集于一身。,操作,。,簡便,目的,緩慢,缺點：,優(yōu)點,：,原理,：,基因重組,花藥離體培養(yǎng),P,高桿甜味,DDTT,×,矮桿非甜,ddtt,F,1,高桿甜味,DdTt,配子,DT,Dt,dT,dt,DT,Dt,dT,dt,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt,純合體,秋水仙素,單倍體育種,第,1,年,第,2,年,需要的矮甜品種,方案二,回顧上節(jié)課內(nèi)容,1,、秋水仙素的作用機理是？作用時期是？作用對象是？,2,、優(yōu)點,明顯縮短育種年限,得到的植株一般是純合體,技術(shù)復(fù)雜，要與,配合,3,、缺點,雜交育種,單倍體,單倍體育種的流程,高桿：,D,矮桿：,d,抗?。?R,感病：,r,P: rrdd,×,RRDD,F1: RrDd,花藥離體培養(yǎng),單倍體幼苗：,RRdd,RrDd,花粉類型,：,減數(shù)分裂,秋水仙素處理,單倍體育種的優(yōu)點：,明顯縮短育種年限。,RD,Rd,rD,rd,RD,Rd,rD,rd,漢水丑生侯偉作品,思維拓展：動物的雜交育種方法,假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（,BBEE,）和短毛折耳貓（,bbee,），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（,BBee,）？,長毛折耳貓,短毛折耳貓,長毛立耳貓,長毛立耳 短毛折耳,BBEE,bbee,長折,雜交,F,1,間交配,長折,短折,長毛立耳,BbEe,F,3,長毛立耳,BbEe,長立 長折 短立 短折,B_ee,B_E_,bbE,_,bbee,選優(yōu),bbee,長折,短折,B_ee,bbee,長折,短折,B_ee,B,b,選優(yōu),測交,動物雜交育種中純合子的獲得不能通過逐代自交，而應(yīng)改為,測交。,動物雜交育種與植物有什么不同？,誘變育種,P DDtt(,高桿非甜,),射線,DdTt,高甜,×,ddTT,矮甜,物理方法（如,）等或化學(xué),方法（如,）來處理生物。,X,射線、,射線、紫外線,亞硝酸、硫酸二乙酯,突變頻率,能夠提高,，加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀。,有利變異少，需要處理,材料,優(yōu)點：,缺點：,大量,探究二 ：假設(shè)荔枝的性狀中只有,D,（高桿），,t,（非甜味）性狀?，F(xiàn)有一株的基因型是,DDtt,，那么怎么得到優(yōu)良的矮桿甜味的新性狀呢？,選育,（一）概,念：,利用,_,（如,射線、,射線、紫外線、激光等）或,_,（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來,處理萌發(fā)的種子或幼苗，,使生物發(fā)生,_,。,（二）原,理：,基,因突變,（三）其他實例：,“黑農(nóng)五號”大豆,。,（四）優(yōu)點：,提高基因突變頻率，加速育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀。,（五）缺,點：,有利變異少，需要處理大量實驗材料（工作量大、具有盲目性）。,物理因素,化學(xué)因素,基因突變,小結(jié)：誘變育種,探究三：為了改良荔枝，欲招聘高級育種工程師一名。要求在不改變荔枝原有外觀品質(zhì)的前提下把其改良為無核、果大、糖分含量多。若你前往應(yīng)聘，該怎樣設(shè)計育種方案？,(,用文字簡要描述過程）,將二倍體荔枝的用,或,處理得到,。將二倍體與四倍體雜交得到三倍體的荔枝種子。,秋水仙素,低溫,四倍體,方案提示：借鑒三倍體無子西瓜的育種方式,雜交育種,單倍體育種,多倍體育種,誘變育種,原理,方法,優(yōu)點,缺點,舉例,基因重組,雜交,F,1,自交,F,2,選優(yōu)自交篩選,“集優(yōu)”,育種周期長,矮桿抗病小麥的培育,染色體數(shù)目變異,花藥離體培養(yǎng)再經(jīng)人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,明顯縮短育種年限,技術(shù)復(fù)雜，常與雜交育種相配合,快速矮桿抗病小麥的培育,染色體數(shù)目變異,用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,器官大、營養(yǎng)物質(zhì)含量高,發(fā)育遲緩、結(jié)實率低,三倍體無子西瓜,基因突變,物理或化學(xué)方法處理篩選,提高突變率、獲得新品種,有利變異少、需要大量處理實驗材料,青霉素高產(chǎn)菌、“黑農(nóng)五號”大豆、太空椒,探究四：荔枝介殼蟲害嚴(yán)重影響了荔枝的產(chǎn)量，以前果農(nóng)常采用噴灑農(nóng)藥、放養(yǎng)寄生蜂等方法來防治。如今科學(xué)家在一種細(xì)菌體內(nèi)找到了他的抗蟲基因（,L,），請設(shè)計育種方案來有效減輕荔枝介殼蟲危害。,方案,提示,：抗蟲棉,提取,構(gòu)建,將,導(dǎo)入,的,檢測與鑒定,篩選出符合要求的新品種。,抗蟲基因,抗蟲基因表達(dá)載體,抗蟲基因,荔枝細(xì)胞,抗蟲基因,思考：基因工程中用到的工具酶有哪些？基因工程的核心步驟是什么？目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法？,二、真題演練,【,例,】,（,2020,全國卷）普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示（其中,A,、,B,、,D,分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含,7,條染色體）。在此基礎(chǔ)上，人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種。回答下列問題：,（,1,）在普通小麥的形成過程中，雜種一是高度不育的，原因是,_ _,。已知普通小麥?zhǔn)请s種二染色體加倍形成的多倍體，普通小麥體細(xì)胞中有,_,條染色體。一般來說，與二倍體相比，多倍體的優(yōu)點是,_ _,（答出,2,點即可）。,（,2,）若要用人工方法使植物細(xì)胞染色體加倍，可采用的方法有,_,（答出,1,點即可）。,無同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,42,營養(yǎng)物質(zhì)含量高、莖稈粗壯,秋水仙素處理,3,）現(xiàn)有甲、乙兩個普通小麥品種（純合體），甲的表現(xiàn)型是抗病易倒伏，乙的表現(xiàn)型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實驗材料設(shè)計實驗獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，請簡要寫出實驗思路,_,。,甲、乙兩個品種雜交，,F,1,自交，選取,F,2,中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株,生物育種方法的選擇,三、歸納提升,雜交育種,基因重組,雜交育種,基因重組,誘變育種,基因突變,單倍體育種,染色體變異,多倍體育種,染色體變異,基因工程育種,基因重組,育種流程圖,2.,下圖中，甲、乙表示水稻兩個品種，,A,、,a,和,B,、,b,表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，,表示培育水稻新品種的過程，則下列說法正確的是,（ ）,A,以甲和乙為親本來培育新品種,AAbb,，,過程最簡便，且明顯縮短了育種年限,B,和,的變異都發(fā)生于有絲分裂間期,C,體現(xiàn)了基因的自由組合定律的實質(zhì),D,與,過程的育種原理相同,C,三、課堂自測,1.,（,2020,山東卷）兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會導(dǎo)致一方的染色體被排出。若其中一個細(xì)胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂，形成的染色體片段在細(xì)胞融合后可能不會被全部排出，未排出的染色體片段可以整合到另一個細(xì)胞的染色體上而留存在雜種細(xì)胞中。依據(jù)該原理，將普通小麥與耐鹽性強的中間偃麥草進(jìn)行體細(xì)胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種，過程如下圖所示。下列說法錯誤的是（,）,A,過程,需使用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞,B,過程,的目的是是中間偃麥草的染色體斷裂,C,過程,中常用滅活的病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,D,耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段,C,3.,下列有關(guān)遺傳、變異、進(jìn)化、育種的敘述，正確的是（,）,A.,三倍體香蕉某一性狀發(fā)生了變異，其變異可能來自基因重組,B.,生物的各種變異均可為進(jìn)化提供原材料,C.,若體細(xì)胞的姐妹染色單體上存在等位基因，則說明發(fā)生了基因突變,D.,花藥離體培養(yǎng)所獲得的新個體即為純合子,C,5.,棉花的棉桃基部有苞葉，棉花收獲時，衰老的苞葉沾在棉花上不易被清理。科研工作者欲選育無苞葉類型棉花。在搭載航天器進(jìn)入太空的棉花種子的后代中發(fā)現(xiàn)了一株無苞葉棉花（基因突變所致）。讓該棉花與有苞葉棉花雜交，收獲的433株F,1,個體中，只有一株無苞葉。若有苞葉和無苞葉性狀由A/a基因控制，且染色體缺失的配子不能存活，缺失染色體片段的花粉不能參與受精（假設(shè)染色體缺失或某基因所在染色體片段缺失均記為O）。回答下列問題：,（1）將棉花種子送到太空從而獲得無苞葉棉花，屬于,_,育種。根據(jù)題意，控制有苞葉的性狀為,_,（填“顯”或“隱”）性性狀。,（2）有人針對F,1,中出現(xiàn)的無苞葉植株提出了三種假設(shè)：,親本有苞葉棉花發(fā)生基因突變，F(xiàn),1,無苞葉植株的基因型為aa；,親本有苞葉棉花發(fā)生了染色體片段缺失，F(xiàn),1,無苞葉植株的基因型為Oa；,發(fā)生了染色體缺失，F(xiàn),1,無苞葉植株基因型為Oa。判斷以上變異類型最簡單的方式,_,。,誘變,顯,用顯微鏡觀察,F,1,無苞葉植株有絲分裂中期的細(xì)胞中染色體的形態(tài)和數(shù)目,（3）若F,1,中出現(xiàn)的無苞葉植株的成因為（2）中假設(shè),，則在選擇親本雜交時，航天器中的棉花雜交得到的無苞葉棉花被作為了,_,（填“父本”或“母本”），F(xiàn),1,中無苞葉棉花形成的過程是,_,。,（4）若F,1,中出現(xiàn)的無苞葉植株為染色體缺失所致，則染色體缺失是發(fā)生在親本有苞葉棉花產(chǎn)生配子的過程中，還是發(fā)生在F,1,個體中？請說明理由：,_,_,_,_,。,父本,有苞葉植株產(chǎn)生了,A,基因所在染色體片段缺失的卵細(xì)胞，該卵細(xì)胞和,a,類型的精子結(jié)合，產(chǎn)生無苞葉的染色體缺失植株,F,1,個體，若發(fā)生在親本有苞葉棉花產(chǎn)生配子的過程中，則有苞葉棉花仍只能產(chǎn)生,A,類型的配子，與,a,類型的配子結(jié)合，子代為有苞葉植株，不符合題意,