高三一輪復習生物變異在育種中的應用課件

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,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,有絲分裂的細胞，成熟的植株,大多細胞,不進行,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,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,,,,普通小麥是,六倍體,馬鈴薯是,四倍體,香蕉是,三倍體,特點：,莖稈粗壯、葉片

2、、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養(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胞,,無子西瓜,種下去,聯會紊亂,,第一年,,第二年,授二倍體的花粉,實例：三倍體無子西瓜培

3、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，請推測產生這些種子的原因。,三倍體植株一般不能進行正常的減數分裂形成配子，因此，不能形成種子。但是也有可能在減數分裂時形成正常的卵細胞。,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

4、子較大,（,3,）營養(yǎng)物質含量豐富,體細胞染色體組,數,____________,_______,______,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：是否可以正常聯會,香蕉不育：,三倍體，減數分裂時會出現,聯會紊亂,，幾乎無法產生正常的配子。,單倍體不育：,若單倍體含有,奇數,個染色體組，則會出現聯會紊亂，無法產生正常的配子。,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

5、的判定,,基因突變,基因重組,染色體變異,對象,,,,本質,,,,生物,,,,發(fā)生的過程（時間）,,,,光學顯微鏡下（,鑒定方法,）,,,,對性狀的影響,（結果）,,,,基因的數量上,,,,,堿基對,至少兩對等位基因,至少,1,個基因,絕大多數生物,有性生殖的生物,真核生物（有染色體）,主要,在,DNA,復制時,減數分裂,任何時期,√,X,X,會產生新基因,，可能會變，也可能不變,不產生,新性狀，只是性狀的,重新組合,一定會變,不改變,基因的,數量,改變,基因的,數量,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,染色體結構或數目改變,根據是否有,新性狀,或,新性狀組合,確定,必

6、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?，F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,

7、）,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,3~6,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,

8、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,3~6,年,×,,×,,,,矮甜,需要的矮甜品種,,,方案一,,,,,,（,1,）局限于同一種或親緣關系較近的個體。,,（,2,）雜交后代會出現分離現象，育種進程,,。,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

9、,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,①,明顯縮短育種年限,②得到的植株一般是純合體,技術復雜，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,

10、抗?。?R,感?。?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,假設現有長毛立耳貓（,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,Ｐ,長毛立耳,Bb

11、Ee,,Ｆ,１,,Ｆ,２,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,),,γ,射線,DdTt,高甜,,×,ddTT,矮甜,物理方法（如,,）等或化學,方法（如,,）來處理生物。,X,射線、,γ,射線、紫外線,亞硝酸、硫酸二乙酯,突變頻率,,能夠提高,,，加快育種進程，大幅度改良某

12、些性狀。,有利變異少，需要處理,,材料,優(yōu)點：,缺點：,大量,探究二 ：假設荔枝的性狀中只有,D,（高桿），,t,（非甜味）性狀?，F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,ⅹ,射線、,γ,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：,“黑農五號”大豆,。,（四）優(yōu)點：,提高基因突變頻率，加速育種進程，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

13、料（工作量大、具有盲目性）。,物理因素,化學因素,基因突變,小結：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的前提下把其改良為無核、果大、糖分含量多。若你前往應聘，該怎樣設計育種方案？,(,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

14、長,矮桿抗病小麥的培育,染色體數目變異,花藥離體培養(yǎng)再經人工誘導染色體數目加倍,明顯縮短育種年限,技術復雜，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)物質含量高,發(fā)育遲緩、結實率低,三倍體無子西瓜,基因突變,物理或化學方法處理→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,青霉素高產菌、“黑農五號”大豆、太空椒,探究四：荔枝介殼蟲害嚴重影響了荔枝的產量，以前果農常采用噴灑農藥、放養(yǎng)寄生蜂等方法來防治。如今科學家在一種細菌體內找到了他的抗蟲基因（,L,），請設計育種方案來有效減輕荔枝介殼蟲危害。,方案,提示,：抗蟲棉

15、,提取,,,,→,構建,,,→將,,導入,,→,,的,檢測與鑒定,→篩選出符合要求的新品種。,抗蟲基因,抗蟲基因表達載體,抗蟲基因,荔枝細胞,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？目的基因導入受體細胞的方法？,二、真題演練,【,例,】,（,2020,全國卷Ⅲ）普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。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

16、育的，原因是,____________________________ ___,。已知普通小麥是雜種二染色體加倍形成的多倍體，普通小麥體細胞中有,_____,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，不能進行正常的減數分裂,42,營養(yǎng)物質含量高、莖稈粗壯,秋水仙素處理,3,）現有甲、乙兩個普通小麥品種（純合體），甲的表現型是抗病易倒伏，乙的表現型是易感病抗倒

17、伏。若要以甲、乙為實驗材料設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，,①,～,⑧,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

18、新品種,AAbb,，,①→③→④,過程最簡便，且明顯縮短了育種年限,B,．,②,和,⑦,的變異都發(fā)生于有絲分裂間期,C,．,③,體現了基因的自由組合定律的實質,D,．,⑤,與,⑧,過程的育種原理相同,C,三、課堂自測,1.,,（,2020,山東卷）兩種遠緣植物的細胞融合后會導致一方的染色體被排出。若其中一個細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胞的染色體上而留存在雜種細胞中。依據該原理，將普通小麥與耐鹽性強的中間偃麥草進行體細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,①,

19、需使用纖維素酶和果膠酶處理細胞,B,．過程,②,的目的是是中間偃麥草的染色體斷裂,C,．過程,③,中常用滅活的病毒誘導原生質體融合,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.,下列有關遺傳、變異、進化、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化提供原材料,C.,若體細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。在搭載航天器進入太空的棉花種

20、子的后代中發(fā)現了一株無苞葉棉花（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（假設染色體缺失或某基因所在染色體片段缺失均記為O）?；卮鹣铝袉栴}：,（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,中出現的無苞葉植株提出了三種假設：,①,親本有苞葉棉花發(fā)生基因突變，F,1,無苞葉植株的基因型為aa；,②,親本有苞葉棉花發(fā)生

21、了染色體片段缺失，F,1,無苞葉植株的基因型為Oa；,③,發(fā)生了染色體缺失，F,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胞中染色體的形態(tài)和數目,（3）若F,1,中出現的無苞葉植株的成因為（2）中假設,②,，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,1,中無苞葉棉花形成的過程是,______________________________________________________________________

22、______________________________________________________________________________,。,,（4）若F,1,中出現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,有苞葉植株產生了,A,基因所在染色體片段缺失的卵細胞，該卵細胞和,a,類型的精子結合，產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生配子的過程中，則有苞葉棉花仍只能產生,A,類型的配子，與,a,類型的配子結合，子代為有苞葉植株，不符合題意,