生物变异在生产上的应用精选PPT.ppt
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1、关于生物变异在生产上的应用第1页,讲稿共53张,创作于星期二20世纪世纪90年代后期,美国布朗抛出年代后期,美国布朗抛出“中国威中国威胁论胁论”,撰文说到下世纪,撰文说到下世纪30年代,中国人口将达年代,中国人口将达到到16亿,到时,谁来养活中国,怎样来拯救由亿,到时,谁来养活中国,怎样来拯救由此引发的全球性粮食短缺?此引发的全球性粮食短缺?除了改变环境因素提高光合作用以外,更重除了改变环境因素提高光合作用以外,更重要的是改变作物的品种来提高农作物的产量。要的是改变作物的品种来提高农作物的产量。提高光合速率的一些方法:提高光合速率的一些方法:提高光照强度、温度和提高光照强度、温度和CO2CO2
2、浓度浓度第2页,讲稿共53张,创作于星期二有两个不同番茄品种,一个是抗病、黄果肉的品有两个不同番茄品种,一个是抗病、黄果肉的品种(种(ssrr),另一个是易感病、红果肉的品种(),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)。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。肉的新品种,并且新品种的性状能稳定遗传。方法:方法:杂交杂交自交自交(选优选优自交自交)若干次若干次纯纯种种第3页,讲稿共53张,创作于星期二杂交育种杂交育种1、概念、概念利用利用基因重组基因重组的原理,有目的的将两个或多个品的原理,有目的的将两个或多个品种的优良性状组
3、合在一起,再经过选择和培育,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。获得新品种的方法。2、方法:、方法:杂交杂交自交自交(选优选优自交自交)若干次若干次纯纯种种3、原理、原理基因重组基因重组第4页,讲稿共53张,创作于星期二4、例子、例子农作物:袁隆平杂交水稻农作物:袁隆平杂交水稻第5页,讲稿共53张,创作于星期二农作物:袁隆平杂交水稻农作物:袁隆平杂交水稻2003年年10月月9日,日,30多年前颠覆了国际经典水稻理论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
4、达到的超级杂交稻百亩示范片平均亩产达到80746公斤,这公斤,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交水稻的亩产量高出200公斤。水稻亩产从公斤。水稻亩产从600公斤提高公斤提高到到800公斤公斤是一个世界性的难题,而袁隆平从是一个世界性的难题,而袁隆平从1997年提年提出出“超级杂交稻计划超级杂交稻计划”后,几乎每三年就能让杂交稻单后,几乎每三年就能让杂交稻单产潜力成功提高产潜力成功提高100公斤,他的研究似乎是一株最为优公斤,他的研究似乎是一株最为优良的作物良的作物多产、稳定。多产、稳定。4、例子、例子第6页,讲
5、稿共53张,创作于星期二中国黄牛中国黄牛中中国国荷荷斯斯坦坦牛牛荷斯坦牛荷斯坦牛家畜、家禽家畜、家禽:中国荷斯坦牛的育种过程:中国荷斯坦牛的育种过程:优点:优点:泌乳期可达泌乳期可达305天,年产乳量可达天,年产乳量可达6300Kg以上以上第7页,讲稿共53张,创作于星期二试一试:动物的杂交育种方法试一试:动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫(假设现有长毛立耳猫(假设现有长毛立耳猫(假设现有长毛立耳猫(BBEEBBEE)和短)和短)和短)和短毛折耳猫(毛折耳猫(毛折耳猫(毛折耳猫(bbeebbee),你能否培育出能稳),你能否培育出能稳),你能否培育出能稳),你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫
6、(定遗传的长毛折耳猫(定遗传的长毛折耳猫(定遗传的长毛折耳猫(BBeeBBeeBBeeBBee)?写出育)?写出育)?写出育)?写出育种方案(图解)种方案(图解)种方案(图解)种方案(图解)长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫第8页,讲稿共53张,创作于星期二长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F1间间交配交配选优选优测交测交 F3长折长折 短折短折思考:要培育出一个能
7、稳思考:要培育出一个能稳定遗传的动物品种至少要定遗传的动物品种至少要几年?几年?第9页,讲稿共53张,创作于星期二1 1、动物杂交育种中纯合子的获得不用通过逐代自交,、动物杂交育种中纯合子的获得不用通过逐代自交,可改为可改为测交测交。2 2、比植物杂交育种所需年限短。、比植物杂交育种所需年限短。第10页,讲稿共53张,创作于星期二杂种优势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,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在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如本的现象。如骡子骡子第11页,讲稿共53张,创作于星期二优点
8、:优点:缺点缺点:杂交后代会出现性状分离,进行纯化时工作量杂交后代会出现性状分离,进行纯化时工作量大,过程复杂大,过程复杂,所需时间长。所需时间长。育种的目的性强,使位于不同个体的优良育种的目的性强,使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上性状集中于一个个体上。5、杂交育种的优缺点、杂交育种的优缺点第12页,讲稿共53张,创作于星期二诱变育种诱变育种1、概念、概念利用物理、化学因素诱导生物发生变异,并从利用物理、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。变异后代中选育新品种的过程。4、意义:、意义:创造动植物、微生物创造动植物、微生物新品种新品种2、方法:、方法:辐射诱变、化学
9、诱变辐射诱变、化学诱变3、原理:、原理:基因突变和染色体变异基因突变和染色体变异第13页,讲稿共53张,创作于星期二5、例子、例子农作物农作物黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆,培育成了黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆,培育成了“黑农五号黑农五号”等大豆品种等大豆品种,产量提高了,产量提高了16,含油量比原,含油量比原来提高来提高25。微生物微生物青霉菌青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现,这种野生的青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,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、脓肿等人类疾病是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等
10、人类疾病的抗生素。但产量只有的抗生素。但产量只有20单位单位/mL。后来,人们对青。后来,人们对青霉菌进行霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理,培育成了青射线、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霉素产量很高的菌株,目前产量已经可以达到50000单单位位/mL60000单位单位/mL。第14页,讲稿共53张,创作于星期二太空育种太空育种太空辣椒平均单个重达太空辣椒平均单个重达500克,果实中维生素克,果实中维生素C的含量的含量提高了提高了10%25%;黄瓜;黄瓜1根达根达1米多长;米多长;“航天芝麻航天芝麻1号号”不仅个大,而且单株蒴果达不仅个大,而且单
11、株蒴果达98粒以上;水稻蛋白粒以上;水稻蛋白质含量可提高质含量可提高8.7%12%。第15页,讲稿共53张,创作于星期二第16页,讲稿共53张,创作于星期二第17页,讲稿共53张,创作于星期二6、诱变育种的优缺点、诱变育种的优缺点讨论:讨论:与杂交育种相比,诱变育种有什么优点?联系基与杂交育种相比,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?限性,可以采取什么办法?优点:优点:可以提高突变频率,在短时间内获得更多可以提高突变频率,在短时间内获得更多的优良变异类型。的优良变异类型。缺点:缺点:有
12、利变异少,需大量处理供试材料有利变异少,需大量处理供试材料提高变异频率,能产生多种多样对新类型,为育种创提高变异频率,能产生多种多样对新类型,为育种创造出丰富对原材料。造出丰富对原材料。能在较短的时间内有效对改良生物品种的某些性状。能在较短的时间内有效对改良生物品种的某些性状。改良作物品质,增强抗逆性。改良作物品质,增强抗逆性。第18页,讲稿共53张,创作于星期二单倍体育种单倍体育种1 1、单倍体植株特点:、单倍体植株特点:弱小,且高度不育弱小,且高度不育 用单倍体做中间环节产生具有优良性状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。的可育纯合子的育种方法。3 3、过程:、过程:
13、二倍体植株二倍体植株(杂合子)合子)花花药离体培养离体培养单倍体植株倍体植株 二倍体植株二倍体植株 (纯合子)合子)人工人工诱导染色体加倍染色体加倍2 2、概念:、概念:第19页,讲稿共53张,创作于星期二AAbbAAbb宽、不抗宽、不抗aaBBaaBB窄、抗窄、抗AaBbAaBb宽、抗宽、抗花花药离体培养离体培养ABABAbAbaBaBabab人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍AABBAABB宽、抗宽、抗AAbbAAbbaaBBaaBBaabbaabbF1单倍体单倍体第20页,讲稿共53张,创作于星期二缩短育种年限。缩短育种年限。能排除显隐性干扰,提高效率能排除显隐性干扰,提高效率.染色体
14、变异染色体变异4、单倍体育种的特点:、单倍体育种的特点:5、原理:、原理:第21页,讲稿共53张,创作于星期二1.1.多倍体的多倍体的细胞通常比二倍体的胞通常比二倍体的细胞大,胞大,细胞内胞内有机物有机物对含量高、抗逆性含量高、抗逆性强。2.2.但但发育延育延迟,结实率低。率低。多倍体植株的特点多倍体植株的特点染色体加倍后的草莓(上)染色体加倍后的草莓(上)野生草莓(下)野生草莓(下)多倍体水稻多倍体水稻第22页,讲稿共53张,创作于星期二 多倍体育种多倍体育种1.1.方法方法:用用秋水仙素秋水仙素处理理方法方法原理原理2.2.应用用:第23页,讲稿共53张,创作于星期二 秋水仙素秋水仙素处理
15、法的具体做法是什么?原理又是什么?理法的具体做法是什么?原理又是什么?方法:方法:用秋水仙素处理用秋水仙素处理_或或_。原理:原理:当秋水仙素作用于正在当秋水仙素作用于正在_的细胞时,能够抑的细胞时,能够抑 制制_的形成,导致的形成,导致_不能不能_ _ _,从而引起细胞内染色体从而引起细胞内染色体_。染色体数目加倍的细胞。染色体数目加倍的细胞继续进行继续进行_分裂,将来就可能发育成分裂,将来就可能发育成 _植株。植株。萌萌发的种子的种子幼苗幼苗分裂分裂纺锤体体染色体染色体移向两极移向两极数目加倍数目加倍有有丝多倍体多倍体二倍体二倍体八倍体八倍体四倍体四倍体秋水仙秋水仙素素处理理秋水仙秋水仙素
16、素处理理第24页,讲稿共53张,创作于星期二人人工工诱诱导导多多倍倍体体的的产产生生第25页,讲稿共53张,创作于星期二无籽西瓜的培育过程无籽西瓜的培育过程二倍体二倍体幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育授粉授粉二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育花粉花粉诱导诱导三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体无籽瓜无籽瓜三倍体三倍体植株植株发育发育第26页,讲稿共53张,创作于星期二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重组基因突变基因突变染色体变异(成染色体变异(成倍减少)倍减少)
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