生物的变异与育种专题用.ppt

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1、生物的变异与育种（一）（一）袁隆平培育的超级杂交水稻，使我国水稻的亩产由袁隆平培育的超级杂交水稻，使我国水稻的亩产由400公斤增产到公斤增产到800多公斤多公斤，亩产翻了一翻。，亩产翻了一翻。袁隆平目前正致力于将杂交水稻向全球推广，近年来袁隆平目前正致力于将杂交水稻向全球推广，近年来联合国粮农组织在全球每年推广杂交水稻面积约二点四亿联合国粮农组织在全球每年推广杂交水稻面积约二点四亿亩，每年增产的粮食可亩，每年增产的粮食可多养活七千万人多养活七千万人。如果全球。如果全球50%的的稻田种植杂交水稻，每年可增产稻田种植杂交水稻，每年可增产1.5亿吨粮食，亿吨粮食，可多养活可多养活4-5亿人口。亿人口

2、。“杂交水稻之父杂交水稻之父”-袁隆平袁隆平知知识识点及考点及考纲纲要求要求试试卷卷类类型型分分值值题题型型生物生物变变异在育种上异在育种上应应用（用（）2012浙江浙江18非非选择题选择题2012天津天津6选择题选择题2011四川四川21非非选择题选择题2010江苏江苏12选择题选择题2010安徽安徽24非选择题非选择题2010年四川年四川18非选择题非选择题2009 2009 天津天津3030非非选择题选择题2009 2009 海南海南1414非非选择题选择题近年育种考题扫描：近年育种考题扫描：作物育种作物育种基因重组基因重组染色体变异染色体变异细胞工程细胞工程基因突变基因突变基因工程基因

3、工程胚胎工程胚胎工程遗传规律遗传规律 三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜抗虫棉抗虫棉抗虫棉抗虫棉神奇的神奇的神奇的神奇的“太空椒太空椒太空椒太空椒”矮杆抗病的水稻矮杆抗病的水稻矮杆抗病的水稻矮杆抗病的水稻番茄番茄番茄番茄 马铃薯马铃薯马铃薯马铃薯 高产青霉素菌株高产青霉素菌株 1.1.已知小麦的高秆（已知小麦的高秆（D D）对矮秆（）对矮秆（d d）为显性，抗锈病）为显性，抗锈病（T T）对不抗锈病（）对不抗锈病（t t）为显性，两对性状独立遗传。现有）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆不抗锈病两个纯系品种。高秆抗锈病、矮秆不抗锈病两个纯系品种。你用什么方法能

4、把两个品种的优良性状结合在一起，你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，培育出矮秆抗锈病的新品种？培育出矮秆抗锈病的新品种？将你的设想用遗传图解表示将你的设想用遗传图解表示出来。出来。尝试育种尝试育种 2.2.背景资料背景资料 黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了育成了“黑农五号黑农五号”等大豆品种，产量提高了等大豆品种，产量提高了1616，含油量比原来提高，含油量比原来提高2.52.5。野生的青霉菌分泌的青霉素很少，产量只野生的青霉菌分泌的青霉素很少，产量只有有2020单位单位/mLmL。后来，人们对青霉菌进行。后来，人们对青霉菌进行X X射线

5、、射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产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，产量已经可以达到量很高的菌株，产量已经可以达到50 00050 000单位单位/mLmL60 00060 000单位单位/mLmL。空间生命科学空间生命科学：高真空高真空(108pa)微重力微重力(104g)强辐射强辐射太空育种太空育种 中国世界第三中国世界第三关于太空育种思考下列问题？关于太空育种思考下列问题？我国的育种工作者我国的育种工作者通过神州号宇宙飞船搭载番茄种通过神州号宇宙飞船搭载番茄种子进入太空，培育了耐储藏的番茄新品种。完成下列问子进入太空，培育了耐储藏的番茄新品种。完成下列问

6、题：题：（1 1）飞船搭载的种子应当选刚萌发的种子，而非休眠）飞船搭载的种子应当选刚萌发的种子，而非休眠的种子的原因是什么的种子的原因是什么?（2 2）这些番茄返回地面后，是否均可产生耐储藏变异）这些番茄返回地面后，是否均可产生耐储藏变异？为什么？为什么？（3 3）将植物经太空返回地面后种植，发现该植物不耐）将植物经太空返回地面后种植，发现该植物不耐贮藏的性状（假设为隐性性状）突变为耐贮藏性状（假贮藏的性状（假设为隐性性状）突变为耐贮藏性状（假设为显性性状）。表现为耐贮存性状的种子能否大面积设为显性性状）。表现为耐贮存性状的种子能否大面积推广？说明理由。推广？说明理由。三倍体无籽西瓜三倍体无籽

7、西瓜三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜 3.3.人们种植的西瓜有三种：普通西瓜为二倍人们种植的西瓜有三种：普通西瓜为二倍体，个小籽多，重量一般在三公斤以下；大西体，个小籽多，重量一般在三公斤以下；大西瓜为四倍体，个大籽小，重量可达五公斤以上；瓜为四倍体，个大籽小，重量可达五公斤以上；无籽西瓜为三倍体，个大无籽。你能用普通西瓜无籽西瓜为三倍体，个大无籽。你能用普通西瓜培育出四倍体西瓜吗？能培育出无籽西瓜吗？培育出四倍体西瓜吗？能培育出无籽西瓜吗？类别类别 杂交杂交 育种育种 诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种 原理原理 常用常用 方法方法 优点优点 缺点缺点用物理或化用物理或化学

8、因素处理学因素处理生物材料生物材料加速育种进加速育种进程，大幅改程，大幅改良性状良性状大量处理材料大量处理材料基因突变基因突变花药离体培花药离体培养，再秋水养，再秋水仙素处理仙素处理明显缩短育明显缩短育种年限，得种年限，得到的是纯合到的是纯合子子需与杂交育种需与杂交育种配合，技术要配合，技术要求高求高染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异秋水仙素处秋水仙素处理萌发的种理萌发的种子或幼苗子或幼苗器官大，产器官大，产量高，营养量高，营养丰富丰富发育延迟，发育延迟，结实率降低结实率降低四种育种方法比较四种育种方法比较将不同个体将不同个体的优良性状的优良性状集中于一个集中于一个个体上个体上育种周期长

9、，育种周期长，工作量大工作量大基因重组基因重组杂交杂交自交自交选优选优纯化纯化适用范围适用范围 从下列育种方法中选择填空从下列育种方法中选择填空 A.杂交育种杂交育种 B.诱变育种诱变育种 C.单倍体育种单倍体育种 D.多倍体育种多倍体育种（1）适合植物育种的方法是）适合植物育种的方法是 。（2）适合动物育种的方法是）适合动物育种的方法是 。（3）微生物常用的育种方法是）微生物常用的育种方法是 。1.1.1.1.假设现有短毛折耳猫（假设现有短毛折耳猫（假设现有短毛折耳猫（假设现有短毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee）和长）和长）和长）和长毛立耳猫（毛立耳猫（毛立耳猫（毛立耳猫（BBEE

10、BBEEBBEEBBEE），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（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）？思考育）？思考育）？思考育）？思考育种方案。种方案。种方案。种方案。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活学活用活学活用 中国早在中国早在 1400 多年前多年前,后魏贾思勰著的后魏贾思勰著的齐民要齐民要术术中就记载了雌马和雄驴杂交产生骡中就记载了雌马和雄驴杂交产生骡 的事实的事实,为人类为人类历史上开辟了观察和利用杂种优势的先例历史上开辟了观察和利用杂

11、种优势的先例。杂种优势杂种优势：是生物界的一种普遍现象是生物界的一种普遍现象,是指两个性是指两个性状不同的亲本杂交产生状不同的亲本杂交产生 的杂种一代的杂种一代,在在长势、生活力、长势、生活力、适应性适应性以及以及产量、品质产量、品质等性状方面超过其双亲的现象。等性状方面超过其双亲的现象。活学活用活学活用杂种优势利用杂种优势利用 我国玉米杂种优我国玉米杂种优势利用研究始于势利用研究始于20世世纪纪30年代，年代，80年代普年代普及。甘肃武威、张掖及。甘肃武威、张掖是我国重要的杂交玉是我国重要的杂交玉米制种基地米制种基地小结小结在上述四种育种方法中，在上述四种育种方法中，1、将两个亲本的优良性状

12、集中于同一生物体上，、将两个亲本的优良性状集中于同一生物体上，可用哪种育种方法？可用哪种育种方法？2、哪种种育种方法可加快育种速度？、哪种种育种方法可加快育种速度？3、哪些育种方法用到了植物组织培养技术？、哪些育种方法用到了植物组织培养技术？4、哪些育种方法需要使用秋水仙素或低温处理、哪些育种方法需要使用秋水仙素或低温处理？5、能产生新基因的育种方法是？、能产生新基因的育种方法是？1.下面为四种不同的育种方法。据图回答：下面为四种不同的育种方法。据图回答：(1)图中图中A至至D方向所示的途径表示方向所示的途径表示育种方式，这种方育种方式，这种方法属常规育种，一般从法属常规育种，一般从F2代开始

13、选种，这是因为代开始选种，这是因为。新品种新品种亲本（亲本（X）A AF1F2D DFn选择稳定选择稳定 品种品种 单倍体植株单倍体植株纯合体纯合体 纯合二倍体纯合二倍体种子长出的种子长出的植株植株 C CB B种子或幼苗种子或幼苗 具有新基因具有新基因的种子或幼的种子或幼苗苗 E E染色体加倍染色体加倍的种子或幼的种子或幼苗苗 F F种子或幼苗种子或幼苗 1234综合练习综合练习(2)B常用的方法为常用的方法为。(3)E方法所用的原理是方法所用的原理是，所用的方法如，所用的方法如、。新品种新品种亲本（亲本（X）A AF1F2D DFn选择稳定选择稳定 品种品种 单倍体植株单倍体植株纯合体纯合

14、体 纯合二倍体纯合二倍体种子长出的种子长出的植株植株 C CB B种子或幼苗种子或幼苗 具有新基因具有新基因的种子或幼的种子或幼苗苗 E E染色体加倍染色体加倍的种子或幼的种子或幼苗苗 F F种子或幼苗种子或幼苗 1234（4）C、F过程最常用的药剂是过程最常用的药剂是，其作用的原理，其作用的原理是是。新品种新品种亲本（亲本（X）A AF1F2D DFn选择稳定选择稳定 品种品种 单倍体植株单倍体植株纯合体纯合体 纯合二倍体纯合二倍体种子长出的种子长出的植株植株 C CB B种子或幼苗种子或幼苗 具有新基因具有新基因的种子或幼的种子或幼苗苗 E E染色体加倍染色体加倍的种子或幼的种子或幼苗苗

15、F F种子或幼苗种子或幼苗 1234（20122012浙江卷）浙江卷）3232（1818分）玉米的抗病和不抗病（基因为分）玉米的抗病和不抗病（基因为A A、a a）、高秆和矮秆）、高秆和矮秆（基因为（基因为B B、b b）是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子（甲），）是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子（甲），研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：取适量的甲，用合适剂量的取适量的甲，用合适剂量的射线照射后种植，在后代中观察到白化苗射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4 4株、株、抗病矮秆抗病矮秆1 1株（乙）和不抗病高秆株（

16、乙）和不抗病高秆1 1株（丙）。将乙与丙杂交，株（丙）。将乙与丙杂交，F1F1中出现抗病高秆、中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1F1中抗病高秆植株上的花药进行离体中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）.另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。请回答：请回答：（1 1）对上述）对上述l l株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段株

17、白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNADNA，因此该基因不能正常，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的因此该基因不能正常，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有的特点，该变异类型属于。变异具有的特点，该变异类型属于。（2 2）上述培育抗病高秆玉米的实验运用了、单倍体育种和杂）上述培育抗病高秆玉米的实验运用了、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是。花药离体培养交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成_获

18、得再生植株。获得再生植株。（3 3）从基因组成看，乙与丙植株杂交的）从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1F1中抗病高秆植株能产生种配中抗病高秆植株能产生种配子。子。（4 4）请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到）请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1F1的过程。的过程。体会高考体会高考1.1.番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受人们的喜爱。番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受人们的喜爱。现有现有3 3个番茄品种，个番茄品种，A A品种的基因型为品种的基因型为AABBddAABBdd，B B品种的基因型为品种的基因型为AAbbDDAAbbDD，C C品种的基因型为品种的基因型为aaB

19、BDDaaBBDD。3 3对等位基因分别位于对等位基因分别位于3 3对同源对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形3 3对性状。思考：对性状。思考：（1 1）如何运用杂交育种方法利用以上）如何运用杂交育种方法利用以上3 3个品种获得基因型为个品种获得基因型为aabbddaabbdd的植株？如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为的植株？如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbddaabbdd的植株最少需要多少年？的植株最少需要多少年？（用文字简要描述获得过程即可）（用文字简要描述获得过程即可）(2)(2)如果要缩短获得如果要缩短获得aabb

20、ddaabbdd植株的时间，可采用什么方法？简述植株的时间，可采用什么方法？简述其过程？其过程？巩固练习巩固练习2、(2012天津卷天津卷)2.芥酸会降低菜籽油的品芥酸会降低菜籽油的品质质。油菜有两。油菜有两对对独立独立遗遗传传的等位基因（的等位基因（H和和h，G和和g）控制菜籽的芥酸含量。下）控制菜籽的芥酸含量。下图图是是获获得得低芥酸油菜新品种（低芥酸油菜新品种（HHGG）的技）的技术术路路线线，已知油菜，已知油菜单单个花个花药药由由花花药药壁（壁（2n）及大量花粉（）及大量花粉（n）等）等组组分分组组成，成，这这些些组组分的分的细细胞都具胞都具有全能性。下列有全能性。下列说说法中法中错误

21、错误的是（的是（）A.、两两过过程均需要植物激素来程均需要植物激素来诱导细诱导细胞分化胞分化B.与与过过程相比，程相比，过过程可能会程可能会产产生二倍体再生植株生二倍体再生植株C.T图图中三种途径中，利用花粉培养中三种途径中，利用花粉培养筛选筛选低芥酸油菜新品种低芥酸油菜新品种（HHGG）的效率最高）的效率最高D.F1减数分裂减数分裂时时，H基因所在染色体会与基因所在染色体会与G基因所在染色体基因所在染色体发发生生联联会会花粉花粉 （20032003年全国卷）小麦品种是纯合子，生年全国卷）小麦品种是纯合子，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aaaa）、抗病）、抗病（

22、BBBB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合子）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合子（有一对基因杂合即可称为杂合子），生产上（有一对基因杂合即可称为杂合子），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（YyYy）、抗病）、抗病（RrRr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）（写出包括亲本在内的前三代即可）2（1010安徽卷）安徽卷）（15分）分）如如图图所示

23、，科研小所示，科研小组组用用60Co照射棉花照射棉花种子。种子。诱变诱变当代当代获获得棕色（得棕色（纤维颜纤维颜色）新性状，色）新性状，诱变诱变I代代获获得低得低酚（棉酚含量）新性状。已知棉花的酚（棉酚含量）新性状。已知棉花的纤维颜纤维颜色由一色由一对对基因（基因（A、a）控制，棉酚含量由另一）控制，棉酚含量由另一对对基因（基因（B、b）控制，两）控制，两对对基因独立基因独立遗传遗传。（1）两个新性状中，棕色是）两个新性状中，棕色是_性状，低酚是性状，低酚是_性状。性状。（2）诱变诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_，白色、高酚的白色、高酚的棉花植株基

24、因型是棉花植株基因型是_。（3）棕色棉抗虫能力）棕色棉抗虫能力强强，低酚棉，低酚棉产产量高。量高。为获为获得抗虫高得抗虫高产产棉花新品种，研究棉花新品种，研究人人员员将将诱变诱变I代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代种植在一个代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代种植在一个单单独的区域，独的区域，从从_的区域中得到的区域中得到纯纯合棕色、高酚植株。合棕色、高酚植株。请请你利用你利用该纯该纯合体作合体作为为一个一个亲亲本，再从本，再从诱变诱变I代中代中选择选择另一个另一个亲亲本，涉及一方案，尽快本，涉及一方案，尽快选选育出抗虫高育出抗虫高产产（棕色、低酚）的（棕色、低酚）的纯纯合棉花新品种（用合棉花新品种（用遗传图遗传图解和必要的文字表示）。解和必要的文字表示）。