高中生物 高三一轮复习生物变异在育种中的应用(公开课)

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一、知识回顾：
回忆你所知道的育种方式
矮杆抗病的水稻
3 多
三倍体无籽西瓜 倍
体
育
1杂交育种 2单倍体育种
种
育种
育种原理
方式
1
基因重组
抗虫棉
2
染色体变异
3
染色体变异
4
基因突变
5基因工程育种
5
基因重组
6 细胞膜流动性，细胞全能性
神奇的“太空椒”
4诱变育种
番茄 –马铃薯
6细胞工程育6 种
二、问题探究
已知在荔枝的性状控制中，D（高杆）对d（矮杆 ）显性，T（甜味）对t（非甜味）显性。现有两 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：假如你是育种专家，能否利用普通荔 枝得到良种荔枝（ddTT）？请简要介绍你的育 种方案。（用遗传图解和必要的文字表示）
P
高杆甜味×矮杆非甜
DDTT↓ ddtt
第 1
的方法 优点： 有 目的 把位于两个品种
F1
高杆甜味 DdTt
年 第
上的优良性状集于一身。 操作 简便 。
F2
D_T_
↓×
D_tt ddT_ ddtt Nhomakorabea矮甜2 年
缺点：（1）局限于同一种或亲缘关 系较近的个体。
第 （2）杂交后代会出现分离现象，育
×
3 种进程 缓慢。
短毛折耳猫
长毛立耳猫 长毛折耳猫
11
杂交 Ｐ 长毛立耳
BBEE
F1间 交配
Ｆ１
长毛立耳 BbEe
短毛折耳 bbee
BbEe 长毛立耳
动物杂Ｆ２交育长种立与植长物折有什短么立不同？短折
选优
B_E_ B_ee bbE_ bbee
动 代测物自交杂交交，育而长BB_种应折ee中改纯 为短测b合b折交子ee 。的获得长 B不b_折e能e 通过b短逐be折e
生物变异在育种中的应用
1
考试要求
高考考情
核心素养
生物变异在育种中 的应用Ⅱ
2020山东卷T13 2020全国卷ⅢT32 2020全国卷ⅠT32
1.生命观念——通过育种 方法的学习，认同遗传学 知识在现实生活中的价值。 2.科学思维——通过育种 方法的比较，尝试用遗传 和变异的原理解决生产中 的问题。
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（1）在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的， 原因是_无__同__源__染__色__体__，__不__能__进__行__正__常__的__减__数。分已裂知普通小 麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞
中有__4_2__条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体 的优点是_营__养__物__质__含__量__高__、__茎__秆__粗__壮_（答出2点即可）。 （2）若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的 方法有_____秋__水__仙__素__处__理________（答出1点即可）。17
3、缺点
单倍体 DT Dt dT dt 年
↓ 秋水仙素→ ↓ ↓ ↓
技术复杂，要与 杂交育种 配合
纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt 需要的矮甜品种
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思维拓展：动物的杂交育种方法
假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫 （bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛 折耳猫（BBee）？
选优 F3 长折
长折
短折 12
探究二 ：假设荔枝的性状中只有D（高杆），
t（非甜味）性状。现有一株的基因型是DDtt
，那么怎么得到优良的矮杆甜味的新性状呢？
P DDtt(高杆非甜)
γ射线
诱变育种 DdTt 高甜
×
选育
ddTT 矮甜 物理方法（如 X射线、γ射线、紫外线 ）等或化学 方法（如 亚硝酸、硫酸二乙酯 ）来处理生物。
3.科学探究——通过生物 变异类型的判断与实验探 究，培养实验设计及结果 分析的能力。
2
3
4
这种变异可遗传吗？
可遗传的变异
基因突变 基因重组 染色体变异
人们按照自己的意愿，依据不同的育种 原理(可遗传变异的类型），有目的、 有计划地获得人们所需要的生物新品种 的方法叫__生__物__育__种___。
~
ddTT
6 年
需要的矮甜品种
9
方案二
回顾上节课内容
单倍体育种
1、秋水仙素的作用 机理是？作用时期是
P
高杆甜味 × 矮杆非甜
DDTT ↓ ddtt
第 1
？作用对象是？
2、优点
F1
高杆甜味 DdTt
年
↓
①明显缩短育种年限
配子 DT Dt dT dt 第
②得到的植株一般是纯合体花药离体培养→↓ ↓ ↓ ↓ 2
第 1 年
第 2
3 单倍体 DT Dt dT dt 年
×
~
6 ↓ 秋水仙素→ ↓ ↓ ↓
ddTT
年 纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
需要的矮甜品种
需要的矮甜品种8
方案一 杂交育种
概念：杂交育种是将两个或多个品 种的优良性状通过交配集中在一起 ，再经过 选择和培，育获得_新__品__种___
优点：能够提高 突变频率 ，加快育种进程，大幅度改良某些性状。
缺点：有利变异少，需要处理 大量 材料 13
探究三：为了改良荔枝，欲招聘高级育种工 程师一名。要求在不改变荔枝原有外观品质 的前提下把其改良为无核、果大、糖分含量 多。若你前往应聘，该怎样设计育种方案？ (用文字简要描述过程）
方案提示：借鉴三倍体无子西瓜的育种方式
将二倍体荔枝的用秋水仙素 或 低温 处理得到 四倍体 。将二倍体与四倍体杂交得到三倍体的
荔枝种子。
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探究四：荔枝介壳虫害思严考重：基影因响工了程中荔用枝到的的工产量， 以前果农常采用喷洒农具药酶、有哪放些养？寄基因生工蜂程等的核方法来 防治。如今科学家在一心种步细骤是菌什体么内？目找的到基了因导他的抗 虫基因（L），请设计育种入受方体案细来胞的有方效法减？轻荔枝
介壳虫危害。 方案提示：抗虫棉
提取 抗虫基因 →构建 抗虫基因表达载体 →将 抗虫基因 导入 荔枝细胞 → 抗虫基因 的检
测与鉴定→筛选出符合要求的新品种。 15
三、真题演练 【例】（2020全国卷Ⅲ）普通小麦是目前世界各地栽培 的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和 染色体加倍过程，如图所示（其中A、B、D分别代表不 同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体） 。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品 种。回答下列问题：
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方案一
方案二
杂交育种
单倍体育种
P F1 F2
高杆甜味×矮杆非甜
DDTT ↓ ddtt
高杆甜味
DdTt
↓×
D_T_ D_tt ddT_ ddtt
矮甜
第 1 年
第 2 年
第
P 高杆甜味 × 矮杆非甜
DDTT ↓ ddtt
F1
高杆甜味 DdTt
↓
配子 DT Dt dT dt
↓ 花药离体培养→ ↓ ↓ ↓