生物变异在生产上的应用
生物变异在生产上的应用ppt2 优秀课件
结合上述几个实例，请总结出杂 交育种的的原理、优点和缺点？
【例３】、现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆(D)， 抗锈病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮杆(d)，易染锈病(t)。 两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的Ⅰ、Ⅱ两种 育种方法以获得小麦新品种。问： (1)要缩短育种年限，应选 择的方法是_____________， Ⅰ 依据的变异原理 _________； 另一种方法的育种原理是 染色体变异 基因重组 ________。 (2)图中①和④基因组成分别为 DT ddTT 。 ____________ 和___________ (3)(二)过程中，D和d的分离 减数分裂第一次分裂 发生在____________ ； （三）过程采用的方法称 花药离体培养 ； 为______________ 秋水仙素 （四）过程最常用的化学药剂是______________________, 这种育种方法的优点是 可以明显的缩短育种年限 。
85.每一年，我都更加相信生命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，也失去了快乐。――[约翰· B· 塔布] 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔· 卡内基] 87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯· 瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士· 雷德非] 89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰] 91.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。――[兰斯顿· 休斯] 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预见的攻击做准备。――[玛科斯· 奥雷利阿斯] 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。[约翰· 纳森· 爱德瓦兹] 94.对一个适度工作的人而言，快乐来自于工作，有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。――[约翰· 拉斯金] 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了，因为没有时间我们几乎无法做任何事。――[威廉· 班] 96.人生真正的欢欣，就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己；而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳，只知抱怨世界无法带给你快乐。――[萧伯纳] 97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔· 普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉· 彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔· 卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰· 罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳· 厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝· C· 科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔· 卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟· 倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克· 佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根· 皮沙尔· 史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。 ――[阿萨· 赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉· 海兹利特] 116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯· 里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可· 汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰· 夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯· 米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子] 126.在寒冷中颤抖过的人倍觉太阳的温暖，经历过各种人生烦恼的人，才懂得生命的珍贵。――[怀特曼] 127.一般的伟人总是让身边的人感到渺小；但真正的伟人却能让身边的人认为自己很伟大。――[G.K.Chesteron] 128.医生知道的事如此的少，他们的收费却是如此的高。――[马克吐温] 129.问题不在于：一个人能够轻蔑、藐视或批评什么，而是在于：他能够喜爱、看重以及欣赏什么。――[约翰· 鲁斯金]
生物变异在生产上的应用(一)
第二节生物变异在生产上的应用第1课时生物变异在生产上的应用(一)❶育种人员以抗病黄果肉番茄与易感病红果肉番茄为材料，通过杂交的方法成功培育出抗病红果肉番茄新品种。
这种育种方法属于()A．杂交育种B．诱变育种C．单倍体育种D．多倍体育种❷袁隆平培育的杂交水稻闻名世界，从遗传角度看，和普通水稻相比，杂交水稻增产的原因是()A．基因重组B．染色体结构改变C．基因突变D．人工诱变❸[2016·浙江台州中学高二期中] 为了用人工方法同时得到基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb的四种纯合子，育种中应采用下列哪种基因型个体的花药进行离体培养() A．AaBB B．AabbC．AaBb D．AABB❹杂交玉米的种植面积越来越大，农民需要每年购买玉米杂交种。
农民不能自留种子来年再种的原因是()A．自留种子的发芽率低B．杂交种都具有杂种优势C．自留种子容易患病虫害D．杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离❺下列有关太空育种的说法，不正确的是()A．太空育种常选用萌发的种子或幼苗作为实验材料B．太空育种是利用太空微重力、强辐射等因素来诱发基因突变C．利用太空育种不一定能获得人们所期望的优良性状D．若要改良缺乏某种抗病性的植物品种，不宜采用太空育种❻用高秆抗病小麦和矮秆易染病小麦培育矮秆抗病小麦品种时，检测基因型常用的方法是()A．连续自交B．连续测交C．与矮秆易染病小麦进行杂交D．显微镜观察❼下列叙述中不属于诱变育种的优点的是()A．提高基因突变率B．普遍提高产量C．创造新的变异类型D．大幅度改良某些性状❽杂交育种中，杂种后代的性状一旦产生便能稳定遗传的是()A．优良性状B．相对性状C．显性性状D．隐性性状❾用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee)，最简捷的方法是()A．种植→自交得F1→选双隐性个体→纯合体B．种植→秋水仙素处理→纯合体C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体○10与杂交育种比较，单倍体育种可明显缩短育种年限的原因是()A．单倍体的杂交后代不发生性状分离B．单倍体经染色体加倍后不发生性状分离C．单倍体高度不育，不发生性状分离D．单倍体育种免去了费时的杂交程序○11已知某小麦的基因型是AaBb，两对基因分别位于两对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，获得N株小麦，其中基因型为AAbb的个体约占()A．N/2 B．N/4C．N/8 D．0○12下列关于动植物杂交选种的操作中，不完全正确的是()A．在植物杂交育种中到了F1代以后，可以采用不断自交来选育新品种B．在哺乳动物杂交育种中到了F2代以后，再采用测交法鉴别选出纯合个体C．如果是用植物的营养器官来进行繁殖，那么只要出现所需性状即可留种D．在植物杂交育种中到了F2代以后，即可通过测交检验选出的新品种○13冬小麦是我国重要的粮食作物，农业科技人员不断进行研究以期获得矮秆抗病的新品种。
第二节生物变异在生产上的应用
把二倍体西瓜植株的花粉授到四倍体 西瓜植株的雌蕊柱头上，所结西瓜的 果皮、种皮、胚和胚乳的细胞中的染 色体组数 ( D) A.4、2、2、4 B.4、4、3、6 C.3、3、3加工原料为转基因大豆
生长快、肉质好的转基因 鱼(中国)
乳汁中含有人生长激素的 转基因牛(阿根廷)
无籽香蕉 3n
其它多倍体植物
甘蔗是三倍体。最早的野生甘蔗就像芦苇 又细又短且开花结籽。这种野生甘蔗发生自然 加倍形成四倍体甘蔗，四倍体甘蔗与野生甘蔗 自然杂交，就形成了现在的甘蔗。 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。 甘薯、马铃薯等以无性繁殖为主的作物及 许多花卉、水果一般都是多倍体。
得单倍体植株
思考：单倍体只有一个染色体组么？
• 玉米是二倍体，它的体细胞中含有两个染 色体组，他的单倍体植株的体细胞中含有 一个染色体组．（一倍体） • 普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有６ 个染色体组，单倍体植株的体细胞中含有 三个染色体组．
思考：单倍体的小麦植株（体细 胞含三个染色体组）不能产生正常
第二节 生物变异在生产生产上 的应用
2011年9月18日，经农业部验收组认定，袁 隆平指导的“Y两优2号”超级杂交稻百亩 平均亩产926.6公斤。新华社称这是袁隆平 团队耗时7年首次突破900公斤大关，《湖 南日报》则称其打破了水稻大面积亩产的世 界纪录。
1、杂交育种
• 杂交育种是利用基因重组原理，可以有目 的的将两个或多个品种的优良性状组合在 一起，培育出更优良的品种。 • 注意：培养出的品种必须是纯种，才有育 种和保存价值。
人工诱变 + 单倍体育种
生物：第四章《第二节 生物变异在生产中的应用》课件8(浙科版必修2)
几种育种方法的比较
方法
比较
常用方法
杂交育种 诱变育种
多倍体 育种
单倍体 育种
转基因 技术
原理
优缺点 例子
几种育种方法的比较
转基因技术
真正蓝玫瑰面世 转基因技术造就
2008-11-3 红网 11月1日，转基因蓝玫瑰 亮相日本东京国际花卉博览会。这种蓝玫 瑰是转基因玫瑰，被植入三色紫罗兰所含 一种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而 自然呈现蓝色。新华社/法新
假设能诱导单倍体染色体加倍，一般能成为可育的纯合子
秋水仙素的作用原理
在细胞分裂过程中，抑制纺锤体的形成， 最终导致染色体数目加倍。
三、单倍体育种
• 原理： 染色体畸变 • 方法：花药离体培养 单倍体植株(幼苗) 秋水仙素 纯种植株
三、单倍体育种过程
育种程序:
(书本84页第2段)
P
F1
配子
宽叶、不抗病
4.2生物变异在生产上的应用
2004年十大感动中国人物
颁奖辞 他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡 村教师时，已具有颠覆世界权威的胆识；当他 名满天下时，却仍专注于田畴。淡薄名利，一 介农夫，播撒智慧，收获富足。他毕生的梦想， 就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪， 最是风流袁隆平。
小麦高秆（D）对
［问题情景］ 资料分析：我国运用返回式运载卫星搭载水稻 种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩 产达600kg，最高达750kg，蛋白质含量增加8%-20%， 生长期平均缩短10天。请回答： 基因突变 （1）水稻产生这种变异的来源是_______，产生变异 的原因是________。 各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分 子结构发生改变。 （2）这种方法育种的优点有__________。
高二生物《第四章第2节生物变异在生产上的应用》课件
干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。由 于干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，如水痘、 肝炎、狂犬病等病毒引起的感染，因此，它是一种 抗病毒的特效药。此外，干扰素对治疗乳腺癌、骨 髓癌、淋巴癌等癌症和某些白血病也有一定疗效。 传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提 取的，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980～ 1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母 菌细胞内获得了干扰素，从每1kg细菌培养物中可 以得到20～40mg干扰素。从1987年开始，用基因 工程方法生产的干扰素进入了工业化生产，并且大 量投放市场。
练习：
有两个不同的番茄品种，一个是抗病、黄 果肉的品种（ssrr），另一个是易感病、 红果肉的品种（SSRR）。 现目标要培育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。
试一试：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）？ 写出育种方案（图解）
四倍体葡萄的果实比二倍体品种的大得多， 四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体的品种 几乎增加了一倍。
人工诱导多倍体的方法很多。目前最常 用而且最有效的方法，是用 秋水仙素 来处 理萌发的种子和幼苗。当秋水仙素作用于正 在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，
导致染色体不分离，从而引起细胞内染 色体的加倍 。染色体数目加倍的细胞继续
能实现吗？ 让禾本科植物能够固定空气中的氮气；让微生物 生产出人的胰岛素、干扰素等药物。这样既节省 了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成 污染
1．转基因技术概念
是指利用分子生物学和基因工程的手段， 将某种生物的基因（外源基因）转移到其 他生物物种中，使其出现原物种不具有的 新性状的技术。
生物变异在生产上的应用
生物变异在生产上的应用引言生物变异是指生物体在遗传层面上发生的突变或变异。
这种变异可能是由于基因突变、染色体重排或基因重组引起的。
在自然界中，生物变异是漫无目的且不可预测的，然而，在生产领域中，科学家们已经学会了利用生物变异来获得期望的特征并实现特定的用途。
本文将介绍生物变异在生产上的应用，并探讨其潜在的前景和挑战。
生物农药的开发生物农药是一种利用生物变异获得的有效解决方案。
传统的化学农药在使用过程中往往会对环境和人体健康产生负面影响。
因此，科学家们开始寻找替代品，其中包括利用生物变异来生产更具有选择性和安全性的农药。
例如，利用生物变异的昆虫微生物可以产生一种名为“杀虫酶”的物质，可以通过杀死害虫来控制农作物病虫害。
这种生物农药不会对环境造成污染，并且对人体健康的影响非常有限。
育种与农作物改良利用生物变异进行育种和农作物改良是增加农作物产量和品质的有效方法。
科学家们通过选择具有期望特性的变异个体，将其用于繁殖和交配。
这样，他们可以获取到更耐病、更适应环境和更高产量的农作物品种。
例如，通过利用生物变异，人们成功培育出了抗虫害、抗病害、耐旱、耐盐和快速生长的作物品种，为解决全球食品安全问题做出了重要贡献。
药物开发与生物变异生物变异在药物开发中也有着重要的应用。
通过利用生物变异，科学家们可以研究和开发新的药物。
例如，利用生物变异的细菌和真菌可以产生具有抗生素作用的物质。
这样的发现不仅提供了治疗感染性疾病的有效手段，还为抗生素的开发提供了新的方向和可能性。
另外，许多药物也可以利用生物变异的技术进行合成和改良，以提高药物的效能和降低副作用。
生物能源的开发生物变异还可以应用于生物能源的开发。
在能源危机和环保意识日益增长的背景下，科学家们寻找替代传统能源的方法之一是利用可再生能源。
利用生物变异，科学家们能够开发出能够产生生物能源的微生物和植物。
例如，利用生物变异的酵母菌可以通过发酵产生乙醇燃料，而利用植物的生物变异则可以改良植物细胞壁结构，提高生物质能源的产量和质量。
生物变异在生产上的应用 (1)
⑦若要培育原核生物，因其不能进行减数分裂，则一般采用诱变育种。
（2）根据育种流程图来辨别育种方式
①杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。
②诱变育种：涉及诱变因素，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变。
③单倍体育种：常用方法为花药离体培养，然后人工诱导染色体加倍，形成纯合子。
解析：（1）已知该植物为自花且闭花授粉的植物，所以在自然状态下发生的是自交现象，一般都是纯合子。（2）诱变育种主要利用基因突变的原理，因为基因突变具有有害性、稀有性和多方向性，所以需要处理大量种子。（3）杂交育种是利用基因重组的原理，有目的的将两个或多个品种的优良性状组合在同一个个体上，一般通过杂交、选择和纯合化等手段培养出新品种。如果控制性状的基因数越多，则育种过程中所需要的时间越长。若只考虑茎的高度，据题意可知亲本为纯合子，所以它们的基因型为DDEE(矮茎)和ddee(高茎)，其F1的基因型为DdEe，表现型为矮茎，F1自交后F2的表现型及其比例分别为矮茎(D－E－)∶中茎(D－ee和ddE－)∶高茎(ddee)＝9∶6∶1。（4）单倍体育种的原理是基因重组和染色体畸变。遗传图解见答案。
④多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
⑤转基因技术：与原有生物相比，出现了新的基因。
2．单倍体育种、多倍体育种及植物细胞工程育种的几个易错点
（1）单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。
（2）用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
③提高变异频率，“改良”“改造”或“直接改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种。
《生物变异在生产上的应用》 导学案
《生物变异在生产上的应用》导学案一、学习目标1、理解生物变异的类型和特点。
2、掌握生物变异在农业、畜牧业和工业生产中的应用实例。
3、分析生物变异应用中的利与弊，培养辩证思维能力。
二、学习重难点1、重点（1）基因突变、基因重组和染色体变异的特点和区别。
（2）生物变异在农业生产中的应用，如杂交育种、诱变育种等。
2、难点（1）基因工程育种的原理和操作过程。
（2）多倍体育种和单倍体育种的方法和优缺点。
三、知识梳理（一）生物变异的类型1、不可遗传的变异由环境因素引起，遗传物质没有发生改变。
例如，在同一块田中，长期受到阳光照射的植株生长得更健壮，而长期处于阴凉处的植株则相对瘦弱。
但这种差异不会遗传给后代。
2、可遗传的变异由遗传物质发生改变引起，可遗传给后代。
包括基因突变、基因重组和染色体变异。
（1）基因突变①概念：DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。
②特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。
③实例：人类的镰刀型细胞贫血症，是由于基因突变导致血红蛋白分子中的一个氨基酸发生了改变。
（2）基因重组①概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
②类型：减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
③意义：基因重组能够产生多样化的基因组合的子代，是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。
（3）染色体变异①染色体结构变异：包括缺失、重复、倒位和易位。
②染色体数目变异：包括个别染色体的增加或减少，以及以染色体组的形式成倍地增加或减少。
（二）生物变异在生产上的应用1、杂交育种（1）原理：基因重组。
（2）过程：选择具有不同优良性状的亲本杂交，使优良性状组合到一起，经过自交、筛选，获得符合要求的新品种。
（3）优点：可以将多个优良性状集中在一个品种上。
（4）缺点：育种周期长，过程繁琐。
2、诱变育种（1）原理：基因突变。
生物变异在生产上的应用
限制性内切酶 DNA连接酶 质粒（运载体）
• 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
特异性（专一性）一种限制酶只能识别一种特定的核
苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。
二倍体
秋水仙
素处理
四倍体
秋水仙
素处理
八倍体
帕 米 尔 高 原
＊据统计,帕米尔高原上的植物65%以上 是多倍体。
人 工 诱 导 多 倍 体 的 产 生
• 胰岛素是治疗糖尿病的特效药。以往胰岛素 都是从猪、牛羊体内的胰腺中获得的。但 100kg的胰腺中只能获得4-5g胰岛素。 • 那么，有没有办法能大量生产胰岛素呢？
第二节 生物变异在生产上的应用
第二课时
动物养殖品种改良
野猪
家猪
瓯柑
现有三个瓯柑品种，A品种基因型为AABBdd, B品 种为AAbbDD,C品种为aaBBDD，3种性状独立遗传。 请利用已学知识，尽可能多地想出办法来获得 aabbdd的瓯柑，并用遗传图解画出其培育过程。
单倍体育种
F1
配子
AaBbDd ABD ABD ABd ABd abd abd abD…. abD….
大肠杆菌
DNA双螺旋结构相同；共用 一套遗传密码
目的基因
请大胆地设想如何将目的基因嫁接到大肠杆菌 体内的质粒中，并使大肠杆菌能分泌胰岛素？
目的基因的提取 剪
接 重组DNA(重组质粒) 导入到受体细胞中 基因的表达（转录和翻译）、 目的基因产物的检测
基因工程操作的基本步骤 • 四个基本步骤：
4-2生物变异的应用1
3、过程： 诱发突变和人工选择 过程： 诱发突变和人工选择
大量萌动的种子→ 大量萌动的种子→理、化因素处理→ 萌动的种子 化因素处理→ 多种变异的个体→人工选择→ 多种变异的个体→人工选择→新品种
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诱变育种： 诱变育种： 人造卫星 搭载萌发的种子
人工 诱变
返回 地面 种植
人工 选择
新品种
辐射诱变、激光诱变、 辐射诱变、激光诱变、化学药剂诱变
1、定义：利用物理和化学因素诱导生物发生变异， 定义：利用物理和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。 并从变异后代中选育新品种的过程。P100 2、人工诱变的方法： 人工诱变的方法： 辐射诱变： 射线、 射线、紫外线、 辐射诱变：X射线、γ射线、紫外线、激光等 化学诱变 亚硝酸、硫酸二乙酯、 诱变： 化学诱变：亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素等
普通小麦（ ） 普通小麦（6n） 二倍体黑麦（ ） 二倍体黑麦（2n）
四倍体小黑麦（ ，不育） 四倍体小黑麦（4n，不育）
秋水仙素处理萌发的 种子或幼苗
八倍体小黑麦（ ） 八倍体小黑麦（8n）
（耐贫瘠的土壤和寒冷的气候，面 耐贫瘠的土壤和寒冷的气候， 粉白，蛋白质含量高，产量高） 粉白，蛋白质含量高，产量高）
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来自太空育种的珍奇瓜果
经过太空遨游产生基因诱 变后培育出的冬瓜新品种
太空育种蔬菜
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四、多倍体育种： 多倍体育种：
（一）方法： 方法：
萌发的种子或幼苗等 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗等，使它 们的染色体加倍。 们的染色体加倍。
（二）原理：染色体变异 原理：
秋水仙素作用于正在分裂的细胞，能够抑 秋水仙素作用于正在分裂的细胞，能够抑 制纺锤体的形成，导致染色体不分离， 制纺锤体的形成，导致染色体不分离，使 得染色体数目加倍 （三）举例：异源八倍体小黑麦、无籽西瓜 举例：异源八倍体小黑麦、
第二节 生物变异在生产上的应用(2)
基因工程做成的“超级细菌” 能吞食和分解多种污染环境的物质。
环境保护
通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因 工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃 类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解 DDT等毒害物质。
下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三 种品种,根据上述过程,回答下列问题: ④ Ab Ⅴ ① AABB Ⅲ Ⅰ Ⅱ ③ AaBb ⑤ AAbb ② aabb Ⅳ
雄配子
BR
黄色、厚皮
BBRR
× 绿色、薄皮
↓
BbRr
bbrr
黄色、厚皮
Br
bR
br
（花 药 离 体 培 养） 单倍体 BR Br bR br （秋 水 仙 素 处 理） 二倍体 BBRR BBrr bbRR bbrr 黄色、 纯合子
薄皮
二、单倍体育种
减数分裂 ②秋水仙素处理，使染色体加倍
①花药离体培养
1、用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和 矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时，一种方法是杂交 得到F1，F1再自交得F2；另一种方法是用F1的花药 进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植 株。下列叙述正确的是 ( D ) A.前一种方法所得的F2中重组类型和纯合子各占 5/8、1/4 B.后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比 例为2/3 C.前一种方法的原理是基因重组，原因是同源染 色体的非姐妹染色单体交叉互换 D.后一种方法不能产生新的基因。
第二节 生物变异在生产 上的应用(2)
左图为黄皮无 籽西瓜。成熟 后的黄皮无籽 西瓜，皮薄瓤 甜，无籽，重 量可达五六公 斤。与众不同 的颜色使得黄 皮西瓜一上市 就备受青睐， 每公斤售价高 出普通西瓜近 两倍。
微生物变异的实际应用价值
微生物变异的实际应用价值微生物变异是指微生物在生长繁殖过程中发生的基因突变和表型变异。
这种变异现象在实际应用中具有重要的价值。
以下是微生物变异的几个实际应用价值的示例：1. 发酵产物的改进：微生物发酵是生物工程中的一项重要技术，用于生产多种有用化合物和工业品。
通过微生物变异，可以改变微生物的代谢产物，从而提高产量、改善质量和增加种类。
利用微生物变异技术，可以改进酵母菌的酒精发酵能力，提高酒精的产量和质量。
2. 微生物治理环境污染：微生物对环境中的污染物具有降解能力。
通过微生物变异，可以增强微生物的降解能力，提高对污染物的降解效率。
这种技术已经在水处理、土壤修复等领域得到广泛应用。
利用微生物变异技术，可以改造特定菌株的降解酶，增强其对污染物的降解能力。
3. 药物研发：微生物变异是药物研发过程中的重要手段之一。
通过微生物的自然变异或人工诱导变异，可以获得具有新的活性或抗性的微生物株，从而为新药物的发现和开发提供了基础。
抗生素的研发就依赖于微生物变异，通过改变微生物的代谢途径和抗性基因，获得对特定病原体有效的药物。
4. 生物农药的研制：微生物变异技术也被广泛应用于农业领域。
通过诱导微生物变异，可以获得对害虫、病原菌等有特异性杀伤效果的微生物株。
这些微生物株可以作为生物农药使用，具有环保、安全和高效的特点。
微生物变异在农业、环境保护、生物制药等领域的应用具有重要意义。
通过利用微生物变异技术，可以改进发酵产品、治理环境污染、研发药物和研制生物农药等，为人类提供更多高质量、环保和高效的产品和解决方案。
生物变异在生产上的应用ppt
选优 Ｆ 高抗 ２
自交 选优
矮抗 ddTT F3 矮抗 ddTT
ddTT 继续自交， 期望下代获 ddTt 得纯合体
点滴收获之1：杂交育种
一、概念：
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，获得新品种的 方法。 基因重组 二、依据原理： 三、常用方法：杂交 自交 选优 自交
诱变育种
点滴收获之2：诱变育种
一、概念： 利用物理因素（如ⅹ射线、γ射线、紫外线、 激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来 处理生物，使生物发生基因突变。 二、依据原理： 三、常用方法： 基因突变、染色体畸变 辐射诱变、化学诱变
四、优点： 可以提高突变率，加速育种过程，或大幅 度地改良某些品种 五、缺点： 有利变异少，须大量处理实验材料 六、成功的例子：早熟的籼稻种子、抗性强的“太辅 一号”小麦、青霉素的高产菌株、雌雄可辨的蚕。
四、优点： 将不同个体的优良性状集中到一个个 体上 五、缺点： 只能利用已有的基因组，并不能产生新 的基因。杂交进程缓慢，过程繁琐。
2004年十大感动中国人物
颁奖辞
他是一位真正的耕耘者。当他还是一 个乡村教师时，已具有颠覆世界权威的胆识； 当他名满天下时，却仍专注于田畴。淡薄名利， 一介农夫，播撒智慧，收获富足。他毕生的梦 想，就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重 浪，最是风流袁隆平。
来，在体外进行剪切、拼接和重组，然后将重组
的DNA（基因）导入适当的受体细胞或个体，从而 改变它们的遗传性质，或者使新的遗传信息在新 的细胞或个体中大量表达，以获得基因产物（蛋 白质、多肽、酶等）。
转基因抗虫棉
抗虫棉
普通棉
总 结
几种育种方法比较
杂交育种 原 理 常 用 方 法 基因重组
生物变异在生产上的应用
秋水仙素的作用机理：抑制纺锤丝的形成
二、单倍体育种 （特指二倍体的单倍体）
概念:利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状 的可与纯合子的育种方法
原理：染色体畸变（染色体数目变异） 常用方法为花药离体培养、秋水仙素处理幼苗 方法：
1）明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程； 优点： 2）能排除显隐性干扰，提高效率。
用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育 实例 矮秆抗病小麦 ；培育抗病又是红果肉的新品种等
注意: 1.杂交育种涉及到的方法并非不是只有杂 交，还有自交等。 2.迄今为止，常规杂交育种仍是培育新品 种的有效手段。 3.利用杂交育种培育纯合品种，培育隐性 纯合子，只要出现即是纯合子，要得到显 性纯合子，要经过很长时间。
多倍体育种；染色体畸变
④将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面， 获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种。
诱变育种；基因突变和染色体畸变
⑤用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培 育出抗倒伏、抗锈病的品种。
杂交育种；基因重组
⑥用秋水仙素处理蕃茄、水稻种子，获得蛋白质含量高的 品系。
雌蚕ZW
雄蚕ZZ
大肠杆菌能合成人胰岛素吗？
DNA
胰岛素基因
1
酶
人体细胞
胰岛素 DNA
质粒
2Байду номын сангаас
酶
细菌细胞
五、转基因技术
概念:
利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因转入到 其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。
原理: 基因重组 步骤: 提取目的基因（外源基因）→目的基因与载体结合
无籽西瓜培育
传粉目的：刺激子房 发育成果实
生物：第四章《第二节 生物变异在生产中的应用》课件10(浙科版必修2)
下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三 种品种,根据上述过程,回答下列问题: ④ Ab ①AABB Ⅴ Ⅲ Ⅰ ③ AaBb Ⅱ ⑤ AAbb ② aabb Ⅳ ⑥ AAaaBBbb 杂交 ⑴ 用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______,方法Ⅱ称为 基因重组 自交 _________,由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原理是________. 花药离体培养 ⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________,由④培育成 秋水仙素 ⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合 单倍体 明显缩短育种年限 称为_______育种.其优点是___________________. 用秋水仙素处理 ⑶ 由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥ 叫____________。依据的原理是____________。 多倍体 染色体变异
（2008理综全国卷II）某植物块根的颜色由两对自由组合的 基因共同决定，只要基因R存在，块根必为红色，rrYY或 rrYy为黄色，rryy为白色；在基因M存在时果实为复果型， mm为单果型。现要获得白色块根、单果型的三倍体种子。 （2）如果原始材料为二倍体红色块根复果型的植株，你能否 通过杂交育种方法获得白色块根、单果型的三倍体种子？为 什么？
a．二倍体植株（rrYyMm）自交，得到种子 b．从自交后代中选择白色块根、单果型的二倍植株，并收获 其种子（甲） c．播种种子甲，长出的植株经秋水仙素处理得到白色块根、单 果型四倍体植株，并收获其种子（乙） d．播种甲、乙两种种子，长出植株后，进行杂交，得到白色 块根、单果型三倍体种子 （若用遗传图解答题，合理也给分）
探讨四： 固氮细菌（如与大豆共生的根瘤菌）能自 行固氮，而西瓜不能自行固氮，你能否设 计一实验方案，培育出能自行固氮的早熟 抗病的西瓜品种
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• 1998年英国生物学家在电视台上宣布一个 实验：老鼠使用了转基因马铃薯后肾、脾和 消化道都出现了损伤，体重和器官重量都下 降，免疫系统遭到了破坏。
亨氏米粉中发现抗虫的转Bt基因，米粉中含有一种能够杀死昆虫的蛋白质。
生物工程技术的诞生和应 用，为我们的生活带来了种种可 喜的变化，并为我们展示了一个 充满神奇和梦想的未来世界。
胰岛素从猪、牛等动物的 胰腺中提取，100Kg胰腺只能 提取4-5g的胰岛素，其产量之 低和价格之高可想而知。 将合成的胰岛 素基因导入大肠杆 菌，每2000L培养 液就能产生100g胰 岛素！使其价格降 低了30%-50%!
第二节 生物变异在生产上的应用
第二课时
动物养殖品种改良
野猪
家猪
瓯柑
现有三个瓯柑品种，A品种基因型为AABBdd, B品 种为AAbbDD,C品种为aaBBDD，3种性状独立遗传。 请利用已学知识，尽可能多地想出办法来获得 aabbdd的瓯柑，并用遗传图解画出其培育过程。
单倍体育种
F1
配子
AaBbDd ABD ABD ABd ABd abd abd abD…. abD….
二倍体
秋水仙
素处理
四倍体
秋水仙
素处理
八倍体
帕 米 尔 高 原
＊据统计,帕米尔高原上的植物65%以上 是多倍体。
人 工 诱 导 多 倍 体 的 产 生
• 胰岛素是治疗糖尿病的特效药。以往胰岛素 都是从猪、牛羊体内的胰腺中获得的。但 100kg的胰腺中只能获得4-5g胰岛素。 • 那么，有没有办法能大量生产胰岛素呢？
大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开。
• 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
限制 酶
• 什么叫黏性末端？
被限制酶切开的DNA两条单链的切口， 带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互 补配对，这样的切口叫黏性末端。
• 基因的针线——DNA连接酶
重组DNA分子
基因工程
操作水平
操作环境 原理 结果 应用举例
DNA分子
水平
细胞 外 。
人工基因重组 定向
改变生物性状ห้องสมุดไป่ตู้
胰岛素、干扰素、生长激素等的 生产转基因植物、转基因动物、 超级菌（分解石油）
在2006年10月2日 诞生的这只名叫“安 迪”(Andi)的恒河猴， 它是由一粒被植入追踪 基因（水母的发绿光的 基因）的未受精卵孕育 而成。《科学》杂志刊 出一篇专文，介绍它的 诞生。科学家称：猴子 比老鼠更加接近人类， 因此希望能填补基因转 移的老鼠研究与人类之 间的科学差距，加速发 现人类有关疾病的新基 因疗法。
花药离体培养
单倍体
人工诱导多倍体
二倍体 aabbdd
杂交育种 杂交 Ｐ 自交 Ｆ１ 选优 Ｆ 高抗 ２ 高、抗 DDTT 低、不抗病 ddtt
高、抗 DdTt 高不抗 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt 矮抗 ddTt 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
自交 选优
矮抗 ddTT F3 矮抗 ddTT
多倍体植株的特点
2）目的基因与质粒（运载体）结合 3）将目的基因导入受体细胞 4）目的基因的检测和表达 基因工程的遗传学原理是什么？是基因突变？基因重组？ 染色体变异？
限制性内切酶 DNA连接酶 质粒（运载体）
• 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
特异性（专一性）一种限制酶只能识别一种特定的核
苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。
生长快、肉质好的转基因 鱼(中国)
乳汁中含有人生长激素的 转基因牛(阿根廷)
与药物研制
许多药品的生 产是从生物组织中 提取的。受材料来 源限制产量有限， 我国生产的部分基因 其价格往往十分昂 工程疫苗和药物 贵。 微生物生长迅速，容易控制，适于大 规模工业化生产。若将生物合成相应药物 成分的基因导入微生物细胞内，让它们产 生相应的药物，不但能解决产量问题，还 能大大降低生产成本。
染色体加倍后的草莓（上） 野生草莓（下）
多倍体水稻
1.多倍体细胞通常比二倍体的细胞大，细胞 内有机物对含量高、抗逆性强。 2.但发育延迟，结实率低。
多倍体育种方法
用秋水仙素或低温处理处理
Q：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？ 萌发的种子 或_______ 幼苗 。 方法：用秋水仙素处理___________ 分裂 的细胞时，能够抑 原理：当秋水仙素作用于正在______ 染色体 不能_ 移向两极 纺锤体 的形成，导致_______ 制________ _______， 数目加倍 。染色体数目加倍 从而引起细胞内染色体__________ 有丝 分裂，将来就可能发育成 的细胞继续进行_______ 多倍体 植株。 ________
大肠杆菌
DNA双螺旋结构相同；共用 一套遗传密码
目的基因
请大胆地设想如何将目的基因嫁接到大肠杆菌 体内的质粒中，并使大肠杆菌能分泌胰岛素？
目的基因的提取 剪
接 重组DNA(重组质粒) 导入到受体细胞中 基因的表达（转录和翻译）、 目的基因产物的检测
基因工程操作的基本步骤 • 四个基本步骤：
1）提取目的基因
但是，就在我们为扮演了上 帝造物主的角色而沾沾自喜之时， 一片阴云也袭上人们的心头：我 们在干预具体某一生命过程的同 时，是否也破坏了生命世界应有 的和谐与秩序？ 这一切，确令我们感到科学 技术是一把“双刃剑”，关键是 看我们如何冷静而科学地运用这 些技术……
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
转鱼抗寒基因的 番茄
磷酸二酯键
目的基因的检测和表达
• 质粒：
质粒真核生物的细胞器和细菌细胞中核区外的DNA 分子，能进行自主复制。通常存在于细菌、酵母菌和放 线菌中。对于寄主细胞没有危害,能友好地“借居”。 绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。有的一 个细菌中有一个，有的一个细菌中有多个。
能够在宿主细胞中复制并稳定的保存、 多个限制酶切点、具有标志基因（用来检测目的基因的导入）； 常用质粒、噬菌体、动植物病毒等。