生物变异在生产上的应用(一)
生物变异的类型、原理及应用1
例9：为丰富植物育种的种质资源材料，利用钴 60 的γ射线辐射植物种子筛选出不 同性状的突变植株，请回答下列问题： （1）钴60 的γ 辐射用于育种的方法属于
诱变
育种。
（2）从突变材料中选出高产植株，为培育高产、优质、抗盐新品种，利用该植株 进行的部分杂交实验如下：
① 控制高产、优质性状的从因位于两（或不同） 对染色体上.在减数分裂联会期
局限于同种或亲缘关系较近的个体纯种高杆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦染色体数目变异组织培养花药离体培养养诱导染色体加倍获得纯合子明显缩短育种年限加速育种过程技术较复杂需与杂交育种结合多限于植物纯种高杆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦染色体数目变异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗可培育自然界中没有的新品种新品种器官大产量高只适用于植物结实率低三倍体无籽西瓜八倍体黑小麦基因重组重组dna技术提取目的基因装入运载体导入受体细胞基因表达筛选所需品种不受种属限制可根据人类需要有目的地进行可能会引起生态危机技术难度大转基因抗（R）对感病（r）为显性，有芒（B）对无芒为显性， 两对基因自由组合，体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选 育抗病、有芒水稻新品种。 （1）诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为 RrBb 的植株。
（2）为获得上述植株，应采用基因型为RRbb 和 rrBB 的两亲本进行杂交。
突变基因1 精氨酸 突变基因2 精氨酸 突变基因3 精氨酸
根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是:
A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添 B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添 C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添 D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添
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
生物变异探究指导一例
学生从初中升入高中!进入一个新环境!对高中教师怀有陌生感"敬畏感和期待感!具有强烈的求知欲和成才欲#在这关键时刻!教师应根据他们的认知特点!在学习上给予适时的指导和帮助!点燃学生智慧和情感的火花!从而激发他们学习数学的兴趣$一%上好起始课$教师要有充沛的感情!从内心到外表!从眼神到动作!都要对数学"对学生饱含热情和挚爱$教师还要有精彩的开场白!如首先祝愿同学们升入高中!开始崭新的高中生活&其次希望大家在成为一名高中生的同时!在思想%身体%知识能力等各方都取得长足发展!而数学就是发展思维%开发智力的一门重要学科’’这样的话语能使学生精神振奋!消除他们对教师的陌生感$同时!为培养学生学习数学的兴趣!教师在课堂上对数学学科的特点作一个简介是很有必要的$!"数学是应用广泛的学科$我国著名数学家华罗庚教授说()宇宙之大!粒子之微!火箭之速!化工之巧!地球之变!生物之谜等!无处不用数学#*不要以为数学离我们很远!在工农业生产中!在日常生活中!特别是在信息时代!处处都离不开它!如银行利率的计算"概率统计的应用’’大量事实说明数学的触角已经伸向世界的各个角落"各个领域$#"数学是思维的学科$有人说过数学是训练思维的体操!高中数学的学习!将使每位学生都具有良好的数学思维习惯$数学思维不仅具有创造性!而且还具有深刻性"严谨性和批判性$$"数学是美丽的学科$过去不少学生认为数学是深奥"枯燥"繁琐的!但事实并非如此!而是如华罗庚所说!数学是)壮丽多彩"千姿百态"引人入胜的*$提到数学美!学生一定感到新奇!教师若能以生动的事例和活泼的语言来阐述!必定能使学生豁然开朗$数学美与音韵美"色彩美"味道美等不一样!它是一种意境美!它具有深远"含蓄等特征!这得用心灵来体验$比如圆!它的美是无以伦比的!圆周上的任何一点与圆心的距离相等!垂直于弦的直线平分弦!任何一条直径都是圆的对称轴!所有圆都是相似的’’数学美令人叫绝"令人叹服!能给人一种很高的精神享受$二"调整学生情绪!使学生尽快适应高中数学的学习$学生刚入学!对学习充满渴望和信心!学习情绪处于高涨状态$这就要求教师在教学中应以保护"发展学生心理优势的原则来实施教学$!"解决入门难问题$数学设计力求低起点"小坡度"精加工!首先把学生引入门!克服畏惧的心理情绪$#"搞清楚学生学习过程中的障碍!保证学生良好的学习情绪$教师在教学中!通过提问"作业等!注意信息反馈!多渠道"多角度了解学生学习的心理现状!发现问题及时解决$$"让每一个学生都吃得饱$教师在教学中应注意对数学教材的处理!如习题的选配!应坚持分层次"由易到难的原则!使学生能体验到收获的充实和快乐$总之!教师应根据学生的心理特点!恰当地引导学生顺利进入高中阶段!这会对他们的学习产生重要的影响!起到不可估量的作用$+责编涵冰,河南教育+6年第期-总第33期,教海拾贝初中生物新课程标准提倡探究性学习!注重教材与现实生活的联系!培养学生运用知识"自主探究的能力$不同的探究内容!可应用不同的探究方法$在带领学生学习)引起生物变异的主要因素*的课题时!笔者带领学生以)向日葵果实大小的变异*为例!对这一问题进行了探究$一"问题的提出生物世界中!不同种类的生物千差万别!同种生物之间也存在着各种各样的差异!这都源于生物的变异$如我们平时吃的向日葵的果实有大小"口味等不同性状上的差异$生物性状变异的例子不胜枚举$那么!引起生物变异的主要因素是什么呢%二"作出假设通过前几节课的学习!学生已经认识到生物的性状是由基因&遗传物质’控制的!性状是可以遗传的$学生分组讨论后!有的学生认为!如果可以遗传的性状是由基因控制的!那么发生变异的性状也是由基因控制的$有的学生根据)南橘北枳*的现象作出假设!生物的变异可能与环境的改变有关系$有的学生认为是两种因素共同作用而引起的$三"制定计划并实施探究+一,材料用具大向日葵果实$(粒!小向日葵果实$(粒!直尺!铅笔!记录本$+二,探究步骤!"测量并记录数据$以小组为单位对两个品种的向日葵果实的长轴进行测量!取得的数据以毫米为单位!四舍五入$在测量时!每组以合适的方式进行$有的用直尺直接测量!有的把向日葵果实放在纸上!两端用铅笔取点!连接线段并测量其长度$每组学生分别对大小两种向日葵果实取!(组数据!并分别求出两个样品的平均值$#"整理数据!绘制图表$以横轴为样品的个数!以纵轴为样品的长度!把两数的相交点连成曲线!即为两个品种向日葵的大小变化曲线$四"结果分析与讨论+一,结果分析从曲线图上可以看出!大向日葵或小向日葵果实的长度都是在一定的长度范围内波动$大向日葵果实长度的平均值+约#$)),大于小向日葵果实长度的平均值+约!*)),!这说明向日葵果实大小的差异是由遗传物质的差异决定的$而基因相同的大向日葵+或小向日葵,的果实也有长有短!这说明向日葵果实大小的差异还受环境因素的影响$+二,讨论!"如果把大向日葵的种子种在贫瘠的土壤中!或把小向日葵的种子种到肥沃的土壤中!它们结出的果实会怎样呢%#"从大向日葵的种子中挑一粒饱满粒大的种子种下去!所获得的果实一定是大的吗%经过同学们的广泛讨论得出一致的结论(首先!生物的变异是由遗传物质决定的&其次!环境的作用也可以使生物的性状发生变异$而单纯由环境引起的变异!如果没有影响到遗传物质!就不会遗传给后代$+责编涵冰,卢岩尤向红520010 0。
高中生物必修2第2节生物变异在生产上的应用课堂练习
第2节生物变异在生产上的应用（1）一、选择题1.纯合高秆(D)抗病(E)水稻和纯合矮秆(d)染病(e)水稻两个纯合子作亲本杂交，在F2中选育矮秆抗病类型，其最合乎理想的基因型在F2中所占比例( )(A)1/16 (B)2/16 (C)3/16 (D)4/162.在红粒高秆麦田里，偶然发现一株白粒矮秆优质小麦，欲在两三年内能获得大量的白粒矮秆麦种，通常用的育种方法是( )(A)基因工程(B)自交育种 (C)人工嫁接 (D)单倍体育种3.动物育种中，用一定剂量的X射线处理精巢渴望获得大量变异个体。
这是因为 ( )(A)合子都是纯合子(B)诱发雄配子发生了高频率的基因突变(C)诱导发生了大量的染色体畸变(D)提高了基因的重组4.上图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图，有关此图叙述不正确的( )(A)图中进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起(B)②过程中发生了非同源染色体的自由组合(C)实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖(D)④过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素5.既要提高农作物的变异频率，又要使后代变异性状较快稳定，可采用( )(A)杂交育种法(B)诱变育种 (C)单倍体育种(D)多倍体育种6.利用激光对DNA进行修复，生物学上称之为 ( )(A)基因突变(B)基因重组(C)基因互换(D)染色体畸变7.诱变育种通常采用的方法是 ( )(A)用射线或激光照射(B)花药离体培养(C)秋水仙素处理萌发的种子(D)人工杂交8.小麦抗锈病(T)对易染病(t)为显性，易倒伏(D)对抗倒伏(d)为显性。
Tt位于一对同源染色体上，Dd位于另一对同源染色体上。
现用抗病但易倒伏纯种和易染病抗倒伏纯种杂交，来培育既抗病又抗倒伏的高产品种。
F2代中，选种的数量大约占F2的( )(A)9/16 (B)3/16 (C)1/16 (D)4/169.第10题中，抗病又抗倒伏个体中，理想基因型是( )(A)DT (B)Dt (C)ddTT (D)Ddtt10.第10题中，F2代中理想基因型应占( )(A)1/3 (B)2/3 (C)1/16 (D)2/1611.第10中，F2代选种后，下一步应( )(A)杂交(B)测交 (C)自交 (D)回交12.下列对基因突变叙述不正确的是( )(A)人们可以定向诱导突变性状，诱变育种能明显缩短育种年限(B)丰富了生物的“基因库”，是生物变异的主要来源(C)突变频率低.且突变性状一般有害，少数有利(D)它是生物进化的重要原因之一13.通过具有相对性状的植株(或动物)杂交培养新品种,主要来自于下列哪种变异( )(A)基因突变(B)染色体结构变异 (C)基因重组(D)染色体数目变异14.甘薯品种是杂合体。
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__________。
2013年高考生物二轮专题突破总复习 第20讲 生物变异在生产上的应用课件 新人教版
____________。
(2)若改良缺乏抗旱性状的小麦品种， 不宜直接采用______的方法进行育种。 (3)由G、H→J过程涉及的生物工程技 术有__________________________。
【解析】
(1)杂交育种的原理是基因
重组，通过杂交使不同亲本的优良性状
集于一体，对于显性基因控制的性状，
第20讲 生物变异在生产上的应用
回归教材夯实双基
一、杂交育种
两个或多个品种 1．含义：有目的地将________________
的优良性状组合在一起，培育出更优良
的新品种。 基因重组 2．原理：___________。
自交 3．方法：连续______、不断选种。 纯合化 杂交 4．过程：______→选择→_________。
④____________________________。
Ⅱ.采用单倍体育种
(1)依据原理是____________。
(2)请用流程图形式写出育种过程(要有
简单文字描述)。
答 案 ： Ⅰ.(1) 基 因 重 组
aabb
(2)AABB 、
两品种各含一个不同的优良性
状
(3)①让AABB和aabb两亲本杂交
A．用于大田生产的优良品种不一定是纯合
子 B．通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛 选培育抗病毒新品种 C．诱变育种可提高突变频率，加速新基因
的产生，从而加速育种进程
D．为了避免对三倍体无籽西瓜年年
制种，可利用植物组织培养快速繁殖
解析：选B。通过植物组织培养技术培
育的脱毒苗没有病毒，但不一定能抗
病毒。
二、诱变育种 物理、化学因素 1．含义：利用_________________诱导 生物发生变异，并从变异后代中选育新
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：
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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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．Aabb
C．AaBb D．AABB
❹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/4
C．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。
图4-2-1中的三组实验是对不同育种方法的探索，下列有关叙述错误的是()
图4-2-1
A．A组用F1获得F2的方法是自交，F2中的矮秆抗病植株中不能稳定遗传的个体数约占2/3
B．B组F2中的矮秆抗病植株还需用一定浓度的秋水仙素处理其萌发的种子，才可以直接用于生产
C．C组γ射线要处理萌发的种子或幼苗
D．通过C组实验过程最不容易达到目的
○14图4-2-2表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，下列有关说法错误的是()
图4-2-2
A．培育品种⑥的最简捷途径是Ⅰ→Ⅴ
B．通过Ⅱ→Ⅳ过程最不容易达到目的
C．Ⅲ→Ⅵ过程的原理是染色体畸变
D．过程Ⅵ为用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
○15育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是诱变育种()
A ．提高了后代的出苗率
B ．提高了后代的遗传稳定性
C ．产生的突变大多是有利的
D ．能提高突变率，以供育种选择
○16
杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法是( ) A ．从子一代中即可选出
B ．从子三代中选出，因为子三代才出现纯合子
C ．既可从子二代中选出，也可从子三代中选出
D ．只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种
○
17在水稻中有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(B)对不抗病(b)为显性。
有两种纯种水稻，一个品种为无芒、不抗病；另一个品种为有芒、抗病，这两对性状独立遗传。
杂交育种法培育无芒、抗病且能稳定遗传的水稻的步骤如下：
无芒、不抗病×有芒、抗病――→a F 1――→b F 2――→c 无芒、抗病且稳定遗传的品种
据此回答：
(1)过程a 叫________，过程b 叫________。
(2)过程c 的处理方法是________________________________________________________________________
____________________________。
(3)F 1的基因型是________，表现型是________。
F 2的无芒、抗病植株中所需品种的基因型是________，在F 2的该表现型中所占的比例为________。
○18
[2015·浙江湖州八校高二联考] 假设A 、b 代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。
现有基因型为AABB 、aabb 的两个品种，为培育出优良新品种AAbb ，可以采用的方
法如图4-2-3所示。
请回答：
图4-2-3
(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方法的原理是__________。
若经过②过程产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的植株理论上有________株。
基因型为A_bb的类型经过过程③自交，子代中符合目的性状的个体中纯合子占________。
(2)过程④⑤的育种原理为______________，过程④常采用______________由AaBb得到Ab个体，过程⑤的处理方法是用________________________________________________________________________。
(3)过程⑥的育种方法叫____________。
其原理为______________。