1、第二节 生物变异在生产上的应用,案例片段一：日本试种出一种奇特的“方形西瓜”。它的培育方法是：当西瓜结果实后，使用方形的模壳把西瓜置于其中，成熟后即呈正方形。它皮青翠、瓤鲜红、汁甜芳香。,通过技术手段，对于生物的一些可遗传变异，人们进行有条件的选育新品种的生物学技术。,育种 breeding,案例片段二：,黄皮西瓜质地比较细，口感更加沙脆，汁多、皮薄、糖份高，比一般西瓜好吃。这种西瓜是2006年的新品种。 每公斤售价高出普通西瓜近一倍。,一、概念：,利用物理、化学因素诱导生物发生变异，从变异后代中选育新品种的过程。,二、原理：,基因突变和染色体畸变,三、方法：,四、优点：,五、缺点：,点滴收获
2、之1：诱变育种,提高“变频”、短时间改良性状、 增强抗逆性,有利个体不多（基因突变一般是有害的），须大量处理供试材料 ，工作量大。,案例片段三： 希望获得早熟抗病的优良品种。,早熟不抗病 （AARR）,晚熟抗病 （aarr）,第1年,第2年,第35年,P,F1,F2,A_R_,A_rr,aaR_,aarr,AArr,杂交育种,早熟不抗病AaRr,需要的早熟抗病品种,一、概念：,利用基因重组的原理，可以有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种。,二、原理：,基因重组,三、方法：,四、优点：,集“优”、简便、技术含量低,五、缺点：,育种时间长,点滴收获之2：杂交育种,第1
3、年,第2年,第35年,P,F1,F2,A_R_,A_rr,aaR_,aarr,AArr,杂交育种,早熟不抗病AaRr,需要的早熟抗病品种,单倍体育种,案例片段四： 希望短时间获得早熟抗病的优良品种。,一、概念：,先用花药离体培养得到单倍体，再用秋水仙素处理的育种方式。,二、原理：,染色体畸变,三、方法：,四、优点：,缩短育种年限、 排除显隐性干扰,五、缺点：,技术复杂、成本高,点滴收获之3：单倍体育种,花药离体培养,aarr,花药离体培养，再秋水仙素处理,六、单倍体植株特点：,小、弱、一般高度不孕,案例片段五： 自古以来，西瓜都是有种子。在炎热的夏季，当人们大嚼味甜多汁的西瓜以消暑解渴之际，却
4、不得不频频地吐出西瓜子，实有厌烦之感。因此，人们早就渴望获得无子西瓜，以除美中不足。但是，这种奇想能够实现吗？,想一想: 1、第一年所结的果实果皮、种皮、胚分别含几个染色体组？ 2、第二年所结的果实果皮、种皮、胚分别含几个染色体组？ 3、三倍体西瓜为什么没有种子？ 4、两次传粉的作用有什么不同？,第一年,第二年,案例片段三：,一、概念：,秋水仙素处理的对象是二倍体或者多倍体，获得多倍体的育种方式。,二、原理：,染色体畸变,三、方法：,杂交 秋水仙素处理,四、优点（多倍体植物）：,五、缺点（多倍体植物）：,点滴收获之4：多倍体育种,器官大、产量高、营养丰富,发育延迟、结实率低、只适用于植物。,六
5、、应用：,三倍体无籽西瓜的培育 异源八倍体小黑麦的培育,案例片段六： 西瓜感染了病毒后，就会出现病毒病。叶色黄绿斑驳，叶面凹凸不平，果实发育不良或形成畸形果。发病较轻时，形成的果实较小。发病严重时可造成田块绝收的现象。目前市场上还缺乏对病毒病有特效的药物，那么应该怎么办呢？,一、概念：,基因工程育种，是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。,二、原理：,基因重组,三、方法：,四、优点:,五、缺点：,点滴收获之5：转基因技术,可按人的意愿改造生物，目的性强 克服远缘杂交不亲和的障碍,六、应用：,抗虫棉、转基因“向日葵
6、豆”、 “转基因超级绵羊”、“转基因超级鲤鱼”,技术复杂，操作要求精细,难度大。,基因重组,基因突变,染色体畸变,染色体畸变,杂交,用物理或化学方法处理生物,花药离体培养单倍体秋水仙素处理纯种,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上,提高变异频率，加速育种进程，,有利变异少，需大量处理供试材料,明显缩短育种年限,技术复杂，需与杂交育种配合，只适用植物,各种器官大、营养成分高、抗性强,只适用于植物,育种时间最长,几种主要育种方法的比较,现有味甘汁多、消暑解渴、稳定遗传的绿皮（G）红瓤（R）小子（e）西瓜品种甲与白皮（g）黄瓤（r）大子（E）西瓜品种乙，三对基因自由
7、组合。已知西瓜的染色体数目（2n=22）根据西瓜的育种流程图回答：,（1）图中过程所用的试剂为 ，通过途径培育无籽 西瓜的方法叫做 ，所结西瓜果实的基因型和表现型 分别为 、 。,（2）通过培育无籽西瓜时所用的试剂为 ， 施用的时机和部位是 。 瓜农用生产的 无籽西瓜比用更受消费者青睐，原因是 。 如果能解决手续繁杂的问题，瓜农们也乐意采用途径生产的优良 品种的无籽西瓜，其优点是 。,秋水仙素,多倍体育种,GGgRRrEee,绿皮红瓤无子,生长素或生长素类似物,未授粉的雌蕊柱头,多倍体植物糖类和蛋白质等营养物质和含量有所增加,省去制种的麻烦,（3）种子公司用品种甲作母本、品种乙作父本，通过途径
8、制 得杂交种F1，待其播种开花后彼此相互授粉，结出的瓜比亲本个 大、味甜、品位高、这是利用了 的原理。将此瓜所 结种子（即F2）留下，来年再种的结果是产量、品质大大下降， 这种现象在遗传学上称 ，这些种子胚的基因型在理论上 有 种。,杂种优势,性状分离,27,（4）通过细胞融合途径形成杂种体细胞时，要使 用 和 两种化学物质。由该杂种细胞形成杂种植株利用了 原理，使用了 技术。 若由杂种植株去获得单倍体植株，需使用的方法是进 行 培养。,（5）为确认上述植株是否是单倍体，应在显微镜下检查根尖 分生区细胞的细胞核，辨明染色体数目。此时应该准备的试剂 是 、_和 ，观察的最 佳时期为 ，看到的染色体数目应是 条。,纤维素酶,聚乙二醇,组织培养,花药离体,植物细胞全能性,95%酒精,15%盐酸,龙胆紫溶液或醋酸洋红,有丝分裂中期,33,（6）通过途径形成的F1的胚乳细胞用组织培养的 方法理论上也能形成西瓜幼苗。对它的根尖镜检， 应 该找到 个染色体组，其中 个来自母本，个来自父本。由它结出的西瓜有籽还是没籽？。,3,2,1,没子,
