第二节第二节 生物变异在生产上的应用生物变异在生产上的应用有位农场主，他有这样两个大棚果园，一个里面有位农场主，他有这样两个大棚果园，一个里面种的番茄是黄果肉的，另一个是种的番茄是黄果肉的，另一个是红果肉红果肉的品种。的品种。红果肉的番茄呢，比较受消费者的喜爱，但是它红果肉的番茄呢，比较受消费者的喜爱，但是它很容很容易感染疾病易感染疾病；黄果肉黄果肉的虽然具有的虽然具有较强的抗病较强的抗病能力，但是一般人们还是比较喜欢红番茄。如何能力，但是一般人们还是比较喜欢红番茄。如何能够得到能够得到既抗病的又是红果肉既抗病的又是红果肉的番茄呢，请问：的番茄呢，请问：你们有哪些方法帮他解决这个问题？你们有哪些方法帮他解决这个问题？易感病、红果肉（易感病、红果肉（SSRR）抗病、黄果肉抗病、黄果肉(ssrr)问题情景问题情景选育出需要的抗病、红果肉品种选育出需要的抗病、红果肉品种杂交育种过程杂交育种过程F3P抗病、黄果肉抗病、黄果肉 ssrr易感病、红果肉易感病、红果肉 SSRRF1易感病、红果肉易感病、红果肉 SsRr 第第1年年F2S_R_S_rr ssR_ssrr抗红抗红第第2年年第第3年年生长生长ssR_ 、ssrr抗红抗红、抗黄抗黄第第4年年 杂杂 交交 选优选优 自交自交自交自交 选优选优雄配雄配子子 SR Sr sR sr单倍体单倍体 SR Sr sR sr单倍体育种过程单倍体育种过程 SSrr ssRR ssrr纯合子纯合子 SSRR抗病、抗病、红果肉红果肉P抗病、黄果肉抗病、黄果肉 ssrr易感病、红果肉易感病、红果肉 SSRRF1易感病、红果肉易感病、红果肉 SsRr 杂杂 交交花药离体培养花药离体培养 秋水仙素秋水仙素筛筛 选选方法方法减数分裂减数分裂P抗病、黄果肉抗病、黄果肉 ssrr易感病、红果肉易感病、红果肉 SSRRF1易感病、红果肉易感病、红果肉 SsRr 选育出需要的抗病、红果肉品种选育出需要的抗病、红果肉品种F2S_R_S_rr ssR_ssrr抗红抗红生长生长ssRRF3减数分裂减数分裂配子配子SRSrsRsr单倍体单倍体 SRSrsRsrSSrrssRRssrr纯合子纯合子SSRR抗病、抗病、红果肉红果肉第第1年年第第2年年第第1年年第第2年年第第3年年第第4年年若从播种到收获种子需要一年若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的抗病、则培育出能稳定遗传的抗病、红果肉的品种至少需要几年红果肉的品种至少需要几年?太太空空番番茄茄诱变育种诱变育种的方法的方法辐射诱变辐射诱变化学诱变化学诱变X射线、紫外线、射线、紫外线、射线等射线等许多化学药剂许多化学药剂问题情景问题情景问题情景问题情景 资资料料分分析析：我我国国运运用用返返回回式式运运载载卫卫星星搭搭载载水水稻稻种种子子，返返回回地地面面后后种种植植，培培育育出出的的水水稻稻穗穗长长粒粒大大，亩亩产产达达600kg600kg，最最高高达达750kg750kg，蛋蛋白白质质含含量量增增加加8%-20%8%-20%，生长期平均缩短生长期平均缩短1010天。请回答：天。请回答：（1 1）水稻产生这种变异的来源是）水稻产生这种变异的来源是_，产生变异，产生变异的原因是的原因是_。 基因突变基因突变 各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。结构发生改变。结构发生改变。结构发生改变。 （2 2）这种方法育种的优点有）这种方法育种的优点有_。能提高突变频率，加速育种进程，并能大幅度能提高突变频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状改良某些性状 诱变育种诱变育种太空育种太空育种空间生命科学：高真空(108pa)微重力(104g)强辐射(尤其是危害性极大的HZE）诱变育种诱变育种太空育种太空育种用于微生物育种用于微生物育种：例如青霉素的选育。：例如青霉素的选育。19431943年年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素2020单位单位/ /mLmL。后来人们对青霉菌多次进行后来人们对青霉菌多次进行X X射线射线、紫外线紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目产菌株，目前青霉素的产量前青霉素的产量已达到已达到50000500006000060000单位单位/ /mLmL。中间为青霉菌，周围是细菌。中间为青霉菌，周围是细菌。 这些题你会做吗？这些题你会做吗？1 1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：、杂交育种所依据的主要遗传学原理是： A.A.基因突变；基因突变； B.B.基因自由组合；基因自由组合； C.C.染色体交叉互换：染色体交叉互换： D.D.染色体变异。染色体变异。 答答 B 2. .在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种方法是：构的育种方法是： A A、杂交育种杂交育种 B B、诱变育种诱变育种 C C、单倍体育种单倍体育种 D D、多倍体育种多倍体育种 答案：答案： 3. 3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农现代农业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：作物的原有性状，其原因是： A A、提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率 B B、产生的突变全部是有利的产生的突变全部是有利的 C C、提高了后代的稳定性提高了后代的稳定性 D D、能提高突变率以供育种选择能提高突变率以供育种选择 答案：答案： B BD D假设现有长毛立耳猫假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEE）和短毛折耳猫（）和短毛折耳猫（bbeebbee），），你能否培育出能稳定遗传的长毛你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（折耳猫（BBeeBBee）？写出育种方案）？写出育种方案（图解）（图解）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试一试：动物育种的方法试一试：动物育种的方法长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEBBEEbbeebbee长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBbeeBBeeBBeeBBeeBBeeBbeeBbeebbeebbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F F1 1间间交配交配选优选优测交测交 F F3 3长毛立耳长毛立耳BbEeBbEe长毛立耳长毛立耳 BbEeBbEe长折长折 短折短折【例例例例】、现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆、现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆、现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆、现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆(D)(D)(D)(D)，抗锈病抗锈病抗锈病抗锈病(T)(T)(T)(T)；另一个纯种小麦的性状是矮杆另一个纯种小麦的性状是矮杆另一个纯种小麦的性状是矮杆另一个纯种小麦的性状是矮杆(d)(d)(d)(d)，易染锈病易染锈病易染锈病易染锈病(t)(t)(t)(t)。两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的、两种育种方法以获得小麦新品种。问：两种育种方法以获得小麦新品种。问：两种育种方法以获得小麦新品种。问：两种育种方法以获得小麦新品种。问：(1)(1)要缩短育种年限，应选要缩短育种年限，应选择的方法是择的方法是_，依据的变异原理，依据的变异原理_；另一种方法的；另一种方法的育种原理是育种原理是_。(2)(2)图中图中和和基因组成分别为基因组成分别为_和和_。(3)(3)(二二) )过程中，过程中，D D和和d d的分离的分离发生在发生在_；（三）过程采用的方法称（三）过程采用的方法称为为_； （四）过程最常用的化学药剂是（四）过程最常用的化学药剂是_,_,这种育种方法的优点是这种育种方法的优点是 。 染色体畸变染色体畸变染色体畸变染色体畸变基因重组基因重组基因重组基因重组 DTDTDTDT ddTTddTT 减数分裂第一次分裂减数分裂第一次分裂减数分裂第一次分裂减数分裂第一次分裂 花药离体培养花药离体培养花药离体培养花药离体培养 秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素 明显的缩短育种年限明显的缩短育种年限明显的缩短育种年限明显的缩短育种年限 【例例】右图纵轴表示青霉菌的菌株数，横轴表右图纵轴表示青霉菌的菌株数，横轴表示青霉菌产生的青霉素产量，曲线示青霉菌产生的青霉素产量，曲线a a表示使用诱变剂表示使用诱变剂前菌株数与产量之间的变化，曲线前菌株数与产量之间的变化，曲线b b、c c、d d表示使用表示使用不同剂量的诱变剂后菌株数与产量之间的变化。请不同剂量的诱变剂后菌株数与产量之间的变化。请根据图回答：根据图回答：(1)(1)从曲线从曲线a a可以看出青霉菌中存在不可以看出青霉菌中存在不同变异类型的个体，有的产生青霉素同变异类型的个体，有的产生青霉素多，有的产生青霉素少。引起这种变多，有的产生青霉素少。引起这种变异的主要来源是异的主要来源是 。(2)(2)曲线曲线b b和和a a相比，说明了相比，说明了 。(3)(3)b b、c c、d 3d 3条曲线比较，说明了条曲线比较，说明了 。 (4)(4)比较比较b b、c c、d 3d 3条曲线的变化，最符合人们的菌株是条曲线的变化，最符合人们的菌株是 ，从中我们可得到什么启示从中我们可得到什么启示? ?基因突变基因突变 诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变，使青霉素的产量提高诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变，使青霉素的产量提高诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变，使青霉素的产量提高诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变，使青霉素的产量提高基因突变具有不定向性基因突变具有不定向性基因突变具有不定向性基因突变具有不定向性 d d d d曲线对应的青霉菌株曲线对应的青霉菌株曲线对应的青霉菌株曲线对应的青霉菌株 人们可以通过反复诱变，不断地从诱变产生的突变中人们可以通过反复诱变，不断地从诱变产生的突变中筛选出高产菌株，从而提高青霉素的产量。筛选出高产菌株，从而提高青霉素的产量。