生物变异的应用
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
微生物的变异原理及应用
微生物的变异原理及应用1. 引言微生物变异是指微生物在自然界或实验条件下经过长期的演化过程中，产生了与亲代微生物有明显遗传差异的后代微生物。
微生物的变异一直是微生物学研究的重要领域，对于理解微生物的遗传变异机制以及应用于实际生产具有重要意义。
2. 微生物变异的原理微生物的变异是由于其基因发生了突变所导致的。
微生物的遗传信息存储在其DNA分子中，当DNA发生突变时，这些变异基因就会在后代中得以保留和传递。
微生物的突变可以分为两种类型：自然突变和诱变突变。
2.1 自然突变自然突变是指在微生物的自然生长过程中产生的突变。
这些突变通常是由DNA 复制错误、化学修饰、或者DNA损伤修复过程中发生的。
自然突变是微生物进化的基础，也是微生物遗传变异的主要来源之一。
2.2 诱变突变诱变突变是指通过人工手段诱导微生物基因发生突变。
这种突变方法可以通过化学物质、物理因素或者基因工程技术来实现。
诱变突变可以加速微生物的遗传变异进程，从而产生更多的变异体，为微生物的应用提供新的可能性。
3. 微生物变异的应用微生物变异的应用广泛涉及到农业、食品工业、药物研发以及环境修复等领域。
下面列举了几个常见的应用案例：3.1 作物育种通过微生物变异技术可以对作物进行改良育种，以获得具有抗病虫害、耐逆性和高产性的新品种。
例如，通过诱变突变可以筛选到抗除草剂的小麦品种，从而降低农药使用量，减少对环境的污染。
3.2 食品发酵工业微生物的变异在食品发酵工业中具有重要的应用价值。
通过对工业菌株进行诱变突变，可以提高其代谢能力和产酶能力，从而提高发酵过程的效率和产量。
例如，诱变突变后的酿酒酵母可以产生更多的酒精，提高酒的酿造效率。
3.3 药物研发微生物变异在药物研发中也起到了重要的作用。
通过诱变突变，可以获得抗生素产生菌株或者高效酶制剂的产生菌株。
这些变异菌株可以用于生产药物原料或者制备酶制剂，为药物研发和生产提供了新的资源。
3.4 环境修复微生物变异技术在环境修复领域也有着广泛的应用前景。
变异的意义及应用
变异的意义及应用变异是指在一群生物个体中出现的遗传性差异。
在生物学中，变异起着非常重要的作用，因为它是进化的基础。
通过变异，生物个体能够适应环境的变化并提高生存能力。
此外，变异在医学研究、农业生产和环境保护等方面也有广泛的应用。
首先，变异对于进化起着重要的作用。
在一个种群中，由于基因突变或基因重组而导致的变异会产生不同的表型特征。
这些不同的特征对于环境的适应性不同，有时会给生物个体带来优势或劣势。
环境中的变化会选择那些适应能力强的个体，使其在下一代中占据主导地位。
这就是自然选择的过程。
通过积累和传递有利的变异，物种能够逐渐进化，适应不断变化的环境。
例如，达尔文的麦哲伦雀被发现在不同的树岛上演化出了不同的喙形状，以适应不同的食物来源。
其次，变异在医学研究中具有重要作用。
许多疾病都与人体基因的变异有关。
通过研究人类基因组，科学家们可以发现某些基因变异会导致某些遗传病的发生。
这些研究能够帮助我们了解疾病的发病机制，并为疾病的诊断和治疗提供新的思路。
例如，BRCA1基因突变与乳腺癌和卵巢癌的风险有关。
了解这种变异可以帮助医生评估患者的风险，并采取预防措施。
此外，变异也为开发新药提供了线索。
例如，某些人体基因的变异在药物治疗反应方面具有重要意义，科学家们可以通过对这些变异的研究，开发出更为精准和有效的个体化药物治疗方案。
第三，变异在农业生产中起着重要作用。
通过人为培育和选择，农业科学家们可以利用植物和动物的变异来培育出更适应环境和生产需求的新品种。
这种方式被称为选择育种。
例如，为了提高庄稼的产量和抗病能力，农业科学家利用选育的方式进行了多年的工作，培育出高产、抗病的新品种。
此外，基因编辑技术的发展使得农业科学家们能够对农作物的基因进行定向编辑，从而达到改良农作物品质的目的。
这种技术被称为基因改良，通过这种方式，农作物的产量、抗逆性、品质等方面可以得到改善。
最后，变异也对环境保护和生物多样性的保护起到重要作用。
生物变异在育种上的应用教学设计
生物变异在育种上的应用教学设计一、概述生物变异是指在物种中个体间存在差异的现象，这些差异可能是由环境、遗传或其他因素引起的。
在农业领域，生物变异能够为育种工作提供丰富的遗传资源，对于改良作物品质和提高产量具有重要意义。
合理利用生物变异在育种上的应用已成为农学教育中不可忽视的重要内容之一。
二、生物变异的基本概念1.生物变异与遗传生物变异是一种普遍存在的现象，它与遗传密切相关。
在育种中，对生物变异现象的深入理解可以帮助我们更好地利用遗传资源，促进优良特征在后代中的稳定传递。
2.生物变异的类型生物变异包括形态上的变异、生理上的变异和行为上的变异等多个方面。
不同的变异类型对育种工作都有一定的指导意义，因此在教学设计中需要重点介绍这些内容。
三、生物变异在育种中的应用1. 构建遗传图谱通过对生物变异的观察和统计分析，可以构建出作物或动物的遗传图谱，帮助育种人员了解不同基因型的分布情况和相关遗传规律。
这对于指导育种工作具有重要意义。
2. 选择育种亲本利用生物变异的信息，可以更准确地选择出适合作为育种亲本的个体，为后代优良特性的遗传提供更好的基因背景。
3. 交换遗传材料通过对生物变异的观察和分析，可以帮助育种人员发现新的遗传变异类型，促进各地区间的遗传材料交流，为育种工作带来更多的可能性。
四、生物变异在育种教学中的应用1. 课程设置在相关农学或生物学专业的课程中，应设置以生物变异在育种中的应用为主题的专门课程。
通过案例分析和实践操作，帮助学生深入了解生物变异对育种工作的指导作用。
2. 教学方法在教学设计中，可以采用多种教学方法，如授课、实验、研讨、实地考察等。
通过多种方式的教学，可以激发学生学习的兴趣，提高他们对生物变异在育种中应用的理解和掌握程度。
3. 实践环节在教学设计中，应设计相关的实践环节。
可以安排学生进行田间考察，观察不同品种或个体间的生物变异现象，帮助他们将理论知识与实际通联起来，加深对生物变异在育种中的应用的理解。
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》 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。
2023年高考生物一轮复习(新人教新高考) 第7单元 第3课时 生物变异在育种上的应用
第3课时 生物变异在育种上的应用课标要求 阐明生物变异在育种上的应用。
1．单倍体育种(1)原理：染色体(数目)变异。
(2)过程(3)优点：明显缩短育种年限，且得到纯合二倍体。
(4)缺点：技术复杂。
2．多倍体育种(1)方法：用秋水仙素或低温处理。
(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。
(3)原理：染色体(数目)变异。
(4)实例：三倍体无子西瓜的培育①两次传粉⎩⎪⎨⎪⎧第一次传粉：杂交获得三倍体种子第二次传粉：刺激子房发育成果实 ②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。
③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。
3．杂交育种(1)原理：基因重组。
(2)过程①培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F 1(即为所需品种)。
②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F 1――→⊗F 2→选出表型符合要求的个体种植并推广。
③培育显性纯合子品种 a ．植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F 1→F 1自交→获得F 2→鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止。
b ．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F 1→F 1雌雄个体交配→获得F 2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F 2个体。
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(4)缺点：获得新品种的周期长。
4．诱变育种 (1)原理：基因突变。
(2)过程(3)优点①可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地改良某些性状。
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
考向一 分析单倍体育种与多倍体育种的应用1．(2022·宁波高三模拟)如图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。
下列有关叙述错误的是( )A．过程①是花药离体培养B．过程②若正常培养，则植株B是单倍体C．过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍，则植株B是二倍体纯合子D．若该过程为单倍体育种，则育种原理是基因重组答案D2．一粒小麦(染色体组AA,2n＝14)与山羊草(染色体组BB,2n＝14)杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形成了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦(4n＝28)。
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生物变异的应用
世界上存在着很多体型巨大的奇怪生物，它们或因为变异或者鲜为人知。
当你见到它们时，估计是兴奋不起来的，面对可怕的巨型生物，你不知道究竟会发生，然而你知道生物变异应用都有哪些吗？
生物变异知识：
（1）根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法
①集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。
②培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种——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。
④若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出现该性状即可。
⑤若实验植物为营养繁殖，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。
⑥若要求克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改变现有性状，则可以选择基因工程育种。
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。
提醒您：都知道引起生物变异的原因是什么，然而为了避免这种变异发生，我们一定要保护环境，多了解一些生态破坏知识和环境污染知识来帮助自己。
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