课题如何提高农作物的产量育种教案Word下载.docx

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假如你是农场经理，如何运用所学生物知识提作物高产量？

同学们我们下面先从农作物栽培和管理上说出常用做法，请同学们打开课本的目录。

学生自主作答，常用的做法有：

（1）光照1。

增加光照强度

2．延长光照时间

3．增加光合作用面积

（2）温度[原因]保证酶的活性；

通常做法，白天温度高，晚上温度底，

有利于有机物的积累。

（3）CO2的供应1。

通风透光

2．增施农家肥，有机肥，微生物分解有机物产生CO2。

3．适量施用碳酸氢氨。

温室大棚用CO2发生器。

（4）O2的供应“中耕松土”促进根对矿质元素的吸收。

（5）合理施肥原因：

不同植物对各种必需的矿质元素的需要量不同，同一种植物在不同的生长发育时期对各种必需的矿质元素需要量不同。

（6）合理灌溉原因：

不同植物对水的需要量不同，同一种植物在不同的生长发育时期对水的需要量不同。

（7）种植方法合理密植，套种、间作、轮作。

（8）中耕松土

（1）促进根的有氧呼吸，对矿质元素的吸收。

（2）促进土壤中分解者的分解作用，为光合作用提供CO2，为植物提供矿质元素。

（3）除去竞争者。

（4）促进固氮菌的固氮作用。

（5）促进硝化细菌的硝化作用。

（6）促进氨化细菌的氨化作用。

（7）抑制反硝化细菌的反硝作用。

【原理】是提高光能利用率，提高农作物的产量。

（9）植物激素的利用：

例：

（1）适时解除农作物的顶端优势现象。

（2）生长素作为除草剂，除去双子叶植物。

（3）乙烯的催熟作用。

（4）生长素能蔬花蔬果，也能落花落果。

（5）培育无籽果实。

（6）圆褐固氮能够分泌生长素，促进植株的生长和果实的发育。

将圆褐固氮菌制成菌剂，施用到土壤中，可以提高农作物的产量。

（7）花生在开花时因大风等因素，没有完成受精作用，如何补救？

〖答〗无法补救。

原因：

（8）辣椒在开花时因大风等因素，没有完成受精作用，如何补救？

〖答〗喷用一定浓度的生长激素，获得无籽果实。

（9）黄麻在开花时因大风等因素，没有完成受精作用，如何补救？

〖答〗多施氮肥，促进茎杆生长。

（10）生物种内、种间关系

（1）病虫害的防治

（1）利用转基因技术、诱变育种等方法培育抗虫作物。

（2）利用天敌捕食关系来消灭害虫。

（3）利用病虫的天然寄生者来消灭。

（4）利用昆虫激素来控制害虫。

（5）利用昆虫趋光性的特点，用黑光灯捕杀。

（2）除去竞争者

（3）合理密植，形成种群优势

（4）生物固氮的生物：

共生固氮菌、自生固氮菌、固氮蓝藻、放线菌

【原理】调整能量流动，避免能量的浪费，使能量最大限度地流向人类最有益的部分。

（11）建立生态农业：

原理：

能量的多级利用，物质的循环再生。

指导思想：

环境与经济协调发展。

（过渡）刚才同学们提出的措施都只能从外因上考虑的，其提高作物的产量是有限度的。

当今世界自然灾害不断，耕地面积减少，人口增加；

我们必须从根本上去解决，并大幅度提高作物产量的方法，————选育优良作物品种。

去年联合国世界粮食署把“世界粮食奖”办发给我国工程院院士“杂交水稻之父”袁隆平，表彰他为世界所作出的贡献。

下面我们来复习育种方法。

请同学们从目录上找出我们讲过的多少育种方法。

学生列举出：

※育种：

方法

原理

过程

优点

缺点

应用

杂交育种

基因重组

杂交→自交→

筛选出符合要求的表现型，通过自交至不发生性状分离为止

使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中与同一个体上，即“集优”

①育种时间长

②局限于同种或亲缘关系较近的个体

用纯种高杆抗病小麦与矮杆不抗病小麦培育矮杆抗病小麦

诱变育种

基因突变

①物理：

紫外线、射线、射线、微重力、激光等处理、再筛选

②化学：

秋水仙素、硫酸二乙酯处理，再选择

提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状

有利变异少，工作量大，需要大量的供试材料

高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种、太空辣椒的培育

单倍体育种

染色体

变异

①先将花药离体培养，培养出单倍体植株②将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子

明显缩短育种年限，加速育种进程

技术复杂

用纯种高杆抗病小麦与矮杆不抗病小麦快速培育矮杆抗病小麦

多倍体育种

用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

植物茎杆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量提高

技术复杂，发育延迟，结实率低，一般只适合于植物

三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻

转基因育种

异源DNA

重组

提取目的基因→装入运载体→导入受体细胞→目的基因的检测与表达→筛选出符合要求的新品种

目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍

技术复杂，安全性问题多

转基因“向日葵豆”，转基因抗虫棉

细胞工

程育种

植物组织培养

细胞的

全能性

外植体—脱分化→愈伤组织—再分化→胚状体→根、芽→植物体

取材少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理

技术复杂，工作量大，操作烦琐

快速繁殖、培育无病毒植株、制人工种子、生产药物

植物体细胞杂交育种

“去壁”→“诱融”→“组培”

克服远缘杂交不亲和的障碍

可育性“白菜－甘蓝”的培育

动物体细胞克隆育种

核移植和胚胎移植

克服了远缘杂交不亲和的障碍，可应用于繁育优良动物，抢救濒危动物

技术要求高

克隆羊“多莉”

营养生殖

育种

扦插、嫁接、压条等

保持植物体的优良性状

长时间生殖导致退化

繁殖花卉和果树等

注：

（1）杂交育种时，杂交在何时？

为什么要杂交？

基因自由组合规律体现在何时？

〖答〗两个纯种亲本杂交，把不同品种上的优良性状组合到一体。

在F1产生配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，在减数分裂的第一次过程中。

（2）为什么诱变育种需要筛选？

〖答〗有利个体少，需大量的供试材料，且其它个体一定要处理死。

育种的优点：

提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状。

（3）单倍体属于何种生殖方式？

〖答〗有性生殖。

（4）转基因育种为什么要筛选？

受体细胞是？

如何培育？

〖答〗有的受体细胞中有转基因，有的没有，方法如抗虫棉，用虫子去吃。

假如检测以导入了抗虫基因，并没有表现其性，做法对目的基因进行修饰，在非编码区。

如受体细胞是体细胞，则用组织培养的方法培育，如是受精卵则，自其正常生长。

假如导入受体细胞的线粒体，会怎样遗传。

在有性生殖中作为了父本将会怎样？

如导入了细胞核中的染色体上，一般其同源染色体的相同位置上没有，又怎样获的纯种？

让其自交，筛选获得纯合子；

或者用单倍体育种的方法育种获得纯合子。

（5）植物体细胞杂交的具体过程？

〖答〗酶解法原生质体融合细胞膜的融合细胞质的融合细胞核的融合借助于膜的流动性细胞壁生成高尔基体

（6）杂交育种和转基因育种的原理相同，有区别吗？

〖答〗杂交育种只能在同一物种或亲缘关系较近的个体中，是在减数分裂时表现的。

转基因育种是可以把不同物种上的优良性状组合，克服了远缘杂交不亲和的障碍，且是人为地定向地改变生物的遗传性状，运用的现代基因工程的技术。

两者的优点是把不同品种的优良形状组合到一起，但杂交育种只能在种内或亲缘关系较近的个体，而转基因育种克服了远缘杂交不亲和的障碍，目的性强，育种周期短。

（7）植物体细胞杂交与杂交育种有何区别？

〖答〗克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了杂交亲本组合范围，且属于无性生殖。

（8）植物组织培养和营养生殖育种，它们的相同优点是？

另外优缺点？

〖答〗植物组织培养和营养生殖育种共同优点：

都保持了母本的优良性状。

植物组织培养的另外优点：

取材少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理，并且快速繁殖、培养无病毒植株。

（9）用纯种高杆抗病小麦与矮杆不抗病小麦培育矮杆抗病小麦我们应用了哪些方法？

〖答〗杂交育种和单倍体育种，在相比之下，单倍体育种明显缩短育种年限，加速育种进程。

（10）假如农场在广州：

种植甘蔗用何种育种法？

〖答〗多倍体育种。

多倍体植物茎杆粗壮。

且为C4植物。

（11）四倍体葡萄的果实比二倍体的品种的大的多，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。

但人们只在实验田栽培而没有推广的？

〖答〗多倍体植物的缺点：

发育延迟，结实率低。

所以希望同学们去努力解决问题。

（12）可育性“白菜－甘蓝”的培育，我们用的植物体细胞培育出了，她具有生长期短、耐热性强和易于贮存等优点。

我们食用茎叶，体细胞中最多有八个染色体组，处于有丝分裂的后期。

但我们培育的“番茄马铃薯”杂种植株却没有在地上结番茄，地下结马铃薯。

〖答〗此技术克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围，却还有许多理论和技术没有决。

同学去解决。

（13）植物体细胞杂交没有使“番茄马铃薯”杂种植株在地上结番茄，地下结马铃薯，同学们大胆地去设想，我们现学的知识能不能解决此问题？

〖答〗用嫁接的方法，即用马铃薯植株做砧木，番茄枝条做接穗，长成的植株可以接出。

一定能行吗？

实践是检验真理的唯一标准，回去做吗！

（14）转基因“向日葵豆”的培育涉及哪些生物技术？

〖答〗基因工程的转基因技术细胞工程的组织培养技术

（15）同学们列举几例？

〖答〗如：

太空辣椒的培育、三倍体无子西瓜、制成人工种子等。

下发练习题，同学们5分钟内完成。

〖附〗巩固复习题：

一、下图为6种不同育种方法的示意图。

据图回答：

（1）图中A至D方向所示的途径表示杂交育种方式，A→B→C的途径表示单倍体育种方式。

这两种育种方式中后者的优越性主要表现在明显缩短育种年限。

（2）B常用的方法为花药离体培养。

（3）E方法所用的原理是基因突变，所用的方法如X射线（或紫外线、激光）、亚硝酸。

我国首位航天员杨利伟乘坐的“神舟”五号载人飞船，其搭载的种子是选用萌发的（而非休眠的）种子，试阐述原因种子萌发后才快速进行细胞分裂，DNA在复制过程中（间期）可能由于某种因素的影响发生基因突变。

（4）C、F过程中最采用的药剂是秋水仙素，其作用原理是在细胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍。

（5）由G到J的过程中涉及的生物工程技术有基因工程和植物组织培养技术。

（6）K过程的实施首先要用纤维素酶等去除细胞壁，之后要加

聚乙二醇（PEG）等试剂诱导融合。

二、下列为几种生物新个体的产生方式的图解

（1）A属于杂交育种育种。

B应用了细胞核移植技术。

C应用了体外受精和胚胎移植技术，如果用于人的繁殖，产生的个体称为试管婴儿。

D应用了胚胎分割移植技术。

E过程称为植物组织培养F育种方式为植物体细胞杂交育种。

H为基因工程，其中应用了转基因技术。

G为诱变育种

（2）属于有性生殖的有A、C、D。

（3）在A～F中，严格地讲，后代的遗传物质来自一个亲本的是E。

（4）能体现高度分化的细胞具全能性的是E过程。

能体现高度分化的细胞核具有全能性的过程是B。

（5）发生了基因重组的是A、C、D、H，发生了染色体变异的是F，发生了基因突变的是G。

（6）能产生新基因的过程是G，能定向的改变生物体基因的技术是H。

（7）在A～F中，与传统繁殖方式相比较，可以加快繁殖速度的是D、E，能克服远缘杂交不亲和的障碍的是F，能使后代保持亲本性状的是B、E。

（8）A中，全能性最高的是受精卵。

B中，新个体的性别与甲相同。

C中，初期胚胎发育所需的营养主要由卵细胞质提供。

D中产生的所有新个体的基本性状是否一致？

一致。

E中所用培养基从物理性质上分应为

固体培养基，需加入14种必需的矿质元素。

F技术目前解决的问题是克服远源杂交的生殖隔离，大大扩展了杂交亲本组合范围

G育种方式的优点提高变异频率，大副度改良生物性状。

H所用的工具有限制性内切酶、DNA连接酶、运载体。

【答案】

一、

（1）杂交单倍体明显缩短育种年限

（2）花药离体培养

（3）基因突变X射线（或紫外线、激光）、亚硝酸

种子萌发后才快速进行细胞分裂，DNA在复制过程中（间期）可能由于某种因素的影响发生基因突变

（4）秋水仙素在细胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍

（5）基因工程植物组织培养技术

（6）用纤维素酶等去除细胞壁聚乙二醇（PEG）

二、

（1）杂交育种细胞核移植体外受精胚胎移植试管婴儿胚胎分割移植植物组织培养植物体细胞杂交基因工程转基因诱变育种

（2）A、C、D

（3）E

（4）EB

（5）A、C、D、HFG

（6）GH

（7）D、EFB、E

（8）受精卵甲卵细胞质一致固体14

克服远源杂交的生殖隔离，大大扩展了杂交亲本组合范围

提高变异频率，大副度改良生物性状

限制性内切酶、DNA连接酶、运载体