高中生物必修二杂交育种与诱变育种课件

基因型（改变）基因型（改变）基因型（改变）基因型（改变）+不可遗传变异不可遗传变异可遗传变异可遗传变异环环环环 境（改变）境（改变）境（改变）境（改变）表现型（改变）表现型（改变）表现型（改变）表现型（改变）基因突变基因突变基因突变基因突变基因重组基因重组基因重组基因重组染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异基因型（改变）+不可遗传变异可遗传变异环境（改变）表现型（项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异概念概念时间时间类型类型适用范适用范围围本质本质本质本质自然突变；自然突变；诱发突变诱发突变自由组合型；自由组合型；交叉互换型交叉互换型结构变异；结构变异；数目变异数目变异几乎所有生物几乎所有生物真核生物有性生殖真核生物有性生殖真核生物真核生物碱基对数目或碱基对数目或排列顺序变化排列顺序变化只是基因重新组合只是基因重新组合基因数目或排列基因数目或排列顺序变化顺序变化产生新基因，产生新基因，产生新基因型产生新基因型可能出现新性状可能出现新性状不产生新基因不产生新基因产生新基因型产生新基因型不出现新性状不出现新性状原有性状重新组合原有性状重新组合产生新基因型产生新基因型意义意义育种应用育种应用间期间期减数第一次分裂减数第一次分裂细胞分裂期细胞分裂期多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种项目基因突变基因重组染色体变异概念时间类型适用范围本质本第一节第一节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种第一节杂交育种与诱变育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理处理处理方法方法优点优点缺点缺点实例实例杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理处理方法优点缺点实例一、古代人类的育种方式一、古代人类的育种方式选择育种选择育种原理：原理：利用生物自然环境下的变异，通过长利用生物自然环境下的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。期选择，汰劣留良，培养出优良品种。缺点：缺点：1周期长周期长2可以选择的范围有限可以选择的范围有限一、古代人类的育种方式选择育种原理：利用生九十年代后期，美国学者布朗抛出九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威中国威胁论胁论”，撰文说到下世纪，撰文说到下世纪30年代，中国人口将年代，中国人口将达到达到16亿，到时谁来养活中国，谁来拯救由此亿，到时谁来养活中国，谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机？引发的全球性粮食短缺和动荡危机？九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”，撰文说袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？一种变异的原理？袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（D D D D）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（d d d d）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（T T T T）对不抗锈病（对不抗锈病（对不抗锈病（对不抗锈病（t t t t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（麦（麦（麦（DDTTDDTTDDTTDDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（ddttddttddttddtt），怎样才能），怎样才能），怎样才能），怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（得到矮秆抗病的优良品种（得到矮秆抗病的优良品种（得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTTddTTddTT）？）？）？）？想一想：想一想：锈病锈病小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不以下是杂交的育种参考方案：以下是杂交的育种参考方案：高抗高抗 矮不抗矮不抗 高抗高抗DDTTddttDdTtddTt高抗高抗高不抗高不抗矮抗矮抗矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思考：要培育出思考：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品种至少的植物品种至少要几年？要几年？以下是杂交的育种参考方案：高抗矮不抗 动物杂交育种中纯合子的获得动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交。不能通过逐代自交，而应改为测交。！注意动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而荷斯坦牛荷斯坦牛中国黄牛中国黄牛 中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛 荷斯坦牛与我国黄牛荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可的优良种。泌乳期可达达305305天，年产乳量天，年产乳量可达可达6300kg6300kg以上。以上。荷斯坦牛中国黄牛中国荷斯坦牛荷斯坦牛与我国黄牛杂高中生物必修二杂交育种与诱变育种课件杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点实例实例基因重组基因重组杂交杂交使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上时间长时间长农作物、农作物、家畜家禽家畜家禽杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点实例1、培育纯合子品种、培育纯合子品种2、培育杂合子品种、培育杂合子品种骡的高度、皮毛的均匀度、颈部骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的形状与马相似。此外头和臀部的形状与马相似。此外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驴。毛短等方面像驴。优点：个大，具有驴的负重能力优点：个大，具有驴的负重能力和抵抗能力，有马的灵活性和奔和抵抗能力，有马的灵活性和奔跑能力，比马吃得少，力量大，跑能力，比马吃得少，力量大，是一种省吃能干的役畜是一种省吃能干的役畜缺点：奔跑没有马快，不适合奔缺点：奔跑没有马快，不适合奔跑，也跑，也不能生育。不能生育。1、培育纯合子品种骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的形状与优点：优点：缺点缺点:年年制种年年制种使位于不同个体的优良性状集中使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上于一个个体上杂种优势杂种优势基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。不要求遗传上的稳定，优于两个亲本的现象。不要求遗传上的稳定，将杂种子一代作为种子直接利用。如将杂种子一代作为种子直接利用。如骡子、水稻、玉米等1、培育纯合子品种、培育纯合子品种2、培育杂合子品种、培育杂合子品种优点：缺点:年年制种使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上杂交育种只能利用已有的基因重杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造新的基因。组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐。应怎样做才能进程缓慢，过程繁琐。应怎样做才能产生更多可供选择的新基因？产生更多可供选择的新基因？杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并三、诱变育种三、诱变育种概念：利用物理因素（如概念：利用物理因素（如X X射线，紫外线，激光等）射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。基因突变。三、诱变育种概念：利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点实例实例基因重组基因重组基因突变基因突变杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理方法处理使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率提高变异频率大幅度改良性状大幅度改良性状有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料时间长时间长农作物、农作物、家畜家禽家畜家禽农作物、微生农作物、微生物物,如青霉菌如青霉菌杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点实例太空南瓜太空南瓜太空南瓜太空黄瓜太空黄瓜太空黄瓜高中生物必修二杂交育种与诱变育种课件单倍体育种单倍体育种高皱高皱DDttDDtt杂合高圆杂合高圆DdTtDdTt矮圆矮圆ddTTddTT花药离花药离体培养体培养高圆高圆DTDT矮皱矮皱dtdt高皱高皱DtDt矮圆矮圆dTdT纯合高圆纯合高圆DDTTDDTT纯合矮皱纯合矮皱ddttddtt纯合高皱纯合高皱DDttDDtt纯合矮圆纯合矮圆ddTTddTT单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍二倍体植株二倍体植株单倍体育种高皱DDtt杂合高圆DdTt矮圆ddTT花药离高多倍体育种多倍体育种多倍体育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点实例实例基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异（成倍减少）（成倍减少）染色体变异染色体变异（成倍增加）（成倍增加）杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理方法处理花药离体培养花药离体培养人工诱导染人工诱导染色体加倍色体加倍秋水仙素秋水仙素处理处理使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率提高变异频率大幅度改良性状大幅度改良性状有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料明显缩短育种明显缩短育种年限年限技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合器官大器官大营养高营养高与杂交育种与杂交育种配合；新品配合；新品种发育延迟种发育延迟时间长时间长农作物、农作物、家畜家禽家畜家禽农作物、微农作物、微生物生物农作物，如小农作物，如小麦矮杆抗病麦矮杆抗病农作物，如农作物，如无子西瓜无子西瓜杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点实例缺点缺点实例实例优点优点常用常用方法方法原理原理多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异（成倍减少）（成倍减少）染色体变异染色体变异（成倍增加）（成倍增加）杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理方法处理花药离体培养花药离体培养人工诱导染人工诱导染色体加倍色体加倍秋水仙素秋水仙素处理处理使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率提高变异频率大幅度改良性状大幅度改良性状有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料明显缩短育种明显缩短育种年限年限技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合器官大营养高器官大营养高与杂交育种与杂交育种配合；新品配合；新品种发育延迟种发育延迟时间长时间长农作物、农作物、家畜家禽家畜家禽农作物、微农作物、微生物生物农作物，如小农作物，如小麦矮杆抗病麦矮杆抗病农作物，如农作物，如无子西瓜无子西瓜缺点实例优点常用方法原理多倍体育种单倍体育种诱变育种杂交育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原原理理常常用用方方法法优优点点缺缺点点基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异（成倍减少）（成倍减少）染色体变异染色体变异（成倍增加）（成倍增加）杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理生物方法处理生物花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体秋秋水仙素处理水仙素处理纯种纯种秋水仙素秋水仙素处理处理使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率提高变异频率加速育种进程加速育种进程有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料明显缩短育种明显缩短育种年限，育种时年限，育种时间较短。间较短。技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合各种器官大、各种器官大、营养成分高、营养成分高、抗性强抗性强与杂交育种与杂交育种配合；获得配合；获得的新品种发的新品种发育延迟育延迟育种时间最长育种时间最长杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点基因单倍体育种单倍体育种PDDTTddttF1DdTt花药离体培养花药离体培养单倍体植株单倍体植株(DT、Dt、dT、dt)人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍淘汰高杆易染锈病、淘汰高杆易染锈病、选矮秆抗病的个体（选矮秆抗病的个体（ddTT）高杆抗病、矮秆易染锈病高杆抗病、矮秆易染锈病个体（个体（DDTT、DDtt、ddtt）采收种子留种采收种子留种 单倍体育种课堂小结课堂小结基因重组基因重组将不同个体的优良性状，将不同个体的优良性状，集于一个个体上集于一个个体上杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交时间长，需及时发现优良时间长，需及时发现优良品种品种基因突变基因突变辐射诱变，激光诱变，辐射诱变，激光诱变，空间技术育种空间技术育种提高育种频率，加速育提高育种频率，加速育种过程，或大幅度改良种过程，或大幅度改良某些品种某些品种有利变异少，需大量有利变异少，需大量处理实验材料处理实验材料依据依据原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点应用应用实例实例杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种课堂小结基因重组将不同个体的优良性状，集于一个个体上杂交杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种原理原理优点优点缺点缺点应用应用基因重组基因重组基因突变基因突变可以集中两个亲本可以集中两个亲本的优良性状的优良性状育种年限缩短，改良某些育种年限缩短，改良某些性状性状不能创造出新的不能创造出新的基因基因,育种时间长育种时间长有利不多，需大量处理有利不多，需大量处理小结小结太空辣椒的培育太空辣椒的培育、青霉菌的、青霉菌的选育等微生物的育种方面选育等微生物的育种方面用纯种高秆抗病小麦用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦麦培育矮秆抗病小麦杂交育种诱变育种原理优点缺点应用基因重组基因突变可以集中试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEEBBEEBBEE）和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee），你能否培育），你能否培育），你能否培育），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBeeBBeeBBee）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（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：动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫（BBEE3长毛立耳长毛立耳短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立长折长折短立短立短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折短折短折长折长折长折长折短折短折杂交杂交F1间间交配交配选优选优测交测交 长折长折短折短折3长毛立耳短毛折耳BBE单倍体育种单倍体育种PDDTTddttF1DdTt花药离体培养花药离体培养单倍体植株单倍体植株(DT、Dt、dT、dt)人工诱导加倍人工诱导加倍淘汰高杆易染锈病、淘汰高杆易染锈病、选矮秆抗病的个体（选矮秆抗病的个体（ddTT）高杆抗病、矮秆易染锈病高杆抗病、矮秆易染锈病个体（个体（DDTT、DDtt、ddtt）采收种子留种采收种子留种 单倍体育种 袁隆平（杂交水稻专家）袁隆平（杂交水稻专家）2000年国家最高科学技术奖年国家最高科学技术奖2004年十大感动中国人物之一年十大感动中国人物之一颁奖辞：他是一位真正的耕耘者。当他颁奖辞：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。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。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。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。喜看稻菽千重浪，最是风流袁隆平。详情详情 进行情感教育进行情感教育袁隆平（杂交水稻专家）进行情感教育例例1：现现有有3个个番番茄茄品品种种，A品品种种的的基基因因型型为为AABBdd，B品品种种的的基基因因型型为为AAbbDD，C品品种种的的基基因因型型为为aaBBDD。3对对等等位位基基因因分分别别位位于于3对对同同源源染染色色体体上上，并并且且分分别别控控制制叶叶形、花色和果形形、花色和果形3对性状。请回答：对性状。请回答：（1）如如何何运运用用杂杂交交育育种种方方法法利利用用以以上上3个个品品种种获获得得基基因因型型为为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）的植株？（用文字简要描述获得过程即可）（1）A和和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd的的种子，该种子可长成种子，该种子可长成aabbdd植株植株（2）如如果果从从播播种种到到获获得得种种子子需需要要一一年年，获获得得基基因因型型为为aabbdd的植株最少需要多少年？的植株最少需要多少年？4年年结合上述几个实例，请总结出结合上述几个实例，请总结出杂交育种的优点和缺点？杂交育种的优点和缺点？例1：现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品1、杂交育种所依据的原理是什么、杂交育种所依据的原理是什么A.基因突变基因突变B.基因自由组合基因自由组合C.染色体交叉互换染色体交叉互换D.染色体变异染色体变异2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的另、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的另一个结果是获得一个结果是获得A.纯种纯种B.杂种表现的优势杂种表现的优势C.基因突变基因突变D.染色体变异染色体变异1、杂交育种所依据的原理是什么练习：3、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因、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分子结构的育种方法是A.杂交育种杂交育种B.诱变育种诱变育种C.单倍体育种单倍体育种D.多倍体育种多倍体育种4、现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良、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：某些农作物的原有性状，其原因是：A.提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率B.产生的突变全部是有利的产生的突变全部是有利的C.提高了后代的稳定性提高了后代的稳定性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3、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育5、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物质含量有所增加。质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属于倍体草莓的培育成功属于A.单倍体育种单倍体育种B.多倍体育种多倍体育种C.诱变育种诱变育种D.杂交育种杂交育种6、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约农药后，约98的甲虫死了，约的甲虫死了，约2的甲虫生存的甲虫生存下来，生存下来的原因是下来，生存下来的原因是A.有基因突变产生的抗药性个体存在有基因突变产生的抗药性个体存在B.以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力C.约有约有2的甲虫未吃到沾有农药的叶子的甲虫未吃到沾有农药的叶子D.生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体5、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物质含量有所7、通过诱变育种培育的是、通过诱变育种培育的是A.三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜B.青霉素高产菌株青霉素高产菌株C.二倍体无子番茄二倍体无子番茄D.八倍体小黑麦八倍体小黑麦8、大麻是雌雄异株植物，体细胞中有、大麻是雌雄异株植物，体细胞中有20条染色条染色体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是A.18XXB.18XYC.20XXD.18XX或或XY9、根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种、根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是方法是A.杂交育种杂交育种B.多倍体育种多倍体育种C.单倍体育种单倍体育种D.诱变育种诱变育种7、通过诱变育种培育的是8、大麻是雌雄异株植物，体细胞高中生物必修二杂交育种与诱变育种课件袁隆平袁隆平 一个属于中国一个属于中国也属于世界的名字也属于世界的名字他发起的他发起的“第二次绿色革命第二次绿色革命”给整个人类带来了福音。给整个人类带来了福音。袁隆平袁隆平:农学家、杂交水稻农学家、杂交水稻育种专家。育种专家。1995年当选为年当选为中国工程院院士。中国工程院院士。袁隆平一个属于中国袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。19袁隆平的性格袁隆平的性格袁隆平的性格贡献贡献如今，我国大江南北的农田普遍种如今，我国大江南北的农田普遍种上了袁隆平研制的杂交水稻。杂交水稻上了袁隆平研制的杂交水稻。杂交水稻的大面积推广应用，为我国粮食增产发的大面积推广应用，为我国粮食增产发挥了重要作用。杂交水稻被世界誉为中挥了重要作用。杂交水稻被世界誉为中华民族的华民族的“第五大发明第五大发明”。袁隆平的杂交水稻引起了世界的关袁隆平的杂交水稻引起了世界的关注，许多国家的专家到中国来取经，印注，许多国家的专家到中国来取经，印度、越南等度、越南等20多个国家和地区还引种了多个国家和地区还引种了杂交水稻。袁隆平的努力，也为解决世杂交水稻。袁隆平的努力，也为解决世界粮食短缺问题作出了贡献。界粮食短缺问题作出了贡献。贡献如今，我国大江南北的农田普遍种上了袁隆平高中生物必修二杂交育种与诱变育种课件一一,日本三得利公司利用移植的基因日本三得利公司利用移植的基因和三色紫罗兰中的蓝色色素合成培植出和三色紫罗兰中的蓝色色素合成培植出了世界上第一株蓝色玫瑰。了世界上第一株蓝色玫瑰。玫瑰的栽培历史可以追溯到玫瑰的栽培历史可以追溯到50005000年前，但通过色素呈现出蓝色的玫瑰却年前，但通过色素呈现出蓝色的玫瑰却从来没有出现过。这是因为玫瑰花的基从来没有出现过。这是因为玫瑰花的基因功能缺陷，没有生成翠雀花素所需的因功能缺陷，没有生成翠雀花素所需的酶酶“黄酮类化合物黄酮类化合物35-35-氢氧化酶氢氧化酶”，因此蓝玫瑰被认为是不可能的。，因此蓝玫瑰被认为是不可能的。三得利公司从蓝色三叶草中提取制三得利公司从蓝色三叶草中提取制造蓝色色素的基因，然后注入到玫瑰中，造蓝色色素的基因，然后注入到玫瑰中，使使玫瑰的基因重组玫瑰的基因重组。以新开发玫瑰为杂。以新开发玫瑰为杂交母体，有望使玫瑰的花色更加绚丽多交母体，有望使玫瑰的花色更加绚丽多彩。彩。二，玫瑰还可以通过基因食用。食二，玫瑰还可以通过基因食用。食用玫瑰为蔷薇科蔷薇属，原产中国。目用玫瑰为蔷薇科蔷薇属，原产中国。目前，不仅中国广泛栽培，日本、朝鲜及前，不仅中国广泛栽培，日本、朝鲜及欧美各国也有大量栽培欧美各国也有大量栽培 。在保加利亚，。在保加利亚，玫瑰花还被作为国花，象征着勤劳和智玫瑰花还被作为国花，象征着勤劳和智慧。慧。一,日本三得利公司利用移植的基因和三色紫罗兰中的蓝色色素3 3、用于微生物育种：例如青霉素的、用于微生物育种：例如青霉素的选育。选育。19431943年从自然界分离出来的年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素青霉菌只能产生青霉素2020单位单位/mL/mL。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，培育成照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到产量已达到50000500006000060000单位单位/mL/mL。3、用于微生物育种：例如青霉素的选育。1943年从自然界分离三、诱变育种三、诱变育种概念：利用物理因素（如概念：利用物理因素（如X X射线，紫外线，激光等）射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。基因突变。原理：原理：基因突变基因突变方法：方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。优点：优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多的优良变异类型。的优良变异类型。缺点：缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利变异少，须大量处理实验材料。变异少，须大量处理实验材料。应用：应用：农作物、微生物。如太空作物的培育农作物、微生物。如太空作物的培育、青霉菌的选育、青霉菌的选育等。等。三、诱变育种概念：利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或与杂交育种相比，诱变育与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限的特点，谈谈诱变育种的局限性。要克服这些局限性，可采性。要克服这些局限性，可采取什么办法？取什么办法？思考与讨论（教材P100）与杂交育种相比，诱优点：提高变异的频率，加速育种优点：提高变异的频率，加速育种进程。大幅度地改良某些性状。进程。大幅度地改良某些性状。缺点：难以控制突变方向，无法将缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合，有利性状比较多个优良性状组合，有利性状比较少，需要大量处理实验材料。少，需要大量处理实验材料。办法：扩大诱变后代的群体，增加办法：扩大诱变后代的群体，增加选择机会。选择机会。优点：提高变异的频率，加速育种进程。大幅度地改良某些性状。练习练习:请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是是 。（2 2）用）用6060Co Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是是。（4 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，）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，这种育种原理本获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于质上属于 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，）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，所用方法是培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种练习:请写出下面各项培育方法：单倍体育种诱变育种多倍体诱变育种的应用诱变育种的应用 在作物方面，应用诱变育种我国已培在作物方面，应用诱变育种我国已培育出育出100100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。良品种。1 1、用射线和其他诱变剂处理大豆，培育成、用射线和其他诱变剂处理大豆，培育成了了“黑农五号黑农五号”等新品种。这品种含有改等新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可提高产量可提高产量16%16%，含油量提高，含油量提高2.52.5。诱变育种的应用在作物方面，应用诱变育种我国已培育出12 2、诱变育种除了采用常规的诱变育种方、诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用法外，还采用太空育种太空育种。太空育种太空育种主要是利用返回主要是利用返回式卫星和高空气球能达到式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过的高空环境，通过强辐射、强辐射、微重力和高真空微重力和高真空等条件使等条件使植物种子的基因发生基因植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。突变的作物育种新技术。我国已培育成功我国已培育成功许多太空作物：许多太空作物：2、诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用太空育种。太高中生物必修二杂交育种与诱变育种课件骡是公驴与母马杂交所产生骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马与母驴杂交的后代叫的后代。公马与母驴杂交的后代叫骡。骡。至少在至少在3000年前，在亚洲某年前，在亚洲某些地区人们已经用骡来驮运物品了，些地区人们已经用骡来驮运物品了，现在世界上许多地区仍在使用骡来现在世界上许多地区仍在使用骡来干重活儿。干重活儿。骡能吃苦耐劳，可以在马、驴骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等牲畜不能承担其艰苦的条件下工等牲畜不能承担其艰苦的条件下工作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的形状与马相似。此外头部和臀部的形状与马相似。此外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驴。但由于是杂交的原短等方面像驴。但由于是杂交的原因，公骡的生殖器官因缺少某种激因，公骡的生殖器官因缺少某种激素而不能产生成熟的精子，而母骡素而不能产生成熟的精子，而母骡的生殖器官虽能产生卵细胞，但缺的生殖器官虽能产生卵细胞，但缺乏助孕素，因而卵细胞也不能成熟，乏助孕素，因而卵细胞也不能成熟，骡是没有繁殖后代的能力。骡是没有繁殖后代的能力。骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马与母驴年份年份197820002010种类种类普通水稻普通水稻普通水稻普通水稻&杂交水稻杂交水稻杂交水稻杂交水稻产量产量(吨吨/每公顷）每公顷）3.5单产达到单产达到6.34 预计预计13.5中国于中国于年提出年提出超级杂交水稻培育计划。超级杂交水稻培育计划。推广应用杂交水稻所增产的稻谷每年可养活推广应用杂交水稻所增产的稻谷每年可养活60006000多万多万人口。到人口。到20042004年底止，杂交水稻在中国已累计推广约年底止，杂交水稻在中国已累计推广约3 3亿公顷，增产稻谷约亿公顷，增产稻谷约4.54.5亿吨，成为中国解决粮食问亿吨，成为中国解决粮食问题的题的关键技术关键技术。年份197820002010种类普通水稻普通水稻杂交水稻产量