高中生物必修二6.1《杂交育种与诱变育种》教学ppt课件

第第1 1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种第第6 6章章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程第1节 杂交育种与诱变育种第6章 从杂交育种到基因工程1玉米起源于美洲大陆，玉米起源于美洲大陆，1515世纪传入欧洲，世纪传入欧洲，1616世纪经葡萄世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，经过精心管理和认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。性状的玉米品种。玉米起源于美洲大陆，15世纪传入欧洲，16世纪经葡萄牙传入中2（1）古印第安人培育玉米的方法称为）古印第安人培育玉米的方法称为（2）选择育种的优缺点是）选择育种的优缺点是:优点：技术简单、容易操作。优点：技术简单、容易操作。缺点：选择范围有限，育种周期长。缺点：选择范围有限，育种周期长。选择育种选择育种（1）古印第安人培育玉米的方法称为 选择3选择育种的局限性是：选择育种的局限性是：？能不能将能不能将不同品种不同品种中的优中的优良性状结合在一起？良性状结合在一起？进一步思考进一步思考只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异，在已有的只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品种。性状组合中选育优良品种。选择育种的局限性是：？能不能将不同品种中的优良性状结合在一起4生物的育种育种目的育种目的培育出满足人们生活生产需要的培育出满足人们生活生产需要的优良品种优良品种11原始育种的方法选择育种11在自然状态下选育优良性状的方法11缺点：缺点：11周期长，可选择范围有限生物的育种育种目的原始育种的方法选择育种缺点：5已知小麦的高秆（已知小麦的高秆（D）对矮秆（）对矮秆（d）为显性，抗锈）为显性，抗锈病（病（T）对易染锈病（）对易染锈病（t）为显性，两对性状独立）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？起，又能把双方的缺点都去掉？例例1：植物的杂交育种方法：植物的杂交育种方法一、杂交育种一、杂交育种已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对易染锈6以下是杂交育种的参考方案：以下是杂交育种的参考方案：高抗高抗高抗高抗 矮不抗矮不抗矮不抗矮不抗高抗高抗高抗高抗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：得到思考：得到F1后，要后，要使能稳定遗传的矮抗使能稳定遗传的矮抗品种达到品种达到95%以上，以上，至少要几年？至少要几年？以下是杂交育种的参考方案：高抗 矮不抗7例例2：动物的杂交育种方法：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(BBEE)(BBEE)(BBEE)(BBEE)和短毛折耳猫和短毛折耳猫和短毛折耳猫和短毛折耳猫(bbee)(bbee)(bbee)(bbee)，你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(Bbee)(Bbee)(Bbee)(Bbee)？写出育？写出育？写出育？写出育种方案（图解）种方案（图解）种方案（图解）种方案（图解）3 3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相互交配相互交配选优选优测交测交 长折长折短折短折例2：动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫(BBEE)和81 1、动物杂交育种中纯合、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自子的获得不能通过逐代自交，而应改为交，而应改为测交测交。2 2、比植物杂交育种所需、比植物杂交育种所需年限短年限短。！注意1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改9 应用应用(1)在农业生产中在农业生产中：改良作物品质，提高改良作物品质，提高农作物单位面积产量农作物单位面积产量杂交水稻杂交水稻：从：从19761976年到年到20192019年，年，累计增产粮食累计增产粮食52005200多亿公斤，平均每年多亿公斤，平均每年解决解决60006000万人的粮食问题。万人的粮食问题。应用(1)在农业生产中：杂交水稻：从1976年到2019年10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 荷荷斯坦牛与我国黄牛杂交斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良选育后逐渐形成的优良种。种。泌乳期可达泌乳期可达3030天，天，年产乳量可达年产乳量可达6300kg6300kg以以上。上。中中国国荷荷斯斯坦坦牛牛（2）在家畜、家禽育种中的应用在家畜、家禽育种中的应用杂交育种能否用于原核生物？杂交育种能否用于原核生物？不能，只能用于不能，只能用于有性生殖真核有性生殖真核生物，原核生物不能减数分裂。生物，原核生物不能减数分裂。荷斯坦牛中国黄牛 中国荷斯坦牛 荷斯坦牛与我国黄牛杂11杂交杂交自交自交选优选优自交自交一、杂交育种一、杂交育种杂交育种是将杂交育种是将两个或多个品种的优良性状两个或多个品种的优良性状通通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新新品种品种的方法。的方法。基因重组基因重组3 3、方法：、方法：1 1、概念：、概念：2 2、原理：、原理：小结：小结：4.4.优点：优点：将不同个体中的优良性状集中到将不同个体中的优良性状集中到一个个体上；技术简单一个个体上；技术简单5.5.缺点：缺点：杂交育种不能创造新的基因；育种进程杂交育种不能创造新的基因；育种进程缓慢缓慢，过程繁琐；只能在同种生物之间进行过程繁琐；只能在同种生物之间进行杂交自交选优自交一、杂交育种 杂交育种是将两个12 在杂交育种的过程中运用单倍体育在杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种进程。但是仍种的方法可以显著缩短育种进程。但是仍然不能产生新的基因，应怎样做才能然不能产生新的基因，应怎样做才能产生产生更多可供选择的更多可供选择的新基因新基因呢？呢？在杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著13能提高突变率，产生新基因和能提高突变率，产生新基因和新的性状，加速育种进程。新的性状，加速育种进程。利用物理因素（如利用物理因素（如X X射线，紫外线，激射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。物，使生物发生基因突变。基因突变基因突变3 3、方法：、方法：1 1、概念：、概念：2 2、原理：、原理：4 4、优点：、优点：物理、化学方法处理物理、化学方法处理生物生物，再选择，再选择符合要求的变异类型符合要求的变异类型 5.5.缺点：缺点：诱变育种的方向难以掌握，诱变育种的方向难以掌握，有利变异少有利变异少，诱变体难以集中多个理想性状。诱变体难以集中多个理想性状。举例：二、诱变育种二、诱变育种 能提高突变率，产生新基因和新的性状，加速育种进程。14“黑农五号黑农五号黑农五号黑农五号”大豆大豆大豆大豆 黑龙江农科院用辐射方法处理黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成大豆，培育成“黑农五号黑农五号”大豆大豆品种，品种，含油量比原来的品种提高含油量比原来的品种提高了了2.5%2.5%，大豆产量提高了，大豆产量提高了16%16%。6.应用应用青霉菌高产菌株的选育青霉菌高产菌株的选育19431943年从自然界分离出来的青霉菌只年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素能产生青霉素2020单位单位/mL/mL。后来人们。后来人们对青霉菌多次进行对青霉菌多次进行X X射线、紫外线照射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，产菌株，目前青霉素的产量已达到目前青霉素的产量已达到50000500006000060000单位单位/mL/mL。“黑农五号”大豆 黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成15太空育种技术太空育种技术太空辣椒平均单个重达太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素克，果实中维生素C的含量提的含量提高了高了10%25%；黄瓜；黄瓜1根达根达1米多长；米多长；“航天芝麻航天芝麻1号号”不仅个大，而且单株蒴果达不仅个大，而且单株蒴果达98粒以上；水稻蛋白质含粒以上；水稻蛋白质含量可提高量可提高8.7%12%。太空育种技术16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。1943年从自年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位单位/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射线、紫外线照射以及射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到产量已达到5000060000单位单位/mL。中间为青霉菌，周围是细菌。中间为青霉菌，周围是细菌。用于微生物育种：例如青霉素的选育。1943年从自然界分离出17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数目染色体数目变异变异染色体数目染色体数目变异变异杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法诱变方法诱变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简便，将不同简便，将不同个体的优良性个体的优良性状集中于一个状集中于一个个体上个体上提高变异频率提高变异频率大幅度改良性大幅度改良性状状有利变异少，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、抗性强抗性强获得的新品获得的新品种育性低，种育性低，发育延迟发育延迟育种时间最长育种时间最长三、育种技术比较三、育种技术比较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18育种的方法有多种，各有各的优点，我们育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。各种目的。1 1、如果、如果AAbbAAbb与与aaBBaaBB得到得到AABBAABB，用什么方法，用什么方法快？用什么方法简单？快？用什么方法简单？2 2、如果、如果AAbbAAbb与与aaBBaaBB得到得到aabbaabb，用什么方法，用什么方法既快又简单？既快又简单？灵活创新、实际应用灵活创新、实际应用最简单最简单杂交育种杂交育种最快最快显性后代显性后代单倍体育种单倍体育种隐性后代隐性后代杂交育种杂交育种育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法191、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：203、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215、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227、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23下图是用某种作物的两个品种下图是用某种作物的两个品种和和分别培育出分别培育出 品种的示意图，试分析回答：品种的示意图，试分析回答：AABB E Ab-D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用）用和和培育培育所采用的所采用的D和和F步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用的遗传学原理是。其应用的遗传学原理是 。（2）用）用培育培育所采用的所采用的E和和H步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用的遗传学原理是。其应用的遗传学原理是 。（3）用）用培育培育所采用的所采用的G步骤是步骤是 其遗传学原理是其遗传学原理是 。H杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素处理幼苗处理幼苗染色体变异染色体变异.秋水仙素秋水仙素 处理幼苗处理幼苗染色体变异（多倍体育种）染色体变异（多倍体育种）.下图是用某种作物的两个品种和分别培育出 24作业作业学法大视野学法大视野杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种课时作业。课时作业。作业学法大视野杂交育种与诱变育种课时作业。25END