杂交育种与诱变育种公开课课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,欢迎指导,永仁一中生物教研组,王宏鸣,第一节 杂交育种与诱变育种,设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况,:,品种,A,籽粒多，但不抗黑粉病；品种,B,籽粒少，但抗黑粉病。,讨论：,你用什么方法把两个品种的优良性状结合在一起，又能去掉缺点？,黑粉病,创设情景,学习目标：,1,简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。（简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。）,2,举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。,3,讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。,学习重点：,遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。,学习难点：,杂交育种和诱变育种的优点和局限性。,确立目标,1,、什么叫杂交育种？杂交育种依据的遗传学原理是什么？,2,、杂交育种常用的方法是什么？杂交育种有什么优点和缺点？,5,、请举出我国在杂交育种和诱变育种方面的成就,?,自学题纲,3,、什么叫诱变育种？诱变育种依据的遗传学原理是什么？,4,、诱变育种常用的方法是什么？优点和缺点各是什么？,6,、你能从原理、常用方法、优点、缺点四个方面列表分析四种育种方法的区别吗,?(,杂交育种和诱变育种,、,单倍体和多倍体育种,),原理：,一、古代人类的育种方式,选择育种,反馈矫正,利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。,育种周期长，可选择的范围有限。,不足：,二、杂交育种,1,、概念,:,杂交育种是将,两个或多个品种的优良性状,通过,交配集中在一起,，再经过选择和培育，获得新品种（,稳定遗传,）的方法。,3,、方法：,2,、原理：,反馈矫正,杂 交,自交,(,选优,自交,),若干次,纯种,基因重组,杂交,F1,间交配,选优,测交,植,物,动,物,5,、不足：,4,、应用：,反馈矫正,可用于,农作物,品质的改良、产量的提高，培育新品种；也用于,家禽、家畜,的育种。,杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，,并不能产生新的基因,；杂种后代出现分离现象，,育种进程缓慢,，过程复杂。,例如：如何利用纯种的高秆抗锈病,(DDRR),和矮秆不抗锈病,(ddrr),的水稻植株获得优良性状且能稳定遗传的品种。,第一步,：先杂交得到高抗植株；,第二步,：让高抗植株自交，后代出现性状分离，从中选择矮抗植株；,第三步,：将矮抗植株连续自交直至不再发生性状分离为止。,P DDRR,ddrr,F1 DdRr,反馈矫正,F1:,DdRr,D_R_,D_rr,ddR_,ddrr,F2,连续自交直至到不再发生性状分离为止,ddRR(,矮抗,),像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种必须连续自交,4,5,代后种子才相对较纯，育种年限至少,5,年。,反馈矫正,杂种优势,：,是指基因型不同的亲本相互杂交产生的,杂种一代,，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。,杂种优势在,F,1,代表现最明显。,例如：我国劳动人民用,马（,64,条染色体）,和,驴（,62,条染色体）,杂交获得体力强大，耐力好的杂种,骡（,63,条染色体）,。,杂种优势主要利用杂种,F,1,代的优良性状，并不要求遗传上的稳定。,需年年制种。如水稻和玉米的,杂优种,，每年农科站都有供应。,反馈矫正,三、诱变育种,（1）概念：人工利用,物理因素（如X射线、,射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）,来处理生物，使生物发生基因突变。,（,2,）优点：,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。,（,3,）应用：,农作物新品种的培育,，新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如,“,黑农五号,”,大豆，产量提高了,16%,，含油量比原来提高了,2.5%,。,反馈矫正,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,。,太空育种,主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过,强辐射、微重力和高真空,等条件使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。,我国已培育成功许多太空作物：,反馈矫正,太空椒 普通椒,反馈矫正,用于微生物育种,：例如,青霉素高产菌株,的选育。,1943,年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素,20,单位,/mL,。后来人们对青霉菌多次进行,X,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,前青霉素的产量,已达到,50000,60000,单位,/mL,。,中间为青霉菌，周围是细菌。,反馈矫正,（,4,）局限性：,（,5,）克服方法：,原因：基因突变是随机不定向的。,讨论：怎样克服？,除了杂交育种和诱变育种之外我们前面还学过什么育种方式？,反馈矫正,诱变育种的,方向,难以掌握,，诱变体,难以集中多个理想性状,。,要想克服这些局限性，可以,扩大诱变后代的群体,，增加选择的机会。,萌发的种子、幼苗,秋水仙素处理,染色体加倍、不分离,多倍体,（,1,）方法,：,用,秋水仙素,处理萌发的,种子或幼苗,（,2,）原理：,秋水仙素能,抑制纺锤体形成,。,人工诱导多倍体育种,:,反馈矫正,二倍体植株,单倍体植株,人工诱导染色体加倍,恢复成二倍体植株,（纯合体）,自交,纯合体,单倍体育种的过程：,花药离体培养,（秋水仙素或低温处理幼苗）,优点：,明显缩短育种年限；自交后代不会发生性状分离。,AaBb,AABB,aaBB,AAbb aabb,AB,aB,Ab ab,反馈矫正,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,基因重组,基因突变,染色体变异（成倍减少）,染色体变异（成倍增加）,杂交,用物理或化学方法处理生物,花药离体培养单倍体秋水仙素处理纯种,秋水仙素处理,使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上,提高变异频率，加速育种进程，,有利变异少，需大量处理供试材料,明显缩短育种年限，育种时间较短。,技术复杂，需与杂交育种配合,各种器官大、营养成分高、抗性强,与杂交育种配合；获得的新品种发育延迟,育种时间最长,讨论总结,1.,60,Co,是典型的,放射源，可用于作物诱变育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种,“,鲁棉,1,号,”,，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。,射线处理后主要引起,，从而产生可遗传的变异。除,射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还有,、,和,。,达标测评,基因突变,x,射线,紫外线,激光,2,、,下列表示某种农作物和两种品种分别培育出三,种品种,根据上述过程,回答下列问题,:,AABB,aabb,AaBb,Ab,AAaaBBbb,AAbb,用和培育所采用的方法,称为,_,方法,称为,_,由,和,培育所依据的原理是,_.,用培育出的常用方法,是,_,由培育成,的过程中用化学药剂,_,处理的幼苗,方法,和,合,称为,_,育种,.,其优点是,_.,由培育出的常用方法是,_,形成的,叫,_,。依据的原理是,_,。,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素,单倍体,明显缩短育种年限,用秋水仙素处理,多倍体,染色体变异,达标测评,达标测评,3,、杂交育种所依据的主要遗传学原理是,（）,A.,基因突变,B.,基因自由组合,C.,染色体交叉互换,D.,染色体变异,B,4.,运用不同生物学原理，可培育出各种符合人类需要的生物品种。下列叙述错误的是（）,A,培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理,B,培育无子西瓜是利用基因重组的原理,C,培育八倍体小黑麦利用的是染色体变异的理,D,培育无子番茄利用的是生长素促进果实发育的原理,B,5,.,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：,A,、杂交育种,B,、诱变育种,C,、单倍体育种,D,、多倍体育种,答案：,6.,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：,A,、提高了后代的出苗率,B,、产生的突变全部是有利的,C,、提高了后代的稳定性,D,、能提高突变率以供育种选择 答案：,B,D,达标测评,7,通过诱变育种培育的是（）,A.,三倍体无子西瓜,B.,青霉素高产菌株,C.,二倍体无子番茄,D.,八倍体小黑麦,8,根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是（）,A.,杂交育种,B.,多倍体育种,C.,单倍体育种,D.,诱变育种,B,C,达标测评,9.,在生产实践和科研中，欲获得无子果实，可利用的方法有（）,人工诱导多倍体育种 人工诱变,单倍体育种 用适当浓度的生长素诱导,A,B,C,D,10.,下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 （）,我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛,A.,B.,C.,D.,A,B,达标测评,敬请指导,