高中生物 第六章 第1节 杂交育种和诱变育种课件 新人教版必修2

袁隆平向世界宣布：袁隆平向世界宣布：“中国完全中国完全能解决自己的吃饭问题，中国还能帮能解决自己的吃饭问题，中国还能帮助世界人民解决吃饭问题助世界人民解决吃饭问题”。第一节第一节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种小麦高秆（小麦高秆（D D）对矮秆（）对矮秆（d d）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（T T）对不抗锈病（对不抗锈病（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麦（麦（DDTTDDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（ddttddtt），如果你是），如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTT）？用遗传图谱表示出来）？用遗传图谱表示出来. .想一想：植物杂交育种的方法想一想：植物杂交育种的方法一一 杂交育种杂交育种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ddTTF3 矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT 或或ddTt杂交杂交自交自交选优选优自交自交选优选优试一试：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（BBEEBBEE）和）和短毛折耳猫（短毛折耳猫（bbeebbee），你能否培育出），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBee）？）？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F3长折长折 短折短折2 2、比植物杂交育种所需年限短。比植物杂交育种所需年限短。注意注意一、概念：一、概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在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，获得新品种的方法。一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 二、依据原理：二、依据原理：基因重组基因重组三、常用方法：三、常用方法：四、优点：四、优点：将不同个体的优良性状集中到一个个体上将不同个体的优良性状集中到一个个体上五、缺点：五、缺点：育种时间长育种时间长杂交育种杂交育种结合上述几个实例，小结如下：结合上述几个实例，小结如下：杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交 有关杂交育种的三点提醒有关杂交育种的三点提醒(1)(1)杂交育种只适用于进行有性生殖的生物。杂交育种只适用于进行有性生殖的生物。(2)(2)杂交育种并非都需要逐代连续自交，杂交育种并非都需要逐代连续自交，如培育隐性纯合子或杂合子。如培育隐性纯合子或杂合子。(3)(3)杂交育种操作简捷，但一般所需时间较长。杂交育种操作简捷，但一般所需时间较长。杂交育种的应用及与单倍体育种的比较杂交育种的应用及与单倍体育种的比较【学而后思学而后思】(1)杂交育种的方法比单倍体育种方法所用的时间一杂交育种的方法比单倍体育种方法所用的时间一定长吗？定长吗？举例说明。举例说明。(2)花药离体培养与单倍体育种是一回事吗？花药离体培养与单倍体育种是一回事吗？提示：提示：不一定不一定。当利用。当利用AAbbAAbbaaBBaaBB培育培育aabbaabb个体时，两者所需时间是一样的。个体时，两者所需时间是一样的。提示：不是。单倍体育种包括两个阶段：花药离体提示：不是。单倍体育种包括两个阶段：花药离体培养成单倍体植株、用秋水仙素处理单倍体幼苗形培养成单倍体植株、用秋水仙素处理单倍体幼苗形成纯合子，故花药离体培养只是单倍体育种的一部成纯合子，故花药离体培养只是单倍体育种的一部分。分。 资料：资料：自自19871987年以来，中国利用自己研制的返回式卫年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了星和神舟号飞船进行了1111次航天育种搭载试验，试验品次航天育种搭载试验，试验品种达种达12001200多种。航天诱变育种是利用太空的物理环境作多种。航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（异是微重力（10103 3克克10106 6克）、宇宙射线、重粒子、克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使生物变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变。据统计，航天育种变异率达产生基因突变。据统计，航天育种变异率达4 4以上，以上，株高变异为株高变异为40cm40cm30cm30cm，果重变异达，果重变异达7070100100（蔬菜），生育期变异为（蔬菜），生育期变异为3 3天天1010天。天。1、概念：、概念： 利用物理因素（如利用物理因素（如射线、射线、射线、紫外线、激射线、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。理生物，使生物发生基因突变。2、依据原理：、依据原理： 基因突变基因突变3、常用方法：、常用方法：辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种4、优点：、优点：可以提高突变率，可以提高突变率，产生新的基因，产生新的基因，加速育加速育种过程，大幅度地改良某些品种种过程，大幅度地改良某些品种,产生前产生前所未有的性状。所未有的性状。5、缺点：、缺点：不定向，有利变异少，须大量处理实验材料不定向，有利变异少，须大量处理实验材料二二 诱变育种诱变育种6、应用：、应用：太空作物的培育太空作物的培育 、青霉菌的选育等。、青霉菌的选育等。 诱变育种的优点是能够诱变育种的优点是能够提高突变率，产生新的基提高突变率，产生新的基因，在较短的时间内获得更多的优良变异类型因，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。 诱变育种的局限性是诱发突变的诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。突变体难以集中多个理想性状。 要想克服这些局限性，可以要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。体，增加选择的机会。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，自交杂交，自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使位于不同个体的优良个体的优良性状集中于性状集中于一个个体上一个个体上提高突变率提高突变率加速育种进程加速育种进程有利变异少，有利变异少，不定向，需大不定向，需大量处理供试材量处理供试材料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结实育延迟结实率低率低育种时间最长育种时间最长练习练习 :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 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、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另一个结果是获得 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 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 5、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养、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。物质含量有所增加。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、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约的农药后，约98的甲虫死了，约的甲虫死了，约2的甲虫生的甲虫生存下来，生存下来的原因是存下来，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可能是水仙素处理，所得植株的染色体组成可能是 A.18XX B. 18XY C. 20XX D.18XX或或XY 9、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10 从事玉米研究的遗传学家有从事玉米研究的遗传学家有3个纯种品系，其基因型分别是甲：个纯种品系，其基因型分别是甲：aaBBCC，乙：，乙：AAbbCC，丙：，丙：AABBcc。假定三对基因是独立分配的，玉米可以自交和杂交，。假定三对基因是独立分配的，玉米可以自交和杂交，由基因由基因a、b、c所决定的性状会提高玉米的市场价值。请回答下列问题：所决定的性状会提高玉米的市场价值。请回答下列问题：(1)获得获得aabbcc个体的杂交方案有多种，请写出其中简便有效的杂交个体的杂交方案有多种，请写出其中简便有效的杂交方案。方案。(如果用遗传图解表示，要有简要说明如果用遗传图解表示，要有简要说明)(2)此杂交育种方案中，此杂交育种方案中，aabbcc表现型个体出现时的概率是表现型个体出现时的概率是。【解析解析】根据题干信息可知，最简便有效的方法是杂交育种，用两个不同的亲本根据题干信息可知，最简便有效的方法是杂交育种，用两个不同的亲本甲、丙进行杂交，所得的后代基因型为甲、丙进行杂交，所得的后代基因型为AaBBCcAaBBCc，第二年再用亲本乙与之杂交，得，第二年再用亲本乙与之杂交，得到的后代基因型为到的后代基因型为AABbCCAABbCC、AABbCcAABbCc、AaBbCCAaBbCC、AaBbCcAaBbCc四种，且比例为四种，且比例为11111111，且只有占且只有占1/41/4的的AaBbCcAaBbCc自交后代才能产生自交后代才能产生aabbccaabbcc，故此育种方案中，故此育种方案中，aabbccaabbcc表现表现型个体出现时概率为型个体出现时概率为1/41/41/41/41/41/41/4=1/2561/4=1/256。