《杂交育种与诱变育种》课件(新人教必修2).ppt
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1、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6章 从杂交育种到基因工程ks5u精品课件(1 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 。 选择育种选择育种 (2 2)选择育种依据的原理是)选择育种依据的原理是 (3 3)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。 生物的变异生物的变异ks5u精品课件想一想:植物杂交育种的方法想一想:植物杂交育种的方法锈病锈病ks5u精品课件DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不
2、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?深入思考?还有什么育种方法有可能缩短育种年还有什么育种方法有可能缩短育种年限,使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能限,使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用?更迅速在生产实践上得到应用? 引入单倍体育种,将旧知识与新知识联系起引入单倍体育种,将旧知识与新知识联系起来,形成完整来,形成完整知识体系知识体系。单倍体育种单倍体育种P P DDTTDDT
3、Tddttddtt F1 F1 DdTtDdTt 花药离体培养花药离体培养单倍体植株单倍体植株(DT(DT、DtDt、dTdT、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(ddTTddTT)高杆抗病、矮秆易染锈病高杆抗病、矮秆易染锈病 个体(个体(DDTTDDTT、DDttDDtt、ddttddtt) 采收种子留种采收种子留种 ks5u精品课件试一试:动物的杂交育种方法试一试:动物的杂交育种方法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ks5u精品课件长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立
4、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 短折短折思考:要培育出一个能思考:要培育出一个能稳定遗传的动物品种至稳定遗传的动物品种至少要几年?少要几年?ks5u精品课件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。长毛折耳猫长毛折耳猫ks5u精品课件1.什么叫杂交育种? 将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,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
5、。再经过选择和培育,获得新品种的方法。2、杂交育种依据的遗传学原理是什么?基因重组基因重组3、常用的方法是什么?杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交 4、杂交育种有什么优点?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5、你能举出我国在杂交育种方面的成就?结合上述几个实例,请总结结合上述几个实例,请总结出有关杂交育种以下问题?出有关杂交育种以下问题?ks5u精品课件中国黄牛中国黄牛中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛荷斯坦牛荷斯坦牛ks5u精品课件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。杂交后代会出现性状分离现象,育种进程缓慢,过程繁琐杂交育种不能创造新
6、的基因,并且所需杂交育种不能创造新的基因,并且所需时间要长,那有没有能出现意想不到的时间要长,那有没有能出现意想不到的结果,并且需要时间相对要短的育种方结果,并且需要时间相对要短的育种方法呢?法呢?诱变育种诱变育种人工利用人工利用物理因素(如物理因素(如X射线、射线、射线、紫射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生来处理生物,使生物发生基因突变。基因突变。 应用:应用:农作物新品种的培育农作物新品种的培育,新品种具有抗病力强、,新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如产量高、品质好等优点。如“黑农五号
7、黑农五号”大豆,大豆,产量提高了产量提高了16%,含油量比原来提高了,含油量比原来提高了2.5%。 资料:资料:航天技术的发展,使人类利用太空资源的愿望航天技术的发展,使人类利用太空资源的愿望变成了现实。自变成了现实。自19871987年以来,中国利用自己研制的返回年以来,中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了式卫星和神舟号飞船进行了1111次航天育种搭载试验,试次航天育种搭载试验,试验品种达验品种达12001200多种。多种。航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子,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,与地球表面主要差异是微重力太空环境条件很复杂,与
8、地球表面主要差异是微重力(10103 3克克10106 6克)、宇宙射线、重粒子、变化磁场和克)、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产生基因突高真空等,这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变。变。 据统计,航天育种变异率达据统计,航天育种变异率达4 4以上,株高变异为以上,株高变异为40cm40cm30cm30cm,果重变异达,果重变异达7070100100(蔬(蔬菜),生育期变异为菜),生育期变异为3 3天天1010天。天。ks5u精品课件神舟六号神舟六号ks5u精品课件白莲:1994:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲 种子 442442粒,培育出太空莲
9、3 3号等新品 种,亩产 达120120千克,比原品种提高8888,平均粒重 2 22 2克,最大为3 33 3克(原品种平均粒重 为1.11.1克),超过出口莲子标准。1 1 、太空莲太空莲3 3号中有没有产生新基因?号中有没有产生新基因? 2 2、诱发基因突变的条件有哪些?、诱发基因突变的条件有哪些? 3 3、诱变育种有哪些优点?、诱变育种有哪些优点? 4 4、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变?、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变? 答案:答案: 1 1、有新基因产生。、有新基因产生。 2 2、微重力、宇宙射线、重粒子、微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空。变化磁场和高真空。 3
10、3、可以提高突变率,或大幅度、可以提高突变率,或大幅度地改良某些品种。地改良某些品种。 4 4、物理因素、化学因素和生物因素。、物理因素、化学因素和生物因素。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年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素年从自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射射线线、紫外线紫外线照射以及综合处理,培育成了青霉照射以及综合处理,培育成了青霉素高产菌株,目前青霉素的产量已达到素高产菌株,目前青霉素的产量已达到5000060000单位单位/mL。中间为青霉菌,周围是细菌。中
11、间为青霉菌,周围是细菌。ks5u精品课件1、依据什么原理?基因突变基因突变2、常用的方法有哪些?辐射诱变、激光诱变、作物空辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种间技术育种中国首批太空实验育种动物诞生思考思考ks5u精品课件诱变育种的优点是能够提高突变率,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方向难以掌握,突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。ks5u精品课件杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种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通过基因重组,把两个亲本通过
12、基因重组,把两个亲本的优良性状组合在同一个后的优良性状组合在同一个后代中,从而产生符合要求的代中,从而产生符合要求的新类型新类型用人工方法诱发用人工方法诱发基因突变,产生基因突变,产生新性状,创造新新性状,创造新品种或新类型品种或新类型抑制细胞分裂中纺抑制细胞分裂中纺锤体的形成,使染锤体的形成,使染色体的数目加倍后色体的数目加倍后不能形成两个细胞不能形成两个细胞诱导精子直接发育诱导精子直接发育成植株,再用秋水成植株,再用秋水仙素加倍成纯合子仙素加倍成纯合子杂交杂交辐射诱变,激光辐射诱变,激光诱变,空间技术诱变,空间技术育种育种用秋水仙素处理用秋水仙素处理萌发的种子或幼萌发的种子或幼苗苗花药离体
13、培养花药离体培养提高育种频率,提高育种频率,加速育种过程,加速育种过程,或大幅度改良某或大幅度改良某些品种些品种将不同个体的优将不同个体的优良性状,集中于良性状,集中于一个个体上一个个体上抗病植株的抗病植株的育成育成自交后代不发生自交后代不发生性状分离,可缩性状分离,可缩短育种年限(短育种年限(2年)年)器官较大,营养器官较大,营养物质含量高物质含量高发育延迟,结实发育延迟,结实率低率低有利变异少,需有利变异少,需大量处理实验材大量处理实验材料料时间长,需及时时间长,需及时发现优良品种发现优良品种三倍体无子西瓜、三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦八倍体小黑麦青霉素经射线、紫青霉素经射线、紫外线照射以
14、及综合外线照射以及综合处理,培育出青霉处理,培育出青霉素产量很高的菌株素产量很高的菌株小麦高茎(易倒伏)抗小麦高茎(易倒伏)抗锈病的纯种与矮茎(抗锈病的纯种与矮茎(抗倒伏)易染锈病的纯种倒伏)易染锈病的纯种进行杂交,培育出矮茎进行杂交,培育出矮茎抗锈病小麦品种抗锈病小麦品种高度不育,方法高度不育,方法复杂,成活率低复杂,成活率低ks5u精品课件 当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时,一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些:生航时,一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些:生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太物菌种、植物组培苗和
15、作物、植物、花卉种子等。在太空周游了空周游了115115小时小时3232分钟,返回地球后,搭载单位的科分钟,返回地球后,搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。研人员将继续对它们进行有关试验。 回答:回答:(1 1)作物种子从太空返回地面后种植,往往能出现新)作物种子从太空返回地面后种植,往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的的 辐射后,其辐射后,其 发生变异。请预测可能产发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益生的新的变异对人类是否有益? ? ,你判断的理由,你判断的理由是是_。(2 2)试举出这种育种方法的
16、优点:)试举出这种育种方法的优点: 。 宇宙射线等宇宙射线等 基因基因 不一定不一定 基因突变是不定向的基因突变是不定向的 变异频率高,大幅度改良某些性状变异频率高,大幅度改良某些性状 这些题你会做吗?这些题你会做吗?1 1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是:、杂交育种所依据的主要遗传学原理是: A.A.基因突变;基因突变; B.B.基因自由组合;基因自由组合; C.C.染色体交叉互换:染色体交叉互换: D.D.染色体变异。染色体变异。 答答 B 2. .在下列几种育种方法中,可以改变原有基因分子结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:构的育种方法是: A A、杂交育种、
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