高中一年级生物必修2第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种课件.ppt

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1、第一节第一节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种（1）古印第安人用什么方法培育玉米的？）古印第安人用什么方法培育玉米的？(P98)（2）选择育种有哪些优点和缺点？）选择育种有哪些优点和缺点？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。选择育种选择育种思考思考:（P98）选择育种选择育种的的局限性局限性是：只能利用生物在自然环境是：只能利用生物在自然环境条件下产生的条件下产生的有限有限变异，在变异，在已有已有的性状组合中选的性状组合中选育优良品种。育优良品种。？能不能将能不能将不同品种不同品种中的优良性状结合中的优良性状结

2、合 在一起？在一起？小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（D D）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（d d）为性，）为性，）为性，）为性，抗锈病（抗锈病（抗锈病（抗锈病（T T）对不抗锈病（）对不抗锈病（）对不抗锈病（）对不抗锈病（t t）为显性，）为显性，）为显性，）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（现有纯合的高秆抗锈病的小麦（现有纯合的高秆抗锈病的小麦（现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTTDDTT）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（ddttddtt），如果），如果），如果），如果 你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗你是育种工作者

3、，怎样才能得到矮秆抗你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗 病的优良品种（病的优良品种（病的优良品种（病的优良品种（ddTTddTT）？）？）？）？一一、杂交育种（杂交育种（P99）思考思考概念概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集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，获得新品种的方法中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。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杂交杂交自交自交选优选优自交自交选优选优1 11、(1)培育显性纯合子的植物杂交育种方

4、案培育显性纯合子的植物杂交育种方案ddTT矮抗矮抗ddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTTF3连续自交，直至不出连续自交，直至不出现性状分离为止。现性状分离为止。如何利用如何利用DDtt和和ddTT获获得得ddtt？若基因若基因D和和T控制优良性状，则用控制优良性状，则用DDtt和和ddTT杂交所获得的后代具有所有的杂交所获得的后代具有所有的优良性状吗？能稳定遗传吗？优良性状吗？能稳定遗传吗？(2)(2)、培育隐性纯合子的植物杂交育种方案、培育隐性纯合子的植物杂交育种方案 选取双亲选取双亲杂交杂交子一代子一代自交自交自交自交子二代子二代从从F2 2中选出符合要求的

5、个体即可推广中选出符合要求的个体即可推广(3)、培育杂合子植株的育种方案培育杂合子植株的育种方案（1 1）利用利用杂种优势杂种优势。主要利用。主要利用F1 1的优良性状，的优良性状，并不要求遗传上的稳定，将杂种一代作为种子并不要求遗传上的稳定，将杂种一代作为种子直直接接利用，如水稻、玉米利用，如水稻、玉米、高梁等高梁等。杂交杂交杂交杂交子一代子一代 （2）过程：选取双亲过程：选取双亲 （3 3）特点：高产但需年年制种。特点：高产但需年年制种。2 2、试试一一试：动物的杂交育种方法试：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（BBEEBBE

6、EBBEEBBEE）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BbeeBBeeB

7、BeeBbeebbeebbee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 短折短折思考思考：动物杂交育种的方法与植物动物杂交育种的方法与植物杂交育种的方法有何区别？杂交育种的方法有何区别？如何鉴别个体的基因型并保种如何鉴别个体的基因型并保种保种动物杂交育种中纯合子获得不能动物杂交育种中纯合子获得不能通过逐代自交，而应改为测交。通过逐代自交，而应改为测交。中国黄牛中国黄牛中中国国荷荷斯斯坦坦牛牛荷斯坦牛荷斯坦牛袁隆平袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪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？基因重组基因重组袁隆平：袁

8、隆平：袁隆平：袁隆平：“超级杂交水稻超级杂交水稻超级杂交水稻超级杂交水稻”1、概念：、概念：。2、原理：、原理：。3、方法：、方法：。4、优点：、优点：。5、缺点：、缺点：。6、应用实例：、应用实例：。如袁隆平。如袁隆平的杂交水稻、中国的荷坦牛等。的杂交水稻、中国的荷坦牛等。是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一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，获得新品种的方法起，再经过选择和培育，获得新品种的方法基因重组基因重组方法简单，容易操作方法简单，容易操作育种进程缓慢，过程烦琐育种进程缓慢，过程烦琐动植物优良品种的选育动植物优良品种的选育特别提醒：特别提醒：杂交

9、育种与杂种优势的区别：杂交育种与杂种优势的区别：主要是利用杂主要是利用杂种种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定（杂合子）。的优良性状，并不要求遗传上的稳定（杂合子）。而杂交育种是为了获得具有稳定优良性状的新品种（纯而杂交育种是为了获得具有稳定优良性状的新品种（纯合子）。合子）。杂交育种不能创造新的基因，并且杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有没有能出现意所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？要短的育种方法呢？诱变育种诱变育种P杂交杂交F1自交自交F2选优选优 自交（或测交）自交（或测交）资料：资料：航天技术的发

10、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航天诱变育种是利用太空的物理环境太空的物理环境作为诱变因子，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太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力微重力（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

11、高真空高真空等，这些等，这些物理条件的综合作用物理条件的综合作用使生物产生基因突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以上以上，株高变异为，株高变异为4040cmcm30cm30cm，果重变异达果重变异达7070100100（蔬菜），（蔬菜），生育期变异为生育期变异为3 3天天1010天。天。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？1

12、994年江西广昌白莲研究所搭载白莲年江西广昌白莲研究所搭载白莲 种子种子 442粒，培粒，培育出太空莲育出太空莲3号等新品号等新品 种，亩产达种，亩产达120千克，比原品种提千克，比原品种提高高88，平均粒重平均粒重22克，最大为克，最大为33克（原品种平均粒克（原品种平均粒重重 为为1.1克），超过出口莲子标准克），超过出口莲子标准。有有微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空。场和高真空。可以提高突变率，或大幅度地改良某可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。些品种。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。1、概念：、概念：。2、处理时

13、期：、处理时期：。3、原理：、原理：。4、诱变因素：、诱变因素：物理因素：物理因素：。化学因素：化学因素：。5、优点：、优点：。6、缺点：基因突变的、缺点：基因突变的 和和 使选使选育工作量大，具有育工作量大，具有 。7、应用：、应用：农作物育种：培育出的新品种具有抗病力强农作物育种：培育出的新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。、产量高、品质好等优点。微生物育种：如青霉菌的微生物育种：如青霉菌的选育。选育。利用物理因素或化学因素来处理生物，使生利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变物发生基因突变正在萌发的种子或幼苗正在萌发的种子或幼苗基因突变基因突变X射线、射线、射线、紫外

14、线、激光等射线、紫外线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯、亚硝酸、硫酸二乙酯、5溴尿嘧啶等溴尿嘧啶等提高突变频率提高突变频率，加速育种进程，加速育种进程不定向性不定向性多害少利多害少利性性盲目性盲目性大幅度改良生物的某些性状大幅度改良生物的某些性状与杂交育种相比，诱变育种有与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性点，谈谈诱变育种的局限性。1属于分子水平上的育种工作的是（属于分子水平上的育种工作的是（）A A、辐射育种辐射育种 B、杂交育种、杂交育种 C、单倍体育种单倍体育种 D、多倍体育种、多倍体育种 A 2 2用激光或亚硝酸处理萌发的种子

15、或幼苗能诱导基因突用激光或亚硝酸处理萌发的种子或幼苗能诱导基因突变变,激光或亚硝酸起作用的时间是有丝分激光或亚硝酸起作用的时间是有丝分裂裂的（的（）A.分裂间期分裂间期 B.分离期的中期分离期的中期 C.分裂期的后期分裂期的后期 D.各个时期各个时期 3人工诱导生物发生基因突变是创造生物新类型的重要人工诱导生物发生基因突变是创造生物新类型的重要方法方法,这是因为（这是因为（）A.易得大量有利突变体易得大量有利突变体 B.可按计划定向改良可按计划定向改良C.变异频率高变异频率高,有利变异较易稳定有利变异较易稳定 D.含含A、B、C三三项项AC类型类型杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种单倍体

16、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缺 点点实例实例将具有不同将具有不同优良性状的优良性状的两亲本杂交两亲本杂交用物理或化学用物理或化学的方法处理生的方法处理生物物花药离体培养花药离体培养用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗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明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高营养含量高育种时间长育种时间长有利变异少需大有利变异少需大量处理供试材料量处理供试材料技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交

17、育种配合只适用于植物只适用于植物基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异基因重组基因重组培育矮培育矮抗小麦抗小麦培育青霉素培育青霉素高产菌株高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮培育矮抗小麦抗小麦几种主要育种方法的比较几种主要育种方法的比较温馨提示：温馨提示：育种的方法有多种，各有各的育种的方法有多种，各有各的优点，我们只有合理的有机结合各种方法，优点，我们只有合理的有机结合各种方法，才能高效的达到各种目的。才能高效的达到各种目的。探究探究：如果水稻的某迟熟（如果水稻的某迟熟（AA)品种品种,那么我那么我们有什么好办法快速的获得早熟们有什么好办法快速的获得早熟品

18、种品种（aa）？）？灵活创新、实际应用灵活创新、实际应用人工诱变人工诱变 +单倍体育种单倍体育种早熟早熟品种品种(aaaa)花药离花药离花药离花药离体培养体培养体培养体培养当年当年就可以培育出优良新品种！就可以培育出优良新品种！迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)杂合杂合子子(AaAa)人工人工诱变诱变 幼苗幼苗 （A）幼苗幼苗（a）秋水仙秋水仙素处理素处理迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)秋水仙秋水仙素处理素处理时间：时间：课堂检测课堂检测1在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？由是什么？（）AF1 基因出现重组基因出现重组 BF1 性状开始

19、分性状开始分 CF2 性状开始分离性状开始分离 DP 基因开始分离基因开始分离2对下列有关实例形成原理的解释对下列有关实例形成原理的解释,正确的是正确的是 （）A无籽番茄的获得是利用了多倍体育种原理无籽番茄的获得是利用了多倍体育种原理 B培育无籽西瓜是利用了单位体育种原理培育无籽西瓜是利用了单位体育种原理 C培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理 D“多莉多莉”羊获得是利用了杂交育种原理羊获得是利用了杂交育种原理CC3.请分析下列两个实验：请分析下列两个实验：、用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的、用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾，子房发育成无籽番

20、茄。番茄花蕾，子房发育成无籽番茄。、用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍、用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉子房发育成无籽西瓜。试问：花粉子房发育成无籽西瓜。试问：a a、番茄的无籽性状是否能遗传？、番茄的无籽性状是否能遗传？若取这番茄植株的枝条扦插，长成的植株若取这番茄植株的枝条扦插，长成的植株所结果实中是否有种子？所结果实中是否有种子？。b b、三倍体无籽西瓜无性繁殖后，无籽性状是、三倍体无籽西瓜无性繁殖后，无籽性状是否能遗传？否能遗传？若取这植株的枝条若取这植株的枝条扦插，长成的植株的子房壁细胞含有扦插，长成的植株

21、的子房壁细胞含有 个染色体组个染色体组。否否有有是是3 （1）A所示过程称所示过程称“克隆克隆”技术，新个体丙的基因型应与亲本中的技术，新个体丙的基因型应与亲本中的_个体相同个体相同.（缬氨酸（缬氨酸GUC；谷氨酰胺；谷氨酰胺CAG；天门冬氨酸；天门冬氨酸GAC）（2）B过程中，由物种过程中，由物种P突变为物种突变为物种P1。在指导蛋白质合成时，。在指导蛋白质合成时，处的氨基酸由处的氨基酸由物种物种P的的_改变成了改变成了_。（3）C过程所示的育种方法叫做过程所示的育种方法叫做_，该方法最常用的作法是在，该方法最常用的作法是在处处_（4）D表示的育种方法是表示的育种方法是_，若要在，若要在F2

22、中选出最符合要求的新品中选出最符合要求的新品种，最简便的方法是种，最简便的方法是_（5）E过程中，过程中，常用的方法是常用的方法是_，与，与D过程相比，过程相比，E方法的突出优点是方法的突出优点是_。甲甲天门冬氨酸天门冬氨酸缬氨酸缬氨酸多倍体育种多倍体育种用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗杂交育种杂交育种从从F2中选出符合要求的个体连续自交，直到得到不发生性状分离为止中选出符合要求的个体连续自交，直到得到不发生性状分离为止花药离体培养花药离体培养明显缩短育种年限明显缩短育种年限4以下分别表示以下分别表示几种不同的育种方几种不同的育种方法，法，请请分析回答分析回答：1

23、1、假设水稻抗病（、假设水稻抗病（R R）对感病（对感病（r r）为显性，高为显性，高杆（杆（T T）对矮杆（对矮杆（t t）为显性。现有纯合的抗病为显性。现有纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻。为了在较短的年限高杆水稻和感病矮杆水稻。为了在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮杆水稻，可采取以内培育出稳定遗传的抗病矮杆水稻，可采取以下步骤：下步骤：将纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂将纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂交种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因型为交种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因型为_的花粉。的花粉。采用采用_的方法得到单倍体幼苗。的方法得到单倍体幼苗

24、。用用_处理单倍体幼苗，使染色体加倍处理单倍体幼苗，使染色体加倍。采用采用_的方法，鉴定出其中的抗病植株。的方法，鉴定出其中的抗病植株。从中选择表现抗病的矮杆植株，其基因型应是从中选择表现抗病的矮杆植株，其基因型应是_。RT,Rt,rT,r t花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素病原体感染病原体感染RRtt 基础巩固基础巩固2 2、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、品品种的示意图，试分析回答：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

25、骤分别是步骤分别是 和和 。其。其应用的遗传学原理是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_。杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离花药离体培养体培养秋水仙素秋水仙素处理幼苗处理幼苗染色体变异（单倍体育种）染色体变异（单倍体育种）秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异（多倍体育种）染色体变异（多倍体育种）H 3：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

26、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形、花色和果形花色和果形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的种子，该种子可长成的种子，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