高一生物必修2《杂交育种和诱变育种》.ppt

《高一生物必修2《杂交育种和诱变育种》.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一生物必修2《杂交育种和诱变育种》.ppt（24页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、杂交育种的概念：杂交育种的概念：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，获得新品种的方法。原理：原理：基因自由组合定律。基因自由组合定律。优点优点：能集中位于不同品种中的优良性状。能集中位于不同品种中的优良性状。缺点缺点：只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因。只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因。杂交进程缓慢，过程繁琐。杂交进程缓慢，过程繁琐。骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等牲畜不能承担其艰苦的条件下工作。牲畜不能承担其艰苦的条件下工作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的形状与马相似。此外头部短臀

2、部的形状与马相似。此外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛短等而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驴。方面像驴。骡子似驴非驴，似马非马，比骡子似驴非驴，似马非马，比驴、马都高大，耕挽能力也胜过它驴、马都高大，耕挽能力也胜过它们。驴骡出生后一般长到不足们。驴骡出生后一般长到不足10个个月就和它的妈妈能力相等。其后便月就和它的妈妈能力相等。其后便逐渐超过它的妈妈。驴在逐渐超过它的妈妈。驴在46岁时，岁时，才达到其成年体格的才达到其成年体格的95，而驴骡，而驴骡1周岁时即达成年体格的周岁时即达成年体格的90。骡。骡子力气大，能干活，一头体壮的中子力气大，能干活，一头体壮的中型骡，拉木轮大车，能挽重型骡，

3、拉木轮大车，能挽重500公公斤，日行斤，日行3040公里；如套胶轮大公里；如套胶轮大车，行于公路之上，挽重车，行于公路之上，挽重1500公斤公斤不成问题。这是不成问题。这是“杂交优势杂交优势”所给予所给予它的长处。它的长处。例例例例1 1 1 1：小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（D D D D）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（d d d d）为显性，抗锈病）为显性，抗锈病）为显性，抗锈病）为显性，抗锈病（T T T T）对不抗锈病（）对不抗锈病（）对不抗锈病（）对不抗锈病（t t t t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的）为显性，现有纯合的高秆抗锈病

4、的）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（小麦（小麦（小麦（DDTTDDTTDDTTDDTT）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（ddttddttddttddtt），如果你是），如果你是），如果你是），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTTddTTddTT）？）？）？）？想一想：植物杂交育种的方法想一想：植物杂交育种的方法以下是杂交的育种参考方案：以下是杂交的育种参考方案：高抗高抗 矮不抗矮不抗

5、 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 矮不抗矮不抗ddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3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）和短毛折耳猫（）和短毛折耳猫（bbeebbee），），你能否培育出能稳定遗传的长毛折你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（耳猫（BBeeBBee）？写出育种方案（图）？写出育种方案（图解）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BBEEBBEEbbeebbee长立长

6、立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBbeeBBeeBBeeBBeeBBeeBbeeBbeebbeebbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F F1 1间间交配交配选优选优测交测交 F F3 3长毛立耳长毛立耳BbEeBbEe长毛立耳长毛立耳BbEeBbEe长折长折 短折短折 例例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、花色和

7、果形形、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

8、要多少年？的植株最少需要多少年？4年年结合上述几个实例，请总结出结合上述几个实例，请总结出杂交育种的优点和缺点？杂交育种的优点和缺点？一、杂交育种一、杂交育种原理：原理：基因重组基因重组方法：方法：优点：优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即个体上，即“集优集优”,能产生新的基因型。能产生新的基因型。缺点：缺点：育种所需时间较长育种所需时间较长，只能进行本物种或亲缘关系较近，只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交的物种杂交,杂交后代易出现性状分离，杂交后代易出现性状分离，不能克服远缘不能克服远缘杂交不亲合的障碍。杂交不亲合的障碍。应用：

9、应用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦矮秆抗病小麦 杂交杂交自交自交选优选优 自交自交杂交育种不能创造新的基因，杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有没有并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并且能出现意想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种方法需要时间相对要短的育种方法呢？呢？二、诱变育种二、诱变育种 利用物理因素（如利用物理因素（如X X射线，紫射线，紫外线，激光等）或化学因素（如外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。生基因突变。能引起基因突变的方

10、法有三大类：能引起基因突变的方法有三大类：物理方法有：物理方法有：化学方法有：化学方法有：生物方法有：生物方法有：紫外线、紫外线、X X射线、激光等射线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等病毒等病毒等诱变育种诱变育种空间生命科学空间生命科学：高真空高真空(108pa)微重力微重力(104g)强辐射强辐射(危害性极大）危害性极大）“神舟神舟”三号飞船上搭载的三号飞船上搭载的3838种共计种共计200200克克神舟三号神舟三号”飞船从太空带回的试管种苗飞船从太空带回的试管种苗 “神舟神舟”五号搭载育成的巨人南瓜五号搭载育成的巨人南瓜甘肃种植的太空育种的蔬菜甘肃种植的太空育种的蔬菜太空水

11、稻搭载前后株系对比太空水稻搭载前后株系对比太空育种辣椒太空育种辣椒 升载太空磨菇升载太空磨菇升载太空磨菇升载太空磨菇 太空青茄大过小孩头太空青茄大过小孩头 太空育种的食品安全吗？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，目素高产菌株，目前青霉素的产量前青霉素的产量已达到已达到5000060000单位单位/mL。中间为青

12、霉菌，周围是细菌。中间为青霉菌，周围是细菌。问题情景问题情景 资资料料分分析析：我我国国运运用用返返回回式式运运载载卫卫星星搭搭载载水水稻稻种种子子，返返回回地地面面后后种种植植，培培育育出出的的水水稻稻穗穗长长粒粒大大，亩亩产产达达600kg600kg，最最高高达达750kg750kg，蛋蛋白白质质含含量量增增加加8%-20%8%-20%，生生长长期期平平均均缩缩短短1010天天。请请回回答：答：（1 1）水稻产生这种变异的来源是）水稻产生这种变异的来源是_ _，产，产生变异的原因是生变异的原因是_。基因突变基因突变 各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结各种宇宙射线和失重的作用，使基因的

13、分子结构发生改变。构发生改变。（2 2）这种方法育种的优点有）这种方法育种的优点有_。能提高突变频率，加速育种进程，并能大幅能提高突变频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状度改良某些性状 思考与讨论思考与讨论与杂交育种相比，诱变育种有与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？什么办法？诱变育种的优点诱变育种的优点：是能够提高突变率，在：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。较短的时间内获得更多的优良变异类型。是诱发突变的

14、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，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。大诱变后代的群体，增加选择的机会。诱变育种的局限性：诱变育种的局限性：二、诱变育种二、诱变育种原理：原理：基因突变基因突变 方法：方法：物理方法物理方法物理方法物理方法(紫外线、紫外线、紫外线、紫外线、射线、失重等射线、失重等射线、失重等射线、失重等)或化学方或化学方或化学方或化学方法法法法(亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择处理植株，再选择处理植株，

15、再选择处理植株，再选择符合要求的变异类型符合要求的变异类型符合要求的变异类型符合要求的变异类型 优点：优点：产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。缺点：缺点：应用应用:太空辣椒的培育太空辣椒的培育太空辣椒的培育太空辣椒的培育 、青霉菌的选育等、青霉菌的选育等、青霉菌的选育等、青霉菌的选育等微生物的育种方面微生物的育种方面微生

16、物的育种方面微生物的育种方面诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，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。要想克服这些突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些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，增加选择局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。的机会。的机会。的机会。知识归纳总结知识归纳总结 1、4倍体草莓比野生的普通

17、草莓的果实大，营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。养物质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属倍体草莓的培育成功属于（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2.在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约药后，约98的甲虫死了，约的甲虫死了，约2的甲虫生存下来，的甲虫生存下来，生存下来的原因是（）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

18、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BA5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6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秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是（）是（）A.18XXB.18XYB.C.20XXD.18XX或或X

19、Y7根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是（）种方法是（）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BAC【例例】小麦抗锈病小麦抗锈病(T)(T)对易染病对易染病(t)(t)为显性，易倒伏为显性，易倒伏(D)(D)对抗倒伏对抗倒伏(d)(d)为显性。为显性。TtTt位于一对同源染色体上，位于一对同源染色体上，DdDd位于位于另一对同源染色体上。现用抗病但易倒伏纯种和易染病另一对同源染色体上。现用抗病但易倒伏纯种和易染病抗倒伏的纯种品种杂交，来培育既抗病又抗倒伏的高产抗倒伏的纯种品种杂交，来培育既抗病又抗倒伏

20、的高产品种。请回答：品种。请回答：(1)F(1)F2 2代中，选种的数量大约占代中，选种的数量大约占F F2 2的（的（）A.9/16 A.9/16 B.3/16B.3/16 C.1/16 C.1/16 D.4/16 D.4/16(2)(2)抗病又抗倒伏个体中，理想基因型是（抗病又抗倒伏个体中，理想基因型是（）A.DT A.DT B BDt Dt C CddTTddTTD DDdttDdtt(3)F(3)F2 2代中理想基因型应占（代中理想基因型应占（）A.1/3A.1/3 B.2/3 B.2/3 C.1/16C.1/16D.2/16D.2/16(4)F(4)F2 2代选种后，下一步应（代选种

21、后，下一步应（）A A杂交杂交B.B.测交测交C C自交自交 D D回交回交B B CCC【例例】右图纵轴表示青霉菌的菌株数，横轴表右图纵轴表示青霉菌的菌株数，横轴表示青霉菌产生的青霉素产量，曲线示青霉菌产生的青霉素产量，曲线a a表示使用诱变剂表示使用诱变剂前菌株数与产量之间的变化，曲线前菌株数与产量之间的变化，曲线b b、c c、d d表示使用表示使用不同剂量的诱变剂后菌株数与产量之间的变化。请不同剂量的诱变剂后菌株数与产量之间的变化。请根据图回答：根据图回答：(1)(1)从曲线从曲线a a可以看出青霉菌中存在不可以看出青霉菌中存在不同变异类型的个体，有的产生青霉素同变异类型的个体，有的产

22、生青霉素多，有的产生青霉素少。引起这种变多，有的产生青霉素少。引起这种变异的主要来源是异的主要来源是 。(2)(2)曲线曲线b b和和a a相比，说明了相比，说明了 。(3)b(3)b、c c、d 3d 3条曲线比较，说明了条曲线比较，说明了 。(4)(4)比较比较b b、c c、d 3d 3条曲线的变化，最符合人们的菌株是条曲线的变化，最符合人们的菌株是 ，从中我们可得到什么启示从中我们可得到什么启示?基因突变基因突变 诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变，使青霉素的产量提高诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变，使青霉素的产量提高诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变，使青霉素的产量提高诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变，使青霉素的产量提高基因突变具有不定向性基因突变具有不定向性基因突变具有不定向性基因突变具有不定向性 d d d d曲线对应的青霉菌株曲线对应的青霉菌株曲线对应的青霉菌株曲线对应的青霉菌株 人们可以通过反复诱变，不断地从诱变产生的突变中筛选出高人们可以通过反复诱变，不断地从诱变产生的突变中筛选出高产菌株，从而提高青霉素的产量。产菌株，从而提高青霉素的产量。