必修二6.1杂交育种与诱变育种.pptx

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1、第第6 6章章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程第第1 1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种人教版必修2 远在远在古代，美洲印第安人古代，美洲印第安人选择选择和培育了许多和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离的条件下种植的，经过精作祭祀的玉米是在隔离的条件下种植的，经过精心的管理和认真选育，不仅穗大选育出来粒饱，心的管理和认真选育，不仅穗大选育出来粒饱，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。有优良性状的玉米品种。方法方法（汰劣留良）（

2、汰劣留良）局限局限选择范围有限，育种周期长选择范围有限，育种周期长选择育种选择育种学1.概述杂交育种的概念和基本过程。2.阐明人工诱变育种的概念和过程。3.归纳常见的育种方法。学习目标 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）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，现有纯合的高秆抗锈）为显性，现有纯合的高秆抗锈）为显性，现有纯合的高秆抗锈）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦病的小麦病的小麦病的小麦（DDTTDDTT）和矮秆不抗锈病的小麦和矮

3、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），如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种良品种良品种良品种（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

4、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

5、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a.利用杂种优势。主要利用利用杂种优势。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，将杂种一代作为并不要求遗传上的稳定，将杂种一代作为种子种子直接直接利用，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 b.过程：选取双亲过程：选取双亲 c.特点：高产但需年年制种。特点：高产但需年年制种。杂交杂交自交自交选优选优自交自交选优选优

6、显显性性纯纯合合子子品品种种隐隐性性纯纯合合子子品品种种双亲双亲F3自交自交.选出稳定遗传的个体，收获选出稳定遗传的个体，收获种子，扩大推广种子，扩大推广杂交杂交自交自交双亲双亲选出稳定遗传的个体，收获种选出稳定遗传的个体，收获种子，扩大推广子，扩大推广选优选优2 2、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（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEEBBEEBBEE）和）和）和）和短毛折耳猫（短毛折耳猫（短毛折耳猫（短毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee），你能否培育出能），你能否培育出能），你能否培育出能），你能否培育

7、出能稳定遗传的长毛折耳猫（稳定遗传的长毛折耳猫（稳定遗传的长毛折耳猫（稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBeeBBeeBBee）？写出）？写出）？写出）？写出育种方案（图解）育种方案（图解）育种方案（图解）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 短折短折思考思考：动物杂交育种的

8、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培养杂交水稻过程中，他利用了哪袁隆平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：

9、、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

10、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

11、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。二、诱变育种二、诱变育种1 1、太空莲太空莲3 3号中

12、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？1994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

13、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

14、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

15、限性点，谈谈诱变育种的局限性。生物常见育种方法的分析将某二倍体生物的将某二倍体生物的、两个植株杂交，得到两个植株杂交，得到，将，将再做进一步处理，再做进一步处理，如下图所示，据图分析：如下图所示，据图分析：1.是哪种育种方法？是哪种育种方法？中一定有所需要的优良性状吗？中一定有所需要的优良性状吗？诱变育种；诱变育种；中不一定有所需要的优良性状，因为基因突变中不一定有所需要的优良性状，因为基因突变的频率很低，而且是不定向的。的频率很低，而且是不定向的。2.是哪种育种方法？若是哪种育种方法？若的基因型是的基因型是AaBbdd，则，则植株中能植株中能稳定遗传的个体占总数的比例是多少？稳定遗传的个体占

16、总数的比例是多少？3.属于哪种育种方法？秋水仙素的作用机理是什么？属于哪种育种方法？秋水仙素的作用机理是什么？多倍体育种；抑制纺锤体的形成。多倍体育种；抑制纺锤体的形成。4.和和杂交得到的杂交得到的是否可育？为什么？是否可育？为什么？5.的的过过程程利利用用了了什什么么技技术术？中中能能稳稳定定遗遗传传的的植植株株占占总总数数的的比比例例为为多少？多少？是是不不育育的的，因因为为是是三三倍倍体体，减减数数分分裂裂时时染染色色体体联联会会紊紊乱乱，不不能能产产生生正正常常配子。配子。是是花花药药离离体体培培养养技技术术，中中能能稳稳定定遗遗传传的的植植株株占占总总数数的的比比例为例为100%。同

17、同(诱变育种诱变育种)类似类似。6.太空育种和上面哪种育种方法类似？太空育种和上面哪种育种方法类似？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

18、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三、几种主要育种方法的比较三、几种主要育种方法的比较课堂检测课堂检测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

19、 性状开始分性状开始分 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倍体育种原理培育无籽西瓜是利用了单倍体育种原理 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番茄、用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾，子

20、房发育成无籽番茄。花蕾，子房发育成无籽番茄。、用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西、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花粉子房瓜植株，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：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，长成的植株所结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？果实中是否有种子？。b b、三倍体无籽西瓜无性繁殖后，无籽性状是否、三倍体无籽西瓜无性繁殖后，无籽性状是否能遗传？能遗传？若取这植株的枝条扦插，长成的若取这植株的枝条扦插，长成的植株的子房壁细

21、胞含有植株的子房壁细胞含有 个染色体组个染色体组。否否是是是是3 4.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