高三生物复习课件必修2第20讲杂交育种与诱变育种.ppt

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1、知识内容考纲要求考纲理解生物变异在育种上的应用了解杂交育种的概念；掌握杂交育种、诱变育种的原理、操作流程及优缺点；总结杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种的异同点；掌握设计杂交育种方案比 较 方 法 杂 交 育 种 人 工 诱 变 育 种 概 念 将 两 个 或 多 个 品种 的 优 良 性 状 通 过_集 中 在 一 起，再 经 过 选择 和 培 育，获 得 新 品 种 的 方 法 诱 变 育 种 是 指 利 用 物 理因 素 或 化 学 因 素 来 处 理 生 物，使 生 物 发 生 _，获 得 新 品 种 的 方 法 原 理 基 因 重 组 基 因 突 变 方 法 杂 交自 交筛

2、选自 交(至 纯 合)辐 射 诱 变、失 重 或 超 重诱 变、激 光 诱 变、化 学 诱 变 等 优 点 使 位 于 不 同 个 体 的优良性状集中于_ 交配基因突变同一个个体加 速 育 种 进 程，提 高_缺 点 不 能 创 造 出 新的 基 因，育 种 进 程 缓 慢，过 程 繁 琐，后 代 易 出 现_有 利 变 异 少，不 利 变 异 多，需 要 大 量的 处 理 实 验 材 料，具 有 很 大 的_应 用 改 良作 物 品 质、提 高 农 作 物 单 位 面 积 产 量 的 常 规 方 法，同时 也 可 用 于 家 禽、家 畜 的 育 种 主 要 应 用 于 农 作 物 和 微生

3、物 育 种 举 例 矮 秆 抗 病 小 麦 的 培 育 高 产 青 霉 素 菌 株 的培育、太空椒的培育不确定性分离现象变异频率 一、不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点 1培育杂合子品种 在 农 业 生 产 上，可 将 杂 交 一 代 作 为 种 子 直 接 利 用，如水稻、玉米等。(1)基本步骤：选取双亲P(、)杂交F1。(2)特点：高产、优质、抗性强，但要每年制种。2培育纯合品种(1)培育隐性纯合子品种的基本步骤选 取 双 亲P(、)杂 交F1自 交F2 选 出 表 现型符合要求的个体种植推广。二、杂种优势和杂交育种 杂 种 优 势 是 生 物 界 普 遍 存 在 的 现 象，是 指

4、基 因型 不 同 的 亲 本 个 体 相 互 杂 交 产 生 的 杂 种 第 一 代，在生 长 发 育 状 况、繁 殖 力、抗 逆 性、产 量 和 品 质 等 一种 或 多 种 性 状 上 优 于 两 个 亲 本 的 现 象。其 表 现 特 点是：杂 种 优 势 不 只 是 一 两 个 性 状 单 独 表 现 出 优 势，而 是 多 个 性 状 优 势 的 综 合 表 现；杂 种 优 势 的 强 弱取 决 于 双 亲 性 状 间 的 互 相 补 充，在 一 定 范 围 内 双 亲的 基 因 型 差 异 越 大，亲 缘 关 系 越 远，杂 种 优 势 就 越明显；杂 种 优 势 与 双 亲 的

5、基 因 型 纯 合 度 有 关，若 双 亲 的基 因 型 纯 合 度 高，F1的 优 势 就 强；杂 种 优 势 只 在F1得 以 表 现，F2、F3等 后 代 由 于 基 因 分 离 而 表 现 衰 退，杂 种 优 势 与 所 处 的 环 境 有 关，F1种 子 只 有 在 适 宜的环境下才能表现出优势。杂 交 育 种 通 常 是 指 把 不 同 遗 传 类 型 的 动 物 或 植 物进 行 交 配，使 优 良 性 状 集 合 于 杂 种 后 代 中，通 过 培 育和 选 择，创 造 出 新 品 种 的 方 法。它 是 动 植 物 育 种 的 基本 方 法 之 一。在 杂 交 育 种 中 应

6、 用 最 为 普 遍 的 是 品 种 间杂 交(两 个 或 多 个 品 种 间 的 杂 交)，其 次 是 远 源 杂 交(种间以上的杂交)。生 产 上，常 常 把 用 杂 交 方 法 培 育 优 良 品 种 或 利 用杂 种 优 势 都 称 为 杂 交 育 种。事 实 上，两 者 之 间 是 有 区别 的。杂 交 育 种 过 程 就 是 要 在 杂 交 后 代 众 多 类 型 中 选留 符 合 育 种 目 标 的 个 体 进 一 步 培 育，直 至 获 得 优 良 性状 稳 定 的 新 品 种。杂 交 育 种 不 仅 要 求 性 状 整 齐，而 且要 求 培 育 的 品 种 在 遗 传 上 比

7、 较 稳 定。品 种 一 旦 育 成，其 优 良 性 状 即 可 相 对 稳 定 地 遗 传 下 去。杂 种 优 势 则 主要 是 利 用 杂 种F1的 优 良 性 状，而 且 不 要 求 遗 传 上 的 稳定。作 物 育 种 上 就 常 常 在 寻 找 某 种 杂 交 组 合，通 过 年年 配 制F1杂 交 种 用 于 生 产 的 办 法，取 得 经 济 性 状，而并不要求其后代还能够保持遗传上的稳定性。三、几种育种方式的比较特别提醒：诱变育种属于分子水平上的育种，只有此育种方式可以产生新基因。一般作物育种可选用杂交育种和单倍体育种，为得到特殊性状，可选择诱变育种或多倍体育种。知识点1：杂交

8、育种的一般过程某 作 物 高 秆(A)对 矮 秆(a)为 显 性，感 病(R)对 抗 病(r)为显 性。A、a 和R、r 是 位 于 非 同 源 染 色 体 上 的 两 对 等 位基 因。今 有 高 秆 抗 病 和 矮 秆 感 病 纯 种，人 们 希 望 利 用杂 交 育 种 的 方 法 在 最 少 的 世 代 内 培 育 出 矮 秆 抗 病 新 类型。应该采取的步骤是：(1)_；(2)_；(3)_。【思 路 点 拨】考查运用自由组合定律进行杂交育种的过程。杂交育种能有目的地把不同个体的优良性状进行重新组合，从而培育出合乎要求的新品种。杂交育种的过程是优良亲本杂交自交筛选优良品种，至少需要3年

9、的时间，一般还需要12年的纯化，共需45年的时间才有可能培育出一个新品种。本题要求培育矮秆抗病(aarr)是双隐性个体，能稳定遗传，所以直接在F2中选取，不需要纯化。【答案】(1)让纯种高秆抗病和纯种矮秆感病的两个品种进行杂交得到F1(2)F1自交得到F2(3)在F2群体中选出矮秆抗病的植株【举 一 反 三】苹 果 的 红 果 皮(A)和 绿 果 皮(a)为 一 对 相 对 性 状，圆 形 果(R)和 扁 形 果(r)是 另 一 对 相 对 性 状，两 对 性 状 遗 传 遵循 基 因 的 自 由 组 合 定 律。假 若 现 有 红 圆、红 扁、绿 圆 三 个纯系品种，请设计一个培育绿色扁形果

10、的杂交实验。(1)选择杂交的两个亲本P1、P2，应是红扁和绿圆。(2)P1P2F1，然 后 如 何 处 理？让F1自 交。这 种 处 理 得到的后代表现型有红圆、红扁、绿圆、绿扁。(3)能否直接从F2中选出所培育的品种？请说明理由。能，因为绿扁都为隐性性状，一旦出现必定是纯合子。【思 路 点 拨】依题意，要培育出绿扁，要有绿果皮和扁形果性状的组合，因此选用红扁、绿圆两个纯系品种杂交。杂交后得双杂合的红圆F1，让F1自交，得到红圆、红扁、绿圆、绿扁四种表现型，其中绿扁为双隐性个体，直接可得到。【规 律 方 法】解答此种类型题目时不要一味套用连续自交的方法，要看清楚选育的是什么品种。若是选育双隐性

11、个体，F1自交一次后即可得到能稳定遗传的符合要求的品种。若是选育显性品种，一般都会有连续自交不断纯化的过程。知识点2：诱变育种(2010 宣 城 模 拟)我 国“神 舟 七 号”载 人 飞 船 成 功 发 射 升 空时，随“神 七”一 起 遨 游 太 空 的 有 珙 桐、鹅 掌 楸 的 种 子 各50克，这 是 我 国 首 次 进 行 珍 稀 濒 危 林 木 航 天 诱 变 育 种 实验。下列有关太空育种的说法不正确的是()A 太空育种常选萌发的种子或幼苗作为实验材料B 太 空 育 种 是 利 用 太 空 微 重 力、强 辐 射 等 因 素 诱 发 基因突变C 太空育种不一定就能获得人们所期望

12、的优良性状D 若 改 良 缺 乏 某 种 抗 病 性 的 植 物 品 种，不 宜 采 用 太 空育种【思 路 点 拨】太空育种的原理是基因突变，在萌发的种子或幼苗中，细胞分裂旺盛，易发生突变。由于基因突变具有低频性、不定向性和弊多利少性，故经太空育种不一定就能获得人们所期望的优良性状。基因突变可能会产生新性状(如抗病性)。【举 一 反 三】浙 江 培 育 出“原 丰 早”水 稻，是 以“科 学6号”为 基 础，经 过 反 复 诱 变 选 育 出 的 新 品 种，既 保 持 了原 品 种 的 特 性，又 提 前45天 成 熟，且 产 量 比 成 熟 期 相同的其他品种高10%以上。此事实说明()

13、A 两个品种经过杂交迅速选育出更优良的品种B 通过诱变育种可以定向培育出更优良的品种C 诱 变 育 种 可 以 提 高 基 因 突 变 率，从 中 选 育 出 优 良 的品种D 诱 变 育 种 就 是 运 用 了 染 色 体 变 异 的 原 理 进 行 的 育种C【思 路 点 拨】诱变育种的原理是基因突变，基因突变是不定向的，可以提高突变频率，从中选育出优良的品种。知识点3：几种育种方法的综合运用有 两 个 纯 种 的 小 麦，一 个 为 高 秆(D)抗 锈 病(T)；另 一个 为 矮 秆(d)易 染 锈 病(t)，这 两 对 性 状 独 立 遗 传，用 两种育种方法培育矮秆抗锈病的新品种。(

14、1)方法一的步骤如下：高 秆 抗 锈 病 矮 秆 不 抗 锈 病F1F2稳 定 遗 传 的 矮 秆 抗 锈病品种。过程a 叫_，过程b叫_。过程c 的处理方法是_。F1的 基 因 型 是 _，表 现 型 是_，矮 秆 抗 锈 病 新 品 种 的 基 因 型 应 是_。(2)方法二的步骤如下：高 秆 抗 锈 病矮 秆 不 抗 锈 病F1配 子 幼 苗 植 株选 择 合适的植株。过 程d叫_过 程，过 程e 是 指_；过 程 f 是 _过 程；过 程 g是 指_，此过程最常用的物质是_。(3)育 种 方 法 一 叫 _育 种，方 法 二 叫_育种。【思 路 点 拨】(1)将小麦两个品种的优良性状通

15、过杂交集中在一起，培育矮秆抗锈病新品种的方法叫做杂交育种。其中a过程叫做杂交，产生的F1基因型为DdTt，表现型为高秆抗锈病。过程b叫做自交，目的是获取表现型为矮秆抗锈病的小麦品种(ddT_)，因为此过程后代会发生性状分离，所以要想得到稳定遗传的植株必须经过c，即连续自交和筛选，直至后代无性状分离。(2)在单倍体育种中为使优良性状结合在一起，也必须先进行杂交，d过程叫杂交，产生的F1基因型为DdTt，表现为高秆抗锈病。为了培育稳定遗传的个体，要对F1减数分裂形成的配子进行离体培养得到单倍体幼苗，最后再用秋水仙素对单倍体幼苗进行加倍处理，得到符合要求的植株。【答 案】(1)杂交自交不断种植和观察

16、，直到选出稳定的矮秆抗锈病新品种DdTt高秆抗锈病ddTT(2)杂交减数分裂花药离体培养人工诱导染色体加倍秋水仙素(3)杂交单倍体【规律方法】将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。要求快速育种，可运用单倍体育种。要求大幅度改良某一性状，使之出现前所未有的性状，可用诱变育种和杂交育种相结合的方法。要求提高品种质量，提高营养物质的含量，可运用多倍体育种。【举 一 反 三】(2010 江 苏 海 门 期 末)下 图 表 示 培 育 某 高品质小麦的几种方法，据此有关叙述正确的是()A 要 获 得yyRR，b过 程 需 要 进 行 不 断 杂 交 来 提 高 纯合率B a、c 过 程 都 可 以 用 一 定 浓 度 秋 水 仙 素 处 理 萌 发 的种子C a 过程因出现在筛选yR 后，从而明显缩短育种年限D 图中yR 植株的获得需要通过植物组织培养D【思 路 点 拨】图中a、b、c三种育种的方式分别是单倍体育种、杂交育种和多倍体育种。A项中要获得yyRR，b过程应该需要进行不断自交来提高纯合率；B项中a过程因为是单倍体育种，yR为单倍体植株，不可能有种子，因此也就不能用一定浓度秋水仙素处理萌发的种子；C项中的筛选应在对单倍体植株染色体加倍后进行。