生物必修二杂交育种与诱变育种ppt课件.ppt

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1、必修必修2 2遗传与进化遗传与进化 第第6 6章从杂交育种到基因工程章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一、选择育种一、选择育种 1.1.概念概念:是指在生产实践中，挑选品质好的个体来是指在生产实践中，挑选品质好的个体来传种的育种方法。传种的育种方法。2.2.实例：实例：3.3.缺点：缺点：育种周期长，可选择育种周期长，可选择的范围有限。的范围有限。印地安人选择和培育印地安人选择和培育出许多穗大粒饱的玉出许多穗大粒饱的玉米。米。二、杂交育种二、杂交育种 1.1.概念：概念：杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通杂交育种

2、是将两个或多个品种的优良性状通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，获过交配集中在一起，再经过选择和培育，获过交配集中在一起，再经过选择和培育，获过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。得新品种的方法。得新品种的方法。得新品种的方法。2.2.原理：原理：基因重组基因重组基因重组基因重组P高秆抗病高秆抗病 DDTTDDTT矮秆感病矮秆感病 ddttddttF1高秆抗病高秆抗病 DdTtDdTtF2D_T_D_T_ D_ttD_tt ddT_ddT_ ddttddttddTTddTT第第1年年第第2年年第第36年年U矮秆抗病品种矮秆抗病品种矮秆抗病

3、矮秆抗病U矮秆抗锈病小麦品种的培育。矮秆抗锈病小麦品种的培育。矮秆抗锈病小麦品种的培育。矮秆抗锈病小麦品种的培育。3.3.实例：实例：4.4.应用：应用：（1 1 1 1）在农业生产中，改良作）在农业生产中，改良作）在农业生产中，改良作）在农业生产中，改良作物品质，提高农作物产量物品质，提高农作物产量物品质，提高农作物产量物品质，提高农作物产量如如如如:矮杆抗病小麦矮杆抗病小麦矮杆抗病小麦矮杆抗病小麦（2 2 2 2）用于家畜、家禽的育）用于家畜、家禽的育）用于家畜、家禽的育）用于家畜、家禽的育种种种种如：中国荷斯坦牛如：中国荷斯坦牛如：中国荷斯坦牛如：中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛（中国黑白花牛）

4、是我国中国荷斯坦牛（中国黑白花牛）是我国奶牛的主要品种，分布全国各地。中国奶牛的主要品种，分布全国各地。中国荷斯坦牛是将国外的荷斯坦荷斯坦牛是将国外的荷斯坦-弗里生牛弗里生牛引进后，在我国经过长期驯化，与当地引进后，在我国经过长期驯化，与当地黄牛进行杂交和选育，逐渐形成优良种。黄牛进行杂交和选育，逐渐形成优良种。这种牛泌乳期可达这种牛泌乳期可达305天，年产乳量可天，年产乳量可达达6300kg以上。以上。中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛5.5.缺点：缺点：（1 1 1 1）只能利用已有基因的重）只能利用已有基因的重）只能利用已有基因的重）只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新组，按需选择，并不

5、能创造新组，按需选择，并不能创造新组，按需选择，并不能创造新的基因；的基因；的基因；的基因；（2 2 2 2）杂交后代会出现性状分）杂交后代会出现性状分）杂交后代会出现性状分）杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程离现象，育种进程缓慢，过程离现象，育种进程缓慢，过程离现象，育种进程缓慢，过程繁琐。繁琐。繁琐。繁琐。例例1为获为获得得纯纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下合高蔓抗病番茄植株，采用了下图图所示的方法：所示的方法：图图中两中两对对相相对对性状独立性状独立遗传遗传。据。据图图分析，不正确的是分析，不正确的是()A过过程程的自交代数越多，的自交代数越多，纯纯合高蔓抗病植株的比例越高合高

6、蔓抗病植株的比例越高B过过程程可以取任一植株的适宜花可以取任一植株的适宜花药药作培养材料作培养材料C过过程程包括脱分化和再分化两个包括脱分化和再分化两个过过程程D图图中中筛选过筛选过程不改程不改变变抗病基因抗病基因频频率率D三、诱变育种三、诱变育种 1.1.概念：概念：利用物理因素（如利用物理因素（如利用物理因素（如利用物理因素（如x x x x 射线，射线，射线，射线，射线、紫外射线、紫外射线、紫外射线、紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫线，激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫线，激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫线，激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）处理生物，使生物发生基因酸二乙

7、酯等）处理生物，使生物发生基因酸二乙酯等）处理生物，使生物发生基因酸二乙酯等）处理生物，使生物发生基因突变。突变。突变。突变。2.2.原理：原理：基因突变基因突变基因突变基因突变3.3.优点：优点：提高变异的频率，在较短的时间内获得更提高变异的频率，在较短的时间内获得更提高变异的频率，在较短的时间内获得更提高变异的频率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。多的优良变异类型。多的优良变异类型。多的优良变异类型。难以控制突变的方向；难以控制突变的方向；难以控制突变的方向；难以控制突变的方向；无法将多个优良性状组合；无法将多个优良性状组合；无法将多个优良性状组合；无法将多个优良性状组合；需大量处理

8、供试材料。需大量处理供试材料。需大量处理供试材料。需大量处理供试材料。4.4.缺点缺点：5 5.应用：应用：（1 1 1 1）农作物育种）农作物育种）农作物育种）农作物育种如：黑农五号大豆如：黑农五号大豆如：黑农五号大豆如：黑农五号大豆(产量提高产量提高产量提高产量提高16%16%16%16%、含油量提高、含油量提高、含油量提高、含油量提高2.5%)2.5%)2.5%)2.5%)（2 2 2 2）微生物育种）微生物育种）微生物育种）微生物育种如：如：如：如：青霉素高产菌株青霉素高产菌株青霉素高产菌株青霉素高产菌株 (20(20(20(20单位单位单位单位/ml50000/ml50000/ml5

9、0000/ml50000单位单位单位单位/ml)/ml)/ml)/ml)（3 3 3 3）太空育种）太空育种）太空育种）太空育种例例2.下列关于育种的叙述中，正确的是下列关于育种的叙述中，正确的是 A用物理因素诱变处理可提高突变率用物理因素诱变处理可提高突变率 B诱变育种和杂交育种均可形成新的基因诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 C三倍体植物不能由受精卵发育而来三倍体植物不能由受精卵发育而来 D诱变获得的突变体多数表现出优良性状诱变获得的突变体多数表现出优良性状A例例3.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生微重力等

10、，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是说法正确的是 A.太空育种产生的突变总是有益的太空育种产生的突变总是有益的 B.太空育种产生的性状是定向的太空育种产生的性状是定向的 C.太空育种培育的植物是地球上原本不存太空育种培育的植物是地球上原本不存在的在的 D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的样的D例例4.普通小麦中有高秆抗病（普通小麦中有高秆抗病（TTRR）和矮秆易感病）和矮秆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对

11、同源染色体上。实验小组利用不同的方法进于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：行了如下三组实验：请分析回答：请分析回答：（1）A组由组由F1获得获得F2的方法是的方法是 ，F2矮杆抗病植矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占株中不能稳定遗传的占 。（2）、三类矮杆抗病植株中，最可能产生不三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是育配子的是 类。类。自交自交2/3II（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法是小麦新品种的方法是 组，原因是组，原因是 。（4）通过矮杆抗病）通过矮杆抗病获得矮杆抗病小麦新品种的方获得矮杆抗病小麦新

12、品种的方法是法是 。获。获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占 C基因突变发生基因突变发生的频率极低的频率极低秋水仙素（或低温）诱导染色体加倍秋水仙素（或低温）诱导染色体加倍100%例例5如如图图所所示示，科科研研小小组组用用60Co照照射射棉棉花花种种子子，诱诱变变当当代代获获得得棕棕色色(纤纤维维颜颜色色)新新性性状状，诱诱变变1代代获获得得低低酚酚(棉棉酚酚含含量量)新新性性状状。已已知知棉棉花花的的纤纤维维颜颜色色由由一一对对基基因因(A、a)控控制制，棉棉酚酚含含量量由由另另一一对对基因基因(B、b)控制，两控制，两对对基因独立基因独立遗传遗传。(1)两两

13、个个新新性性状状中中，棕棕色色是是_性性状状，低低酚酚是是_性性状。状。(2)诱诱变变当当代代中中，棕棕色色、高高酚酚的的棉棉花花植植株株的的基基因因型型是是_，白色、高酚的棉花植株的基因型是白色、高酚的棉花植株的基因型是_。显性显性隐性隐性AaBBaaBb(3)棕棕色色棉棉抗抗虫虫能能力力强强，低低酚酚棉棉产产量量高高。为为获获得得抗抗虫虫高高产产棉棉花花新新品品种种，研研究究人人员员将将诱诱变变1代代中中棕棕色色、高高酚酚植植株株自自交交，每每株株自交后代种植在一个自交后代种植在一个单单独的区域，从独的区域，从 的的区区域域中中得得到到纯纯合合棕棕色色、高高酚酚植植株株。请请你你利利用用该

14、该纯纯合合体体作作为为一一个个亲亲本本，再再从从诱诱变变1代代中中选选择择另另一一个个亲亲本本，设设计计一一方方案案，尽尽快快选选育育出出抗抗虫虫高高产产(棕棕色色、低低酚酚)的的纯纯合合棉棉花花新新品品种种(用用遗遗传传图图解和必要的文字表示解和必要的文字表示)。不发生性状分离不发生性状分离(或全为棕或全为棕色棉，或没有出现白色棉色棉，或没有出现白色棉)四、八种主要育种方法的比较四、八种主要育种方法的比较原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用杂交杂交育种育种诱变诱变育种育种单倍体单倍体育种育种基因基因重组重组基因基因突变突变染色染色体变体变异异杂交杂交自自交交选优选优自交自交使不同个体的使

15、不同个体的优良性状集中优良性状集中于一个个体中于一个个体中提高突变提高突变 率、创造新率、创造新的变异类型的变异类型明显缩明显缩短育种短育种进程进程育种时育种时间长间长技术复杂，技术复杂，须与杂交须与杂交育种配合育种配合培育矮培育矮秆抗病秆抗病小麦小麦快速培育快速培育矮秆抗病矮秆抗病小麦小麦高产青高产青霉菌、霉菌、太空椒太空椒多倍体多倍体育种育种染色体染色体变异变异用一定浓度用一定浓度的秋水仙素的秋水仙素处理萌发种处理萌发种子或幼苗子或幼苗茎秆粗壮，茎秆粗壮，器官大，营器官大，营养含量高养含量高发育延迟，发育延迟，结实率低结实率低三倍体无籽三倍体无籽西瓜、八倍西瓜、八倍体小黑麦、体小黑麦、需大

16、量处理需大量处理材料、人体材料、人体伤害、环境伤害、环境污染污染先花药的离先花药的离体培养，然体培养，然后再秋水仙后再秋水仙素处理素处理物理、物理、化学因化学因素诱变素诱变原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用转基因转基因育种育种植物体植物体细胞杂细胞杂交育种交育种动物体动物体细胞克细胞克隆育种隆育种基因重基因重组组细胞的细胞的全能性全能性细胞核细胞核的全能的全能性性提取提取重组重组导入导入检检测与表达测与表达植物体细胞植物体细胞杂交杂交植物植物组织培养组织培养核移植核移植细细胞培养胞培养胚胚胎移植胎移植目的性强目的性强(定向定向)克服了远缘克服了远缘杂交不亲和杂交不亲和障碍障碍提高动物繁提

17、高动物繁殖率，抢救殖率，抢救濒危动物等濒危动物等安全性问安全性问题多题多还不能完还不能完全按人们全按人们的意愿表的意愿表达达转基因转基因抗虫棉抗虫棉白菜白菜甘蓝甘蓝克隆羊克隆羊“多莉多莉”植物组植物组织培养织培养细胞的细胞的全能性全能性离体细胞等离体细胞等脱分化脱分化再分再分化化继续培养继续培养保持亲本的保持亲本的优良性状优良性状无病毒无病毒植物的植物的培育培育 1.要将基因型为要将基因型为AaBB的生物的生物,培育出以下基因型培育出以下基因型的生物的生物:AaBb;AaBBC;AAaaBBBB;aB。则。则对应的育种方法依次是对应的育种方法依次是 A.诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体

18、诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养培养 B.杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种体育种 C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术因技术 D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术因技术课堂练习课堂练习A2下下列列有有关关生生物物变变异异与与育育种种的的叙叙述述，正正确确的的是是()A无子番茄的无子番茄的获获得得应应用了多倍体育种的方法用了多倍体育种的方法 B基基因因突突变变和和染染色色体体变变异异均均可可在在光光学学显显微微镜镜下直接下直

19、接观观察到察到 C转转基基因因技技术术造造成成的的基基因因重重组组，能能定定向向改改造造生物的生物的遗传遗传性状性状 D同同有有性性生生殖殖相相比比，无无性性生生殖殖产产生生的的后后代代具具有更大的有更大的变变异性异性C3紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下表。表。据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是波长及依据是 A.260nm；酵母菌存活率较低；酵母菌存活率较低 B.260nm；酵母菌突变数多；酵母菌突

20、变数多 C.280nm；酵母菌存活率高；酵母菌存活率高 D.280nm；酵母菌突变数少；酵母菌突变数少B4为扩为扩大可耕地面大可耕地面积积，增加粮食，增加粮食产产量，黄河三角洲量，黄河三角洲等等盐盐碱地的开碱地的开发发利用利用备备受关注。我国科学家受关注。我国科学家应应用耐用耐盐盐基因培育出了耐基因培育出了耐盐盐水稻新品系。水稻新品系。(1)获得耐盐基因后，构建重组获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作分子所用的限制性内切酶作用于图中的用于图中的_处，处，DNA连接酶作用于连接酶作用于_处。处。(填填“a”或或“b”)(2)将将重重组组DNA分分子子导导入入水水稻稻受受体体细细胞胞的的常常用用方方法法有有农农杆杆菌菌转转化化法和法和_法。法。aa基因枪基因枪(花粉管通道花粉管通道)(3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用_技术，该技术的核心是_和_。(4)为了确定耐盐转基因稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的_作探针进行分子杂交检测，又要用_方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。植物组织培养植物组织培养脱分化脱分化(去分化去分化)再分化再分化耐盐基因耐盐基因(目的基因目的基因)一定浓度盐水一定浓度盐水浇灌浇灌(移栽到盐移栽到盐碱地中碱地中)