高一生物人教版必修二第6章第1节-杂交育种与诱变育种课件

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 远在古代，美洲印第安人选择和培育了许多 穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用 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，不仅果穗硕大、颗粒饱满， 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。 资料1 方法 （汰劣留良） 局限 选择范围有限，育种周期长 选择育种 资料2 小麦的高产（D）对低产(d)是对显性，抗 病（T）对不抗病(t)是显性.现有高产不抗病和 低产抗病的两种纯系小麦品种。 你用什么方法能把两个品种的优良性状 （高产、抗病）结合在一起，又能把双方的缺 点都去掉？ 一、杂交育种（P99） DDTT ddtt DdTt ddTt 高抗 高不抗 矮抗 矮不抗 ddTT 杂交 自交 选优 自交 选优 ddTT矮抗 ddTt矮抗 ddTT矮抗 矮抗 矮不抗 ddTt ddTT F3 连续自交，直至不出 现性状分离为止。 如何利用DDtt和ddTT获 得ddtt？ 若基因D和T控制优良性状，则用DDtt 和ddTT杂交所获得的后代具有所有的 优良性状吗？能稳定遗传吗？ 选取双亲 杂交 自交 选优 自交 选优 显 性 纯 合 子 品 种 隐 性 纯 合 子 品 种 双亲 F3 自交 … . 选出稳定遗传的个体，收获 种子，扩大推广 杂交 自交 双亲 选出稳定遗传的个体，收获种 子，扩大推广 选优 2、试一试：动物的杂交育种方法 长毛折耳猫 短毛折耳猫 长毛立耳猫 长毛立耳 短毛折耳 BBEE bbee 长毛立耳 BbEe 长毛立耳BbEe 长立 长折 短立 短折 Bbee BBee BBee Bbee bbeebbee 长折 短折 长折 长折 短折 杂交 F1间 交配 选优 测交 F3 长折 短折 思考：动物杂交育种的方法与植物 杂交育种的方法有何区别？ 中国黄牛 × 中 国 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 一种变异的原理？ 基因重组 1、概念： 。 2、原理： 。 3、方法： 。 4、优点： 。 5、缺点： 。 6、应用实例： 。如袁隆平 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 起，再经过选择和培育，获得新品种的方法 基因重组 方法简单，容易操作 育种进程缓慢，过程烦琐 动植物优良品种的选育 特别提醒：杂交育种与杂种优势的区别：主要是利用杂 种F1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 合子）。 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 想不到的结果，并且需要时间相对 要短的育种方法呢？ 诱变育种 P杂交→F1自交→F2选优 自交（或测交） 资料：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1987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11次航天育种搭载试验，试 验品种达1200多种。   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 （10－3克～10－6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 变。 二、诱变育种 概念： 诱变育种就是利用物理因素（如X射 线、r射线、紫外线、激光等）或化学因 素（亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物， 使生物发生基因突变。 原理： 基因突变 方法： 优点： 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。 黑 农 大 豆 局限： 具有不确定性；有利变异少，需大 量处理实验材料，工作量大。 1 、太空莲3号中有没有产生新基因？ 2、诱发基因突变的条件有哪些？ 3、诱变育种有哪些优点？ 4、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 种子 442粒，培育 出太空莲3号等新品 种，亩产达120千克，比原品种提高 88％，平均粒重2．2克，最大为3．3克（原品种平均粒重 为1.1克），超过出口莲子标准。 有 微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁 场和高真空。 可以提高突变率，或大幅度地改良某 些品种。 物理因素、化学因素和生物因素。 1、概念： 。 2、处理时期： 。 3、原理： 。 4、诱变因素： ①物理因素： 。 ②化学因素： 。 5、优点：① 。② 。 6、缺点：基因突变的 和 使选 育工作量大，具有 。 7、应用：①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。②微生物育种：如青霉菌 的选育。 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 正在萌发的种子或幼苗 基因突变 X射线、γ射线、紫外线、激光等 亚硝酸、硫酸二乙酯、5—溴尿嘧啶等 提高突变频率，加速育种进程 不定向性 多害少利性 盲目性 大幅度改良生物的某些性状 三、几种育种方法的比较 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 方法 杂交 激光、射线或 化学药品处理 秋水仙素处理萌发种子 或幼苗 花药离体培养 后加倍 优点 可集中优良 性状 时间短 器官大和营养物质含量 高 缩短育种年限 缺点 育种年限长 盲目性及突变 频率较低 动物中难以开展 成活率低，只适 用 于植物 举例 高杆抗病与 矮杆感病杂 交获得矮杆 抗病品种 高产青霉菌株 的育成 三倍体西瓜 抗病植株的育成 • 课堂检测 1．在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是 什么？ （  ） A．F1 基因出现重组 B．F1 性状开始分离 C．F2 性状开始分离 D．P 基因开始分离 2．对下列有关实例形成原理的解释,正确的是 （ ） A．无子番茄的获得是利用了多倍体育种原理 B．培育无子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 D．“多莉”羊获得是利用了杂交育种原理 C C 3、请写出下面各项培育方法： （1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法 是 。 （2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种， 所用方法是 。 （3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。 （4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面， 获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本 质上属于 。 （5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种， 培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。 （6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期 早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。 单倍体育种 诱变育种 多倍体育种 诱变育种 杂交育种 诱变育种 4.请分析下列两个实验： ⑴、用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄 花蕾，子房发育成无子番茄。 ⑵、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 发育成无子西瓜。试问： a、番茄的无子性状是否能遗传？ 若取这番茄植株的枝条扦插，长成的植株所结 果实中是否有种子？ 。 b、三倍体无籽西瓜无性繁殖后，无子性状是否 能遗传？ 。若取这植株的枝条扦插，长成 的植株的子房壁细胞含有 个染色体组。 否 能 有 3 6、下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品 种的示意图，试分析回答： ① AABB E Ab ------------④ D ③AaBb F AAbb----------⑤ ②aabb G AAaaBBbb----⑥ （1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是 和 。其 应用的遗传学原理是 。 （2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是—————————— 和 。 其应用的遗传学原理 是 。 （3）用③培育⑥所采用的G步骤是 。其遗传学 原理是 。 H 杂交 自交 基因重组 花药离体培养 秋水仙素处理幼苗 染色体变异（单倍体育种） 秋水仙素处理幼苗 染色体变异（多倍体育种） 5.现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的 基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因 分别位于3对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和 果形3对性状。请回答： （1）如何运用杂交育种方法利用以上3个品种获得基因型 为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可） （1）A和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得到 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aabbdd植株 （2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为 aabbdd的植株最少需要多少年？ 4年