6.1杂交育种和诱变育种课件2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2(共32张PPT)

(共32张PPT)
复习
1、染色体变异的类型
2、概念：
染色体组、二倍体、多倍体、单倍体
3、应用
多倍体育种、单倍体育种
1、原理
2、方法
3、优点
4、缺点
5、例子
染色体（数目）变异
秋水仙素或低温处理
器官大，营养物质含量高
1、发育延迟，结实率低
2、动物中难以开展
多倍体育种
小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦和矮秆不抗锈病的小麦两个品系， 怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？ 用遗传图解和必要的文字说明表示出育种过程。
单倍体育种
原理
例子
染色体（数目）变异
单倍体育种程序
↓
DdTt（高抗）
花药离体培养
↓
DT Dt dT dt
秋水仙素处理
↓
DDTT(高抗) DDtt (高不抗) ddTT (矮抗)ddtt(矮不抗)
选育矮抗
高杆抗病 矮不抗
DDTT × ddtt 亲本杂交
（收集花粉）
↓
DT Dt dT dt
杂交育种和诱变育种
一、最早的育种方法：
选择育种的优点：技术简单、容易操作
缺点： 选择范围有限，育种周期长
选择育种
概念：在生产实践中，人们挑选品质好的个体来传种。这样利用生物变异，通过长期选择，汰劣留良，就能培育出新品种。例如：产蛋多的家禽。这种育种方式是选择育种。
设想：每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，而且不同的优良性状存在于不同的品种中。人们一直设想如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，创造出自然条件下没有的新性状组合，突破选择育种的局限，培育出具有优良性状组合的新品种。
选择育种的局限性是：只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品种。
温故知新
现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt）。如果你是育种工作者，你应该怎样操作才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
温故知新（参考方案）
　Ｐ 高抗 　矮不抗
F1　 高抗
DDTT
ddtt
DdTt
ddTt
高抗 高不抗 矮抗 矮不抗
ddTT
矮抗
ddTT
ddTt
矮抗
ddTT
矮抗
矮抗 矮不抗
ddTT
ddTt
杂交
自交
选优
自交
F3
选优
思考：假如从播种到收获种子要一年，那么培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？
F2
杂交育种需要几年时间完成？
杂交后代的选择采用个体选择法时，选择一般从子二代开始，因子二代变异范围最大，可望从中选出合意的变异体。到子三代已基本可以判断有无育成品种的希望，到子五代时，大多数性状和家系已相当稳定，定品种可在此进行。
采用群体选择法时，一般子五代之前不进行个体选择，只进行群体选择并混养。在子五代至子八代开始进行个体选配，建立家系和确定品种。
试一试：动物的杂交育种方法
　　　假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）
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
长立 长折 短立 短折
Bbee
BBee
BBee
Bbee
bbee
bbee
长折
短折
长折
长折
短折
杂交
F1间交配
选优
测交
　Ｐ
Ｆ１
Ｆ２
F3
♀长毛立耳
BbEe
♂长毛立耳
BbEe
长折
短折
动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交。
你能说出植物杂交育种和动物杂交育种的区别吗？
想一想？
二、杂交育种
1、定义
杂交育种是将两个或两个以上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。
2、原理
基因重组
3、方法
杂交→自交或雌雄间交配→选优 → 自交或测交……
例如：高产、矮秆水稻的培育
4、实例
杂交水稻之父：袁隆平,从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决6000万人的粮食问题。
5、杂交育种的应用
中国黄牛
×
荷斯坦牛
中国荷斯坦牛： 荷斯坦—弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上，产奶量为世界奶牛之冠 。
5、杂交育种的应用
二、杂交育种
6、优点
通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上。
7、缺点
1.只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。
2.育种所需时间较长（一般需7－8年）
1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交。
2、比植物杂交育种所需年限短。
3、动物杂交育种的过程中不能运用单倍体育种的方法。
4、在植物杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种进程。
注意
杂种优势
两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，优于两个亲本的现象。如骡子
亲本：马（爆发力强）×驴（耐力足）
↓
杂种： 骡子
（爆发力强，耐力足）
特别提醒：
杂交育种与杂种优势的区别：
①杂交育种杂交育种是为了获得具有稳定优良性状的新品种（纯合子）。
②杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定（杂合子）。
杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间长，那么可以用什么方法处理可以产生新的类型？
二、诱变育种
1、定义
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。
2、原理
基因突变
3、方法
诱变→筛选→诱变 → 筛选……
4、应用
青霉菌高产菌株的选育
“黑农五号”大豆
太空育种
“黑农五号”大豆
黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5%，大豆产量提高了16%。
青霉菌高产菌株的选育
1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～60000单位/mL。
我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg，最高达750kg，蛋白质含量增加8%-20%，生长期平均缩短10天。 思考后请回答：
水稻产生这种变异的来源是：
产生变异的原因是：
基因突变
各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。
思考：自然突变和诱发突变特点的异同？
低频性、随机、不定向性、多害少利性；诱发突变的突变频率较高
诱变育种有明显的优点
诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。
诱变育种的局限性？
1.诱发突变的方向难以掌握。
2.突变体难以集中多个理想性状。
要想克服这些局限性，可以采取什么办法？
克服：可以扩大诱变后代的群体（大量处理实验材料），增加选择的机会。
思考与讨论
４、优点
提高基因突变频率，加快育种进程。
有利个体少，须大量处理供试材料 ，工作量大 。
５、缺点
长相奇特的南瓜
温馨提示：育种的方法有多种，各有各的优点，我们只有合理的有机结合各种方法，才能高效的达到各种目的。
探究：如果水稻的某迟熟（AA)品种,那么我们有什么好办法快速的获得早熟品种（aa）？
灵活创新、实际应用
人工诱变 + 单倍体育种
早熟品种(aa)
花药离体培养
　　当年就可以培育出优良新品种！
迟熟品种
(AA)
杂合子
(Aa)
人工
诱变
幼苗 （A）
幼苗
（a）
秋水仙素处理
迟熟品种(AA)
秋水仙素处理
时间：
类型 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
原理
常用方法
优点
缺点
实例
将具有不同
优良性状的
两亲本杂交
用物理或化学的方法处理生物
花药离体培养
用秋水仙素
处理萌发的
种子或幼苗
操作简单，使位
于不同个体的优
良性状集中于一个个体上（杂种优势）
提高变异频率加速育种进程
明显缩短
育种年限
器官大型，
营养含量高,
抗逆性强
育种时间长
有利变异少需大量处理供试材料
技术复杂，需与
杂交育种配合
只适用于植物
基因突变
染色体变异
染色体变异
基因重组
培育矮抗小麦
培育青霉素高产菌株
三倍体无子
西瓜的培育
培育矮抗小麦
几种主要育种方法的比较
（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小黑麦的方法是 。（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
基因突变
杂交育种
多倍体育种