人教版 高中生物必修二 6.1 杂交育种与诱变育种（共46张ppt)

课件46张PPT。知识回顾 1.生物变异的来源有哪些？
2.诱发基因突变的因素有哪些？ 3.什么是基因重组？
4.基因重组能产生新性状吗 ？
第一节 杂交育种和诱变育种 第六章 从杂交育种到基因工程教学目标
1.简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。
2.举例说出诱变育种在生产中的应用。
3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
4.总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。教学重点和难点【教学重点】
遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。
【教学难点】
杂交育种和诱变育种的优点和局限性。 一、杂交育种之前的育种 （又叫选择育种）原理：不足：利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。(基因重组)育种周期长，可选择的范围有限。优点：技术简单，容易操作设想你是一位育种专家，遇到这样的情况：品种A子粒多，但不抗黑粉病；品种B子粒少，但抗黑病。如何将两个品种的优良性状集中于一身？问题探讨问题探讨答案1、杂交育种2、（1）提高亲本杂交率的困难。因为玉米为雌雄同株，即同株的花粉传给雌蕊而降低杂交率。解决方案：在开花之前进行人工去雄。（2）优良品种选择的困难。子粒多为肉眼可辨的性状，而抗病性不可见。解决方案：对F2自交后代人为地施放黑粉病病菌，用感染的
方法除去不抗病的类型，再通过人工选择选留多子粒的个体。（3）保证优良品种能稳定遗传的困难。在F2自交后代中只有1/3
纯合子，2/3杂合子，在大田生产中自由交配会有性状分离的现象。解决方案：进行隔离自交，逐代选择繁育的纯合品种再推广使用。前一种用于大田生产，后一种用于制种生产。2000年国家最高科学技术奖
2004年十大感动中国人物之一袁隆平 一个属于中国
也属于世界的名字
他发起的“第二次绿色革命”
给整个人类带来了福音。袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。 1995 年当选为中国工程院院士。被誉为“杂交水稻之父”。袁隆平在培育杂交水稻过程中，他利用了哪一种遗传学的原理？ 二、杂交育种1、概念：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，获得新品种（稳定遗传）的方法。
2.原理：基因重组3.过程：（以小麦为例）已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，矮秆能抗倒伏，抗锈病（T）对易染锈病（t）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，将你的设想用遗传图解表示出来。
以下是杂交的育种参考方案：　Ｐ 高抗 　 矮不抗Ｆ１ 　 高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗 高不抗 矮抗 矮不抗D_T_ D_tt ddtt
ddTT矮抗 矮不抗ddTtddTT杂交F3思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？第一年二、杂交育种 3.过程：杂交→自交→选优→自交……4、杂交育种的类型：a.培育隐性纯合子品种：选取双亲子一代（需年年制种）杂交b.培育显性纯合子品种：c.培育杂合子品种：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）长立 长折 短立 短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折 短折长折 长折 短折杂交　ＰＦ１ Ｆ２F3长折 短折思考：要获得能稳定遗传的长毛折耳应做怎样处理？！注意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。5. 应用(1)在农业生产中：
改良作物品质，提高
农作物单位面积产量杂交水稻：从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决600万人的粮食问题。ⅹ 中国荷斯坦牛 荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达30天，年产乳量可达6300kg以上。中国荷斯坦牛（2）在家畜、家禽育种中的应用培养出适应性强的乳用、肉用或乳肉兼用型优良品种※优点：操作简单，将不同个体中的优良性状集中到一个个体上※缺点：杂交育种只能利用已有基因的重组，并不能
创造新的基因；杂交后代会出现性状分离现象，育种
年限长。
（1）分析上述杂交过程，杂交育种有哪些优点？（2）能否有新的基因和新的性状产生？ （3）从杂交后代可能出现的各种类型及育种时间来看，杂交育种有哪些缺点？思考与讨论：杂交育种的优缺点如果要培育出新的基因和新的性状，应该怎样做？诱变育种重达300斤的太空南瓜太空黄瓜太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比1.概念：三、诱变育种利用物理因素（如射线、紫外线、激光、失重等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素等）来处理生物，使生物发生基因突变。2.原理：基因突变3.方法：运用物理或化学方法处理萌发的种子或
幼苗，诱发基因突变，选出符合要求的突变体4.应用：①农作物新品种的培育，新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如“黑农五号”大豆，②用于微生物育种：例如青霉菌的选育“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%。 4.应用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。与“神六”飞船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎须”视野拓展“神七”搭载的太空种子
（1）与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？
（2）基因突变的特点有哪些？联系基因突变特点，谈谈诱变育种的局限性。
（3）要想克服这些局限性，可以采取什么办法？优点：提高基因突变频率，产生新基因；在较短的时间内获得更多的优良变异类型。不足：具有不定向性，难以控制突变方向；有利个体少。方法：须大量处理供试材料 。思考与讨论：诱变育种的优缺点长相奇特的南瓜 奇怪的“太空椒”单倍体育种
还有什么育种方法有可能缩短育种年限，使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用？ 高杆抗病 矮杆易感病F1花药离体培养单倍体植株幼苗正常植株选择符合要求的品种秋水仙素处理幼苗DDTT XddttDdTt1DT : 1Dt : 1dT : 1dt1DDTT：1DDtt：1ddTT：1ddttddTT 矮抗单倍体育种方法
依据原理：染色体变异
育种年限：2年例题背景：
荔枝主要分布在南方等地。增城“西园挂绿”至为珍贵，被称为“荔枝之王”。“西园挂绿”外壳红中带绿，四分微绿六分红，每个荔枝都环绕有一圈绿线，果肉洁白晶莹，清甜爽口，挂齿留香，风味独特。为了改良“西园挂绿”，要求在不改变“西园挂绿”原有外观品质的前提下把“西园挂绿”改良为无核、果大、糖分含量多。若你是育种专家，该怎样设计育种方案？ 二倍体四倍体秋水仙素处理二倍体×三倍体种子三倍体植株不能形成正常的卵细胞无子西瓜种下去联会紊乱第一年第二年授二倍体的花粉方案提示：借鉴三倍体无子西瓜的育种方式 （多倍体育种）
课堂小结基因重组杂交→自交→选 优→自交将不同个体的优良性状集中于一个个体上育种时间长，不能产生新基因基因突变用物理或化学因素处理生物
提高变异频率，产生新基因，加速育种进程
具有不定向性；有利变异少，需大量处理供试材料染色体变异花药离体培养，秋水仙素处理幼苗，选择明显缩短育种年限技术复杂，需与杂交育种配合染色体变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗器官大，产量高，营养丰富发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物有关育种要注意的问题①一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种；
②为得到特殊性状可选择诱变育种(如航天育种)或多倍体育种；
练习 :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1、 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 。
(4)由②培育⑦所用的育种方法是 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秋水仙素处理幼苗染色体变异小展身手⑦Aabb诱变育种3.在动物的育种中，用一定剂量的X射线处理精巢，渴望获得大量变异个体.这是因为：
A.合子都是纯合子
B.诱发雄配子发生了高频率的基因突变
C.诱导发生了大量的染色体变异
D.提高了基因的重组 课 堂 练 习1.属于分子水平上的育种工作的是 （ ）
A.辐射育种 B.杂交育种
C.单倍体育种 D.多倍体育种A 2.将植物的种子随飞船带入太空，返回地面种植，往往能得到新的变异特性。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的_________辐射后所发生的变异。现在把这种育种方式称为_________。试说出这种育种方式的优点________________________________。宇宙射线诱变育种提高基因突变的频率，加快育种的进程3.下列实例所依据的原理分别是 （ ）
①我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出
超级水稻品种 ②二倍体植株的花药离体培养，
并用秋水仙素处理，使之成为纯合子 ③乘宇宙
飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大
一倍以上
A.基因重组、基因突变、染色体变异
B.基因突变、基因重组、染色体变异
C.基因突变、染色体变异、基因重组
D.基因重组、染色体变异、基因突变D