2020届高一人教版必修二6．1诱变育种和杂交育种（共30张PPT）

(共30张PPT)
第1节 杂交育种与诱变育种
第六章 从杂交育种到基因工程
九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”，撰文说到下世纪３０年代，中国人口将达到１６亿，到时谁来养活中国，谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机？
杂交水稻之父——袁隆平
杂交水稻被世界誉为中华民族的“第五大发明”
自1974年以来，一个接一个的杂交水稻品种育成并推广应用。中国杂交水稻长期领先于世界其他任何国家。目前，全球水稻的平均产量为3.9吨/公顷。据悉，我国杂交水稻年种植面积已达2000万公顷，占国内水稻年总种植面积的59%左右，平均产量为7.1吨/公顷，而中国第二期超级杂交水稻已突破了12吨/公顷。
如果全球1.1亿公顷的水稻田，能有50%种上杂交水稻，保守估计，每公顷仅增产2吨粮食，那么全球每年将增产1.1亿吨粮食，按人均每年消耗300公斤粮食算，意味着可以多养活3.6亿人。
小麦有高杆和矮杆，由D控制的高杆对由d控制的矮杆为显性。小麦经常受到一种真菌的感染出现锈病，由T控制的抗锈病对由t控制的不抗锈病为显性。现在有高杆抗锈病和矮杆不抗锈病两个纯系品种。用什么办法能把两个品种的优良性状结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？
　Ｐ 高抗 　 　　矮不抗
Ｆ１ 　 高抗
Ｆ２
DDTT
ddtt
DdTt
ddTt
高抗 高不抗 矮抗 矮不抗
ddTT
矮抗 矮不抗
ddtt
ddTT
杂交
F3
ddTt
　　假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），如何培育出能稳定遗传的长毛折耳猫？
长毛折耳猫
长毛立耳猫
短毛折耳猫
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
bbee
bbee
长折
短折
长折
长折
短折
杂交
Ｐ
Ｆ１
Ｆ２
F3
长折
短折
1、概念：是将两个或两个品种的优良性状通过交配集中在一起，再通过选择和培育得到新品种的方法。
一、杂交育种
2、原理：
基因重组
3、方法：
杂交→自交→选优→自交（测交）
非同源染色体上的非等位基因自由组合
A
a
b
B
A
a
B
b
Ab和aB
AB和ab
A
a
b
B
A
a
B
b
同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换
杂种优势：是指基因型不同的亲本相互杂交产生的杂种一代，在生长势、生活力、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。杂种优势在F1代表现最明显。
　如：利用马和驴杂交获得体力强大，耐力好的杂种——骡。
中国黄牛
中国荷斯坦牛
中国荷斯坦牛的培育
国外荷斯坦牛
一、杂交育种
4、优点：
　能集中位于不同品种中的优良性状，　即“集优”，能产生新的基因型。
5、缺点：
①只能选择已有的性状进行重组，
　不能得到新的性状；
②育种时间长，工作量大；
③不能克服远缘杂交不亲合的障碍。
杂交育种不能创造新的基因，那有没有能出现意想不到的结果，能够产生新基因的育种方法呢？
1、概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变。
二、诱变育种
2、原理：
基因突变
3、方法：
物理方法(紫外线、α射线、失重等)或化学方法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型。
　　黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农五号”等大豆品种，产量提高了16％，含油量比原来提高2.5％。
　　青霉素是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的抗生素。人们通过对青霉菌进行X射线、紫外线照射等，培育成了青霉素产量很高的菌株，使产量由20单位/mL提高到50 000单位/mL～60 000单位/mL。
4、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。
5、缺点：
①有利个体不多，须大量处理供试材料；
②难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合。
　　利用太空中的高真空、微重力、强辐射等的作用，来诱导基因突变而培养新品种的诱变育种方法。
太空育种（作物空间技术育种）
思考：
　　诱变育种的方向难以掌握，诱变体又难以集中多个理想性状。怎样才能克服这种局限性？
　　可以扩大诱变后代的群体数目，增加选择的机会。
杂交育种需要相对比较长的时间，那有没有能够缩短育种年限的育种方法呢？
若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?
选育出需要的矮抗品种
杂交育种
ddTT
F3
单倍体育种
三、单倍体育种
1、原理：
染色体变异
2、优点：
明显缩短育种年限
3、缺点：
操作复杂，需与杂交育种配合
注意：单倍体育种的结果得到不是单倍体，而是纯合二倍体。
右图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为
A.
甲：
AaBb???????????
乙：
AAaBbb?????????????????
B.
甲：
AaaaBBbb????
乙：
AaBB?
A.
甲：
AaBb???????????
乙：
AAaBbb?????????????????
B.
甲：
AaaaBBbb????
乙：
AaBB?
A.甲：AaBb?????? 乙：AAaBbb??????????
B.甲：AaaaBBbb???? 乙：AaBB
C.甲：AAaaBbbbCCCc???乙：AaaBBb?????????????????
D.甲:AaaBBb??????? 乙：AaaaBbbb
例题
下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出 ④⑤⑥品种的示意图，试分析回答：
① AABB Ab ------------④
③AaBb AAbb----------⑤
②aabb 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
秋水仙素 处理幼苗
染色体变异（多倍体育种）
.
.
.
E
F
G
D
杂交
辐射、射线
化学药剂
秋水仙素
花药离体培养
基因重组
基因突变
染色体变异
可以集中两个亲体的优良性状
育种年限缩短，改良某些性状
果大，茎秆粗，营养物丰富
年限短，易稳定
时间长
有利不多，需大量处理
发育迟，结实低
一般高度不育、弱小
? 杂交育种 诱变育种
? 多倍体育种 单倍体育种
处理
?
?
原理
?
优点
?
缺点


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