2020-2021学年高一下学期人教版生物必修二6.1 杂交育种与诱变育种 课件（共27张PPT）

(共27张PPT)
第六章
杂交育种与诱变育种
设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况:品种A籽粒多，但不抗黑粉病；品种B籽粒少，但抗黑粉病。
讨论：
你用什么方法把两个品种的优良性状结合在一起，又能去掉缺点？
黑粉病
创设情景
一、古代人类的育种方式－
古印第安人是最早选择和培育玉米的，最突出的贡献是选育果穗硕大、淀粉含量高的玉米。请阅读98页分析古印第安人培育玉米的方法所隐含的遗传学原理及其优缺点。
1.原理：
2.“隔离”作用：
3.优点：
4.缺点：
选择育种
利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。
防止劣质玉米杂交，从而使优良性状得到不断的积累
育种周期长，选择范围有限。
技术简单、容易操作
最早的育种方法：
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（DDTT）、矮秆易染病（ddtt）两纯系品种，你用什么育种方法能把两个品种的优良性状结合在一起得到矮秆抗病的优良品种（ddTT），能不能用遗传图解表示出来？
试一试：
花药离体培养
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
纯合体
秋水仙素
↑
所需的矮杆抗病品种
第
1年
第
2
年
DT
Dt
dT
dt
DT
Dt
dT
dt
单倍体
幼苗
筛选
配子
花粉
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
↓
第
1年
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
第
2
~
6
年
×
×
↑
需要的矮抗品种
矮抗
↓
杂交育种
单倍体育种
优点：明显缩短育种年限
缺点：技术复杂，需与杂交育种配合
F3
杂交
自交
选优
自交
选优
……
思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种一般需要几代？
5-6代
1.概念：
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。
2.原理：
基因重组
3.优点：
①操作简单；
②可将不同个体的优良性状集中在一起，即“集优”。
二、杂交育种
①只能利用已有基因重组，不能产生新基因；
②育种进程缓慢，育种周期长；
③局限于同一种生物或亲缘关系较近的物种。
缺点：
4.过程：
①培育显性纯合子：
双亲杂交
F1
F2(选优)
F2(选优)
纯种
（1）植物
×
×
连续自交
②培育隐性纯合子：
双亲杂交
F1
F2
×
选择表现型符合要求的个体种植推广
动物的杂交育种怎样进行？
长毛折耳猫
拓展引申
短毛折耳猫
长毛立耳猫
(BBEE)
(bbee)
(BBee)
长毛立耳
短毛折耳
BBEE
bbee
　Ｐ
长毛立耳（雌雄）
BbEe
BbEe
Ｆ１
长立
长折
短立
短折
B_E_
B_ee
bbE_
bbee
Ｆ２
BBee
Bbee
bbee
长折
长折
短折
F3
杂交
F1间交配
F2选优
测交
bbee
！
小结
动物杂交育种中纯合子的获得不用通过逐代自交，可改为测交。比植物杂交育种所需年限短。
杂交
F1间交配
选优
动
物
测交
杂交
自交
(选优
自交)
若干次
纯种
植物
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。
年份
1978
2000
2010
种类
普通
水稻
普通水稻&杂交水稻
杂交
水稻
产量
(吨/每公顷）
3.5
6.34
13.5
中国黄牛
ⅹ
荷斯坦牛
中国荷斯坦牛
杂种优势主要利用杂种F1代的优良性状，并不要求遗传上的稳定。需年年制种。
如:水稻、玉米的杂优种，每年农科站都有供应。
杂种优势
是指基因型不同的亲本相互杂交产生的杂种子一代，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。
我国劳动人民用马和驴杂交获得体力强大，耐力好的杂种——骡。
杂交育种只能利用已有的基因重组，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢（一般要5-6年）。
那么有没有更好的育种方法来弥补这些缺陷呢？
？
三、诱变育种
（1）提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
（2）产生新基因,大幅度改良某些性状。
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。
基因突变
1.概念：
2.原理：
3.优点：
缺点：
（1）有利变异个体少，需要处理大量材料；
（2）具有不定向性，难以控制突变方向。
（1）农作物育种：“黑农五号”大豆。
4.应用：
诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用太空育种。
太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过强辐射、微重力和高真空等条件使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。
（2）微生物育种：青霉素高产菌株的选育。
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。
4.应用：
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
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
杂交→自交→
(选优→自交)若干次→
纯种
用物理或化学方法处理生物
杂交→花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理→纯种
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
“集优”
操作简单
提高变异频率，加速育种进程，产生新基因，新性状
有利变异少，需大量处理供试材料
明显缩短育种年限
技术复杂，需与杂交育种配合
各种器官大、营养成分高、抗性强
获得的新品种发育延迟；适用于植物，在动物方面难以开展
不能产生新基因，育种时间最长
类型
杂交育种
人工诱变育种
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
使位于不同个
体的优良性状
集中于一个个
体上
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
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
染色体组
成倍减少
染色体组
成倍增加
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
这些题你会做吗？
1.杂交育种所依据的主要遗传学原理是：[
]
A.基因突变；
B.基因自由组合；
C.染色体交叉互换：
D.染色体变异
2.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种方法是：[
]
A.杂交育种
B.诱变育种
C.单倍体育种
D.多倍体育种
3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是：[
]
A.提高了后代的出苗率
B.产生的突变全部是有利的
C.提高了后代的稳定性
D.能提高突变率以供育种选择
B
B
D
（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）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
。
（4）
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
。
（5）用秋水仙素处理蕃茄、水稻种子，获得果实个体大、蛋白质含量高的品系，这种方法是
。
单倍体育种
诱变育种
诱变育种
杂交育种
多倍体育种
练习
下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三种品种,根据上述过程,回答下列问题:
Ⅳ
①
AABB
②
aabb
③
AaBb
④
Ab
⑥
AAaaBBbb
⑤
AAbb
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅴ
⑴
用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_____，方法Ⅱ称为
_____,由Ⅰ和
Ⅱ培育⑤所依据的原理是________。
⑵
用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________，由④培育成
⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合
称为_______育种。其优点是___________________。
⑶
由③培育出⑥的常用方法是_______________，形成的⑥
叫_________。依据的原理是____________。
杂交
自交
基因重组
花药离体培养
秋水仙素
单倍体
明显缩短育种年限
用秋水仙素处理
多倍体
染色体变异
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
③
AaBb
F
AAbb----------⑤
②
aabb
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
，其应用的遗传学原理是
。
（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
⑦
Aabb
诱变育种
D
谢谢！！
谢谢大家！