2019_2020学年高中生物第6章第1节杂交育种与诱变育种课件新人教版必修2201908081174.pptx

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1、第1节杂交育种与诱变育种一、杂交育种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.过程:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1F1自交获得F2鉴别、选择需要的类型。4.实例:高产抗病小麦品种的培育5.优点:可以把多个品种的优良性状集中在一起。6.缺点:获得新品种的周期长。7.应用:农业生产中,改良作物品质,提高农作物单位面积产量;用于家畜、家禽的育种。预习反馈判断正误。(1)杂交育种的范围只能在有性生殖的植物中。( )(2)杂交育种不一定需要连续自交。( )(3)若培育的植物的生殖方式为营养繁殖(如马铃薯),则不需要培育成

2、纯种,只要出现该性状即可。( )(4)已知a和b基因为优良基因,并分别独立控制不同的优良性状。欲利用现有的基因型为AABB、AAbb、aaBB三种纯合子,较简单的培育出优良新品种的方法是杂交育种。( )(5)抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦。( )(6)抗病植株连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代降低。( )二、诱变育种1.概念:利用物理因素(如X射线、射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变,从而获得优良变异类型的育种方法。2.原理:基因突变。3.过程:5.缺点:诱发产生的突变中,有利的往往不多,需处理大量材料。6.应用

3、:主要用于农作物和微生物诱变育种,如培育的“黑农五号”大豆和青霉素高产菌株。预习反馈1.判断正误。(1)在诱变育种和杂交育种过程中均可产生新的基因和新的基因型。( )(2)太空育种能按人的意愿定向产生所需优良性状。 ( )(3)诱变育种可以大幅度提高有利变异的比例。( )(4)诱变育种时可用硫酸二乙酯作为化学诱变剂,产生的子代中会出现新的基因,但基因的总数不变。( )(5)原核生物的育种不能采用杂交育种和单倍体育种,但可以采用诱变育种。( )(6)太空育种遵循基因突变的原理,一般利用干种子作为育种材料。( )(7)诱变育种属于分子水平的育种,只有此育种方式能产生新基因。( )(8)人工诱变后,

4、还应从中选育符合生产要求且能稳定遗传的类型,才能最后确定为新品种。( )(9)诱变育种可通过改变基因的结构达到育种目的。( )(10)采用诱变育种可改良缺乏某种抗病性的水稻品种。( )探究点杂交育种和诱变育种问题情景阅读下列资料,回答问题。资料12018年5月新华网消息,节水抗旱小麦品种的推广破解了华北地下水漏斗区超采难题,推广节水抗旱品种成为华北麦区可持续发展的根本出路。小麦赤霉病是世界性的病害,不仅造成小麦减产,而且大大降低品质、影响食品安全,较抗赤霉病小麦新品种的推广大幅减少了农药用量,稳定了小麦产量,提升了小麦品质。资料2当神舟飞船搭载着宇航员成功返航时,一些特殊的“乘客”也回到了地球

5、。它们是一些生物菌种、植物组培幼苗和作物、植物、花卉种子等。返回地球后,科研人员将继续对它们进行有关试验,选育出一些新奇有趣的新品种,这就是“太空育种”。探究点1.培育细菌新品种时,能否用杂交育种的方法?培育高产抗赤霉病小麦新品种的过程中,为什么要从F2开始筛选?选出后为什么还要连续自交?提示:不能,杂交育种只适用于进行有性生殖的生物,如植物和动物,细菌是原核生物,不能进行有性生殖。在F2中才出现所需要的高产抗赤霉病小麦新品种。F2中出现的高产抗病小麦不一定能稳定遗传,因此还要连续自交才会最终获得稳定遗传的纯合品系。2.用诱变育种的方法选育农作物优良品种时,为什么通常要处理萌发的种子或幼苗?提

6、示:萌发的种子或者幼苗有丝分裂旺盛,在DNA复制时容易诱发基因突变。探究点3.作物种子从太空返回地面后种植,往往能出现全新的性状,这种新性状的来源主要是什么?这些新产生的性状对人类是否一定有益?为什么?提示:基因突变。不一定,因为基因突变是不定向的。4.遨游太空回到地面后的种子,种植一代发现没有所需要的性状出现,可以随意丢弃吗?说明原因。提示:不可以。因为可能发生隐性突变,在子代中出现所需的性状。探究点归纳提升1.生物育种程序图探究点2.根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法(1)集中不同亲本的优良性状:一般情况下,选择杂交育种,这也是较为简单的方法;需要缩短育种年限(快速育种)时,选择单

7、倍体育种。(2)培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种时,选择多倍体育种。(3)提高变异频率,“改良”“改造”或“直接改变”现有性状,获得当前不存在的基因或性状时,可选择诱变育种。(4)若要培育隐性性状个体,可选择自交或杂交育种,只要出现该性状即可。(5)不同的生物种类可采用不同的育种方法植物:杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、诱变育种。动物:一般选用杂交育种、诱变育种。微生物:诱变育种。探究点典例剖析普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种,控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验:探究点请分析回答问题。(1)A组

8、由F1获得F2的方法是,F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占。 (2)、三类矮秆抗病植株中,最可能产生不育配子的是类。 (3)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是组,原因是 。 (4)通过矮秆抗病获得矮秆抗病小麦新品种的常用方法是。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占。 探究点解析:(1)杂交育种的过程是具有两对相对性状的纯合子杂交得F1,F1再自交得F2,F2中出现所需的类型,若所需类型是显性性状,还需连续自交直至不发生性状分离为止。A组的F2中矮秆抗病植株有1/3ttRR、2/3ttRr,其中不能稳定遗传的(ttRr)占2/3。(2)花药离体培养得到的是单倍体植株,不能进行正

9、常的减数分裂,所以不能产生正常的配子。(3)基因突变的频率较低,而且突变是不定向的。(4)单倍体育种的过程是先通过花药离体培养获得单倍体,再用秋水仙素(或低温)处理单倍体幼苗,诱导染色体数目加倍,得到的个体一定是纯合子。答案:(1)自交2/3(2)(3)C基因突变的频率极低且突变是不定向的(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体数目加倍100%探究点活学活练1.下列关于育种的说法正确的是()A.多倍体育种和单倍体育种的最终目的分别是得到多倍体和单倍体B.单倍体育种相对杂交育种的优势是更易获得隐性纯合子C.三倍体无子西瓜培育时使用的秋水仙素作用于细胞有丝分裂的过程D.自然状态下基因突变是不定向的,而诱

10、变育种时基因突变是定向的探究点解析:多倍体育种得到的是多倍体,但是单倍体育种中得到的单倍体还需用秋水仙素处理使染色体加倍,A项错误;单倍体育种相对于杂交育种的优势是明显缩短育种年限,B项错误;秋水仙素作用于细胞有丝分裂前期,原理是抑制纺锤体形成,使染色体不能移向细胞两极从而使染色体数目加倍,C项正确;自然状态下和诱变育种时基因突变都具有不定向性,D项错误。答案:C探究点2.如下图所示,二倍体植株和杂交得到,再将做进一步处理。对此分析错误的是()A.由得到的育种原理是基因重组B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C.若的基因型是AaBbdd,则的基因型可能是aBdD.至的过程中,所产生的变异都有利于生产探究点解析:到的过程表示的是杂交育种的自交阶段,育种原理为基因重组;秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,进而使染色体数目加倍;由到的过程是花药离体培养,所得到的幼苗是单倍体,其基因型可能是aBd;和杂交得到后,多次射线处理萌发的种子应为诱变育种,由于突变是不定向的,所以产生的性状可能是有害的。答案:D