人教版高一生物必修二教学ppt课件-6-1-杂交育种与诱变育种.ppt

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1、资料资料1 1：玉米起源于美洲大陆，玉米起源于美洲大陆，1515世纪传入欧世纪传入欧洲，洲，1616世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第安人就选全世界。远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，经过精心管理和认真隔离条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，而且品选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性

2、状的玉米品种。有优良性状的玉米品种。请分析古印第安人培育玉米的方法所隐含的请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。遗传学原理及其优缺点。（1 1）古印第安人培育玉米的方法称为）古印第安人培育玉米的方法称为（2 2）这里的）这里的“选择选择”的含义是的含义是（3 3）“用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的”其中其中“隔离隔离”作用是作用是（4 4）选择育种的优点是）选择育种的优点是（5 5）现代育种工作是否运用选择育种的）现代育种工作是否运用选择育种的“汰劣留汰劣留良良”这一措施？这一措施？选择育种选择育种汰劣留良汰劣留良防止劣质玉米与选择的具

3、有优防止劣质玉米与选择的具有优良性状的玉米杂交，使优良性良性状的玉米杂交，使优良性状得到不断的积累。状得到不断的积累。选择范围有限，育种周期长。选择范围有限，育种周期长。技术简单、容易操作。技术简单、容易操作。缺点：缺点：小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（D D D D）对矮秆（对矮秆（对矮秆（对矮秆（d d d d）为显性，抗锈病（为显性，抗锈病（为显性，抗锈病（为显性，抗锈病（T T T T）对对对对不抗锈病（不抗锈病（不抗锈病（不抗锈病（t t t t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦为显性，现有纯合的高秆抗锈病

4、的小麦（DDTTDDTTDDTTDDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（和矮秆不抗锈病的小麦（和矮秆不抗锈病的小麦（和矮秆不抗锈病的小麦（ddttddttddttddtt），），），），如果你是育种如果你是育种如果你是育种如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTTddTTddTT）？）？）？）？例例1：植物的杂交育种方法：植物的杂交育种方法一、杂交育种一、杂交育种以下是杂交的育种参考方案以下是杂交的育种参考方案：高抗高抗 矮不抗矮不抗 高抗高抗DDTTddt

5、tDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思考：要培育出思考：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品种一般的植物品种一般需要几代？需要几代？连续自交，直至不出连续自交，直至不出现性状分离为止。现性状分离为止。5-6代代植物杂交育种的方法：植物杂交育种的方法：杂交杂交自交自交(选优选优自交自交)若干次若干次纯纯种种例例2：动物的杂交育种方法：动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEEBBEEBBEE）和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短

6、毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee），），），），你能否培育你能否培育你能否培育你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBeeBBeeBBee）？写出育种方案（图解）写出育种方案（图解）写出育种方案（图解）写出育种方案（图解）长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳BbEe长毛立耳长毛立耳 BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折

7、 短折短折杂交杂交F1间间交配交配选优选优测交测交 F3长折长折 短折短折思考：要培育出一个能思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种一稳定遗传的动物品种一般需要几代？般需要几代？3代代1 1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代、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。自交，而应改为测交。2 2、比植物杂交育种所需年限短。、比植物杂交育种所需年限短。1.什么叫杂交育种？将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，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。再经过选择和培育，获得新品种的方法。2、杂交育种依据的遗传学原理是什么？基因重组

8、基因重组3、常用的方法是什么？杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交 4、杂交育种有什么优点？将不同个体的优良性状集中到一个个体上将不同个体的优良性状集中到一个个体上5、你能举出我国在杂交育种方面的成就?结合上述几个实例，请总结出结合上述几个实例，请总结出有关杂交育种以下问题？有关杂交育种以下问题？我国科学家袁隆平多年来一直致力于杂交水稻的研究，我国科学家袁隆平多年来一直致力于杂交水稻的研究，取得了骄人的成绩。我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。取得了骄人的成绩。我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。水稻产量从原来的每公顷水稻产量从原来的每公顷45004500多千克增加到多千克增加到75007500

9、千克。从千克。从19761976年到年到19981998年，累计增产粮食年，累计增产粮食3.53.5亿吨，平均每年多解亿吨，平均每年多解决约决约60006000万人的粮食问题。近年来，全国杂交水稻年种植万人的粮食问题。近年来，全国杂交水稻年种植面积面积2 24 4亿亩左右，全中国年增产的稻谷可以养活亿亩左右，全中国年增产的稻谷可以养活70007000多多万人口。万人口。70007000万意味着什么？每个人都能掂出其中分量。万意味着什么？每个人都能掂出其中分量。九十年代后期，美国学者布朗抛出九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论中国威胁论”，撰，撰文说到下世纪年代，中国人口将达到亿，到时文说

10、到下世纪年代，中国人口将达到亿，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？动荡危机？袁隆平向世界宣布：袁隆平向世界宣布：“中国完全能解中国完全能解决自己的吃饭问题，中国还能帮助世决自己的吃饭问题，中国还能帮助世界人民解决吃饭问题界人民解决吃饭问题”。贡献贡献如今，我国大江南北的农田普遍种如今，我国大江南北的农田普遍种上了袁隆平研制的杂交水稻。杂交水稻上了袁隆平研制的杂交水稻。杂交水稻的大面积推广应用，为我国粮食增产发的大面积推广应用，为我国粮食增产发挥了重要作用。杂交水稻被世界誉为中挥了重要作用。杂交水稻被世界誉为中华民族的华

11、民族的“第五大发明第五大发明”。袁隆平的杂交水稻引起了世界的关注，袁隆平的杂交水稻引起了世界的关注，许多国家的专家到中国来取经，印度、许多国家的专家到中国来取经，印度、越南等越南等20多个国家和地区还引种了杂交多个国家和地区还引种了杂交水稻。袁隆平的努力，也为解决世界粮水稻。袁隆平的努力，也为解决世界粮食短缺问题作出了贡献。食短缺问题作出了贡献。中国黄牛中国黄牛中中国国荷荷斯斯坦坦牛牛荷斯坦牛荷斯坦牛杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，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，过程繁琐杂交育种不能创造新的基因，并且所需杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有没

12、有能出现意想不到的时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种方结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？法呢？资料资料2：航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望变成了现实。自望变成了现实。自19871987年以来，中国利用自己研制的返年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了回式卫星和神舟号飞船进行了1111次航天育种搭载试验，次航天育种搭载试验，试验品种达试验品种达12001200多种。多种。航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差

13、异是微重力太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（10103 3克克10106 6克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变。变。据统计，航天育种变异率达据统计，航天育种变异率达4 4以上，株高变异为以上，株高变异为4040cmcm30cm30cm，果重变异达果重变异达7070100100（蔬菜），（蔬菜），生育期变异为生育期变异为3 3天天1010天。天。白莲白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲种子年江西广昌白莲研究所搭载白莲种子442粒，培育出太空莲粒，

14、培育出太空莲3号等新品号等新品种，亩种，亩产达产达120千克，比原品种提高千克，比原品种提高88，平均粒重，平均粒重22克，最大为克，最大为33克（原品种平均粒重克（原品种平均粒重为为1.1克），超过出口莲子标准。克），超过出口莲子标准。1 1、太空莲太空莲3 3号中有没有产生新基因？号中有没有产生新基因？2 2、诱发基因突变的条件有哪些？、诱发基因突变的条件有哪些？3 3、诱变育种有哪些优点？、诱变育种有哪些优点？4 4、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？有新基因产生有新基因产生微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁

15、场和高真空可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。物理因素、化学因素和生物因素物理因素、化学因素和生物因素神舟六号神舟六号太太空空船船把把20002000颗颗南南瓜瓜种种子子带带上上了了太太空空，这这些些种种子子在在宇宇宙宙里里经经过过了了综综合合射射线线的的作作用用，回回到到地地面面后后，经经培培育育只只有有很很少少一一部部分分能能够够发发育育成成我我们们需需要要的的优优良良性性状状，而而大大部部分分种种子子没没有有发发育育或或并并不不是是我我们们希希望望得得到到的的优优良良性性状状。科科研研人人员员经经过过3个个月月的的种种植植，长长出出150公公斤

16、斤各各种颜色的大南瓜。种颜色的大南瓜。微生物微生物青霉菌青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是野生的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是第一种能够治疗肺炎、脑抗菌素的一种，是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的抗生素。但产量只膜炎、脓肿等人类疾病的抗生素。但产量只有有20单位单位/mL。后来，人们对青霉菌进行。后来，人们对青霉菌进行X射射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达到到50000单位单位/m

17、L60000单位单位/mL。1、请你给诱变育种下一个合理的定义。利用物理因素（如利用物理因素（如射线、射线、射线、紫外线、激光射线、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。理生物，使生物发生基因突变。2、依据什么原理?基因突变基因突变3、常用的方法有哪些？辐射诱变、激光诱变、作物空辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种间技术育种中国首批太空实验育种动物诞生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。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限

18、性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种依据依据原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点应用应用实例实例通过基因重组，把两个亲本通过基因重组，把两个亲本的优良性状组合在同一个后的优良性状组合在同一个后代中，从而产生符合要求的代中，从而产生符合要求的新类型新类型用人工方法诱发用人工方法诱发基因突变，产生基因突变，产生新性状，创造新新性状，创造新品种或新类型品种或新类型抑制细胞分裂中纺锤抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体体的形成，使染色体的数目加倍后不能形的数目加倍后不能形成两个细胞成两个细胞诱导精子直接发育诱导精子直接

19、发育成植株，再用秋水成植株，再用秋水仙素加倍成纯合子仙素加倍成纯合子杂交杂交辐射诱变，激光辐射诱变，激光诱变，空间技术诱变，空间技术育种育种用秋水仙素处理用秋水仙素处理萌发的种子或幼萌发的种子或幼苗苗花药离体培养花药离体培养提高育种频率，提高育种频率，加速育种过程，加速育种过程，或大幅度改良某或大幅度改良某些品种些品种将不同个体的优将不同个体的优良性状，集中于良性状，集中于一个个体上一个个体上抗病植株的抗病植株的育成育成自交后代不发生自交后代不发生性状分离，可缩性状分离，可缩短育种年限（短育种年限（2年）年）器官较大，营养器官较大，营养物质含量高物质含量高发育延迟，结实发育延迟，结实率低率低有

20、利变异少，需有利变异少，需大量处理实验材大量处理实验材料料时间长，需及时时间长，需及时发现优良品种发现优良品种三倍体无子西瓜、三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦八倍体小黑麦青霉素经射线、紫青霉素经射线、紫外线照射以及综合外线照射以及综合处理，培育出青霉处理，培育出青霉素产量很高的菌株素产量很高的菌株小麦高茎（易倒伏）抗小麦高茎（易倒伏）抗锈病的纯种与矮茎（抗锈病的纯种与矮茎（抗倒伏）易染锈病的纯种倒伏）易染锈病的纯种进行杂交，培育出矮茎进行杂交，培育出矮茎抗锈病小麦品种抗锈病小麦品种高度不育，方法高度不育，方法复杂，成活率低复杂，成活率低 这些题你会做吗？这些题你会做吗？1 1、杂交育种所依据的主要

21、遗传学原理是：、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：A.A.基因突变；基因突变；B.B.基因自由组合；基因自由组合；C.C.染色体交叉互换：染色体交叉互换：D.D.染色体变异。染色体变异。答答 B 2.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结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：构的育种方法是：A A、杂交育种杂交育种 B B、诱变育种诱变育种 C C、单倍体育种单倍体育种 D D、多倍体育种多倍体育种 答案：答案：3.3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农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：作物的原有性状，其原因是：A A、

22、提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率 B B、产生的突变全部是有利的产生的突变全部是有利的 C C、提高了后代的稳定性提高了后代的稳定性 D D、能提高突变率以供育种选择能提高突变率以供育种选择 答案：答案：B BD D4.60Co是典型的是典型的放射源，可用于作物放射源，可用于作物诱变育种。我国运用这种方法培育出了诱变育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉鲁棉1 1号号”，在我国自己培养的棉花品种，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。中栽培面积最大。射线处理后主要引射线处理后主要引起起，从而产生可遗传的变异。，从而产生可遗传的变异。除除射线外，用于诱变育种的其他物理射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还有诱变因素还有、和和。答案：基因突变；答案：基因突变；x射线；紫外线；激光射线；紫外线；激光