【人教版】高中生物必修二《 6.1 雜交育種與誘變育種》課件

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1、第六章 從雜交育種到基因工程Content 第一節(jié)第一節(jié) 雜交育種與誘變育種雜交育種與誘變育種一、雜交育種一、雜交育種1.1.概念：將兩個或多個品種的概念：將兩個或多個品種的 通過交配集中在一起，通過交配集中在一起，再經(jīng)過再經(jīng)過 ，獲得新品種的方法。，獲得新品種的方法。2.2.原理：原理： 。3.3.過程過程( (以高產(chǎn)抗病小麥品種的選育為例以高產(chǎn)抗病小麥品種的選育為例) )親代親代 高產(chǎn)、不抗病高產(chǎn)、不抗病低產(chǎn)、抗病低產(chǎn)、抗病雜交第一代雜交第一代 高產(chǎn)、抗?。ň鶠轱@性性狀）高產(chǎn)、抗病（均為顯性性狀）第二代第二代 選出選出 個體個體 連續(xù)自交連續(xù)自交 選出選出 的所有高產(chǎn)、抗病個體的所有高產(chǎn)、

2、抗病個體 新的優(yōu)良品種新的優(yōu)良品種不發(fā)生性狀分離不發(fā)生性狀分離優(yōu)良性狀優(yōu)良性狀選擇和培育選擇和培育基因重組基因重組高產(chǎn)、抗病高產(chǎn)、抗病4.4.優(yōu)點：操作方便優(yōu)點：操作方便5.5.應(yīng)應(yīng)用用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)改良作物品質(zhì)改良作物品質(zhì)提高農(nóng)作物提高農(nóng)作物 的育種：培養(yǎng)適應(yīng)性強的乳用、肉的育種：培養(yǎng)適應(yīng)性強的乳用、肉 用或乳肉兼用型優(yōu)良品種用或乳肉兼用型優(yōu)良品種二、誘變育種二、誘變育種1.1.概念：利用概念：利用 因素（如因素（如X X射線、射線、射線、射線、 等）等）或或 因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生生 ，從而獲得優(yōu)良變異類型的

3、育種方法。，從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法。2.2.原理：原理： 。3.3.優(yōu)點：可以提高優(yōu)點：可以提高 ， 獲得更多的獲得更多的 優(yōu)良變異類型；大幅度地改良某些性狀。優(yōu)良變異類型；大幅度地改良某些性狀。 4.4.應(yīng)用：主要用于應(yīng)用：主要用于 育種，如培育育種，如培育 的的“黑農(nóng)五號黑農(nóng)五號”大豆品種和青霉素高產(chǎn)菌株的選育。大豆品種和青霉素高產(chǎn)菌株的選育。農(nóng)作物和微生物農(nóng)作物和微生物單位面積的產(chǎn)量單位面積的產(chǎn)量家畜、家禽家畜、家禽物理物理紫外線、激光紫外線、激光化學化學基因突變基因突變基因突變基因突變突變率突變率在較短時間內(nèi)在較短時間內(nèi)Content學點一學點一 雜交育種雜交育種1.1.雜交育

4、種的概念：將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配雜交育種的概念：將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育， 獲得新品種的方法。獲得新品種的方法。說明：雜交育種中進行交配的是同一物種的不同品種，不同說明：雜交育種中進行交配的是同一物種的不同品種，不同物種之間一般不能進行交配。物種之間一般不能進行交配。2.2.雜交育種的原理：自由組合定律（基因重組）。即利用有雜交育種的原理：自由組合定律（基因重組）。即利用有性雜交手段，將人們所需的位于不同個體上的優(yōu)良性狀集中在一性雜交手段，將人們所需的位于不同個體上的優(yōu)良性狀集中在一個個體上。個個體上。Conten

5、t3.3.雜交育種的基本步驟：雜交育種的基本步驟：(1)(1)選擇具有優(yōu)良性狀的兩個親本，讓其雜交。選擇具有優(yōu)良性狀的兩個親本，讓其雜交。(2)(2)讓子一代雜交。讓子一代雜交。(3)(3)從子二代中選出符合要求的個體，讓其進行多次自交，純從子二代中選出符合要求的個體，讓其進行多次自交，純化獲得新品種?；@得新品種。說明：對于進行有性生殖的生物，如小麥、大豆等，必須連續(xù)說明：對于進行有性生殖的生物，如小麥、大豆等，必須連續(xù)自交獲得純合體，防止后代發(fā)生性狀分離；對于進行無性生殖的自交獲得純合體，防止后代發(fā)生性狀分離；對于進行無性生殖的生物，如馬鈴薯、果樹等，只要獲得該優(yōu)良性狀的個體，即可通生物，

6、如馬鈴薯、果樹等，只要獲得該優(yōu)良性狀的個體，即可通過無性生殖產(chǎn)生優(yōu)良后代，而不必連續(xù)自交。過無性生殖產(chǎn)生優(yōu)良后代，而不必連續(xù)自交。4.4.雜交育種的優(yōu)缺點：雜交育種的優(yōu)缺點：(1)(1)優(yōu)點：改良動、植物的品質(zhì)，可以把多個品種的優(yōu)良性狀優(yōu)點：改良動、植物的品質(zhì)，可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起。集中在一起。(2)(2)缺點：雜交后代會出現(xiàn)性狀分離，育種周期長，育種篩選缺點：雜交后代會出現(xiàn)性狀分離，育種周期長，育種篩選過程繁雜。過程繁雜。5.5.雜交育種的實例：雜交育種的實例：如培育符合要求的新品種：已知小麥的高稈（如培育符合要求的新品種：已知小麥的高稈（D D）對矮稈（）對矮稈（d d）為顯

7、性、抗銹病（為顯性、抗銹?。≧ R）對易染銹?。ǎσ兹句P?。╮ r）為顯性，兩對性狀獨立遺）為顯性，兩對性狀獨立遺傳，現(xiàn)有高稈抗銹病、矮稈易染銹病兩純系品種。要求使用雜交傳，現(xiàn)有高稈抗銹病、矮稈易染銹病兩純系品種。要求使用雜交育種的方法培育出具有優(yōu)良性狀的新品種。育種的方法培育出具有優(yōu)良性狀的新品種。（1 1）讓純種的高稈抗銹病和矮稈易染銹病雜交得）讓純種的高稈抗銹病和矮稈易染銹病雜交得F F1 1；（2 2）讓）讓F F1 1自交得自交得F F2 2；（3 3）選取）選取F F2 2中矮稈抗銹病的小麥自交得中矮稈抗銹病的小麥自交得F F3 3；（4 4）留）留F F3 3中未出現(xiàn)性狀分離的

8、矮稈抗銹病個體，對于中未出現(xiàn)性狀分離的矮稈抗銹病個體，對于F F3 3中出中出現(xiàn)性狀分離的再重復自交，直至不再出現(xiàn)性狀分離?，F(xiàn)性狀分離的再重復自交，直至不再出現(xiàn)性狀分離。Content【例例1 1】雜交育種是植物育種的常規(guī)方法，其選育新品種的一般方法是雜交育種是植物育種的常規(guī)方法，其選育新品種的一般方法是 ( )( ) A. A.根據(jù)雜種優(yōu)勢原理，從子一代中即可選出根據(jù)雜種優(yōu)勢原理，從子一代中即可選出 B.B.從子三代中選出，因為子三代才會出現(xiàn)純合體從子三代中選出，因為子三代才會出現(xiàn)純合體 C.C.既可從子二代中選出，也可從子三代中選出既可從子二代中選出，也可從子三代中選出 D.D.只能從子四

9、代中選出能穩(wěn)定遺傳的新品種只能從子四代中選出能穩(wěn)定遺傳的新品種C C【解析解析】雜交育種從子二代出現(xiàn)性狀分離。雜交育種從子二代出現(xiàn)性狀分離。Content常見雜交育種的區(qū)別常見雜交育種的區(qū)別1.1.培育常規(guī)的純合子品種培育常規(guī)的純合子品種（1 1）培育隱性純合子品種：選取雙親）培育隱性純合子品種：選取雙親 子一代子一代 選出符合要求的優(yōu)良性狀個體即可以推廣。選出符合要求的優(yōu)良性狀個體即可以推廣。（2 2）培育顯性純合子品種：選取雙親）培育顯性純合子品種：選取雙親 子一代子一代 子二代子二代選出符合要求的選出符合要求的 子三代子三代選出符合要求的優(yōu)選出符合要求的優(yōu)良性狀個體良性狀個體 選出能穩(wěn)定

10、遺傳的個體推廣。選出能穩(wěn)定遺傳的個體推廣。2.2.培育雜合子品種：選取雙親培育雜合子品種：選取雙親 ，年年制種。，年年制種。雜交雜交自交自交雜交雜交自交自交自交自交雜交雜交子二代子二代優(yōu)良性狀個體優(yōu)良性狀個體自交自交子一代子一代Content1.1.育種專家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交，培育出了育種專家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交，培育出了 矮稈抗銹病水稻，這種水稻出現(xiàn)的原因是矮稈抗銹病水稻，這種水稻出現(xiàn)的原因是 ( )( ) A. A.基因突變基因突變B.B.基因重組基因重組 C.C.染色體變異染色體變異D.D.環(huán)境條件的變化環(huán)境條件的變化B B學點二學點二 誘變育種誘變

11、育種1.1.誘變育種的概念：利用物理因素（如誘變育種的概念：利用物理因素（如X X射線、射線、射線、紫射線、紫外線、激光等）或化學因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處外線、激光等）或化學因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變，利用這些突變培育新品種。理生物，使生物發(fā)生基因突變，利用這些突變培育新品種。2.2.誘變育種的原理：基因突變。自然狀態(tài)下，生物發(fā)生基因誘變育種的原理：基因突變。自然狀態(tài)下，生物發(fā)生基因突變的頻率極低，滿足不了人們育種的需要。利用人工處理誘突變的頻率極低，滿足不了人們育種的需要。利用人工處理誘發(fā)基因突變，可以提高基因突變的頻率，獲得大量變異個體，發(fā)基因突

12、變，可以提高基因突變的頻率，獲得大量變異個體，從而提高育種的效率。從而提高育種的效率。3.3.誘變育種的方法：運用物理的或者化學的手段處理萌發(fā)的誘變育種的方法：運用物理的或者化學的手段處理萌發(fā)的種子或者幼苗，誘發(fā)基因突變，從中選出所需要的突變個體，種子或者幼苗，誘發(fā)基因突變，從中選出所需要的突變個體，然后進行培育推廣。然后進行培育推廣。4.4.誘變育種的主要類型：誘變育種的主要類型：（1 1）輻射誘變：各種射線如）輻射誘變：各種射線如X X射線、射線、射線、紫外線等的照射線、紫外線等的照射都可以使生物在射都可以使生物在DNADNA復制時誘發(fā)基因突變。復制時誘發(fā)基因突變。說明：太空育種實際上就是

13、輻射誘變育種。說明：太空育種實際上就是輻射誘變育種。（2 2）化學誘變：許多化學藥劑能夠在）化學誘變：許多化學藥劑能夠在DNADNA復制時，使復制時，使DNADNA分子分子發(fā)生堿基對的缺失、替換等，導致發(fā)生基因突變。發(fā)生堿基對的缺失、替換等，導致發(fā)生基因突變。5.5.誘變育種的優(yōu)缺點：誘變育種的優(yōu)缺點：（1 1）優(yōu)點：提高變異頻率，人工誘變的突變頻率是自然突）優(yōu)點：提高變異頻率，人工誘變的突變頻率是自然突變的變的101010001000倍，能夠產(chǎn)生多種多樣的新類型，為育種創(chuàng)造豐富倍，能夠產(chǎn)生多種多樣的新類型，為育種創(chuàng)造豐富的原材料。誘變育種可以加速育種進程。大幅度改良某些性的原材料。誘變育種可

14、以加速育種進程。大幅度改良某些性狀，增強抗逆性。狀，增強抗逆性。（2 2）缺點：由于突變的不定向性，基因突變產(chǎn)生的有利性狀）缺點：由于突變的不定向性，基因突變產(chǎn)生的有利性狀往往不多，育種具有一定的盲目性，而且突變個體難以集中多個往往不多，育種具有一定的盲目性，而且突變個體難以集中多個優(yōu)良性狀，需要處理大量的實驗材料，工作量很大。優(yōu)良性狀，需要處理大量的實驗材料，工作量很大。Content【例例2 2】誘變育種有許多突出的優(yōu)點，也存在一些缺點，下列分析正確誘變育種有許多突出的優(yōu)點，也存在一些缺點，下列分析正確 的一組是的一組是 ( )( ) 結(jié)實率低，發(fā)育遲緩結(jié)實率低，發(fā)育遲緩 有利個體不多，需

15、要大量材料有利個體不多，需要大量材料 大幅度改良某些性狀大幅度改良某些性狀 莖稈粗壯，果實種子大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高莖稈粗壯，果實種子大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高 提高變異頻率，使后代變異性狀較為穩(wěn)定，因而可加速育種進程提高變異頻率，使后代變異性狀較為穩(wěn)定，因而可加速育種進程 A.A.B.B.C.C.D.D.C C【解析解析】“結(jié)實率低，發(fā)育遲緩結(jié)實率低，發(fā)育遲緩”“”“莖稈粗壯，果實種子大，莖稈粗壯，果實種子大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高營養(yǎng)物質(zhì)含量高”是多倍體植株的特點。是多倍體植株的特點。Content1.1.人工處理誘發(fā)基因突變頻率能提高基因的人工處理誘發(fā)基因突變頻率能提高基因的 ，但基因突，但基因突變頻率仍然

16、不高。變頻率仍然不高。2.2.太空育種的原理是太空育種的原理是 。2.“2.“嫦娥一號嫦娥一號”勝利奔月，勝利奔月，“神五神五”、“神六神六”勝利返回，這些航天技勝利返回，這些航天技 術(shù)的發(fā)展為我國的生物育種創(chuàng)造了更多更好的機會。下列有關(guān)航天育術(shù)的發(fā)展為我國的生物育種創(chuàng)造了更多更好的機會。下列有關(guān)航天育 種的說法，不正確的是種的說法，不正確的是 ( )( ) A. A.航天育種可縮短育種周期航天育種可縮短育種周期 B.B.種子在宇宙輻射、微重力及弱地磁場等因素的誘導下發(fā)生基因突變種子在宇宙輻射、微重力及弱地磁場等因素的誘導下發(fā)生基因突變 C.C.航天育種技術(shù)作為航天技術(shù)與農(nóng)業(yè)育種技術(shù)相結(jié)合的一

17、項創(chuàng)新性研航天育種技術(shù)作為航天技術(shù)與農(nóng)業(yè)育種技術(shù)相結(jié)合的一項創(chuàng)新性研 究成果，是快速培育農(nóng)作物優(yōu)良新品種的重要途徑之一究成果，是快速培育農(nóng)作物優(yōu)良新品種的重要途徑之一 D.“D.“太空種子太空種子”都能培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的新品種都能培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的新品種基因突變基因突變突變頻率突變頻率D DContent雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種多倍體育種多倍體育種單倍體育種單倍體育種方法方法雜交雜交射線、激光、射線、激光、化學藥品處理化學藥品處理、生物處理、生物處理秋水仙素處秋水仙素處理萌發(fā)的種理萌發(fā)的種子或幼苗子或幼苗花藥離體培花藥離體培養(yǎng)后再加倍養(yǎng)后再加倍原理原理基因重組基因重組基因突

18、變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異染色體變異染色體變異優(yōu)點優(yōu)點操作簡單，操作簡單，目的性強目的性強提高變異頻率提高變異頻率，大幅度改良，大幅度改良某些性狀，后某些性狀，后代變異性狀可代變異性狀可較快穩(wěn)定較快穩(wěn)定器官大、營器官大、營養(yǎng)物質(zhì)含量養(yǎng)物質(zhì)含量高高縮短育種年縮短育種年限限缺點缺點育種年限長育種年限長處理材料較多處理材料較多，突變后有利，突變后有利個體少個體少發(fā)育延遲，發(fā)育延遲，結(jié)實率較低結(jié)實率較低，在動物中，在動物中難以開展難以開展方法復雜，方法復雜，成活率較低成活率較低，需與雜交，需與雜交育種配合育種配合舉例舉例高稈抗病和高稈抗病和矮稈易感病矮稈易感病小麥雜交產(chǎn)小麥雜交產(chǎn)生矮稈抗病生矮稈抗病品種品種高產(chǎn)青霉素菌高產(chǎn)青霉素菌株的育成株的育成三倍體西瓜三倍體西瓜、甜菜和八、甜菜和八倍體小黑麥倍體小黑麥抗病植株的抗病植株的育成育成1.1.請總結(jié)課本中請總結(jié)課本中育種的方法和各育種的方法和各種方法的原理、種方法的原理、過程等知識。過程等知識。Content2.2.利用所學知識利用所學知識, ,嘗試構(gòu)建本學案嘗試構(gòu)建本學案三維知識體系三維知識體系返回