高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程 第01節(jié) 雜交育種和誘變育種課件 新人教版必修2

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1、基因突變基因突變基因重組基因重組染色體變異染色體變異利用利用染色體變?nèi)旧w變異異育種的類型育種的類型 多倍體育種多倍體育種單倍體育種單倍體育種回顧：回顧： 20112011年年9 9月月1919日農(nóng)業(yè)部公布，袁隆平的超級雜交稻試驗(yàn)日農(nóng)業(yè)部公布，袁隆平的超級雜交稻試驗(yàn)田平均畝產(chǎn)田平均畝產(chǎn)926.6926.6公斤，創(chuàng)中國水稻畝產(chǎn)最高紀(jì)錄。公斤，創(chuàng)中國水稻畝產(chǎn)最高紀(jì)錄。 20112011年，在江蘇省泰州市農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)，新采摘年，在江蘇省泰州市農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)，新采摘的巨型南瓜吸引了游人。它是通過航天育種培育成的新品種。的巨型南瓜吸引了游人。它是通過航天育種培育成的新品種。 小麥高稈（小麥高稈（D

2、 D）對矮稈（）對矮稈（d d）為顯性，抗銹病（）為顯性，抗銹?。═ T）對）對不抗銹?。ú豢逛P?。╰ t）為顯性，現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥）為顯性，現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTTDDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（）和矮稈不抗銹病的小麥（ddttddtt），如果你是袁?。?，如果你是袁隆平，怎樣才能得到平，怎樣才能得到能夠穩(wěn)定遺傳能夠穩(wěn)定遺傳的的矮稈抗病的優(yōu)良品種矮稈抗病的優(yōu)良品種？探究一：探究一：ddTT雜交育種雜交育種1 1、概念：、概念：2 2、過程：、過程：3 3、原理：、原理：4 4、優(yōu)點(diǎn)：、優(yōu)點(diǎn)：5 5、缺點(diǎn)、缺點(diǎn)：將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)

3、良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過起，再經(jīng)過選擇選擇和和培育，培育，獲得新品種的方法獲得新品種的方法基因重組基因重組將不同的個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上將不同的個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上育種年限長、不能創(chuàng)造新的基因育種年限長、不能創(chuàng)造新的基因中國黃牛中國黃牛中國荷斯坦牛中國荷斯坦牛荷斯坦牛荷斯坦牛 中國荷斯坦牛：荷斯坦中國荷斯坦牛：荷斯坦弗里生牛與我國黃牛雜交弗里生牛與我國黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達(dá)選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達(dá)305305天，年產(chǎn)乳量天，年產(chǎn)乳量可達(dá)可達(dá)6 300kg6 300kg以上。以上。 李登海研究玉米育種近李登海研究玉米育種近4040年，與年，

4、與“雜交水稻之父雜交水稻之父”袁袁隆平齊名，被種業(yè)界譽(yù)為隆平齊名，被種業(yè)界譽(yù)為“南袁北李南袁北李”，被稱為，被稱為“中國緊中國緊湊型雜交玉米之父湊型雜交玉米之父”。 李振聲：中科院院士，小麥育種專家，獲得李振聲：中科院院士，小麥育種專家，獲得20062006年度年度國家最高科技獎。國家最高科技獎。 空間生命科學(xué)空間生命科學(xué)：高真空高真空(108pa)微重力微重力(104g)強(qiáng)輻射強(qiáng)輻射(尤其是危害尤其是危害性極大的性極大的HZE） 20122012年年3 3月，兩名神九女航天員選出，同時(shí)，飛船將首月，兩名神九女航天員選出，同時(shí)，飛船將首次搭載活體蝴蝶升空。次搭載活體蝴蝶升空。 誘變育種誘變育種

5、1 1、概念：、概念：2 2、原理：、原理：3 3、優(yōu)點(diǎn)：、優(yōu)點(diǎn)：4 4、缺點(diǎn)、缺點(diǎn)：利用物理因素（如利用物理因素（如X射線、紫外線、激光等）或化射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸等）來處理生物，使之發(fā)生基學(xué)因素（如亞硝酸等）來處理生物，使之發(fā)生基因突變因突變基因突變基因突變提高突變率提高突變率在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型不定向性，有利變異少，處理材料多不定向性，有利變異少，處理材料多 我國已培育出我國已培育出100多種水稻、小麥、玉米、多種水稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。例如黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)大豆等優(yōu)良品種。例如黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院用輻射方法處理

6、大豆，培育了院用輻射方法處理大豆，培育了“黑龍五黑龍五號號”品種，產(chǎn)量提高了品種，產(chǎn)量提高了16%,含油量提高了含油量提高了2.5%。農(nóng)作物誘變育種方面農(nóng)作物誘變育種方面1943年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位單位/mL。后來人們對青霉菌多次進(jìn)行。后來人們對青霉菌多次進(jìn)行X射線射線、紫外線紫外線照射以照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到量已達(dá)到5000060000單位單位/mL。幾種育種方法的比較基因重組基因重組基因突變基因突變雜交、自交雜交、自交秋水仙素處秋水

7、仙素處理萌發(fā)的種理萌發(fā)的種子或幼苗子或幼苗射線、紫外線、射線、紫外線、激光、化學(xué)藥激光、化學(xué)藥品處理品處理花藥離體培花藥離體培養(yǎng)后在誘導(dǎo)養(yǎng)后在誘導(dǎo)染色體加倍染色體加倍染色體變異染色體變異染色體變異染色體變異操作簡單、操作簡單、目的性強(qiáng)目的性強(qiáng)提高突變率；提高突變率；在較短時(shí)間內(nèi)在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)獲得更多的優(yōu)良變異類型良變異類型器官大，器官大，營養(yǎng)物質(zhì)高營養(yǎng)物質(zhì)高明顯縮短育種年限，明顯縮短育種年限，基因都是純合子，基因都是純合子，自交后代不會發(fā)生自交后代不會發(fā)生性狀分離性狀分離育種年限長育種年限長不定向性，有不定向性，有利變異少，處利變異少，處理材料多理材料多發(fā)育延遲、發(fā)育延遲、結(jié)實(shí)率低等

8、結(jié)實(shí)率低等方法復(fù)雜，需與雜方法復(fù)雜，需與雜交育種配合等交育種配合等(1)基因工程是有目的地改良。(2)雜交育種是最簡捷的方法，但要連續(xù)自交才能獲得純合子，需要的時(shí)間較長。(3)雜交育種選育的時(shí)間是從 F2 代開始，原因是從 F2 開始發(fā)生性狀分離。(4)選育后是否連續(xù)自交取決于所選優(yōu)良性狀是顯性還是隱性。若選育顯性優(yōu)良純種，則需要連續(xù)自交篩選直至性狀不再發(fā)生分離；若選育隱性優(yōu)良純種，則只要在子二代出現(xiàn)該性狀個(gè)體即可。(5)若實(shí)驗(yàn)植物是通過營養(yǎng)繁殖的，如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。（1 1）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍

9、得到煙草新品種是種是 。（2 2）用）用6060Co Co 輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，是是 。（3 3）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的是是 。（4 4）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種屬獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種屬于于 。（5 5）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個(gè)小麥品種，）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個(gè)小麥品種，培育出抗

10、倒伏、抗銹病的品種，是培育出抗倒伏、抗銹病的品種，是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，是早、蛋白質(zhì)含量高的品系，是 。單倍體育種單倍體育種 誘變育種誘變育種雜交育種雜交育種 誘變育種誘變育種 多倍體育種多倍體育種 誘變育種誘變育種 下列表示某種農(nóng)作物和兩種品種分別培育出下列表示某種農(nóng)作物和兩種品種分別培育出 三種品種三種品種, ,根據(jù)上述過程根據(jù)上述過程, ,回答下列問題回答下列問題: :AABB aabb AaBb Ab AAaaBBbb AAbb 用和培育所采用的方法用和培育所采用

11、的方法稱為稱為_,方法方法稱為稱為_,由由和和 培育所依據(jù)的原理是培育所依據(jù)的原理是_.F2中產(chǎn)生中產(chǎn)生Aabb的概率是的概率是 _ 用培育出的常用方法用培育出的常用方法是是_,由培育成的過程中用由培育成的過程中用化學(xué)藥劑化學(xué)藥劑_處理的幼苗處理的幼苗,方法方法和和合合 稱為稱為_育種育種.其優(yōu)其優(yōu)點(diǎn)是點(diǎn)是_，產(chǎn)生，產(chǎn)生AAbb的概率是的概率是_ 由培育出的常用方法是由培育出的常用方法是_,形成的叫形成的叫_。依據(jù)的原理是依據(jù)的原理是_。雜交雜交自交自交基因重基因重 組組花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素單倍體單倍體明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限用秋水仙素處理用秋水仙素處理四倍體四倍體

12、染色體變異染色體變異1/81/4下圖是用某種作物的兩個(gè)品種和分別培育出下圖是用某種作物的兩個(gè)品種和分別培育出 品種的示意圖，試分析回答：品種的示意圖，試分析回答： AABB E Ab - D AaBb F AAbb- aabb G AAaaBBbb-（1）用和培育所采用的）用和培育所采用的D和和F步驟分別是步驟分別是_ 和和 。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 。（2）用培育所采用的）用培育所采用的E和和H步驟分別是步驟分別是_ 和和 。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 。 （3）用培育所采用的）用培育所采用的G步驟是步驟是_ 其遺傳學(xué)原理是其遺傳學(xué)原理是 。H雜交雜交自交

13、自交基因重組基因重組花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素處理幼苗處理幼苗染色體變異染色體變異秋水仙素秋水仙素 處理幼苗處理幼苗染色體變異染色體變異1、雜交育種的主要理論依據(jù)是、雜交育種的主要理論依據(jù)是 A基因突變基因突變 B基因重組基因重組 C染色體變異染色體變異 D基因分離基因分離2、中國返回式衛(wèi)星搭載的水稻種子由太空返回后，經(jīng)、中國返回式衛(wèi)星搭載的水稻種子由太空返回后，經(jīng)地面種植培養(yǎng)出的水稻穗多粒大、營養(yǎng)成分高，這種地面種植培養(yǎng)出的水稻穗多粒大、營養(yǎng)成分高，這種育種方法屬于育種方法屬于（A）雜交育種（）雜交育種（B）誘變育種）誘變育種（C）單倍體育種（）單倍體育種（D）多倍體育種）多倍體育種3、下列各項(xiàng)中可能產(chǎn)生新基因的是、下列各項(xiàng)中可能產(chǎn)生新基因的是（A）用離體花藥培養(yǎng)玉米植株）用離體花藥培養(yǎng)玉米植株 （B）用秋水仙素得到三倍體西瓜）用秋水仙素得到三倍體西瓜（C）通過雜交培養(yǎng)抗病小麥品種）通過雜交培養(yǎng)抗病小麥品種 （D）用）用X射線處理青霉素菌種射線處理青霉素菌種