高中生物 6.1 杂交育种与诱变育种课件 新人教版必修2.ppt

第1节杂交育种与诱变育种,第6章从杂交育种到基因工程,1.结合具体实例，简述杂交育种的概念和基本原理，举例说明杂交育种方法的优点和不足。2.举例说出诱变育种在生产中的应用。3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。,学习导航,重难点击,杂交育种和诱变育种的原理和过程。,课堂导入,你见过像图示的那样大的南瓜吗？它可不是普通的南瓜，它是由我国首次载人航天飞船“神舟”五号带入太空培育的新品种。这种南瓜比一般的杂交种品质好，一般重量在300400斤，是名副其实的“巨人”南瓜。这种育种方法的原理和过程是怎样的呢？今天我们就来学习有关育种的知识。,内容索引,一、杂交育种,二、诱变育种,当堂检测,一、杂交育种,知识梳理,答案,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，再经过和，获得新品种的方法。2.原理：。,连续自交,基因重组,选择,培育,杂交,自交,答案,4.优缺点可以把多个品种的集中在一起，但是育种周期，育种筛选过程；不能产生和新性状。5.实例：高产抗病小麦的选育P高产、不抗病低产、抗病F1高产、抗病(均为显性性状)F2选出个体连续选出的所有高产、抗病个体新的优良品种,不发生性状分离,优良性状,长,复杂,新基因,高产、抗病,1.培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？,合作探究,答案,答案不能，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。,2.上面培育高产抗病小麦的过程中，为什么要从F2开始筛选？选出后为什么还要连续自交？,答案F2代中才出现所需要的高产抗病小麦，但不一定能稳定遗传，因此还要连续自交才会最终获得稳定遗传的纯合品系。,3.是不是所有的育种过程都必须从F2开始筛选？是不是也都需要连续自交提高纯合度？举例说明。,答案,答案不一定。如果培育杂合子品种，选亲本杂交得到的F1即可。如果选育的优良性状是隐性性状，一旦出现就是纯合的，不需要再连续自交了。,活学活用,1.有两种纯种的小麦，一个为高秆(D)抗锈病(T)，另一个为矮秆(d)易感锈病(t)，这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病新品种，方法如下：,(1)这种育种方法叫_育种。过程a叫_，过程b叫_。(2)过程c的处理方法是_。(3)F1的基因型是_，表现型是_，稳定遗传的矮秆抗锈病新品种的基因型为_。,解析答案,解析将小麦两个品种的优良性状通过杂交集中在一起，培育矮秆抗锈病新品种的方法叫做杂交育种。其中过程a叫杂交，产生的F1的基因型为DdTt，表现型为高秆抗锈病。过程b叫自交，目的是获得表现型为矮秆抗锈病的小麦新品种(ddT_)，因为此过程所得后代会发生性状分离，所以要想得到稳定遗传的矮秆抗锈病植株必须要经过c过程，即连续自交，直到后代无性状分离为止。答案(1)杂交杂交自交(2)连续自交和观察，直至选出能稳定遗传的矮秆抗锈病新品种(3)DdTt高秆抗锈病ddTT,一题多变,(1)选育出的纯合子新品种，在F2中的概率是多少？其在F2的矮秆抗锈病植株中的概率又是多少？选种应该从哪一代开始？,答案,(2)上述杂交育种过程至少需要几年的时间(假设每年只繁殖一代)?,答案,答案4年。第一年：种植亲代，杂交，收获F1种子；第二年：种植F1，自交，收获F2种子；第三年：种植F2，获得表现型符合要求的小麦(矮抗)，同时矮抗自交，收获F3种子，分单株保存；第四年：分别种植符合要求的F3，观察是否发生性状分离，不发生性状分离的为合乎要求的新品种。,(3)若上述过程改为单倍体育种的过程，则后代中ddTT占所有后代的比例是多少？单倍体育种获得新品种至少需要几年(假设每年只繁殖一代)?,返回,答案,第一年：种植亲代，杂交，收获F1种子；第二年：种植杂交种子，长成植株开花后，取其花粉粒(精子的基因型有四种，为DT、Dt、dT、dt)进行植物组织培养，得到单倍体植株(基因型也是四种，为DT、Dt、dT、dt)。在单倍体植株的幼苗期，用秋水仙素进行染色体加倍，得到纯合的二倍体植株(基因型分别为DDTT、DDtt、ddTT、ddtt)。选取表现型合乎要求的植株所结种子即可。,二、诱变育种,知识梳理,答案,1.概念利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生，从而获得优良变异类型的育种方法称为诱变育种。2.原理：。自然突变的频率，而且是的，较难获得生产所需要的品种。物理因素或化学因素能提高，短时间内获得更多的类型。3.常用方法运用物理的或者化学的手段处理或幼苗，诱发，从中选出需要的突变个体，然后进行培育推广。,基因突变,基因突变,基因突变,低,不定向,突变率,优良变异,萌发的种子,答案,4.优缺点(1)优点：提高变异频率，加速育种进程；改良某些性状。(2)缺点：有利变异，需大量处理实验材料；诱变的方向和性质不能控制，具有性。,青霉菌,盲目,大幅度,少,农作物,合作探究,1.用诱变育种的方法选育农作物优良品种，为什么通常要处理萌发的种子或幼苗？,答案,答案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。,2.当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。它们是一些生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。请回答下列问题：(1)搭载航天器的植物种子需要做怎样的处理？说明原因。,答案,答案浸泡种子使其萌发。因为萌发的种子细胞分裂旺盛，易受到太空诱变因素的影响发生基因突变。,(2)作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现全新的变异特征，这种变异的来源主要是什么？,答案基因突变。,(3)这些新产生的变异对人类是否一定有益？,答案,答案不一定。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。,答案不可以。因为可能发生隐性突变。,3.杂交育种和诱变育种有着很大的区别，请完成下表进行比较：,答案,基因重组,基因突变,自交,筛选,辐射,化学药剂,优良性状,集中,年限长,有利,活学活用,2.如下图所示，科研小组用60Co照射棉花种子，诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状，诱变1代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制，棉酚含量由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。请回答下列问题：,(1)两种新性状中，棕色是_性状，低酚是_性状。(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是_，白色、高酚的棉花植株的基因型是_。(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变1代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合子作为一个亲本，再从诱变1代中选择另一亲本，设计一个方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。,解析答案,解析基因突变一般只是等位基因的一个基因发生突变，分为显性突变和隐性突变二种情况，即：诱变当代获得棕色新性状棕色为显性性状且诱变当代基因型为AaBB。诱变1代获得低酚新性状低酚为隐性性状且诱变当代基因型为aaBb。要培育纯合棕色低酚植株(其基因型为AAbb)，需用基因型为AABB的植株与诱变1代的白色低酚(aabb)植株进行杂交，若要尽快选育则会用单倍体育种方法，因为它可明显缩短育种年限。答案(1)显性隐性(2)AaBBaaBb,解析答案,(3)不发生性状分离(或全为棕色棉，或没有出现白色棉)遗传图解如下：,一题多变,(1)用60Co的射线辐射植物种子的目的是_。(2)用60Co的射线辐射原本开红花的植物种子，诱导产生了开白花、蓝花的植株等，说明基因突变具有_性。50株突变植株中，47株逐渐死亡，说明基因突变具有_的特性。(3)育种时用60Co的射线辐射正在萌发的种子，而不用60Co的射线辐射休眠的种子的原因是_。萌发种子的所有突变_(填“能”或“不能”)全部遗传给子代。(4)假如诱变产生的蓝花植株自交，其后代中又出现了红花植株，这说明蓝花突变是_突变。,答案,提高突变率,不定向,多害少利,萌发的种子中细胞分裂旺盛，DNA复制旺盛，易发生基因突变,不能,显性,返回,课堂小结,答案,基因重组,基因突变,染色体变异,染色体变异,花药离体培养,秋水仙素处理,当堂检测,1.杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法是()A.根据杂种优势原理，从子一代中即可选出B.从子三代中选出，因为子三代中才出现纯合子C.既可从子二代中选出，也可从子三代中选出D.只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种,C,解析答案,解析杂交育种从子二代开始出现性状分离。,1,2,3,4,5,2.用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee)最简捷的方法是()A.种植F1选双隐性植株纯合子B.种植秋水仙素处理纯合子C.种植花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合子D.种植秋水仙素处理花药离体培养纯合子,A,解析答案,解析杂合子(DdEe)种子中含有d、e基因，自交后一旦出现隐性性状便能稳定遗传，方法简捷。,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,3.下列几种育种方法，能改变原有基因的分子结构的是()A.杂交育种B.诱变育种C.单倍体育种D.多倍体育种,B,解析答案,解析基因的分子结构的改变是指基因中脱氧核苷酸的种类或顺序发生改变基因突变。杂交育种、单倍体育种和多倍体育种都是在原有基因结构的基础上，经过重新组合、加倍等过程产生新的性状组合，基因结构不发生变化。,1,2,3,4,5,4.有一种塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解为无毒物质，可以降解，不至于对环境造成严重的白色污染。培育专门降解这种塑料的“细菌能手”的方法是()A.杂交育种B.诱变育种C.单倍体育种D.多倍体育种,B,解析答案,解析细菌属于原核生物，原核生物不能进行有性生殖，因而不能实施杂交育种；原核生物无染色体不发生染色体变异，因而不能进行单倍体和多倍体育种。,5.已知西瓜早熟(A)对晚熟(a)为显性，皮厚(B)对皮薄(b)为显性，沙瓤(C)对紧瓤(c)为显性，控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的西瓜品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc)，进行下图所示的育种过程。请分析并回答问题：,1,2,3,4,5,(1)为获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜，最好选用品种_和_进行杂交。,1,2,3,4,5,解析答案,解析根据性状的显隐性，要获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜，其基因型为AAbbCC，可选用品种乙(aabbCC)和丙(AAbbcc)进行杂交，得到子代后再进行自交，在F3中选育出纯种西瓜。,乙,丙,(2)图中_植株(填数字序号)能代表无子西瓜，该植物体细胞中含有_个染色体组。,1,2,3,4,5,解析答案,解析由图示可知，由自然生长的二倍体植株与四倍体植株杂交，得到的植株含有三个染色体组。,三,(3)获得幼苗常采用的技术手段是_；与植株相比，植株的特点是_，所以明显缩短育种年限。,1,2,3,4,5,解析答案,解析图中植株是由花粉离体培养得到的单倍体，经过秋水仙素诱导染色体加倍后，得到的植株全部为纯合子。,花药离体培养,均为纯合子,(4)按图中所示的育种方