高中生物 4.2.1杂交育种 诱变育种课件 浙科版必修2.ppt

第1课时杂交育种 诱变育种 袁隆平的超级稻第三期目标攻关成功湖南省农科院举行的新闻发布会宣布 杂交水稻之父 袁隆平院士的超级稻第三期目标亩产900kg 合1 15ha 下同 高产攻关获得成功 在他领导下种植的隆回县百亩试验田亩产达到926 6kg 这次隆回县百亩范围内平均亩产过900kg 是我国超级稻攻关的一个重大突破 意味着中国的杂交稻研究水平已在世界上遥遥领先 下一步 袁隆平把奋斗目标设定为亩产1000kg 袁隆平说 当然 这还是我的一个梦想 还需要科技部 农业部的立项 我会积极向上争取 请思考 1 杂交育种的原理是什么 2 杂交后代中有多种性状 如何在杂交水稻中选择人们需求的品种 主题一杂交育种1 概念 有目的地将两个或多个品种的 组合在一起 培育出更优良的新品种2 原理 3 方法 选择 纯合化 优良性状 基因重组 杂交 想一想 蓝色的牡丹花显得雍容华贵 你能用杂交育种的方法 将蓝色牡丹花和月季花杂交 使月季花也具有蓝色性状吗 试分析其原因 提示 不能 因为牡丹和月季属于两个不同的物种 杂交育种只能在同一物种中进行 1 分析杂交育种的原理和过程 1 杂交育种的原理是什么 能产生新性状吗 提示 基因重组 杂交育种只能是原有基因的重新组合 产生新基因型的子代 但不能产生新基因 因而杂交育种也只能出现新的性状组合 不会出现新性状 2 从f2中选出抗病红果肉个体 为什么不能立即推广种植 提示 抗病红果肉个体有两种基因型 即ssrr与ssrr 其中ssrr的个体自交后会发生性状分离 不能稳定遗传 2 探究杂交育种的局限性从杂交后代性状类型以及育种时间等方面分析杂交育种的不足 提示 操作繁琐 杂交育种中从子二代开始出现众多的性状类型 需要及时发现符合要求的优良性状个体 培育周期长 因为杂交过程中会出现性状分离现象 因此需要从多种性状中选出目标表现型 再经过多次自交和挑选 直到选出所需纯种类型 故育种进程缓慢 过程复杂 所需时间较长 杂交育种在不同应用中操作步骤不同 1 培育杂合子品种 杂种优势的利用 选取合适的双亲杂交 f1 2 培育纯合子品种 培育隐性纯合子 选取合适的双亲杂交 f1 自交 f2 直接选出表现型符合要求的个体种植推广 培育双显纯合子或一隐一显纯合子 选取合适的双亲杂交 f1 自交 f2 选出表现型符合要求的个体自交 f3 逐步淘汰不符合性状要求的个体 直到不发生性状分离 选出稳定遗传的个体推广种植 典题训练 填空回答下列问题 1 水稻杂交育种是通过品种间杂交 创造新变异类型而选育新品种的方法 其特点是将两个纯合亲本的 通过杂交集中在一起 再经过选择和培育获得新品种 2 若这两个杂交亲本各具有期望的优点 则杂交后 f1自交能产生多种非亲本类型 其原因是f1在 形成配子过程中 位于 基因通过自由组合 或者位于 基因通过非姐妹染色单体的交叉互换进行重新组合 3 假设杂交涉及n对相对性状 每对相对性状各受一对等位基因控制 彼此间各自独立遗传 在完全显性的情况下 从理论上讲f2的表现型共有 种 其中纯合基因型共有 种 杂合基因型共有 种 4 从f2起 一般还要进行自交和选择 自交的目的是 选择的作用是 解题指南 解答本题应注意杂交育种的一般程序是pf1 f2 在f2中选育优良性状 并进行连续自交以获得纯合子 在此过程中 遵循自由组合定律 解析 1 杂交育种的原理是通过基因重组实现性状重组 2 基因重组的产生包括两种情况 减数分裂过程中位于同源染色体上等位基因的分离 非同源染色体上非等位基因的自由组合产生重组型配子 同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换也会产生重组型配子 3 含n对等位基因的个体自交产生后代时 子代表现型有2n种 纯合基因型有2n种 全部基因型有3n种 杂合基因型有3n 2n种 4 杂交育种中要进行自交和选择 以获得纯合个体并保留所需纯合类型 答案 1 优良性状 或优良基因 2 减数分裂非同源染色体上的非等位同源染色体上的非等位 3 2n2n3n 2n 4 获得纯合基因型的个体保留所需的纯合类型 误区警示 并非只有自由组合是基因重组 1 基因重组的产生不仅发生在减数第一次分裂后期 2 在减数第一次分裂前期 同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换 也属于基因重组 主题二诱变育种1 概念利用 因素诱导生物发生变异 并从变异后代中选育新品种的过程 2 原理 物理 化学 基因突变 染色体畸变 3 诱变方法 1 辐射诱变 如x射线 紫外线 射线等 射线能使生物的 而产生断片 同时也能导致 2 化学诱变 如亚硝酸 硫酸二乙酯等许多化学药剂能引起dna分子中碱基的 替换等变化 导致 和 4 特点 1 提高 为育种创造出丰富的原材料 2 能在 时间内有效地改良生物品种的某些性状 3 改良作物品质 增强 染色体发生断裂 基因突变 缺失 基因突变 染色体变异 突变频率 较短 抗逆性 5 应用用于 微生物和动物育种 其中在 育种方面 成效极为显著 记一记 诱变育种的相关提醒 1 一般对萌发的种子进行处理 2 处理后的种子萌发后没有出现新的优良性状 不应随便丢弃 应留种后观察下一代的表现型 因为可能发生了隐性突变 农作物 微生物 1 分析诱变育种的原理和特点 1 科学家对 神舟 八号搭载的种子进行培养 发现有的个体出现了有利变异 有的个体的变异却不利于生物的生存或生长 试分析发生变异的原理是什么 该种变异有何特点 提示 在诱变因子的作用下发生基因突变 基因突变具有不定向性 2 出现变异的个体 表现出新性状 试分析出现新性状的本质原因是什么 提示 诱变育种能产生新基因 从而产生新性状 3 科学家为什么要将生物送入太空 提示 在太空的诱变因素作用下 可以提高基因的突变率和染色体的畸变率 产生大量的变异类型 从而为生物育种提供大量的原材料 2 探究诱变育种的优点和局限性诱变育种与杂交育种都是生产实践中常用的育种方式 结合育种原理 分析诱变育种的优点和局限性 1 优点 提高 能产生 为育种创造丰富的原材料 可以加速育种进程 缩短 大幅度改良生物的某些性状 2 局限性 由于突变具有 有害性 产生的有利变异少 突变体难以集中多个优良性状 需要处理大量实验材料 增加选择机会 突变频率 新基因 育种年限 不定向性 杂交育种与诱变育种适用范围的比较 1 杂交育种只适用于进行有性生殖的生物 而诱变育种则也可应用于无性生殖的生物 2 杂交育种主要应用于植物和动物 而诱变育种主要应用于植物和微生物 3 杂交育种适用范围较局限 亲本的选择需要限制在同种生物范围内 典题训练 1943年 青霉素产量只有20单位 ml 产量很低 不能满足要求 后来科学家用x射线 紫外线等照射青霉菌 结果大部分青霉菌死亡 少量生存下来 在存活下来的青霉菌中 青霉素的产量存在很大差异 其中有的青霉菌产生的青霉素的量提高了几百倍 最高达到20000单位 ml 从而选育出了高产青霉菌株 根据以上材料回答下列问题 1 用x射线 紫外线等照射青霉菌株 目的是诱发青霉菌发生 2 从分子水平看 发生上述变化的根本原因是 的结构发生了改变 3 存活下来的青霉菌产生的青霉素的量存在着很大的差异 这说明 4 上述育种方法叫 育种 所获得的高产青霉菌株的青霉素产量提高了几百甚至几千倍 这说明这种育种方式的优点是 解题指南 明确诱变育种的原理是基因突变 基因突变具有不定向性 有利变异少 有害变异多的特点 基因突变的实质是基因结构改变 产生新基因 解析 1 用x射线 紫外线等照射青霉菌株 目的是诱发青霉菌发生基因突变 2 基因突变的实质是dna分子结构发生了改变 3 由于基因突变具有不定向性 产生的后代有产量高的 有产量低的 但大部分青霉菌还是保持原有的产量水平 对少量的高产菌株做进一步选育 即可得到所需品种 4 该育种方法是诱变育种 诱变育种能提高变异频率 加速育种进程 并能大幅度改良某些性状 答案 1 基因突变 2 dna分子 3 基因突变是不定向的 4 诱变能提高变异频率 加速育种进程 并能大幅度改良某些性状 变式训练 太空育种是指利用太空综合因素如强辐射 微重力等 诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异