人教版必修二 杂交育种与诱变育种 课件（34张）.ppt

第一节杂交育种与诱变育种 原理 一 古代人类的育种方式 选择育种 利用生物的变异 通过长期选择 汰劣留良 培养出优良品种 育种周期长 可选择的范围有限 不足 九十年代后期 美国学者布朗抛出 中国威胁论 撰文说到下世纪 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动荡危机 二 杂交育种 是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 小麦高秆 d 对矮秆 d 为显性 抗锈病 t 对不抗锈病 t 为显性 现有纯合的高秆抗锈病的小麦 ddtt 和矮秆不抗锈病的小麦 ddtt 如果你是袁隆平 怎样才能得到矮秆抗病的优良品种 ddtt 想一想 植物杂交育种的方法 以下是杂交育种的参考方案 高抗矮不抗 高抗 ddtt ddtt ddtt ddtt 高抗高不抗矮抗矮不抗 ddtt 矮抗矮不抗 ddtt ddtt 杂交 f3 思考 要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几代 连续自交 直到后代不再发生性状分离 如何利用纯种的高秆抗锈病 ddtt 和矮秆不抗锈病 ddtt 的水稻植株获得优良性状且能稳定遗传的品种 矮杆抗锈病 ddtt 第一步 先杂交得到高秆抗锈病 ddtt 植株 第二步 让高秆抗锈病 ddtt 植株自交 后代出现性状分离 从中选择矮杆抗锈病植株 第三步 将矮杆抗锈病植株连续自交直至不再发生性状分离为止 练习1 某作物的高秆 a 对矮秆 a 为显性 感病 r 对抗病 r 为显性 aa和rr是位于非同源染色体上的两对等位基因 今有高秆抗病和矮秆感病纯种 人们希望利用杂交育种的方法在最少的世代内培育出矮秆抗病新类型 应该采取的步骤是 1 2 3 让高秆抗病与矮杆感病的品种进行杂交得到f1 f1自交得到f2 在f2群体中选出矮杆抗病 aarr 的植株 思考 如何培育杂合子品种 pddrr ddrr 练习2 试一试动物的杂交育种方法 假设现有长毛立耳猫 bbee 和短毛折耳猫 bbee 你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫 bbee 写出育种方案 图解 长毛折耳猫 短毛折耳猫 长毛立耳猫 长立长折短立短折 bbee bbee bbee bbee bbee bbee 长折 短折 长折 长折 短折 杂交 f3 长折 短折 思考 要培育选择出一个能稳定遗传的动物品种一般需要几代 3代 注意 1 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 2 比植物杂交育种所需年限短 中国黄牛 中国荷斯坦牛 荷斯坦牛 骡是驴与马杂交所产生的后代 至少在3000年前 在亚洲某些地区人们已经用骡来驮运物品了 现在世界上许多地区仍在使用骡来干重活儿 骡能吃苦耐劳 可以在马 驴等牲畜不能承担其艰苦的条件下工作 骡的高度 皮毛的均匀度 颈部和臀部的形状与马相似 此外头部短而粗 耳长 肢瘦 蹄小和毛短等方面像驴 是指基因型不同的亲本相互杂交产生的杂种子一代 在生长势 生活力 繁殖力 抗逆性 产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象 杂种优势在f1代表现最明显 例如 我国劳动人民用马 64条染色体 和驴 62条染色体 杂交获得体力强大 耐力好的杂种 骡 63条染色体 杂种优势主要利用杂种f1代的优良性状 并不要求遗传上的稳定 需年年制种 如玉米或水稻的杂交种 每年农科站都有供应 杂种优势 杂交育种 原理 基因重组 方法 优点 方法简捷 使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上 即 集优 能产生新的基因型 缺点 育种所需时间较长 只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交 杂交后代易出现性状分离 不能克服远缘杂交不亲合的障碍 应用 用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦 杂交育种不能产生新的基因 只能是已有的基因重新组合 并且所需时间较长 那有没有能出现意想不到的结果 并且需要时间相对较短的育种方法呢 拓展视野 太空育种 利用太空中的高真空 微重力 强辐射等的作用 来诱导基因突变而培养新品种的诱变育种方法 神舟 五号搭载育成的巨人南瓜 甘肃种植的太空育种的蔬菜 太空水稻搭载前后株系对比 太空育种辣椒 三 诱变育种 1 概念 利用物理因素 如x射线 射线 紫外线 激光等 或化学因素 如亚硝酸 硫酸二乙酯等 来处理生物 使生物发生基因突变 3 优点 能提高突变率 产生新基因 大幅度地改良某些性状 在较短时间内获得更多的优良变异类型 4 应用 农作物新品种的培育 新品种具有抗病力强 产量高 品质好等优点 如用辐射方法培育成 黑农五号 大豆 产量提高了16 含油量比原来提高了2 5 微生物育种 高产青霉菌的选育 利用x射线照射普通青霉菌 选出有利突变型 2 原理 基因突变 思考与讨论 与杂交育种相比 诱变育种有什么优点 联系基因突变的特点 谈谈诱变育种的局限性 5 局限性 诱变育种的方向难以掌握 有利性状比较少 诱变体难以集中多个理想性状 6 克服方法 要想克服这些局限性 可以扩大诱变后代的群体 增加选择的机会 原因 基因突变是不定向的 讨论 怎样克服 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 他们是一些 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 回答 1 作物种子从太空返回地面后种植 往往能出现新的变异特征 这种变异的来源主要是植物种子经太空中的辐射后 其发生突变 请预测可能产生的新的变异对人类是否有益 你判断的理由是 2 试举出这种育种方法的优点 宇宙射线等 基因 不一定 基因突变是不定向的 变异频率高 大幅度改良某些性状 诱变育种 原理 基因突变 方法 物理方法 紫外线 射线 失重等 或化学方法 亚硝酸 硫酸二乙酯等 处理植株 再选择符合要求的变异类型 优点 产生新基因和新的性状 能提高变异的频率 加速育种进程 缺点 诱变育种的方向难以掌握 有利个体不多 须大量处理供试材料 应用 农作物育种 微生物育种 练习3 请写出下面各项培育方法 1 通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是 2 用60co辐射谷氨酸棒状杆菌 选育出合成谷氨酸的新菌种 所用方法是 3 用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 4 将青椒的种子搭载人造卫星 在太空中飞行数周后返回地面 获得了果大 肉厚和维生素含量高的青椒新品种 这种育种原理本质上属于 5 用抗倒伏 不抗锈病和不抗倒伏 抗锈病的两个小麦品种 培育出抗倒伏 抗锈病的品种 所用方法是 6 用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄 水稻种子 获得成熟期早 蛋白质含量高的品系 这种方法是 单倍体育种 诱变育种 多倍体育种 诱变育种 杂交育种 诱变育种 将具有不同优良性状的两亲本杂交 用物理或化学的方法处理生物 花药离体培养 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 方法简便 使位于不同个体的优良性状集中于同一个体上 大幅改良某些性状 提高变异频率加速育种进程 明显缩短育种年限 器官大型 营养含量高 育种时间长 有利变异少需大量处理供试材料 技术复杂 需与杂交育种配合 只适用于植物 结实率低 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组 培育矮抗小麦 培育青霉素高产菌株 三倍体无子西瓜的培育 快速培育矮抗小麦 几种主要育种方法的比较 这些题你会做吗 1 杂交育种所依据的主要遗传学原理是 a 基因突变 b 基因自由组合 c 染色体交叉互换 d 染色体变异 b 2 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 a 杂交育种b 诱变育种c 单倍体育种d 多倍体育种3 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 a 提高了后代的出苗率b 产生的突变全部是有利的c 提高了后代的稳定性d 能提高突变率以供育种选择 b d 4 60co是典型的 放射源 可用于作物诱变育种 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 鲁棉1号 在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大 射线处理后主要引起 从而产生可遗传的变异 除 射线外 用于诱变育种的其他物理诱变因素还有 和 答案 基因突变 x射线 紫外线 激光 为提高农作物的单产量 获得早熟 抗倒伏 抗病等性状 科学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合农民要求的新品种 请根据下面提供的材料 每小组设计一套育种方案 已有的材料 a小麦的高秆 显性 抗锈病 显性 纯种 b小麦的矮秆不抗锈病纯种 c水稻的迟熟种子非生物材料 根据需要自选 1 育种名称 2 所选择的生物材料 3 希望得到的结果 4 预计产生这种结果的 所需类型 的几率 5 写出育种的简要过程 可用图解 6 简答选择能稳定遗传的新品种的方法 试试看 你行吗 生物材料 a小麦的高秆 显性 抗锈病 显性 纯种 b小麦的矮秆不抗锈病纯种 c水稻的迟熟种子非生物材料 根据需要自选 方案2 1 育种名称 单倍体育种 2 所选择的生物材料 a b 3 希望得到的结果 矮秆抗锈病 4 预计产生这种结果的 所需类型 的几率 1 4 5 写出育种的简要过程 可用图解 高抗 矮病f1高抗f1花药离体培养单倍体植株 再经秋水仙素处理 染色体加倍成为纯合的高抗 矮抗 高病 矮病植株 6 简答选择能稳定遗传的新品种的方法 挑选矮秆抗锈病的植株即可 方案3 1 育种名称 诱变育种 2 所选择的生物材料 c 3 希望得到的结果 早熟水稻 4 预计产生这种结果的 所需类型 的几率 极低或不出现 5 写出育种的简要过程 可用图解 用射线 激光照射或秋水仙素等化学试剂处理 或用太空飞船搭载 水稻 使之产生基因突变 6 简答选择能稳定遗传的新品种的方法 将处理的水稻种植下去 进行观察 选择矮秆抗倒伏的水稻 并纯化 试试看 你能行吗 1 指出下列各种交配方式 由品种 和 培育出 的过程i是 由品系 培育出品种 经过的过程v是 2 品系 是一种 植株 由品系 经过过程iii培养品种 常用的方法是 3 品种 形成品种 经过的过程vi中常用 处理 4 品种 直接形成品种 的过程需经 由品种 产生品种 的最简便方法是 番茄 1992年黑龙江农科院搭载 组培大黄 番茄纯系 经4代培育 育出 宇番1号 番茄新品种 亩产达6000千克 比原品种提高50 维生素c含量为17 83毫克 100克 提高33 3 可溶性固形物为2 9 提高70 6 目前已推广万亩 白莲 1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲种