人教版必修二 杂交育种与诱变育种 课件(30张).ppt

第1节杂交育种与诱变育种 问题探讨意在结合你的生活经验 思考相关的育种方法 发挥主观能动性 积极参与讨论 太空椒普通椒 在农业生产上获得高产的一个重要的方面是选择优良品种 那么 优良品种是如何来的呢 已知小麦中有高杆 d基因控制 和矮杆 d基因控制 以及抗锈病 t基因控制 和不抗锈病 t基因控制 又已知高杆的小麦易倒伏 矮杆的小麦抗倒伏 现有高杆抗锈病的小麦和矮杆不抗锈病的小麦两个品种 你能通过一定的方法培育出既抗倒伏又抗锈病的小麦品种吗 说出原理和过程 问 1 f1 f2的基因型和表现型如何 f2中符合要求的表现型是什么 基因型是什么 2 f2中这样的品种能直接使用吗 为什么 3 要成为可出销推广使用的品种 还要怎样做 4 说出原理和过程 5 请你写出遗传图解 亲本 高杆抗锈病 矮杆不抗锈病pddtt ddtt 配子 dtdt f1 ddtt 高杆抗病 自交 f2 高抗高不抗矮抗矮不抗基因型d t d ttddt ddtt比例 9 3 3 1 问5 请你写出遗传图解 问1 f1 f2的基因型和表现型如何 f2中符合要求的表现型是什么 基因型是什么 问2 f2中矮杆抗锈病这样的品种能直接使用吗 为什么 f2中个体中 能稳定遗传的个体才能做种 ddtt ddtt f2 ddtt 自交 自交 ddtt ddtt ddtt f3 自交 问4 要成为可推广使用的品种 还要怎样做 问5 说出原理和过程 选好亲本去杂交子一自交选子二子二自交选子三自交选种多次做定会选出新品种 思考 1 你认为实验室 生产上如何选出ddtt 矮杆抗锈病 2 如果是马铃薯又如何选出 矮杆抗锈病 让矮杆抗锈病个体进行自交 并淘汰后代中不抗锈病的个体 这样自交几次并选种几次后 就能获得稳定遗传的矮杆抗锈病的个体了 要想把两个小麦品种的优良性状结合在一起 育种上一个有效的方法就是把这两个品种杂交 使基因重组从从第二代中挑选高产 抗病的个体 将它们的种子留下来 下一年播种 再从后代中挑选出符合高产抗病条件的植株 采收种子留下来做种 如此经过几代汰劣留良的选择过程 就可以得到新的优良品种了 1 1杂交育种 纯种aabb纯种aabb aabb 种植f2代中的高产 抗病 继续自交 期望下代获得纯合体高产 抗病 aabb 种植f1代 自交 1 概念 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 1 1杂交育种 问1 什么是杂交育种 杂交育种是改良作物品质 提高农作物单位面积产量的常规方法 现在 在小麦 水稻生产中大量推广的高产 矮秆品种就是通过杂交育种的方法培育出来的 2 特点 基因的自由组合 基因重组 3 依据原理 问2 杂交育种的特点是 问3 杂交育种遗传学原理是什么 常用方法 p杂交 f1自交 f2选种 再自交 稳定遗传的优良个体 4 常用方法 1 1杂交育种 问4 杂交育种的实例 我国科学家袁隆平多年来一直致力于杂交水稻的研究 取得了骄人的成绩 据统计 我国有一半以上的稻田种植杂交水稻 通过推广杂交水稻 我国的水稻产量从原来的4500kg hm2增加到7500kg hm2 从1976年到1998年 累计增产粮食3 5 108t 平均每年多解决约6000万人的粮食问题 5 实例 1 1杂交育种 杂交育种的方法也用于家畜 家禽的育种 将引进的优质种牛与本地品种杂交 可以培育出适应性强的乳用 肉用或乳肉兼用型优良品种 我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛 原称中国黑白花牛 是将国外的荷斯坦 弗里生牛引进后 在我国经过长期驯化 与当地黄牛进行杂交和选育 逐渐形成的优良种 这种牛的泌乳期可达305d 年产乳里让可达6300kg以上 5 实例 7 缺点 将不同个体的优良性状集中到一个个体上 1 杂交育种只能利用已有的基因的重组 按需选择并不能创造新基因 2 杂交后代会出现性状分离现象 育种进程缓缦 过程复杂 6 优点 1 1杂交育种 思考与讨论杂交育种的优点是很明显的 但是在实际操作中会遇到不少困难 请从杂交后代可能出现的各种类型 以及育种时间等方面 分析育种方法的不足 问5 杂交育种的优点 问 有没有更好的育种方法来弥补这些缺陷呢 2 2诱变育种 我们知道 物理因素或化学因索都能诱发基因突变 将这一原理应用在育种中 就发展为育种的新方法 诱变育种 资料 航天技术的发展 使人类利用太空资源的愿望变成了现实 自1987年以来 中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了11次航天育种搭载试验 试验品种达1200多种 航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子 太空环境条件很复杂 与地球表面主要差异是微重力 10 3克 10 6克 宇宙射线 重粒子 变化磁场和高真空等 这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变 据统计 航天育种变异率达4 以上 株高变异为 40cm 30cm 果重变异达 70 100 蔬菜 生育期变异为 3天 10天 2 2诱变育种 20世纪60年代以来 我国在农作物诱变育种方而取得了可喜的成果 培育出了数百个农作物新品种 这些新品种具有抗病力强 产量高 品质好等优点 在农业生产中发挥了巨大作用 例如 黑龙江省农业科学院用辐射方法处理大豆 培育成了 黑农五号 等大豆品种 产量提高了16 含油量比原来的品种提高了2 5 20世纪50年代以前 我国大豆产量居世界首位 到了60年代末70年代初 我国大豆生产产量下滑 生产满足不了需求 后来 我国科学家应用x射线和化学诱变剂进行人工诱变处理 从诱变后代中选出抗病性强的优良个体 具有这些性状的大豆不断繁衍 至今仍然是我国抗病性最强和应用最广的种源 在微生物育种方面 诱变育种也发挥了重要作用 青霉菌的选育就是一个典型的例子 现在世界各国生产青霉素的菌种 最初是在1943年从一个发霉的甜瓜上得来的 这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少 产量只有20单位 ml 后来 人们对青霉菌多次进行x射线 紫外线照射以及综合处理 培育成了青霉素产量很高的菌株 目前青霉素的产量己经达到50000一60000单位 ml 1 实例 2 概念 利用物理因素 如 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 依据原理 基因突变 5 常用方法 6 优点 7 缺点 2 2诱变育种 可以提高突变率 在较短时间内获得更多的优良变异类型 4 特点 2 2诱变育种 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 要想克服这些局限性 可以采取什么办法 诱变育种的优点是能够提高突变率 在较短的时间内获得更多的优良变异类型 诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握 突变体难以集中多个理想性状 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 6 优点 可以提高突变率 加速育种过程 在较短时间内获得更多的优良变异类型 大幅度地改良某些品种 7 缺点 有利变异少 须大量处理实验材料 基因重组 杂交 自交 选种 自交 育种周期长 可选择的范围有限 基因突变 辐射诱变 激光诱变 空间技术育种 提高突变频率 加速育种过程 或大幅度改良某些品种 有利变异少 需大量处理实验材料 课堂小结 将不同个体的优良性状 集于一个个体上 太空椒 袁隆平 杂交水稻的研究 杂交 杂种 物理方法化学方法 改良作物品质 提高农作物单位面积产量的常规方法 可以提高突变率 在较短时间内获得更多的优良变异类型 拓展题提示 可采用杂交育种的方法 遗传图解可参考教科书插图6 1绘制 优点是育种的目的性较强 能够获得具有优良性状 淘汰不良性状的品种 缺点是育种周期长 过程繁琐 基础题1 b 2 b 3 基因突变 x射线 紫外线 激光 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 b 4 下图表示某种农作物品种 和 两个品系培育出品种 的可能方法 请据图回答 1 指出下列各种交配方式 由品种 和 培育出 的过程 是 由品系 培育出品种 经过的过程 是 2 品系 是一种 植株 由品系 经过过程 培养品种 常用的方法是 杂交育种 自交 单倍体 花药离体培养 5 下图表示某种农作物品种 和 两个品系培育出品种 的可能方法 请据图回答 3 品种 形成品种 经过的过程 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 5 你认为成功率最高且工作量最小的培育品种 的途径是 用过程 等以及 表示 处理 和 人工诱变 自交 6 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 方案1 1 育种名称 杂交育种2 所选择的生物材料 3 希望得到的结果 4 预计f2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 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 a b 矮秆抗锈病 3 16 将f2矮秆抗锈病品种连续自交 分离淘汰提纯到基本不分离为止 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 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 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 4 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 挑选矮秆抗锈病的植株即可 方案3 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 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 诱变育种 c 早熟水稻 极低或不出现 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 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 1 一个育种过程 可以分别应用多种育种方法达到相同的目的 2 一个育种过程 可以综合应用多种育种方法 最大限度的为人类服务 1 花生是自花传粉植物 种子粒大 a 对粒小 a 为显性 含油少 b 对含油多 b 为显性 以上两对基因分别位于非同源染色体上 现有粒大含油少品种 粒小含油少品种和粒小含油多品种 三个品种均为纯合体 育种家期望获得粒大含油多的新品种 为此进行杂交 试回答下列问题 1 应选用以上哪两个品种作为杂交亲本 2 上述两亲本杂交产生的f1代基因型和表现型是什么 3 在f2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少 f2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少 粒大含油少品种和粒小含油多品种 aabb粒大含油少 3 16 1 16 2 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子442粒 培育出太空莲3号等新品种 亩产达120千克 比原品种提高88 平均粒重2 2克 最大为3 3克 原品种平均粒重为1 1克 超过出口莲子标准 1 宇番1号 和太空莲3号中有没有产生新基因 2 太空中诱发基因突变的条件有哪些 3 航天诱变育种有哪些优点 4 地面上有哪些因素可以诱导生物产生基因突变 答案 1 有新基因产生 2 微重力 宇宙射线 重粒子 变化磁场和高真空 3 可以提高突变率 或大幅度地改良某些品种 4 物理因素 化学因素和生物因素 3 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 发生变异 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