生物必修二《雜交育種和誘變育種》演示課件

1、第1節(jié) 雜交育種和誘變育種,華清中學(xué) 楊明霞,高中生物必修2 遺傳與進(jìn)化 第6章 從雜交育種到基因工程,2000年國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng) 2004年十大感動(dòng)中國(guó)人物之一,上海世博會(huì)太空家園館,太空育種廳,教學(xué)目標(biāo),知識(shí)方面】 1.舉例說(shuō)明生物變異在育種上的應(yīng)用 2.簡(jiǎn)述雜交育種和誘變育種的作用及其局限性 【能力方面】 運(yùn)用遺傳和變異原理，解決生產(chǎn)和生活實(shí)際中的問(wèn)題,小資料,近幾年，糯玉米、甜玉米、超甜玉米等特種玉米的出現(xiàn)，讓人們有了更多的選擇。研究證實(shí)，特種玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于普通玉米。中國(guó)農(nóng)科院檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，甜玉米、糯玉米的蛋白質(zhì)含量是普通玉米的2.23倍，植物油含量是普通玉米的2.3倍，“生命元素”

2、硒的含量是9.5倍，維生素是普通玉米的3倍,設(shè)想你是一位玉米育種專家，遇到這樣的情況：品種A籽粒多，但不抗黑粉??；品種B籽粒少，但抗黑粉病,1.你用什么方法既能把兩個(gè)品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，又能把雙方的缺點(diǎn)都去掉？將你的設(shè)想用遺傳圖解表示出來(lái)。 2.你預(yù)計(jì)在實(shí)際操作中可能會(huì)遇到哪些困難？怎樣才能解決這些困難？ 3、你還能說(shuō)出哪些育種的實(shí)例,討論,A 籽多不抗黑粉病 B 籽少抗黑粉病,籽多抗黑粉病,基因重組,X,F1,X,F2,選擇育種,在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們挑選品質(zhì)好的個(gè)體來(lái)傳種。這樣利用生物變異，通過(guò)長(zhǎng)期選擇，汰劣留良，就能培育出新品種。例如：產(chǎn)蛋多的家禽。這種育種方式是選擇育種。 選擇育種周

3、期長(zhǎng)，可選擇的范圍有限,我曾夢(mèng)見(jiàn)試驗(yàn)田的超級(jí)水稻長(zhǎng)得比高粱高，稻穗比掃帚還長(zhǎng)，谷粒有花生那么大。沉甸甸下垂的千萬(wàn)個(gè)穗子，好似氣勢(shì)磅礴的大瀑布。我就在它下面乘涼。但愿夢(mèng)想成真，讓天下人都有飽飯吃。 袁隆平,溫故知新,現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt）。如果你是育種工作者，你應(yīng)該怎樣操作才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）,銹病,溫故知新（參考方案,高抗 矮不抗,F1 高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,矮抗 矮不抗,ddTT ddTt,雜交,F3,思考：假如從播種到收獲種子要一年，那么培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的植物

4、品種至少要幾年,78年,F2,試一試：動(dòng)物的雜交育種方法,假設(shè)現(xiàn)有長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）？寫(xiě)出育種方案（圖解,一、雜交育種,長(zhǎng)毛折耳貓（BBee,短毛折耳貓（bbee,長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE,雜交,F1間雌雄交配,選優(yōu),測(cè)交,一、雜交育種,1、定義,雜交育種是將兩個(gè)或兩個(gè)以上的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，在經(jīng)過(guò)選擇和培育，獲得新品種的方法,2、原理,基因重組,3、方法,雜交自交選優(yōu) 自交,例如：高產(chǎn)、矮稈水稻的培育,4、實(shí)例,雜交水稻之父：袁隆平,從1976年到2006年，累計(jì)增產(chǎn)糧食5200多億公斤，平均每年解決600萬(wàn)人

5、的糧食問(wèn)題,5、雜交育種的應(yīng)用,中國(guó)黃牛,荷斯坦牛,中國(guó)荷斯坦牛： 荷斯坦弗里生牛與我國(guó)黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。 泌乳期可達(dá)305天，年產(chǎn)乳量可達(dá)6300kg以上，產(chǎn)奶量為世界奶牛之冠,5、雜交育種的應(yīng)用,優(yōu)點(diǎn)：將不同個(gè)體中的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上,缺點(diǎn)：育種時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)程繁瑣； 只能利用已有的基因重組，不能產(chǎn)生新基因,1）分析上述雜交過(guò)程，雜交育種有哪些優(yōu)點(diǎn)？ （2）能否有新的基因和新的性狀產(chǎn)生？ （3）從雜交后代可能出現(xiàn)的各種類型及育種時(shí)間來(lái)看，雜交育種有哪些缺點(diǎn),思考與討論,在雜交育種的過(guò)程中運(yùn)用單倍體育種的方法可以顯著縮短育種進(jìn)程。但是仍然不能產(chǎn)生新的基因，應(yīng)怎樣做才能產(chǎn)生更多

6、可供選擇的新基因呢,視野拓展,從1987年開(kāi)始，我國(guó)將蔬菜等農(nóng)作物種子搭載在衛(wèi)星上上天?！按钚巧咸臁钡姆N子主要有青椒、番茄、黃瓜、絲瓜、胡蘿卜、萵苣等蔬菜種子，以及水稻、小麥、高粱等糧食作物和花卉草木等種子，共計(jì)50多類,視野拓展,衛(wèi)星將農(nóng)作物種子帶到200400千米的太空中，利用太空中的空間宇宙射線、微重力、高真空、交變磁場(chǎng)等各種特殊因素對(duì)種子和微生物進(jìn)行處理，使種子產(chǎn)生地面得不到的變異，最終培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種,視野拓展,與“神六”飛船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎須,太空黃瓜,視野拓展,我國(guó)運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長(zhǎng)粒大，畝產(chǎn)達(dá)600kg，最高達(dá)

7、750kg，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長(zhǎng)期平均縮短10天,視野拓展,太空椒”每個(gè)可重350克，等含量提高2030,太空番茄不但香甜可口，而且含量高，是普通品種的2.5倍，最大果重可達(dá)600克,視野拓展,重達(dá)46公斤的太空南瓜,太空棉花,二、誘變育種,1、定義,利用物理因素（如X射線，紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變,2、原理,基因突變,黑農(nóng)五號(hào)”大豆,黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成“黑農(nóng)五號(hào)”大豆品種，含油量比原來(lái)的品種提高了2.5%，大豆產(chǎn)量提高了16,應(yīng)用,青霉菌高產(chǎn)菌株的選育,1943年從自然界分離出來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。

8、后來(lái)人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到5000060000單位/mL,應(yīng)用,1）與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點(diǎn)？ （2）基因突變的特點(diǎn)有哪些？聯(lián)系基因突變特點(diǎn)，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。 （3）要想克服這些局限性，可以采取什么辦法,優(yōu)點(diǎn)：提高基因突變頻率，產(chǎn)生新基因；在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型,不足：具有不定向性，難以控制突變方向；有利個(gè)體少，須大量處理供試材料,思考與討論,三、多倍體育種,二倍體,四倍體,秋水仙素處理,二倍體,三倍體種子,三倍體植株,不能形成正常的生殖細(xì)胞,無(wú)子西瓜,種下去,聯(lián)會(huì)紊亂,第一年,第二年,授

9、二倍體的花粉,三、多倍體育種,蘿卜（2a=18,甘藍(lán)（2b=18,F1,a+b=18,秋水仙素處理,2a+2b=36,不可育,可育,蘿卜甘藍(lán)”的形成過(guò)程,四、單倍體育種,方法：花藥離體培養(yǎng),普通植株,花粉,單倍體幼苗,純合子幼苗,篩選所需的品種,減數(shù)分裂,花藥離體培養(yǎng),秋水仙素處理,DDTT,DdTt,花藥離體培養(yǎng),DT Dt dT dt單倍體幼苗,秋水仙素,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt 二倍體植株,篩選所需的品種,ddtt,DT Dt dT dt,雜交,矮抗小麥的培育,五、四種育種方法的比較（小結(jié),基因突變,染色體組成倍增加（染色體變異,基因重組,染色體組成倍減少（染色體變異,雜交

10、自交選優(yōu)自交（至純種,物理或化學(xué)的方法處理生物,花藥離體培養(yǎng) 染色體數(shù)目加倍,使不同親本的優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上,提高變異頻率加速育種進(jìn)程,明顯縮短 育種年限,器官大型， 營(yíng)養(yǎng)含量高,培育矮抗小麥,培育青霉 素高產(chǎn)菌株,培育矮抗小麥,三倍體無(wú)子 西瓜的培育,用秋水仙素 處理萌發(fā)的 種子或幼苗,1.誘變育種、雜交育種的理論依據(jù)分別是 和 。 2.雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是： A.基因突變； B.基因自由組合 C.染色體交叉互換；D.染色體結(jié)構(gòu)變異 3.據(jù)你所知道雜交選育新品種之外，雜交的另一個(gè)結(jié)果是獲得,小展身手,基因突變,基因重組,雜種表現(xiàn)優(yōu)勢(shì),1）用和培育出所采用的方法I和II分別稱

11、為 _和_，其培育出所依據(jù)的原理是_。 （2）由培育出的常用方法III是_， ；由培育成的方法V稱_ 其優(yōu)點(diǎn)是_。 （3）由培育出的常用方法IV是_, 其形成的稱_。 （4）由培育出的方法VI是_,4 下圖表示以某種農(nóng)作物（1）和（2）兩個(gè)品種為基礎(chǔ)，培育出（4）、（5）、（6）、（7）四個(gè)品種的過(guò)程。根據(jù)下圖，回答下列問(wèn)題,雜交,自交,基因重組,花藥離體培養(yǎng),單倍體育種,多倍體,縮短育種年限,秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,人工誘變育種,5：現(xiàn)有3個(gè)番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AAbbDD，C品種的基因型為aaBBDD。3對(duì)等位基因分別位于3對(duì)同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對(duì)