61__雜交育種與誘變育種_課件

1、12 他是一位真正的耕耘者。當他還是一個鄉(xiāng)村教師的時候,已經(jīng)具有顛覆世界權(quán)威的膽識;當他名滿天下的時候,卻仍然只是專注于田疇,淡泊名利,一介農(nóng)夫,播撒智慧,收獲富足。他畢生的夢想,就是讓所有的人遠離饑餓。喜看稻菽千重浪,最是風(fēng)流袁隆平。袁隆平培育雜交水稻過程中，他利袁隆平培育雜交水稻過程中，他利用了哪一種變異的原理？用了哪一種變異的原理？3高稈（高稈（D D）對矮稈（）對矮稈（d d）為顯性，抗銹?。轱@性，抗銹?。═ T）對不抗銹?。ǎΣ豢逛P?。╰ t）為顯性，現(xiàn)有純合的高稈）為顯性，現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的水稻（抗銹病的水稻（DDTTDDTT）和矮稈不抗銹病的水稻）和矮稈不抗銹病的水稻（d

2、dttddtt），如果你是袁隆平，怎樣才能得到矮稈），如果你是袁隆平，怎樣才能得到矮稈抗病（抗?。╠dTTddTT）的的優(yōu)良品種？用遺傳圖解表示出來。優(yōu)良品種？用遺傳圖解表示出來。探究一：探究一：4DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交F3選優(yōu)選優(yōu)5高稈（高稈（A A）對矮稈（）對矮稈（a a）為顯性，低產(chǎn)（）為顯性，低產(chǎn)（B B）對高產(chǎn)（對高產(chǎn)（b b）為顯性，現(xiàn)有純合的高桿高產(chǎn)的水）為顯性，現(xiàn)有純合的高桿高產(chǎn)的水稻（稻（AAb

3、bAAbb）和矮稈低產(chǎn)的水稻）和矮稈低產(chǎn)的水稻( (aaBBaaBB) )。請問怎樣。請問怎樣才能得到矮桿高產(chǎn)（才能得到矮桿高產(chǎn)（aabbaabb）的優(yōu)良品種？用遺傳）的優(yōu)良品種？用遺傳圖解表示出來。圖解表示出來。想一想想一想AAbbaaBBAaBb 高桿高桿 矮桿矮桿高產(chǎn)高產(chǎn)雜交雜交自交自交選種選種aabbA B A bbaaB 7探究二：動物的雜交育種方法探究二：動物的雜交育種方法 假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEEBBEE）和）和短毛折耳貓（短毛折耳貓（bbeebbee），你能否培育出），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBeeBBee）？）？寫

4、出育種方案（圖解）寫出育種方案（圖解）長毛折耳貓長毛折耳貓短毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓長毛立耳貓8長毛立耳長毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee雜交雜交F1間間交配交配長折長折 短折短折長毛立耳長毛立耳BbEeF3長毛立耳長毛立耳BbEe長立長立 長折長折 短立短立 短折短折B_eeB_E_bbE_bbee選優(yōu)選優(yōu)bbee長折長折 短折短折B_eebbee長折長折 短折短折B_eeBb選優(yōu)選優(yōu)測交測交長折長折 9中國黃牛中國黃牛中國荷斯坦牛中國荷斯坦牛荷斯坦牛荷斯坦牛應(yīng)用應(yīng)用105 5、缺點：、缺點：課本課本P107能集中位于不同品種中的能集中位于不同品種中的優(yōu)良性狀。即優(yōu)良性狀。即“集

5、優(yōu)集優(yōu)”, ,能產(chǎn)生新的能產(chǎn)生新的基因型基因型。 將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。育，獲得新品種的方法?；蛑亟M基因重組3 3、方法：、方法：1 1、概念：、概念：2 2、遺傳學(xué)原理：、遺傳學(xué)原理：4 4、優(yōu)點：、優(yōu)點：課本課本P107一：一：雜交育種雜交育種純純種種雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交（測交）自交（測交） 雜交后代會出現(xiàn)性狀分雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程緩慢，親本的選離現(xiàn)象，育種進程緩慢，親本的選擇在同種生物范圍內(nèi)擇在同種生物范圍內(nèi)二、誘變育種：二、誘變育種：原理原理

6、? ? 基因突變基因突變 方法方法? ? 利用利用物理因素物理因素（如（如X X射線、射線、r r射線、紫外射線、紫外線，激光等）或線，激光等）或化學(xué)因素化學(xué)因素（如亞硝酸、（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）處理生物，使生物發(fā)生硫酸二乙酯等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變?；蛲蛔?。應(yīng)用應(yīng)用? ? 農(nóng)作物新品種的培育：農(nóng)作物新品種的培育： “黑農(nóng)五號黑農(nóng)五號”大大豆、太空黃瓜、太空蓮、巨型南瓜等豆、太空黃瓜、太空蓮、巨型南瓜等 用于微生物育種：用于微生物育種：青霉素的選育等青霉素的選育等12青霉素的選育。青霉素的選育。19431943年從自然界分離出來的青霉年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素菌只能

7、產(chǎn)生青霉素2020單位單位/mL/mL。后來人們對青霉菌。后來人們對青霉菌多次進行多次進行X X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育射線、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)量已達到成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達到50000500006000060000單位單位/mL/mL。中間為青霉菌，周圍是細菌。中間為青霉菌，周圍是細菌。1314即即將將搭搭載載上上天天的的種種子子15思考討論思考討論16誘變育種誘變育種:局限性：局限性： 基因突變的不定向性，導(dǎo)致誘變育基因突變的不定向性，導(dǎo)致誘變育種的種的盲目性盲目性?；蛲蛔兊牡皖l性，需要基因突變的低頻性，需要大量處理

8、大量處理實驗材料實驗材料，增加突變的機會。，增加突變的機會。優(yōu)點：優(yōu)點： 能能提高育種效率提高育種效率，加速育種進程；大，加速育種進程；大幅度的改良生物性狀。幅度的改良生物性狀。17基因重組基因重組基因突變基因突變雜交雜交 自交自交 選種選種 自交自交輻射誘變，激光誘變，輻射誘變，激光誘變，空間技術(shù)育種空間技術(shù)育種將不同個體的優(yōu)良性狀，將不同個體的優(yōu)良性狀，集于一個個體上集于一個個體上提高育種效率，加速育提高育種效率，加速育種進程，或大幅度改良種進程，或大幅度改良某些品種某些品種時間長時間長有利不多，需大量處有利不多，需大量處理實驗材料理實驗材料依據(jù)依據(jù)原理原理常用常用方法方法優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點

9、應(yīng)用應(yīng)用實例實例雜交育種誘變育種課堂小結(jié)雜交水稻、中國荷斯雜交水稻、中國荷斯坦牛坦牛黑農(nóng)五號大豆、黑農(nóng)五號大豆、高產(chǎn)青霉素菌株高產(chǎn)青霉素菌株18 雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種 多倍體育種多倍體育種單倍體育單倍體育種種處處理理 原原理理 優(yōu)優(yōu)點點 缺缺點點雜交雜交輻射、射線輻射、射線化學(xué)藥劑化學(xué)藥劑秋水仙素秋水仙素花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng)基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異可以集中兩可以集中兩個親本的優(yōu)個親本的優(yōu)良性狀良性狀加快育種進加快育種進程，改良某程，改良某些品種些品種果大，莖稈果大，莖稈粗，營養(yǎng)物粗，營養(yǎng)物豐富豐富年限短，年限短，易穩(wěn)定易穩(wěn)定時間長時間長有利不多，有利

10、不多，需大量處理需大量處理發(fā)育遲，發(fā)育遲，結(jié)實低結(jié)實低技術(shù)復(fù)雜技術(shù)復(fù)雜19例題例題1:請寫出下面各項培育方法請寫出下面各項培育方法（1 1）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是是 。（2 2）用）用6060Co Co 輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是是 。（4 4）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)

11、周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本質(zhì)上屬于質(zhì)上屬于 。（5 5）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期 早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是 。單倍體育種單倍體育種 誘變育種誘變育種 多倍體育種多倍體育種 誘

12、變育種誘變育種 雜交育種雜交育種 誘變育種誘變育種20例題例題2 2： 下列表示某種農(nóng)作物和兩種品種分別培育下列表示某種農(nóng)作物和兩種品種分別培育出三種品種出三種品種, ,根據(jù)上述過程根據(jù)上述過程, ,回答下列問題回答下列問題: :AABB aabb AaBb Ab AAaaBBbb AAbb 用和培育所采用的方法用和培育所采用的方法稱為稱為_,方法方法稱為稱為 _,由由和和 培育所依據(jù)的原理是培育所依據(jù)的原理是_. 用培育出的常用方法用培育出的常用方法是是_,由培育成由培育成的過程中用化學(xué)藥劑的過程中用化學(xué)藥劑_處理的幼苗處理的幼苗,方法方法和和合合 稱為稱為_育種育種.其優(yōu)點是其優(yōu)點是_.

13、由培育出的常用方法是由培育出的常用方法是_,形成的形成的 叫叫_。依據(jù)的原理是。依據(jù)的原理是_。雜交雜交自交自交基因重組基因重組花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素單倍體單倍體明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限用秋水仙素處理用秋水仙素處理多倍體多倍體染色體變異染色體變異21例題例題3 3 ：假設(shè)水稻抗?。ǎ杭僭O(shè)水稻抗病（R R）對感?。ǎΩ胁。╮ r）為顯性，高桿）為顯性，高桿（T T）對矮桿（）對矮桿（t t）為顯性?，F(xiàn)有純合的抗病高桿水稻）為顯性?，F(xiàn)有純合的抗病高桿水稻和感病矮桿水稻。為了在較短的年限內(nèi)培育出穩(wěn)定遺和感病矮桿水稻。為了在較短的年限內(nèi)培育出穩(wěn)定遺傳的抗病矮桿水稻，可采取以

14、下步驟：傳的抗病矮桿水稻，可采取以下步驟： 將純合的抗病高桿水稻和感病矮桿水稻雜交，得到雜交將純合的抗病高桿水稻和感病矮桿水稻雜交，得到雜交 種子。播種這些種子，長出的植株可產(chǎn)生基因型為種子。播種這些種子，長出的植株可產(chǎn)生基因型為_ _的花粉。的花粉。 采用采用_的方法得到單倍體幼苗。的方法得到單倍體幼苗。 用用_處理單倍體幼苗，使染色體加倍。處理單倍體幼苗，使染色體加倍。 采用采用_的方法，鑒定出其中的抗病植株。的方法，鑒定出其中的抗病植株。 從中選擇表現(xiàn)抗病的矮桿植株，其基因型應(yīng)是從中選擇表現(xiàn)抗病的矮桿植株，其基因型應(yīng)是_。RT, Rt, rT, r t花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素秋水

15、仙素病原體感染病原體感染RRtt 22練習(xí)練習(xí)4 4：某作物的高稈（：某作物的高稈（A A）對矮稈（）對矮稈（a a）為顯性，）為顯性，感病（感?。≧ R）對抗病（）對抗病（r r）為顯性。）為顯性。AaAa和和RrRr是位于是位于非同源染色體上的兩對等位基因。今有高稈抗非同源染色體上的兩對等位基因。今有高稈抗病和矮稈感病純種，人們希望利用雜交育種的病和矮稈感病純種，人們希望利用雜交育種的方法在最少的世代內(nèi)培育出矮稈抗病新類型。方法在最少的世代內(nèi)培育出矮稈抗病新類型。應(yīng)該采取的步驟是：應(yīng)該采取的步驟是：（1 1）_（2 2）_（3 3）_讓高稈抗病與矮桿感病的品種進行雜交得到讓高稈抗病與矮桿感

16、病的品種進行雜交得到F1F1自交得到自交得到F2在在F2群體中選出矮桿抗病的植株群體中選出矮桿抗病的植株2324 騾是公驢與母馬雜交所產(chǎn)生騾是公驢與母馬雜交所產(chǎn)生的后代。公馬與母驢雜交的后代的后代。公馬與母驢雜交的后代叫騾。叫騾。 至少在至少在30003000年前，在亞洲某年前，在亞洲某些地區(qū)人們已經(jīng)用騾來馱運物品些地區(qū)人們已經(jīng)用騾來馱運物品了，現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使了，現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使用騾來干重活兒。用騾來干重活兒。 騾能吃苦耐勞，可以在馬、騾能吃苦耐勞，可以在馬、驢等牲畜不能承擔的艱苦條件下驢等牲畜不能承擔的艱苦條件下工作。騾的高度、皮毛的均勻度、工作。騾的高度、皮毛的均勻度、頸

17、部和臀部的形狀與馬相似。此頸部和臀部的形狀與馬相似。此外頭部短而粗，耳長，肢瘦，蹄外頭部短而粗，耳長，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驢。小和毛短等方面像驢。25雜種優(yōu)勢雜種優(yōu)勢雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的現(xiàn)象。指基因型不同的親本個體相互雜交產(chǎn)生的雜種指基因型不同的親本個體相互雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、第一代，在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個親本產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。Eg. 騾（體力強大，耐力好）騾（體力強大，耐力好） (07廣東生物廣東生物)15太空育種是指利用太空綜合

18、因太空育種是指利用太空綜合因素如強輻射、微重力等，誘導(dǎo)由宇宙飛船攜帶的素如強輻射、微重力等，誘導(dǎo)由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異，然后進行培育的一種育種方法。種子發(fā)生變異，然后進行培育的一種育種方法。下列說法正確的是下列說法正確的是 A太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的 B太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的 C太空育種培育的植物是地球上原本不存在的太空育種培育的植物是地球上原本不存在的 D太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的答案：答案：D 33.（8分）分） 為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應(yīng)用為了快速培

19、育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應(yīng)用了多種培育種方法，過程如下。請回答問題。了多種培育種方法，過程如下。請回答問題。 （1）從對該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體）從對該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)成培養(yǎng)，誘導(dǎo)成 幼苗。幼苗。 （2）用射線照射上述幼苗，目的是）用射線照射上述幼苗，目的是 ；然后用；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個別幼該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有 。 （3）取該部分綠色組織再進行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)植株再生）取該部分綠色組織再進行組織

20、培養(yǎng)，誘導(dǎo)植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使染色體后，用秋水仙素處理幼苗，使染色體 ，獲得純合，獲得純合 ，移栽到大田，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。，移栽到大田，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。 （4）對抗性的遺傳基礎(chǔ)做一步研究，可以選用抗性植株）對抗性的遺傳基礎(chǔ)做一步研究，可以選用抗性植株與與 雜交，如果雜交，如果 ，表明抗性，表明抗性是隱性性狀。自交，若的性狀分離比為是隱性性狀。自交，若的性狀分離比為15（敏感）：（敏感）：1（抗性），初步推測抗性），初步推測 。單倍體單倍體誘發(fā)基因突變誘發(fā)基因突變抗該除草劑的能力抗該除草劑的能力加倍加倍二倍體二倍體純合敏感型植株純合敏感型植株F1全為敏感

21、型全為敏感型該抗性植株中有兩個基因發(fā)生突變該抗性植株中有兩個基因發(fā)生突變（08山東）山東）26（17分）普通小麥中有高桿抗?。ǚ郑┢胀ㄐ←溨杏懈邨U抗?。═TRR） 和矮桿易感?。ê桶珬U易感?。╰trr）兩個品種，控制兩對相對性狀的基）兩個品種，控制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的方因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗：法進行了如下三組實驗： 請分析回答：請分析回答： （1）A組由組由F1獲得獲得F2的方法是的方法是 ，F(xiàn)2矮桿抗病植矮桿抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占株中不能穩(wěn)定遺傳的占 。 （2）、三類矮桿抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育三類

22、矮桿抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是配子的是 類。類。自交自交2/3 （3）A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮桿三組方法中，最不容易獲得矮桿抗病小麥新品種的方法是抗病小麥新品種的方法是 組，原因是組，原因是 。 （4）通過矮桿抗病）通過矮桿抗病獲得矮桿抗病小麥新品種獲得矮桿抗病小麥新品種的方法是的方法是 。獲得的矮桿抗。獲得的矮桿抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占病植株中能穩(wěn)定遺傳的占 。C基因突變頻率低且不定向性基因突變頻率低且不定向性用秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍用秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍100% （5）在一塊高桿（純合體）小麥田中，發(fā)現(xiàn)了）在一塊高桿（純合體）小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮桿小麥。請設(shè)計實驗方案探究該性狀出現(xiàn)一株矮桿小麥。請設(shè)計實驗方案探究該性狀出現(xiàn)的可能的原因（簡要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論的可能的原因（簡要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論） _將矮桿小麥與高桿小麥種植在相同的環(huán)境條件下，如將矮桿小麥與高桿小麥種植在相同的環(huán)境條件下，如果兩者未出現(xiàn)明顯差異，則矮桿性狀由環(huán)境引起；否果兩者未出現(xiàn)明顯差