一輪復(fù)習(xí)必修2第23講雜交育種與誘變育種-精講版課件

第22講

人類遺傳病與優(yōu)生

由于________改變而引起的人類疾病。一、人類遺傳病的概述：1、概念：2、分類：（1）單基因遺傳病：顯性遺傳病隱性遺傳病遺傳物質(zhì)由一對等位基因控制（2）多基因遺傳?。篲_______________如：唇裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等。（3）染色體遺傳病常染色體?。盒匀旧w?。?、遺傳病對人類的危害：由多對基因控制在群體中的發(fā)病率比較高特點(diǎn):3、遺傳病與先天性疾病和家族性疾病1.遺傳咨詢診斷分析判斷推算再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)率提出對策、方法、建議2.產(chǎn)前診斷羊水（羊膜穿刺）檢查、絨毛細(xì)胞檢查、Ｂ超檢查、孕婦血細(xì)胞檢查、基因診斷等二、遺傳病的檢測和預(yù)防【例3】下列需要進(jìn)行遺傳咨詢的是()A、親屬中有生過先天性畸形孩子的待婚青年B、得過肝炎的夫婦C、父母中有殘疾的待婚青年D、得過乙型腦炎的夫婦A練習(xí)：優(yōu)生優(yōu)育關(guān)系到國家人口的整體質(zhì)量，也是每個(gè)家庭的自身需求，下列采取的優(yōu)生措施正確的是(

)A．胎兒所有先天性疾病都可通過產(chǎn)前診斷來確定B．杜絕有先天性缺陷的病兒的根本措施是禁止近親結(jié)婚C．產(chǎn)前診斷可以初步確定胎兒是否患有21三體綜合征D．通過遺傳咨詢可以確定胎兒是否患有貓叫綜合征C三、人類基因組計(jì)劃及其意義１.目的：為什么要測24條？測定人類基因組的遺傳圖和物理圖，確定人類DNA的全部核苷酸（或者說堿基）的序列，解讀其中包含的遺傳信息二．注意：１．可以以小組為單位開展調(diào)查工作；小組中成員也可以分工進(jìn)行調(diào)查２．每個(gè)小組可以調(diào)查周圍熟悉的４～１０個(gè)家庭（或家系）中遺傳病的情況３．調(diào)查時(shí)，最好選取群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病，如紅綠色盲、白化病、高度近視（６００度以上）等調(diào)查人群中的遺傳?。矗疄楸ＷC調(diào)查的群體足夠大，小組調(diào)查的數(shù)據(jù)， 應(yīng)在班級和年級中進(jìn)行匯總，這項(xiàng)工作可由 教師統(tǒng)一安排５．根據(jù)全年級匯總的數(shù)據(jù)，可按下面的公式計(jì)算每 一種遺傳病的發(fā)病率．某種遺傳病的發(fā)病率＝某種遺傳病的患病人數(shù)×100％某種遺傳病的被調(diào)查人數(shù)例:某研究性實(shí)驗(yàn)小組在調(diào)查人群中的遺傳病時(shí)，以“研究××病的遺傳方式”為子課題。下列調(diào)查的遺傳病與選擇的方法最合理的是(

)A．多指癥，在學(xué)校內(nèi)隨機(jī)抽樣調(diào)查B．紅綠色盲，在患者家系中調(diào)查C．苯丙酮尿癥，在市中心隨機(jī)抽樣調(diào)查D．青少年型糖尿病，在患者家系中調(diào)查B第23講從雜交育種到誘變育種思考：小麥高稈（D）對矮稈（d）為顯性，抗銹?。═）對不抗銹?。╰）為顯性，現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥和矮稈不抗銹病的小麥，怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種？探究建構(gòu)解題模型：Ｐ高抗矮不抗DDTTddtt雜交自交選優(yōu)自交…高抗高不抗矮抗矮不抗Ｆ２Ｆ１高抗DdTt連續(xù)多代自交，直至不發(fā)生性狀分離為止ddTtddTTF3矮抗矮不抗選優(yōu)…一、雜交育種雜交育種的原理：____________基因重組優(yōu)點(diǎn)：集中不同品種的優(yōu)良性狀(即“集優(yōu)”);技術(shù)要求低.缺點(diǎn)：育種時(shí)間長，繁瑣耗時(shí)；遠(yuǎn)緣雜交不親合；練習(xí)1：(2003全國卷高考試題)小麥品種是純合體，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮桿（aa）、抗?。˙B）的小麥新品種；請?jiān)O(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明。（寫出包括親本在內(nèi)的三代即可）

第一代AABB

×

aabb親本雜交

第二代AaBb種植F1

代自交第三代A＿B＿，A＿bb，aaB＿，aabb

種植F2種子得植株，選矮桿、抗?。╝aB_），繼續(xù)多代自交、不斷選優(yōu)，期望獲得純合體。Ｏ×第

2

年第

1

年F1：高桿抗病

DdTtP：高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddtt↓秋水仙素加倍↓↓↓↓DTDtdTdt↓F1：配子DDTTDDttddTTddttF2：純合體↑需要的矮抗品種DTDtdTdtF2：單倍體幼苗↓↓↓↓花藥離體培養(yǎng)二、單倍體育種單倍體育種的原理：

_____________染色體變異優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限。(2年)所培育的種子為絕對純種.獲得單倍體并不是育種目標(biāo)，而是手段。實(shí)例：資料1、醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的青霉素就是利用普通青霉菌，經(jīng)過X射線的照射，產(chǎn)生的有利突變型。還有醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的其他抗菌素如鏈霉素、地霉素、金霉素等，經(jīng)輻射處理的突變系，比原始品系抗菌素產(chǎn)量增長幾十倍到幾百倍，促進(jìn)和提高了抗菌素的生產(chǎn)。資料2、在作物方面，應(yīng)用誘變育種我國已培育出100多種水稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。例如用射線處理秈稻干種子，選出提早成熟15天的新品種，豐產(chǎn)等性狀仍舊保持下來，而且米粒中的蛋白質(zhì)的含量提高很多。又如用射線和其他誘變劑處理大豆，培育出一種新品種。這品種含有改變了的酶系，在同樣的施肥和管理?xiàng)l件下可提高產(chǎn)量50%。誘變育種的原理：

___________基因突變優(yōu)點(diǎn)：大幅度地改良某些性狀；獲得全新性狀。缺點(diǎn)：難以控制突變方向，有利性狀比較少，需要大量處理實(shí)驗(yàn)材料。三、誘變育種例：我國運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產(chǎn)達(dá)600kg，最高達(dá)750kg，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長期平均縮短10天。請回答：(1)水稻產(chǎn)生這種變異的來源是_________，產(chǎn)生變異的原因是___________________________________________________?；蛲蛔兏鞣N宇宙射線和失重的作用，使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。(2)這種方法育種的優(yōu)點(diǎn)有_________。能提高變異頻率，并能大幅度改良某些性狀實(shí)例：八倍體小黑麥的培育過程普通小麥AABBDD(2N=6x=42)P×黑麥RR(2N=2x=14)F1不育雜種ABDR加倍F2

八倍體小黑麥AABBDDRR(2N=8x=56)四.多倍體育種原理：____________染色體變異選擇育種雜交育種單倍體育種誘變育種基因工程育種多倍體育種細(xì)胞工程育種矮稈抗銹

原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)舉例雜交育種基因重組雜交→自交→選育→自交將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上時(shí)間長，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種矮稈抗銹病小麥

誘變育種基因突變輻射誘變，激光誘變，作物空間技術(shù)育種可以提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程，大幅度地改良某些品種有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒單倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，再經(jīng)秋水仙素或低溫誘導(dǎo)處理可以明顯地縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜且需與雜交配合快速培育矮稈抗銹病小麥多倍體育種染色體變異秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗器官巨大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥基因工程育種基因重組轉(zhuǎn)基因（DNA重組）技術(shù)將目的基因引入生物體內(nèi)，培育新品種定向改變生物的性狀；克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙有可能引起生態(tài)危機(jī)產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌、抗蟲棉細(xì)胞融合技術(shù)細(xì)胞膜流動(dòng)性、細(xì)胞全能性讓不同生物細(xì)胞原生質(zhì)融合，同種生物細(xì)胞可融合為多倍體按照人們意愿改變細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品且克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙技術(shù)難度高白菜—甘藍(lán)、番茄—馬鈴薯花藥離體培養(yǎng)人工誘變?nèi)斯ふT變+單倍體育種遲熟品種(aa)遲熟品種(aa)雜合子(Aa)幼苗(A)幼苗(a)早熟品種(AA)秋水仙素處理秋水仙素處理如果只有水稻的某遲熟（aa)品種,那么我們有什么好辦法快速的得到早熟（AA）品種？拓展：靈活創(chuàng)新、實(shí)際應(yīng)用人工誘變C：AABBDD×RRABDRAABBDDRR普通小麥黑麥不育雜種①

八倍體小黑麥(3)C圖表示的育種方法叫___________，該方法最常用的做法是在①處__________________________。多倍體育種用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗D:DDTT×ddttF1F2

能穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病品種×高桿抗銹病矮桿易感銹病(4)D圖表示的育種方法是_____________，若要在F2中選出最符合生產(chǎn)要求的新品種,最簡便的方法是___________________________________________________________。雜交育種連續(xù)多代自交，直至不發(fā)生性狀分離為止。選出矮桿抗銹病個(gè)體，讓其(5)E圖中過程②常用的方法是_____________，與D方法相比，E方法的突出優(yōu)點(diǎn)是_______________________。E:DDTT×ddttF1

配子幼苗能穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病品種高桿抗銹病矮桿易感銹?、佗冖刍ㄋ庪x體培養(yǎng)明顯縮短育種年限練習(xí)2：下圖是用某種作物的兩個(gè)品種①和②分別培育出④、⑤、⑥品種的示意圖，試分析回答：（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步驟分別是________和______。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是___________。（2）③培育⑤所采用的E和H步驟分別是_________和___________________。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是___________________。（3）用③培育⑥所采用的G步驟是_____________。其遺傳學(xué)原理是______________。①AABBEAb-----------④D③AaBbFAAbb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥雜交自交基因重組花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理幼苗染色體變異秋水仙素處理幼苗染色體變異H例題1：育種過程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)小麥品種是純合體，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮桿（aa）、抗?。˙B）的小麥新品種；請?jiān)O(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明。（寫出包括親本在內(nèi)的前三代即可）。解析：用純種小麥，通過雜交育成aaBB的小麥新品種。育種原材料題干未指明，可能是AABB、AAbb、aabb，根據(jù)育種目標(biāo)只能選擇AABB和aabb雜交得F1（AaBb），再自交得F2選育出aaBB；小麥：第一代AABB×aabb親本雜交 ↓第二代F1 AaBb 種植F1代，自交 ↓第三代F2A__B__，A__bb，aaB__，aabb

種植F2代，選矮桿、抗?。╝aB__），繼續(xù)自交，期望下代獲得純合體。例題2

．（2005·全國卷）已知水稻抗?。≧）對感?。╮）為顯性，有芒（B）對無芒為顯性，兩對基因自由組合，體細(xì)胞染色體數(shù)為24條?，F(xiàn)用單倍體育種方法選育抗病、有芒水稻新品種。（1）誘導(dǎo)單倍體所用的花藥，應(yīng)取自基因型為

的植株。（2）為獲得上述植株，應(yīng)采用基因型為

的兩親本進(jìn)行雜交。RrBbRRbb和rrBB馬鈴薯品種是雜合體（有一對基因雜合即可稱為雜合體），生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖，現(xiàn)要選育黃肉(Yy)、抗病(Rr)的馬鈴薯新品種。請?jiān)O(shè)計(jì)