高一生物必修第六章雜交和誘變育種

高一生物必修第六章雜交和誘變育種第1頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四改良動(dòng)植物品種，最古老的育種方法是選擇育種：從每一代的變異中選出最好的類(lèi)型進(jìn)行繁殖、培育。但是選擇育種周期長(zhǎng)，可選擇的范圍也有限。在生產(chǎn)實(shí)踐中，人類(lèi)摸索出雜交育種的方法。第2頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四什么是雜交育種？雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，再經(jīng)過(guò)選擇和培育，獲得新品種的方法。更多資源

第3頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四小麥高稈（D）對(duì)矮稈（d）為顯性，抗銹?。═）對(duì)不抗銹?。╰）為顯性，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，怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？例如：第4頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四以下是雜交的育種參考方案：Ｐ高抗矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的植物品種一般需要幾代？連續(xù)自交，直至不出現(xiàn)性狀分離為止。5-6代第5頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四試一試：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）長(zhǎng)毛折耳貓短毛折耳貓長(zhǎng)毛立耳貓第6頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四長(zhǎng)毛立耳短毛折耳BBEEbbee長(zhǎng)毛立耳BbEe長(zhǎng)毛立耳BbEe長(zhǎng)立長(zhǎng)折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長(zhǎng)折短折長(zhǎng)折長(zhǎng)折短折雜交F1間交配選優(yōu)測(cè)交ＰＦ１Ｆ２F3長(zhǎng)折短折思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的動(dòng)物品種一般需要幾代？3代第7頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四！注意1、動(dòng)物雜交育種中純合子的獲得不能通過(guò)逐代自交，而應(yīng)改為測(cè)交。2、比植物雜交育種所需年限短。第8頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四例2：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)性狀。請(qǐng)回答：（1）如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上3個(gè)品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字簡(jiǎn)要描述獲得過(guò)程即可）（1）A和B雜交得到雜交一代，雜交一代再與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長(zhǎng)成aabbdd植株

（2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要多少年？4年結(jié)合上述幾個(gè)實(shí)例，請(qǐng)總結(jié)出雜交育種的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？第9頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、雜交育種原理：

基因重組方法：

優(yōu)點(diǎn)：使位于不同個(gè)體上的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上，即“集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。缺點(diǎn)：育種所需時(shí)間較長(zhǎng)（自交選擇需五--六代,甚至十幾代)。應(yīng)用：用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥

雜交→自交→選優(yōu)自交雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時(shí)間要長(zhǎng)，那有沒(méi)有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，并且需要時(shí)間相對(duì)要短的育種方法呢？第10頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四袁隆平培養(yǎng)雜交水稻過(guò)程中，他利用了哪一種變異的原理？基因重組第11頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四我國(guó)奶牛的主要品種中國(guó)荷斯坦牛（原稱(chēng)中國(guó)黑白花牛），是將國(guó)外的荷斯坦-弗里生牛引進(jìn)后，在我國(guó)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期馴化，與當(dāng)?shù)攸S牛進(jìn)行雜交和選育，逐漸形成的優(yōu)良種。第12頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四例2：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)750kg，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長(zhǎng)期平均縮短10天。請(qǐng)回答：（1）水稻產(chǎn)生這種變異的來(lái)源是_______，產(chǎn)生變異的原因是________?；蛲蛔?/p>

各種宇宙射線和失重及高真空的作用，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，加速育種進(jìn)程，并能大幅度改良某些性狀

第13頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四誘變育種就是利用物理因素(如X射線、γ射線、紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變。第14頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的青霉素就是利用普通青霉菌，經(jīng)過(guò)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(zhǎng)幾十倍到幾百倍，促進(jìn)和提高了抗菌素的生產(chǎn)。誘變育種的應(yīng)用第15頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四在作物方面，應(yīng)用誘變育種我國(guó)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(lái)，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%。第16頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四拓展視野：太空育種利用太空中的高真空、微重力、強(qiáng)輻射等的作用，來(lái)誘導(dǎo)基因突變而培養(yǎng)新品種的誘變育種方法。第17頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四“神舟”五號(hào)搭載育成的巨人南瓜甘肅種植的太空育種的蔬菜第18頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四太空水稻搭載前后株系對(duì)比太空育種辣椒第19頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、誘變育種原理：

基因突變

方法：

優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率，后代變異性狀能較快穩(wěn)定，加速育種進(jìn)程。缺點(diǎn)：有利個(gè)體不多，須大量處理供試材料，工作量大。應(yīng)用:太空辣椒的培育、青霉菌的選育等利用物理因素（如x射線，γ射線、紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變。第20頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四多倍體育種在育種過(guò)程中，人們用秋水仙素處理種子或幼苗從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，發(fā)育為多倍體植株，得到多倍體品種。優(yōu)點(diǎn)：器官大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高。缺點(diǎn)：發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。第21頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四多倍體育種秋水仙素處理萌發(fā)的幼苗時(shí)，可以誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生，秋水仙素的作用是

。三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，因?yàn)槌墒旎ǚ劬哂械纳彼崦赶担ù偈购铣缮L(zhǎng)素），通過(guò)授粉為其子房的發(fā)育提供

。三倍體植株不能進(jìn)行減數(shù)分裂的原因是由于卵原細(xì)胞3個(gè)染色體組（3N=33），減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)

，從而不能正常產(chǎn)生卵細(xì)胞。由此可以獲得

的是

倍體果實(shí)，但是沒(méi)有種子的無(wú)籽西瓜。上述過(guò)程需要的時(shí)間周期為2年。第一年可以由專(zhuān)門(mén)的種子培育公司完成3N和2N的種子；農(nóng)戶(hù)直接購(gòu)買(mǎi)配比好的3N和2N的種子，按照正常的栽培方法培育，當(dāng)年就可以獲得

。抑制紡錘體的形成

生長(zhǎng)素

紊亂

三

無(wú)籽西瓜

第22頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四單倍體育種采用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株，再人工誘導(dǎo)染色體加倍，獲取自交不發(fā)生性狀分離的穩(wěn)定遺傳的純系品種。優(yōu)點(diǎn)：縮短育種年限。缺點(diǎn)：但方法復(fù)雜，成活率較低。第23頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四單倍體育種在野外發(fā)現(xiàn)抗銹?。@性基因D控制的）小麥植株，如何快速獲取可以穩(wěn)定遺傳的抗銹病的種子呢？第24頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

雜交育種誘變育種

多倍體育種單倍體育種處理

原理優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)三、比較各種育種的方法第25頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

雜交育種誘變育種

多倍體育種單倍體育種處理

原理

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)雜交輻射、射線化學(xué)藥劑秋水仙素花藥離體培養(yǎng)基因重組基因突變?nèi)旧w變異可以集中兩個(gè)親體的優(yōu)良性狀育種年限縮短，改良某些性狀果大，莖稈粗，營(yíng)養(yǎng)物豐富年限短，易穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)有利不多，需大量處理發(fā)育遲，結(jié)實(shí)低高度不育，弱小第26頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四育種的方法有多種，各有各的優(yōu)點(diǎn)，我們要合理的有機(jī)結(jié)合各種方法，高效的達(dá)到各種目的。如果水稻的某遲熟（AA)品種,那么我們有什么好辦法快速的得到早熟（aa）品種？四、靈活創(chuàng)新、實(shí)際應(yīng)用第27頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四人工誘變+單倍體育種早熟品種(aa)花藥離體培養(yǎng)

當(dāng)年就可以培育出優(yōu)良新品種！遲熟品種(AA)雜合子(Aa)人工誘變幼苗（A）幼苗（a）秋水仙素處理早熟品種(AA)秋水仙素處理時(shí)間：第28頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四下圖表示以某種農(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：第29頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四【答案】.(1)雜交

自交，

基因重組；（2）花藥離體培養(yǎng)；

人工誘導(dǎo)染色體加倍，縮短育種年限；（3）人工誘導(dǎo)多倍體，多倍體（4）采用射線照射或藥劑處理等人工誘變方式

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第30頁(yè)，共32頁(yè)，2023年，2月20日，星期四練習(xí)題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：①AABBEAb------------④D③AaBbFAabb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（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）用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