高中生物必修二《杂交育种与诱变育种》ppt课件

1、第六章 从杂交育种到基因工程Content 第一节第一节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种一、杂交育种一、杂交育种1.1.概念：将两个或多个种类的概念：将两个或多个种类的 经过交配集中在一同，经过交配集中在一同，再经过再经过 ，获得新种类的方法。，获得新种类的方法。2.2.原理：原理： 。3.3.过程过程( (以高产抗病小麦种类的选育为例以高产抗病小麦种类的选育为例) )亲代亲代 高产、不抗病低产、抗病高产、不抗病低产、抗病杂交第一代杂交第一代 高产、抗病均为显性性状高产、抗病均为显性性状第二代第二代 选出选出 个体个体 延续自交延续自交 选出选出 的一切高产、抗病个体的一切高产、抗病个体

2、 新的优良种类新的优良种类不发生性状分别不发生性状分别优良性状优良性状选择和培育选择和培育基因重组基因重组高产、抗病高产、抗病4.4.优点：操作方便优点：操作方便5.5.应应用用农业消费农业消费改良作物质量改良作物质量提高农作物提高农作物 的育种：培育顺应性强的乳用、肉的育种：培育顺应性强的乳用、肉 用或乳肉兼用型优良种类用或乳肉兼用型优良种类二、诱变育种二、诱变育种1.1.概念：利用概念：利用 要素如要素如X X射线、射线、射线、射线、 等等或或 要素如亚硝酸、硫酸二乙酯等来处置生物，使生物发要素如亚硝酸、硫酸二乙酯等来处置生物，使生物发生生 ，从而获得优良变异类型的育种方法。，从而获得优良

3、变异类型的育种方法。2.2.原理：原理： 。3.3.优点：可以提高优点：可以提高 ， 获得更多的获得更多的 优良变异类型；大幅度地改良某些性状。优良变异类型；大幅度地改良某些性状。 4. 4.运用：主要用于运用：主要用于 育种，如培育育种，如培育 的的“黑农五号大豆种类和青霉素高产菌株的选育。黑农五号大豆种类和青霉素高产菌株的选育。农作物和微生物农作物和微生物单位面积的产量单位面积的产量家畜、家禽家畜、家禽物理物理紫外线、激光紫外线、激光化学化学基因突变基因突变基因突变基因突变突变率突变率在较短时间内在较短时间内Content学点一学点一 杂交育种杂交育种1.1.杂交育种的概念：将两个或多个种

4、类的优良性状经过交配杂交育种的概念：将两个或多个种类的优良性状经过交配集中在一同，再经过选择和培育，集中在一同，再经过选择和培育， 获得新种类的方法。获得新种类的方法。阐明：杂交育种中进展交配的是同一物种的不同种类，不同阐明：杂交育种中进展交配的是同一物种的不同种类，不同物种之间普通不能进展交配。物种之间普通不能进展交配。2.2.杂交育种的原理：自在组合定律基因重组。即利用有杂交育种的原理：自在组合定律基因重组。即利用有性杂交手段，将人们所需的位于不同个体上的优良性状集中在一性杂交手段，将人们所需的位于不同个体上的优良性状集中在一个个体上。个个体上。Content3.3.杂交育种的根本步骤：杂

5、交育种的根本步骤：(1)(1)选择具有优良性状的两个亲本，让其杂交。选择具有优良性状的两个亲本，让其杂交。(2)(2)让子一代杂交。让子一代杂交。(3)(3)从子二代中选出符合要求的个体，让其进展多次自交，纯从子二代中选出符合要求的个体，让其进展多次自交，纯化获得新种类。化获得新种类。阐明：对于进展有性生殖的生物，如小麦、大豆等，必需延续阐明：对于进展有性生殖的生物，如小麦、大豆等，必需延续自交获得纯合体，防止后代发生性状分别；对于进展无性生殖的自交获得纯合体，防止后代发生性状分别；对于进展无性生殖的生物，如马铃薯、果树等，只需获得该优良性状的个体，即可经生物，如马铃薯、果树等，只需获得该优良

6、性状的个体，即可经过无性生殖产生优良后代，而不用延续自交。过无性生殖产生优良后代，而不用延续自交。4.4.杂交育种的优缺陷：杂交育种的优缺陷：(1)(1)优点：改良动、植物的质量，可以把多个种类的优良性状优点：改良动、植物的质量，可以把多个种类的优良性状集中在一同。集中在一同。(2)(2)缺陷：杂交后代会出现性状分别，育种周期长，育种挑选缺陷：杂交后代会出现性状分别，育种周期长，育种挑选过程繁杂。过程繁杂。5.5.杂交育种的实例：杂交育种的实例：如培育符合要求的新种类：知小麦的高秆如培育符合要求的新种类：知小麦的高秆D D对矮秆对矮秆d d为显性、抗锈病为显性、抗锈病R R对易染锈病对易染锈病

7、r r为显性，两对性状独立遗为显性，两对性状独立遗传，现有高秆抗锈病、矮秆易染锈病两纯系种类。要求运用杂交传，现有高秆抗锈病、矮秆易染锈病两纯系种类。要求运用杂交育种的方法培育出具有优良性状的新种类。育种的方法培育出具有优良性状的新种类。1 1让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病杂交得让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病杂交得F1F1；2 2让让F1F1自交得自交得F2F2；3 3选取选取F2F2中矮秆抗锈病的小麦自交得中矮秆抗锈病的小麦自交得F3F3；4 4留留F3F3中未出现性状分别的矮秆抗锈病个体，对于中未出现性状分别的矮秆抗锈病个体，对于F3F3中出中出现性状分别的再反复自交，直至不再出现性状

8、分别。现性状分别的再反复自交，直至不再出现性状分别。Content【例【例1 1】杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新种类的普通方法是】杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新种类的普通方法是 ( ) ( ) A. A.根据杂种优势原理，从子一代中即可选出根据杂种优势原理，从子一代中即可选出 B. B.从子三代中选出，由于子三代才会出现纯合体从子三代中选出，由于子三代才会出现纯合体 C. C.既可从子二代中选出，也可从子三代中选出既可从子二代中选出，也可从子三代中选出 D. D.只能从子四代中选出能稳定遗传的新种类只能从子四代中选出能稳定遗传的新种类C C【解析】杂交育种从子二代出现性状分别。

9、【解析】杂交育种从子二代出现性状分别。Content常见杂交育种的区别常见杂交育种的区别1.1.培育常规的纯合子种类培育常规的纯合子种类1 1培育隐性纯合子种类：选取双亲培育隐性纯合子种类：选取双亲 子一代子一代 选出符合要求的优良性状个体即可以推行。选出符合要求的优良性状个体即可以推行。2 2培育显性纯合子种类：选取双亲培育显性纯合子种类：选取双亲 子一代子一代 子二代子二代选出符合要求的选出符合要求的 子三代子三代选出符合要求的优选出符合要求的优良性状个体良性状个体 选出能稳定遗传的个体推行。选出能稳定遗传的个体推行。2.2.培育杂合子种类：选取双亲培育杂合子种类：选取双亲 ，年年制种。，

10、年年制种。杂交杂交自交自交杂交杂交自交自交自交自交杂交杂交子二代子二代优良性状个体优良性状个体自交自交子一代子一代Content1.1.育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了 矮秆抗锈病水稻，这种水稻出现的缘由是矮秆抗锈病水稻，这种水稻出现的缘由是 ( ) ( ) A. A.基因突变基因突变B.B.基因重组基因重组 C. C.染色体变异染色体变异D.D.环境条件的变化环境条件的变化B B学点二学点二 诱变育种诱变育种1.1.诱变育种的概念：利用物理要素如诱变育种的概念：利用物理要素如X X射线、射线、射线、紫射线、紫外线

11、、激光等或化学要素如亚硝酸、硫酸二乙酯等来处外线、激光等或化学要素如亚硝酸、硫酸二乙酯等来处置生物，使生物发生基因突变，利用这些突变培育新种类。置生物，使生物发生基因突变，利用这些突变培育新种类。2.2.诱变育种的原理：基因突变。自然形状下，生物发生基因诱变育种的原理：基因突变。自然形状下，生物发生基因突变的频率极低，满足不了人们育种的需求。利用人工处置诱突变的频率极低，满足不了人们育种的需求。利用人工处置诱发基因突变，可以提高基因突变的频率，获得大量变异个体，发基因突变，可以提高基因突变的频率，获得大量变异个体，从而提高育种的效率。从而提高育种的效率。3.3.诱变育种的方法：运用物理的或者化

12、学的手段处置萌生的诱变育种的方法：运用物理的或者化学的手段处置萌生的种子或者幼苗，诱发基因突变，从中选出所需求的突变个体，种子或者幼苗，诱发基因突变，从中选出所需求的突变个体，然后进展培育推行。然后进展培育推行。4.4.诱变育种的主要类型：诱变育种的主要类型：1 1辐射诱变：各种射线如辐射诱变：各种射线如X X射线、射线、射线、紫外线等的照射线、紫外线等的照射都可以使生物在射都可以使生物在DNADNA复制时诱发基因突变。复制时诱发基因突变。阐明：太空育种实践上就是辐射诱变育种。阐明：太空育种实践上就是辐射诱变育种。2 2化学诱变：许多化学药剂可以在化学诱变：许多化学药剂可以在DNADNA复制时

13、，使复制时，使DNADNA分子分子发生碱基对的缺失、交换等，导致发生基因突变。发生碱基对的缺失、交换等，导致发生基因突变。5.5.诱变育种的优缺陷：诱变育种的优缺陷：1 1优点：提高变异频率，人工诱变的突变频率是自然突优点：提高变异频率，人工诱变的突变频率是自然突变的变的101010001000倍，可以产生多种多样的新类型，为育种发明丰富倍，可以产生多种多样的新类型，为育种发明丰富的原资料。诱变育种可以加速育种进程。大幅度改良某些性的原资料。诱变育种可以加速育种进程。大幅度改良某些性状，加强抗逆性。状，加强抗逆性。2 2缺陷：由于突变的不定向性，基因突变产生的有利性状缺陷：由于突变的不定向性，

14、基因突变产生的有利性状往往不多，育种具有一定的盲目性，而且突变个体难以集中多个往往不多，育种具有一定的盲目性，而且突变个体难以集中多个优良性状，需求处置大量的实验资料，任务量很大。优良性状，需求处置大量的实验资料，任务量很大。Content【例【例2 2】诱变育种有许多突出的优点，也存在一些缺陷，以下分析正确】诱变育种有许多突出的优点，也存在一些缺陷，以下分析正确 的一组是的一组是 ( ) ( ) 结实率低，发育缓慢结实率低，发育缓慢 有利个体不多，需求大量资料有利个体不多，需求大量资料 大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状 茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含

15、量高 提高变异频率，使后代变异性状较为稳定，因此可加速育种进程提高变异频率，使后代变异性状较为稳定，因此可加速育种进程 A. A.B.B.C.C.D.D.C C【解析】【解析】“结实率低，发育缓慢结实率低，发育缓慢“茎秆粗壮，果实种子大，茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高是多倍体植株的特点。营养物质含量高是多倍体植株的特点。Content1.1.人工处置诱发基因突变频率能提高基因的人工处置诱发基因突变频率能提高基因的 ，但基因突，但基因突变频率依然不高。变频率依然不高。2.2.太空育种的原理是太空育种的原理是 。2.“2.“嫦娥一号胜利奔月，嫦娥一号胜利奔月，“神五、神五、“神六胜利前往，这

16、些航天技神六胜利前往，这些航天技 术的开展为我国的生物育种发明了更多更好的时机。以下有关航天育术的开展为我国的生物育种发明了更多更好的时机。以下有关航天育 种的说法，不正确的选项是种的说法，不正确的选项是 ( )( ) A. A.航天育种可缩短育种周期航天育种可缩短育种周期 B. B.种子在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等要素的诱导下发生基因突变种子在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等要素的诱导下发生基因突变 C. C.航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一项创新性研航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一项创新性研 究成果，是快速培育农作物优良新种类的重要途径之一究成果，是快速培育农

17、作物优良新种类的重要途径之一 D.“ D.“太空种子都能培育出高产、优质、高效的新种类太空种子都能培育出高产、优质、高效的新种类基因突变基因突变突变频率突变频率D DContent杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种方法方法杂交杂交射线、激光、射线、激光、化学药品处理、化学药品处理、生物处理生物处理秋水仙素处秋水仙素处理萌发的种理萌发的种子或幼苗子或幼苗花药离体培花药离体培养后再加倍养后再加倍原理原理基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异优点优点操作简单，操作简单，目的性强目的性强提高变异频率，提高变异频率，大幅度改良某大幅度改良某些性状，后代些性状，后代变异性状可较变异性状可较快稳定快稳定器官大、营器官大、营养物质含量养物质含量高高缩短育种年缩短育种年限限缺点缺点育种年限长育种年限长处理材料较多，处理材料较多，突变后有利个突变后有利个体少体少发育延迟，发育延迟，结实率较低，结实率较低，在