一轮复习必修2第23讲杂交育种与诱变育种-精讲版课件

第22讲

人类遗传病与优生

由于________改变而引起的人类疾病。一、人类遗传病的概述：1、概念：2、分类：（1）单基因遗传病：显性遗传病隐性遗传病遗传物质由一对等位基因控制（2）多基因遗传病：________________如：唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。（3）染色体遗传病常染色体病：性染色体病：2、遗传病对人类的危害：由多对基因控制在群体中的发病率比较高特点:3、遗传病与先天性疾病和家族性疾病1.遗传咨询诊断分析判断推算再发风险率提出对策、方法、建议2.产前诊断羊水（羊膜穿刺）检查、绒毛细胞检查、Ｂ超检查、孕妇血细胞检查、基因诊断等二、遗传病的检测和预防【例3】下列需要进行遗传咨询的是()A、亲属中有生过先天性畸形孩子的待婚青年B、得过肝炎的夫妇C、父母中有残疾的待婚青年D、得过乙型脑炎的夫妇A练习：优生优育关系到国家人口的整体质量，也是每个家庭的自身需求，下列采取的优生措施正确的是(

)A．胎儿所有先天性疾病都可通过产前诊断来确定B．杜绝有先天性缺陷的病儿的根本措施是禁止近亲结婚C．产前诊断可以初步确定胎儿是否患有21三体综合征D．通过遗传咨询可以确定胎儿是否患有猫叫综合征C三、人类基因组计划及其意义１.目的：为什么要测24条？测定人类基因组的遗传图和物理图，确定人类DNA的全部核苷酸（或者说碱基）的序列，解读其中包含的遗传信息二．注意：１．可以以小组为单位开展调查工作；小组中成员也可以分工进行调查２．每个小组可以调查周围熟悉的４～１０个家庭（或家系）中遗传病的情况３．调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视（６００度以上）等调查人群中的遗传病４．为保证调查的群体足够大，小组调查的数据， 应在班级和年级中进行汇总，这项工作可由 教师统一安排５．根据全年级汇总的数据，可按下面的公式计算每 一种遗传病的发病率．某种遗传病的发病率＝某种遗传病的患病人数×100％某种遗传病的被调查人数例:某研究性实验小组在调查人群中的遗传病时，以“研究××病的遗传方式”为子课题。下列调查的遗传病与选择的方法最合理的是(

)A．多指症，在学校内随机抽样调查B．红绿色盲，在患者家系中调查C．苯丙酮尿症，在市中心随机抽样调查D．青少年型糖尿病，在患者家系中调查B第23讲从杂交育种到诱变育种思考：小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦和矮秆不抗锈病的小麦，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种？探究建构解题模型：Ｐ高抗矮不抗DDTTddtt杂交自交选优自交…高抗高不抗矮抗矮不抗Ｆ２Ｆ１高抗DdTt连续多代自交，直至不发生性状分离为止ddTtddTTF3矮抗矮不抗选优…一、杂交育种杂交育种的原理：____________基因重组优点：集中不同品种的优良性状(即“集优”);技术要求低.缺点：育种时间长，繁琐耗时；远缘杂交不亲合；练习1：(2003全国卷高考试题)小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；请设计小麦品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的三代即可）

第一代AABB

×

aabb亲本杂交

第二代AaBb种植F1

代自交第三代A＿B＿，A＿bb，aaB＿，aabb

种植F2种子得植株，选矮杆、抗病（aaB_），继续多代自交、不断选优，期望获得纯合体。Ｏ×第

2

年第

1

年F1：高杆抗病

DdTtP：高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddtt↓秋水仙素加倍↓↓↓↓DTDtdTdt↓F1：配子DDTTDDttddTTddttF2：纯合体↑需要的矮抗品种DTDtdTdtF2：单倍体幼苗↓↓↓↓花药离体培养二、单倍体育种单倍体育种的原理：

_____________染色体变异优点：明显缩短育种年限。(2年)所培育的种子为绝对纯种.获得单倍体并不是育种目标，而是手段。实例：资料1、医药工业应用的青霉素就是利用普通青霉菌，经过X射线的照射，产生的有利突变型。还有医学上应用的其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，经辐射处理的突变系，比原始品系抗菌素产量增长几十倍到几百倍，促进和提高了抗菌素的生产。资料2、在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线处理籼稻干种子，选出提早成熟15天的新品种，丰产等性状仍旧保持下来，而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。又如用射线和其他诱变剂处理大豆，培育出一种新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可提高产量50%。诱变育种的原理：

___________基因突变优点：大幅度地改良某些性状；获得全新性状。缺点：难以控制突变方向，有利性状比较少，需要大量处理实验材料。三、诱变育种例：我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg，最高达750kg，蛋白质含量增加8%-20%，生长期平均缩短10天。请回答：(1)水稻产生这种变异的来源是_________，产生变异的原因是___________________________________________________。基因突变各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。(2)这种方法育种的优点有_________。能提高变异频率，并能大幅度改良某些性状实例：八倍体小黑麦的培育过程普通小麦AABBDD(2N=6x=42)P×黑麦RR(2N=2x=14)F1不育杂种ABDR加倍F2

八倍体小黑麦AABBDDRR(2N=8x=56)四.多倍体育种原理：____________染色体变异选择育种杂交育种单倍体育种诱变育种基因工程育种多倍体育种细胞工程育种矮秆抗锈

原理常用方法优点缺点举例杂交育种基因重组杂交→自交→选育→自交将不同个体的优良性状集中于一个个体上时间长，需及时发现优良品种矮秆抗锈病小麦

诱变育种基因突变辐射诱变，激光诱变，作物空间技术育种可以提高变异的频率，加速育种进程，大幅度地改良某些品种有利变异少，需大量处理实验材料青霉素高产菌株、太空椒单倍体育种染色体变异花药离体培养获得单倍体，再经秋水仙素或低温诱导处理可以明显地缩短育种年限技术复杂且需与杂交配合快速培育矮秆抗锈病小麦多倍体育种染色体变异秋水仙素处理萌发的种子、幼苗器官巨大，提高产量和营养成分发育延迟，结实率低三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦基因工程育种基因重组转基因（DNA重组）技术将目的基因引入生物体内，培育新品种定向改变生物的性状；克服远缘杂交不亲和的障碍有可能引起生态危机产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉细胞融合技术细胞膜流动性、细胞全能性让不同生物细胞原生质融合，同种生物细胞可融合为多倍体按照人们意愿改变细胞内遗传物质或获得细胞产品且克服了远缘杂交不亲和的障碍技术难度高白菜—甘蓝、番茄—马铃薯花药离体培养人工诱变人工诱变+单倍体育种迟熟品种(aa)迟熟品种(aa)杂合子(Aa)幼苗(A)幼苗(a)早熟品种(AA)秋水仙素处理秋水仙素处理如果只有水稻的某迟熟（aa)品种,那么我们有什么好办法快速的得到早熟（AA）品种？拓展：灵活创新、实际应用人工诱变C：AABBDD×RRABDRAABBDDRR普通小麦黑麦不育杂种①

八倍体小黑麦(3)C图表示的育种方法叫___________，该方法最常用的做法是在①处__________________________。多倍体育种用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D:DDTT×ddttF1F2

能稳定遗传的矮杆抗病品种×高杆抗锈病矮杆易感锈病(4)D图表示的育种方法是_____________，若要在F2中选出最符合生产要求的新品种,最简便的方法是___________________________________________________________。杂交育种连续多代自交，直至不发生性状分离为止。选出矮杆抗锈病个体，让其(5)E图中过程②常用的方法是_____________，与D方法相比，E方法的突出优点是_______________________。E:DDTT×ddttF1

配子幼苗能稳定遗传的矮杆抗病品种高杆抗锈病矮杆易感锈病①②③花药离体培养明显缩短育种年限练习2：下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的示意图，试分析回答：（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是________和______。其应用的遗传学原理是___________。（2）③培育⑤所采用的E和H步骤分别是_________和___________________。其应用的遗传学原理是___________________。（3）用③培育⑥所采用的G步骤是_____________。其遗传学原理是______________。①AABBEAb-----------④D③AaBbFAAbb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素处理幼苗染色体变异秋水仙素处理幼苗染色体变异H例题1：育种过程的实验设计小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；请设计小麦品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）。解析：用纯种小麦，通过杂交育成aaBB的小麦新品种。育种原材料题干未指明，可能是AABB、AAbb、aabb，根据育种目标只能选择AABB和aabb杂交得F1（AaBb），再自交得F2选育出aaBB；小麦：第一代AABB×aabb亲本杂交 ↓第二代F1 AaBb 种植F1代，自交 ↓第三代F2A__B__，A__bb，aaB__，aabb

种植F2代，选矮杆、抗病（aaB__），继续自交，期望下代获得纯合体。例题2

．（2005·全国卷）已知水稻抗病（R）对感病（r）为显性，有芒（B）对无芒为显性，两对基因自由组合，体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。（1）诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为

的植株。（2）为获得上述植株，应采用基因型为

的两亲本进行杂交。RrBbRRbb和rrBB马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请设计