高中生物必修二课件10：6-1 杂交育种与诱变育种

杂交育种与诱变育种

问题探讨意在结合你的生活经验，思考相关的育种方法。发挥主观能动性，积极参与讨论。太空椒普通椒在农业生产上获得高产的一个重要的方面是选择优良品种，那么，优良品种是如何来的呢？

已知小麦中有高杆(D基因控制)和矮杆(d基因控制)以及抗锈病(T基因控制)和不抗锈病(t基因控制)。又已知高杆的小麦易倒伏，矮杆的小麦抗倒伏。现有高杆抗锈病的小麦和矮杆不抗锈病的小麦两个品种，你能通过一定的方法培育出既抗倒伏又抗锈病的小麦品种吗？说出原理和过程。问：1、F1、F2的基因型和表现型如何？

F2中符合要求的表现型是什么？基因型是什么？2、F2中这样的品种能直接使用吗？为什么？3、要成为可出销推广使用的品种，还要怎样做？4、说出原理和过程，5、请你写出遗传图解。亲本：高杆抗锈病×矮杆不抗锈病P DDTT×ddtt配子：dtDTF1：DdTt（高杆抗病）自交F2：高抗高不抗矮抗矮不抗基因型D_T_D_ttddT_ddtt比例：9：3：3：1问5：请你写出遗传图解。问1：

F1、F2的基因型和表现型如何？F2中符合要求的表现型是什么？基因型是什么？问2：F2中矮杆抗锈病这样的品种能直接使用吗？为什么？F2中个体中，能稳定遗传的个体才能做种ddTtddTTF2：ddTT自交自交ddTTddTtddttF3：自交问4：要成为可推广使用的品种，还要怎样做？问5：说出原理和过程，选好亲本去杂交子一自交选子二子二自交选子三自交选种多次做定会选出新品种思考:1、你认为实验室、生产上如何选出ddTT（矮杆抗锈病）2、如果是马铃薯又如何选出（矮杆抗锈病）让矮杆抗锈病个体进行自交，并淘汰后代中不抗锈病的个体，这样自交几次并选种几次后，就能获得稳定遗传的矮杆抗锈病的个体了。

要想把两个小麦品种的优良性状结合在一起，育种上一个有效的方法就是把这两个品种杂交，使基因重组从从第二代中挑选高产、抗病的个体，将它们的种子留下来，下一年播种。再从后代中挑选出符合高产抗病条件的植株，采收种子留下来做种。如此经过几代汰劣留良的选择过程，就可以得到新的优良品种了。1.1杂交育种纯种AABB纯种aabbAaBb种植F2代中的高产、抗病，继续自交，期望下代获得纯合体高产、抗病(AAbb)种植F1代，自交1、概念：

杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。1.1杂交育种问1、什么是杂交育种?

杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法。现在，在小麦、水稻生产中大量推广的高产、矮秆品种就是通过杂交育种的方法培育出来的。2、特点：基因的自由组合（基因重组）3、依据原理：问2、杂交育种的特点是？问3、杂交育种遗传学原理是什么？常用方法？P杂交→F1自交→F2选种→再自交→稳定遗传的优良个体4、常用方法：1、概念：

杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。1.1杂交育种问1、什么是杂交育种?

杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法。现在，在小麦、水稻生产中大量推广的高产、矮秆品种就是通过杂交育种的方法培育出来的。2、特点：基因的自由组合（基因重组）3、依据原理：问2、杂交育种的特点是？问3、杂交育种遗传学原理是什么？常用方法？P杂交→F1自交→F2选种→再自交→稳定遗传的优良个体4、常用方法：1.1杂交育种问4、杂交育种的实例

我国科学家袁隆平多年来一直致力于杂交水稻的研究，取得了骄人的成绩。据统计，我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。通过推广杂交水稻，我国的水稻产量从原来的4500kg/hm2

增加到7500kg/hm2。从1976年到1998年，累计增产粮食3.5×108T，平均每年多解决约6000万人的粮食问题5、实例：×1.1杂交育种

杂交育种的方法也用于家畜、家禽的育种。将引进的优质种牛与本地品种杂交，可以培育出适应性强的乳用、肉用或乳肉兼用型优良品种。我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛(原称中国黑白花牛），是将国外的荷斯坦--弗里生牛引进后，在我国经过长期驯化，与当地黄牛进行杂交和选育，逐渐形成的优良种。这种牛的泌乳期可达305d，年产乳里让可达6300kg以上5、实例：×1.1杂交育种

杂交育种的方法也用于家畜、家禽的育种。将引进的优质种牛与本地品种杂交，可以培育出适应性强的乳用、肉用或乳肉兼用型优良品种。我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛(原称中国黑白花牛），是将国外的荷斯坦--弗里生牛引进后，在我国经过长期驯化，与当地黄牛进行杂交和选育，逐渐形成的优良种。这种牛的泌乳期可达305d，年产乳里让可达6300kg以上5、实例：7、缺点：将不同个体的优良性状集中到一个个体上1、杂交育种只能利用已有的基因的重组，按需选择并不能创造新基因。2、杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦，过程复杂。6、优点：1.1杂交育种思考与讨论杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型，以及育种时间等方面，分析育种方法的不足。问5、杂交育种的优点？问：有没有更好的育种方法来弥补这些缺陷呢？2.2诱变育种

我们知道，物理因素或化学因索都能诱发基因突变。将这一原理应用在育种中，就发展为育种的新方法---诱变育种

资料：航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望变成了现实。自1987年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了11次航天育种搭载试验，试验品种达1200多种。航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（10－3克～10－6克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变。

据统计，航天育种变异率达4％以上，株高变异为＋40cm～－30cm，果重变异达＋70％～＋100％（蔬菜），生育期变异为＋3天～－10天。问：有没有更好的育种方法来弥补这些缺陷呢？2.2诱变育种

我们知道，物理因素或化学因索都能诱发基因突变。将这一原理应用在育种中，就发展为育种的新方法---诱变育种

资料：航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望变成了现实。自1987年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了11次航天育种搭载试验，试验品种达1200多种。航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（10－3克～10－6克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变。

据统计，航天育种变异率达4％以上，株高变异为＋40cm～－30cm，果重变异达＋70％～＋100％（蔬菜），生育期变异为＋3天～－10天。2.2诱变育种20世纪60年代以来，我国在农作物诱变育种方而取得了可喜的成果，培育出了数百个农作物新品种。这些新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点，在农业生产中发挥了巨大作用。例如，黑龙江省农业科学院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农五号”等大豆品种，产量提高了16%，含油量比原来的品种提高了2.5％。

20世纪50年代以前。我国大豆产量居世界首位，到了60年代末70年代初，我国大豆生产产量下滑，生产满足不了需求。后来，我国科学家应用X射线和化学诱变剂进行人工诱变处理，从诱变后代中选出抗病性强的优良个体，具有这些性状的大豆不断繁衍，至今仍然是我国抗病性最强和应用最广的种源。

在微生物育种方面，诱变育种也发挥了重要作用。青霉菌的选育就是一个典型的例子。现在世界各国生产青霉素的菌种，最初是在1943年从一个发霉的甜瓜上得来的。这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少，产量只有20单位／mL。后来，人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前青霉素的产量己经达到50000一60000单位／mL。1、实例：2、概念：利用物理因素（如ⅹ射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。3、依据原理：基因突变5、常用方法：6、优点：7、缺点：2.2诱变育种可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。4、特点：2.2诱变育种思考与讨论与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。

要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。6、优点：可以提高突变率，加速育种过程，在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些品种7、缺点：有利变异少，须大量处理实验材料2.2诱变育种思考与讨论与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。

要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。6、优点：可以提高突变率，加速育种过程，在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些品种7、缺点：有利变异少，须大量处理实验材料杂交育种诱变育种原理常用方法特点优点缺点应用实例基因重组杂交→自交→选种→自交育种周期长，可选择的范围有限基因突变辐射诱变，激光诱变，空间技术育种提高突变频率，加速育种过程，或大幅度改良某些品种有利变异少，需大量处理实验材料课堂小结将不同个体的优良性状，集于一个个体上太空椒袁隆平--杂交水稻的研究杂交→杂种物理方法化学方法改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法。可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。单倍体育种多倍体育种染色体组变化(原理)染色体组成倍减少，再加倍成纯种(染色体变异)染色体组成倍增加操作用杂种的花药的离体培养，再加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗优点明显缩短育种年限器官巨大，提高产量和营养成分缺点技术复杂且须与杂交育种配合发育延迟，结实率低1、一个育种过程，可以分别应用多种育种方法达到相同的目的。2、一个育种过程，可以综合应用多种育种方法，最大限度的为人类服务。1、花生是自花传粉植物。种子粒大(A)对粒小(a)为显性，含油少(B)对含油多(b)为显性，以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品种和粒小含油多品种(三个品种均为纯合体)，育种家期望获得粒大含油多的新品种，为此进行杂交。

试回答下列问题：

(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本?

(2)上述两亲本杂交产生的F1代基因型和表现型是什么?(3)在F2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少?F2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少?粒大含油少品种和粒小含油多品种AaBb粒大含油少3/161/162、番茄:1992年黑龙江农科院搭载“组培大黄”番茄纯系，经4代培育，育出“宇番1号”番茄新品种，亩产达6000千克，比原品种提高50％，维生素C含量为17．83毫克／100克，提高33．3％，可溶性固形物为2.9％，提高70.6％，目前已推广万亩。

白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲种子442粒，培育出太空莲3号等新品种，亩产达120千克，比原品种提高88％，平均粒重2．2克，最大为3．3克（原品种平均粒重为1.1克），超过出口莲子标准。1、“宇番1号”和太空莲3号中有没有产生新基因？2、太空中诱发基因突变的条件有哪些？3、航天诱变育种有哪些优点？4、地面上有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？答案：1、有新基因产生。2、微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空。3、可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。4、物理因素、化学因素和生物因素。3、当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些：生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。回答：（1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的________________

辐射后，其_______发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益?_______，你判断的理由是____________________。（2）试举出这种育种方法的优点：

宇宙射线等基因不一定基因突变是不定向的

变异频率高，大幅度改良某些性状1、花生是自花传粉植物。种子粒大(A)对粒小(a)为显性，含油少(B)对含油多(b)为显性，以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品种和粒小含油多品种(三个品种均为纯合体)，育种家期望获得粒大含油多的新品种，为此进行杂交。

试回答下列问题：

(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本?

(2)上述两亲本杂交产生的F1代基因型和表现型是什么?(3)在F2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少?F2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少?粒大含油少品种和粒小含油多品种AaBb粒大含油少3/161/16杂交育种诱变育种原理常用方法特点优点缺点应用实例基因重组杂交→自交→选种→自交育种周期长，可选择的范围有限基因突变辐射诱变，激光诱变，空间技术育种提高突变频率，加速育种过程，或大幅度改良某些品种有利变异少，需大量处理实验材料课堂小结将不同个体的优良性状，集于一个个体上太空椒袁隆平--杂交水稻的研究杂交→杂种物理方法化学方法改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法。可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。

要想把两个小麦品种的优良性状结合在一起，育种上一个有效的方法就是把这两个品种杂交，使基因重组从从第二代中挑选高产、抗病的个体，将它们的种子留下来，下一年播种。再从后代中挑选出符合高产抗病条件的植株，采收种子留下来做种。如此经过几代汰劣留良的选择过程，就可以得到新的优良品种了。1.1杂交育种纯种AABB纯种aabbAaBb种植F2代中的高产、抗病，继续自交，期望下代获得纯合体高产、抗病(AAbb)种植F1代，自交问1：

F1、F2的基因型和表现型如何？F2中符合要求的表现型是什么？基因型是什么？问2：F2中矮杆抗锈病这样的品种能直接使用吗？为什么？F2中个体中，能稳定遗传的个体才能做种

问题探讨意在结合你的生活经验，思考相关的育种方法。发挥主观能动性，积极参与讨论。亲本：高杆抗锈病×矮杆不抗锈病P DDTT