《杂交育种与诱变育种课件全解13-人教课标版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《杂交育种与诱变育种课件全解13-人教课标版.ppt（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、九十年代后期，美国学者布朗抛出九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论中国威胁论”，撰文，撰文说到下世纪年代，中国人口将达到亿，到时谁来养活说到下世纪年代，中国人口将达到亿，到时谁来养活中国，谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机？中国，谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机？问题情境：问题情境：袁隆平向世界宣布：袁隆平向世界宣布：“中国完全能中国完全能解决自己的吃饭问题，中国还能帮助世界解决自己的吃饭问题，中国还能帮助世界人民解决吃饭问题人民解决吃饭问题”。学习目标学习目标【知识方面知识方面】1.举例说明生物变异在育种上的应用举例说明生物变异在育种上的应用2.简述杂交育种和诱变育种
2、的作用及其局限性简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性【能力方面能力方面】运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题的问题 玉米起源于美洲大陆，玉米起源于美洲大陆，1515世纪传入欧洲，世纪传入欧洲，1616世纪世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗条件下种植的，经过
3、精心管理和认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。就选育出了具有优良性状的玉米品种。古印第安人是最早选择和培育玉米的，古印第安人是最早选择和培育玉米的，最突出的贡献是选育了果穗硕大、淀粉含最突出的贡献是选育了果穗硕大、淀粉含量高的玉米。请分析回答：量高的玉米。请分析回答：（1）上述培育玉米的方法称为）上述培育玉米的方法称为选择育种选择育种。（2）这里的）这里的“选择选择”的含义是的含义是汰劣留良汰劣留良。（3）选择育种的优点是）选择育种的优点是:技术简单，易操作。技术简单，易操作。缺点是缺点
4、是：选择范围有限，育种周期长。：选择范围有限，育种周期长。（4）现代育种工作是否运用选择育种的）现代育种工作是否运用选择育种的“汰汰劣留良劣留良”这一措施？这一措施？问题探讨：设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况：设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况：品种品种A子粒多，但不抗黑粉病；品种子粒多，但不抗黑粉病；品种B子粒少，子粒少，但抗黑粉病。但抗黑粉病。讨论：讨论：1.你用什么方法既能把两个品种你用什么方法既能把两个品种的优良性状结合在一起的优良性状结合在一起,又能把双又能把双方的缺点都去掉方的缺点都去掉?将你的设想用遗将你的设想用遗传图解表示出来。传图解表示出来。2.你能预计在实际操
5、作中可能会你能预计在实际操作中可能会遇到哪些困难遇到哪些困难?参考：孟德尔两对孟德尔两对相对性状的杂相对性状的杂交实验交实验 小麦高秆（小麦高秆（D D）对矮秆（）对矮秆（d d）为显性，抗锈）为显性，抗锈病（病（T T）对不抗锈病（）对不抗锈病（t t）为显性，现有纯合）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（的高秆抗锈病的小麦（DDTTDDTT）和矮秆不抗锈）和矮秆不抗锈病的小麦（病的小麦（ddttddtt），如果你是育种工作者，），如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTT）？用遗传图解表示出来？用遗传图解表示出来.植物杂交育种的方法
6、植物杂交育种的方法以下是杂交育种的参考方案：以下是杂交育种的参考方案：高抗高抗 矮不抗矮不抗 高抗高抗DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优动物的杂交育种方法动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEE）和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（bbeebbee），你能否培），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBee）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）长毛
7、折耳长毛折耳猫猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F1间间交配交配选优选优测交测交 F3长折长折 短折短折1 1、动物杂交育种中子一代动物杂交育种中子一代雌雄个体交配，雌雄个体交配，不用不用自交描述自交描述2 2、动物杂交育种中理想个体的获得不通过逐代、动物杂交育种中理想个体的获得不通过逐代自交，可改为自交，可改为测交测交，比植物杂交育种所需年限短。比
8、植物杂交育种所需年限短。3 3、动物杂交育种的中、动物杂交育种的中不能用单倍体育种不能用单倍体育种的方法。的方法。注意注意:杂交育种只能利用已有的基因重组，按杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐过程繁琐一、概念：一、概念：将两个或多个品种的优良性状通过交将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一配集中在一 起，再经过选择和培育，获起，再经过选择和培育，获得新品种的方法得新品种的方法。二、依据原理：二、依据原理：基因重组基因重组三、常用方法：三、常用方
9、法：杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交 四、优点：四、优点：将不同个体的优良性状集中将不同个体的优良性状集中到一个个体上到一个个体上五、缺点：五、缺点：育种时间长育种时间长，不产生新基因不产生新基因点滴收获之点滴收获之1：杂交育种：杂交育种杂交育种不能创造新的基因，杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有没并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对要短的育并且需要时间相对要短的育种方法呢？种方法呢？太太空空船船把把20002000颗颗南南瓜瓜种种子子带带上上了了太太空空，这这些些种种子子在在宇宇宙宙里里经经过过了了综综合合射射线线的的作
10、作用用，回回到到地地面面后后，经经培培育育只只有有很很少少一一部部分分能能够够发发育育成成我我们们需需要要的的优优良良性性状状，而而大大部部分分种种子子没没有有发发育育或或并并不不是是我我们们希希望望得得到到的的优优良良性性状状。科科研研人人员员经经过过3个月的种植，长出重约个月的种植，长出重约150公斤各种颜色的大南瓜。公斤各种颜色的大南瓜。白莲白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲年江西广昌白莲研究所搭载白莲种种子子442粒，培育出太空莲粒，培育出太空莲3号等新品号等新品种，亩产达种，亩产达120千克，比原品种提高千克，比原品种提高88，平均粒重，平均粒重22克，克，最大为最大为33克
11、（原品种平均粒重为克（原品种平均粒重为1.1克），超过克），超过出口莲子标准。出口莲子标准。神舟六号神舟六号 神神舟舟六六号号成成功功返返航航时时，一一些些特特殊殊的的乘乘客客也也回回到到了了地地球球。他他们们是是：生生物物菌菌种种、植植物物组组培培苗苗和和作作物、植物、花卉种子等，请回答：物、植物、花卉种子等，请回答：（1 1）作作物物种种子子从从太太空空返返回回地地面面后后种种植植，往往往往能能出出现现新新的的变变异异特特征征。这这种种变变异异的的来来源源主主要要是是植植物物种种子子经经太太空空中中的的宇宇宙宙射射线线等等辐辐射射后后，其其 发发生生变变异异。请请预预测测可可能能产产生生的
12、的新新的的变变异异对对人人类类是是否否有有 益益?，你你 判判 断断 的的 理理 由由 是是_。（2 2）试举出这种育种方法的优点：）试举出这种育种方法的优点：。基因基因 不一定不一定 基因突变是不定向的基因突变是不定向的 变异频率高，大幅度改良某些性状变异频率高，大幅度改良某些性状 诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时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。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。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
13、代的群体，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。增加选择的机会。一、概念：一、概念：利用物理因素（如利用物理因素（如射线、射线、射线、紫外线、激射线、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。理生物，使生物发生基因突变。二、依据原理二、依据原理：基因突变基因突变三、常用方法三、常用方法：辐射诱变、激光诱变、作物空间技辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种术育种四、优点四、优点：可以提高突变率，加速育种过程，大幅度可以提高突变率，加速育种过程，大幅度地改良某些品种地改良某些品种,产生前所未
14、有的性状。产生前所未有的性状。五、缺点五、缺点 有利变异少，须大量处理实验材料有利变异少，须大量处理实验材料点滴收获之点滴收获之2：诱变育种：诱变育种农作物新品种的培育农作物新品种的培育新品种具有新品种具有抗病力强、产量高、品质好抗病力强、产量高、品质好等优点。如等优点。如“黑农五号黑农五号”大豆，产量提高了大豆，产量提高了16%，含油量比原来提，含油量比原来提高了高了2.5%。六、应用六、应用l黑龙江农科院的黑龙江农科院的60Co射线温室射线温室用于微生物育种：用于微生物育种：例如青霉素的选育。例如青霉素的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素年从自然界分离出来的青霉菌只能产
15、生青霉素20单位单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行。后来人们对青霉菌多次进行X射射线、紫外线线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到素高产菌株，目前青霉素的产量已达到5000060000单位单位/mL。中间为青霉菌，周围是细菌。中间为青霉菌，周围是细菌。杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体多倍体育种育种单倍体单倍体育种育种处处理理原原理理优优点点缺缺点点杂交杂交辐射、射线辐射、射线化学药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素花药离花药离体培养体培养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可以集中两可以集中两个亲体的优个亲体的优
16、良性状良性状育种年限缩短，育种年限缩短，改良某些性状改良某些性状果大，茎秆果大，茎秆粗，营养物粗，营养物丰富丰富年限短，年限短，易稳定易稳定育种时育种时间最长间最长有利不多，有利不多，需大量处理需大量处理发育迟，发育迟，结实低结实低高度不育高度不育植株弱小植株弱小 这些题你会做吗？这些题你会做吗？1 1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：A.A.基因突变；基因突变；B.B.基因自由组合；基因自由组合；C.C.染色体交叉互换：染色体交叉互换：D.D.染色体变异。染色体变异。答答 B 2.2.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构在下列几种育种方法中，可
17、以改变原有基因分子结构的育种方法是：的育种方法是：A A、杂交育种、杂交育种 B B、诱变育种、诱变育种 C C、单倍体育种、单倍体育种 D D、多倍体育种、多倍体育种3.3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是：的原有性状，其原因是：A A、提高了后代的出苗率、提高了后代的出苗率 B B、产生的突变全部是有利的、产生的突变全部是有利的 C C、提高了后代的稳定性、提高了后代的稳定性 D D、能提高突变率以供育种选择、能提高突变率以供育种选择B BD D4 4通过诱变育种培育的是（通过诱变育种培育的是（）A.A.三
18、倍体无子西瓜三倍体无子西瓜 B.B.青霉素高产菌株青霉素高产菌株 C.C.二倍体无子番茄二倍体无子番茄 D.D.八倍体小黑麦八倍体小黑麦5 5根据遗传学原理，能迅速获得新品种根据遗传学原理，能迅速获得新品种 的育种方法是（）的育种方法是（）A.A.杂交育种杂交育种 B.B.多倍体育种多倍体育种 C.C.单倍体育种单倍体育种 D.D.诱变育种诱变育种BC4.60Co是典型的是典型的放射源，可用于作物放射源，可用于作物诱变育种。我国运用这种方法培育出了诱变育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉鲁棉1 1号号”，在我国自己培养的棉花品种，
19、在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。中栽培面积最大。射线处理后主要引射线处理后主要引起起，从而产生可遗传的变异。，从而产生可遗传的变异。除除射线外，用于诱变育种的其他物理射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还有诱变因素还有、和和。答案：基因突变；答案：基因突变；x射线；紫外线；激光射线；紫外线；激光祝同学们学习进步3.下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的是A.通过观察细胞内染色体的行为判断细胞所处的时期B.装片的制作流程是：解离染色漂洗制片C.显微镜下观察到处于有丝分裂中期的细胞最多D.显微镜下观察到的分生区细胞呈正方形，细胞继续分裂【答案】A【解析】有丝分裂不同时期，
20、染色体的行为不同，所以可以通过观察细胞内染色体的行为判断细胞所处的时期，A正确；观察洋葱根尖细胞有丝分裂过程中，装片的制作过程为：解离、漂洗、染色、制片，B错误；有丝分裂过程中，分裂间期占有的时间最长，所以显微镜下观察到处于有丝分裂间期的细胞最多，C错误；观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中，解离步骤细胞已经被杀死，所以不可能看见细胞继续分裂，D错误。4.下列关于“细胞大小与物质运输的关系”实验的叙述，错误的是A.实验的材料和试剂可用马铃薯小方块和蓝墨水替代B.NaOH在体积不同的琼脂块内扩散的速率相同C.琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而增大D.NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着
21、琼脂块的增大而减小【答案】C【解析】在“细胞大小与物质运输的关系”实验中，可以用蓝墨水代表进入细胞的物质，马铃薯小方块代表细胞，A正确；NaOH在体积不同的琼脂块内扩散的速率相同，B正确；琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小，C错误；由于NaOH在琼脂块中的扩散速度是一定的，因此NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比，随着琼脂块的增大而减小，D正确。5.下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是A.存在血红蛋白的细胞一定是已经分化的细胞B.衰老细胞内酶的活性都降低，细胞核的体积减小C.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞损伤和死亡D.细胞癌变是致癌因子诱发正常基因突变成原癌基因和抑癌基因【答案】A【解析】血红蛋白存在于哺乳动物成熟的红细胞中，该细胞已经高度分化，A正确；衰老细胞内大多数酶的活性都降低，细胞核的体积增大，B错误；细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，而各种不利因素引起的细胞损伤和死亡属于细胞坏死，C错误；细胞癌变是致癌因子诱导原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果，D错误。6.下列关于细胞全能性的叙述，错误的是