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1、关于杂交育种与诱变育种公开课第1页，讲稿共40张，创作于星期二第2页，讲稿共40张，创作于星期二 近几年，糯玉米、甜玉米、超甜玉米等特种玉米的出现，近几年，糯玉米、甜玉米、超甜玉米等特种玉米的出现，让人们有了更多的选择。研究证实，特种玉米的营养价值高让人们有了更多的选择。研究证实，特种玉米的营养价值高于普通玉米。中国农科院检测发现，甜玉米、糯玉米的于普通玉米。中国农科院检测发现，甜玉米、糯玉米的蛋白质蛋白质含量含量是普通玉米的是普通玉米的2.232.23倍倍，植物油含量植物油含量是普通玉米的是普通玉米的2.32.3倍倍，“生生命元素命元素”硒的含量硒的含量是是9.59.5倍倍，维生素维生素是普
2、通玉米的是普通玉米的3 3倍倍。第3页，讲稿共40张，创作于星期二 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世纪经葡萄牙传入世纪经葡萄牙传入中国，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。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉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条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗硕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大、颗粒饱
3、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。优良性状的玉米品种。第4页，讲稿共40张，创作于星期二选择育种选择育种在生在生产实践中，人践中，人们挑挑选品品质好的个体来好的个体来传种。种。这样利用生物利用生物变异，通异，通过长期期选择，汰劣留良，汰劣留良，就能培育出新品种。例如：就能培育出新品种。例如：产蛋多的家禽。蛋多的家禽。这种种育种方式是育种方式是选择育种。育种。选择育种的优缺点是：选择育种的优缺点是：优点：技术简单、容易操作优点：技术简单、容易操作 缺点：选择范围有限，育种周期长缺点：选择范围有限，育种周期长古印第安人培育玉米的方法称为选择育种。第5页，讲稿共40
4、张，创作于星期二温故知新温故知新现有有纯合的高合的高秆抗抗锈病的小麦病的小麦（DDTT）和矮）和矮秆秆不抗不抗锈锈病的小麦病的小麦（ddtt）。如果你是育种工作者，你）。如果你是育种工作者，你应应该该怎怎样样操作才能得到操作才能得到矮矮秆抗病抗病的的优良品良品种（种（ddTT）？）？第6页，讲稿共40张，创作于星期二温故知新（参考方案）温故知新（参考方案）高抗高抗 矮不抗矮不抗F F1 1 高抗高抗DDTTDDTTddttddttDdTtDdTtddTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTTddTT矮抗矮抗ddTTddTTddTtddTt矮抗矮抗ddTTddTT矮抗矮抗
5、矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTTddTTddTtddTt杂交交自交自交选优自交自交F F3 3选优思考：假如从播种到收思考：假如从播种到收获种子要一年，那么培种子要一年，那么培育出一个能育出一个能稳定定遗传的的植物品种至少要几年？植物品种至少要几年？5-85-8年年F F2 2第7页，讲稿共40张，创作于星期二一、杂交育种一、杂交育种1 1、定义、定义杂交育种是将两个或两个以上的交育种是将两个或两个以上的优良性状通良性状通过交交配集中配集中在一起，在在一起，在经过选择和培育，和培育，获得新品种得新品种的方法。的方法。2 2、原理、原理基因重基因重组3 3、方法、方法杂交交自交自交选优 自交自交例
6、如：高例如：高产、矮、矮秆水稻的培育水稻的培育4 4 4 4、实例、实例、实例、实例第8页，讲稿共40张，创作于星期二杂交水稻之父：袁隆平交水稻之父：袁隆平,从从19761976年到年到20062006年，累年，累计计增增产产粮食粮食52005200多多亿亿公斤，公斤，平均每年解决平均每年解决600600万人的万人的粮食粮食问题问题。5 5、杂交育种的应用、杂交育种的应用第9页，讲稿共40张，创作于星期二我曾梦见试验田的超级水稻长得比高粱高，稻穗比扫帚还长，谷粒有花生那么我曾梦见试验田的超级水稻长得比高粱高，稻穗比扫帚还长，谷粒有花生那么大。沉甸甸下垂的千万个穗子，好似气势磅礴的大瀑布。我就在
7、它下面乘凉。大。沉甸甸下垂的千万个穗子，好似气势磅礴的大瀑布。我就在它下面乘凉。但愿梦想成真，让天下人都有饱饭吃。但愿梦想成真，让天下人都有饱饭吃。袁隆平袁隆平第10页，讲稿共40张，创作于星期二试一试：动物的杂交育种方法试一试：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）和短毛折耳猫（毛折耳猫（bbeebbee），你能否培育出能稳定），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（遗传的长毛折耳猫（BBeeBBee）？写出育种方）？写出育种方案（图解）案（图解）第11页，讲稿共40张，创作于星期二杂交育种杂交育种长毛折耳猫长毛折耳猫（BBeeBBee）短毛折耳猫短
8、毛折耳猫（bbeebbee）长毛立耳猫长毛立耳猫（BBEEBBEE）杂交交F1间雌雄交配雌雄交配选优测交交第12页，讲稿共40张，创作于星期二中中国国黄黄牛牛荷荷斯斯坦坦牛牛中国荷斯坦牛：中国荷斯坦牛：中国荷斯坦牛：中国荷斯坦牛：荷斯坦荷斯坦弗里生牛弗里生牛与我国黄牛与我国黄牛杂杂交交选选育后逐育后逐渐渐形成的形成的优优良种。良种。泌乳期可达泌乳期可达305天，年天，年产产乳量可达乳量可达6300kg以上，以上，产产奶量奶量为为世世界奶牛之冠界奶牛之冠。5 5、杂交育种的应用、杂交育种的应用第13页，讲稿共40张，创作于星期二一、杂交育种一、杂交育种6 6 6 6、优点、优点、优点、优点通通过
9、杂交使位于不同个体上的交使位于不同个体上的优良性状集中于一个良性状集中于一个个体上。个体上。7 7、缺点、缺点1.1.只能利用已有的基因重只能利用已有的基因重组组，不能，不能创创造新的基因。造新的基因。2.2.育种所需育种所需时间较长时间较长（一般需（一般需5 58 8年）年）第14页，讲稿共40张，创作于星期二DDTTddtt DdTt花药离体培养花药离体培养DT、Dt、dT、dt秋水仙素处理秋水仙素处理 人工诱导加倍人工诱导加倍 DDTTDDttddTTddtt选出矮杆抗病植株，采收留种选出矮杆抗病植株，采收留种单倍体育种单倍体育种第15页，讲稿共40张，创作于星期二二、单倍体育种二、单倍
10、体育种方法：花方法：花药离体培养离体培养普通植株普通植株花粉花粉花粉花粉单倍体幼苗单倍体幼苗单倍体幼苗单倍体幼苗纯合子纯合子纯合子纯合子幼苗幼苗幼苗幼苗筛选所需的品种筛选所需的品种减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂花药离体培养花药离体培养花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理秋水仙素处理秋水仙素处理DDTTDDTTDdTtDdTt花药离体培养花药离体培养DT Dt dT dtDT Dt dT dt单倍体幼苗倍体幼苗秋水仙素秋水仙素DDTT,DDtt,ddTT,ddtt DDTT,DDtt,ddTT,ddtt 二倍体植株二倍体植株二倍体植株二倍体植株筛选所需的品种所需的品种ddttddt
11、tDT Dt dT dtDT Dt dT dt杂交杂交矮抗小矮抗小麦的培麦的培育育第16页，讲稿共40张，创作于星期二l 在杂交育种的过程中运用单倍体在杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种进育种的方法可以显著缩短育种进程。但是仍然不能产生新的基因，程。但是仍然不能产生新的基因，应怎样做才能应怎样做才能产生产生更多可供选择更多可供选择的的新基因新基因呢？呢？第17页，讲稿共40张，创作于星期二空间生命科学：高真空(108pa)微重力(104g)强辐射第18页，讲稿共40张，创作于星期二视野拓展视野拓展从从1987年开始，我国将蔬菜等年开始，我国将蔬菜等农农作物种子作物种子搭搭载载
12、在在卫卫星上上天。星上上天。“搭星上天搭星上天”的种子主的种子主要有青椒、番茄、黄瓜、要有青椒、番茄、黄瓜、丝丝瓜、胡瓜、胡萝萝卜、卜、莴莴苣等蔬菜种子，以及水稻、小麦、高苣等蔬菜种子，以及水稻、小麦、高粱等粮食作物和花卉草木等种子，共粱等粮食作物和花卉草木等种子，共计计50多多类类。第19页，讲稿共40张，创作于星期二视野拓展视野拓展卫星将星将农作物种子作物种子带到到200400千米的千米的太空中，利用太空中的太空中，利用太空中的空空间宇宙射宇宙射线、微微重力重力、高真空高真空、交交变磁磁场等各种特殊因等各种特殊因素素对种子和微生物种子和微生物进行行处理，使种子理，使种子产生地面得不到的生地
13、面得不到的变异，最异，最终培育出高培育出高产优质新品种。新品种。第20页，讲稿共40张，创作于星期二“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜重达重达46公斤公斤的太空南瓜的太空南瓜第21页，讲稿共40张，创作于星期二太空青茄大过小孩头 甘肃种植的太空育种的蔬菜第22页，讲稿共40张，创作于星期二太空育种辣椒 升载太空磨菇第23页，讲稿共40张，创作于星期二视野拓展视野拓展与与“神六神六”飞船一起上太空的花卉船一起上太空的花卉“瓷玫瑰瓷玫瑰”、“老虎老虎须”第24页，讲稿共40张，创作于星期二第25页，讲稿共40张，创作于星期二视野拓展视野拓展我国运用返回式运我国运用返回式运我国运用返回式运我国运用返回式
14、运载卫载卫星搭星搭星搭星搭载载水稻种子，返回水稻种子，返回水稻种子，返回水稻种子，返回地面后种植，培育出的地面后种植，培育出的地面后种植，培育出的地面后种植，培育出的水稻水稻水稻水稻穗穗穗穗长长粒大粒大粒大粒大，亩产亩产达达达达600kg600kg，最高达，最高达750kg750kg，蛋白，蛋白质含量增加含量增加8%-8%-20%20%，生，生，生，生长长期平均期平均期平均期平均缩缩短短短短1010天天天天。第26页，讲稿共40张，创作于星期二视野拓展视野拓展“太空椒太空椒太空椒太空椒”每个可重每个可重每个可重每个可重350350克克克克，等等等等含量含量含量含量提高提高提高提高2020303
15、0太空番茄不但香甜可口，而且太空番茄不但香甜可口，而且太空番茄不但香甜可口，而且太空番茄不但香甜可口，而且含量高，是普通品种的含量高，是普通品种的含量高，是普通品种的含量高，是普通品种的2.52.5倍倍倍倍，最大，最大，最大，最大果重可达果重可达果重可达果重可达600600克克克克第27页，讲稿共40张，创作于星期二视野拓展视野拓展太太空空棉棉花花 2006年中国抗虫杂交棉现场观摩会上，我国首批“太空棉”良种第二次在全国大面积种植成功。“太空棉”粒大、赘芽减少、花芽增加，(由原来的平均6.4克增大到6.8克)、抗病抗虫性强、结桃率高等优点，亩产籽棉350公斤左右，产量比原品种增加12%以上。第
16、28页，讲稿共40张，创作于星期二三、诱变育种三、诱变育种1 1 1 1、定义、定义、定义、定义利用物理因素或化学因素来利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物理生物，使生物发生生基因突基因突变。2 2 2 2、原理、原理、原理、原理基因突基因突变第29页，讲稿共40张，创作于星期二“黑农五号黑农五号”大豆大豆 黑黑龙江江农科院用科院用辐射射方法方法处理大豆，培育成理大豆，培育成“黑黑农五号五号”大豆品种，含大豆品种，含油量比原来的品种提高了油量比原来的品种提高了2.5%，大豆，大豆产产量提高了量提高了16%。、应用、应用、应用、应用第30页，讲稿共40张，创作于星期二青霉菌高产菌株的选育青霉
17、菌高产菌株的选育1943年从自然界分离出来的青年从自然界分离出来的青霉菌只能霉菌只能产产生青霉素生青霉素20单单位位/mL。后来人。后来人们对们对青霉菌多次青霉菌多次进进行行X射射线线、紫外、紫外线线照射以及照射以及综综合合处处理，培育成了青霉素高理，培育成了青霉素高产产菌株，目前青霉素的菌株，目前青霉素的产产量已量已达到达到5000060000单单位位/mL。、应用、应用、应用、应用第31页，讲稿共40张，创作于星期二、优点、优点提高基因突提高基因突变频率，加快育种率，加快育种进程程有利个体少，有利个体少，须大量大量处理供理供试材料材料，工作量大，工作量大。、缺点、缺点长相奇特的南瓜长相奇特
18、的南瓜 第32页，讲稿共40张，创作于星期二四、多倍体育种四、多倍体育种二倍体二倍体二倍体二倍体四倍体四倍体四倍体四倍体秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素处处理理理理二倍体二倍体二倍体二倍体 三倍体种子三倍体种子三倍体种子三倍体种子三倍体植株三倍体植株三倍体植株三倍体植株不能形成正常的生殖不能形成正常的生殖不能形成正常的生殖不能形成正常的生殖细细胞胞胞胞无子西瓜无子西瓜无子西瓜无子西瓜种下去种下去种下去种下去联联会紊乱会紊乱会紊乱会紊乱第第第第一一一一年年年年第第第第二二二二年年年年授二倍体授二倍体授二倍体授二倍体的花粉的花粉的花粉的花粉第33页，讲稿共40张，创作于星期二三、多倍体育种三、多倍
19、体育种萝卜（卜（2a=18)2a=18)甘甘蓝（2b=18)2b=18)F1F1a+b=18a+b=18秋水仙素秋水仙素处理理2a+2b=362a+2b=36不可育不可育可育可育“萝卜甘蓝萝卜甘蓝”的形成过程的形成过程第34页，讲稿共40张，创作于星期二五、四种育种方法的比较五、四种育种方法的比较类类 型型杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种育种原理育种原理育种方法育种方法优优 点点应用实例应用实例基因突基因突变染色体染色体组成倍增成倍增加（染色体加（染色体变异）异）基因重基因重组染色体染色体组成倍成倍减少（染色体减少（染色体变异）异）杂交交自交自交选优自交
20、（至自交（至纯种种）物理或化学物理或化学的方法的方法处理理生物生物花花药离体培养离体培养染色体数目加倍染色体数目加倍使不同使不同亲本的本的优良性状集中于同良性状集中于同一个体上一个体上提高提高变异异频率加率加速育种速育种进程程明明显缩短短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高养含量高培育矮抗小麦培育矮抗小麦培育青霉培育青霉素高素高产菌株菌株培育矮抗小麦培育矮抗小麦三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育用秋水仙素用秋水仙素处理萌理萌发的的种子或幼苗种子或幼苗第35页，讲稿共40张，创作于星期二 （1 1）用）用和和培育出培育出所采用的方法所采用的方法I I和和IIII分别称为分别称为
21、_和和_，其培育出，其培育出所依据的原理是所依据的原理是_。（2 2）由）由培育出培育出的常用方法的常用方法IIIIII是是_，；由；由培育成培育成的方法的方法V V称称_ 其优点是其优点是_。（3 3）由）由培育出培育出的常用方法的常用方法IVIV是是_,_,其形成的其形成的称称_。（4 4）由）由培育出培育出的方法的方法VIVI是是_。下图表示以某种农作物（下图表示以某种农作物（1 1）和（）和（2 2）两个品种为基础，培育出（）两个品种为基础，培育出（4 4）、）、（5 5）、（）、（6 6）、（）、（7 7）四个品种的过程。根据下图，回答下列问题：）四个品种的过程。根据下图，回答下列问
22、题：杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养单倍体育种单倍体育种多倍体多倍体缩短育种年限缩短育种年限秋水仙素处理萌发的种子或幼秋水仙素处理萌发的种子或幼苗苗人工诱变育种人工诱变育种第36页，讲稿共40张，创作于星期二 例例2：现现有有3个个番番茄茄品品种种，A品品种种的的基基因因型型为为AABBdd，B品品种种的的基基因因型型为为AAbbDD，C品品种种的的基基因因型型为为aaBBDD。3对对等等位位基基因因分分别别位位于于3对对同同源源染染色色体体上上，并并且且分分别别控控制制叶叶形形、花花色色和和果果形形3对对性状。性状。请请回答：回答：（1）如如何何运运用用杂杂交交育育种
23、种方方法法利利用用以以上上3个个品品种种获获得得基基因因型型为为aabbdd的植株？（用文字的植株？（用文字简简要描述要描述获获得得过过程即可）程即可）（1）A和和B杂交得到交得到杂交一代，交一代，杂交一代再与交一代再与C杂交，得到交，得到杂交二代，交二代，杂交二代自交，即可得到基因型交二代自交，即可得到基因型为aabbdd的种子，的种子，该种子可种子可长成成aabbdd植株植株（2）如如果果从从播播种种到到获获得得种种子子需需要要一一年年，获获得得基基因因型型为为aabbdd的植株最少需要多少年？的植株最少需要多少年？4年年第37页，讲稿共40张，创作于星期二 现有某二倍体作物，将其种子带到
24、太空中，返回地现有某二倍体作物，将其种子带到太空中，返回地现有某二倍体作物，将其种子带到太空中，返回地现有某二倍体作物，将其种子带到太空中，返回地球后种植，得到高产（球后种植，得到高产（球后种植，得到高产（球后种植，得到高产（A A）、品质差（）、品质差（b b）和低产）和低产（a a）、品质好（）、品质好（B B）的两个品种）的两个品种(纯种），现计划纯种），现计划在较短时间内得到种子粒大在较短时间内得到种子粒大、高产且品质好的品种，高产且品质好的品种，你应怎样做？你应怎样做？高产品质差的高产品质差的个体个体低产品质好的个低产品质好的个体体高产品质好高产品质好的个体的个体单倍体单倍体育种育种高产品质好高产品质好（纯种）（纯种）粒大高产品质粒大高产品质好个体好个体多倍体多倍体育种育种第38页，讲稿共40张，创作于星期二谢谢大家！谢谢大家！第39页，讲稿共40张，创作于星期二2023/4/12感感谢谢大大家家观观看看第40页，讲稿共40张，创作于星期二