《杂交育种与诱变育种课件全解46-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46-人教课标版.ppt（29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？袁隆平袁隆平向世界宣布：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界人民解决吃饭问题”。培育农作物新品种培育农作物新品种 解决方案：解决方案：第第1 1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种第第6 6章章 从杂交育种到基因工程
2、从杂交育种到基因工程 小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（D D D D）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（d d d d）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（T T T T）对不抗锈病（对不抗锈病（对不抗锈病（对不抗锈病（t t t t）为显性，现有纯合的）为显性，现有纯合的）为显性，现有纯合的）为显性，现有纯合的高秆抗锈病高秆抗锈病高秆抗锈病高秆抗锈病的小的小的小的小麦（麦（麦（麦（DDTTDDTTDDTTDDTT）和）和）和）和矮秆不抗锈病矮秆不抗锈病矮秆不抗锈病矮秆不抗锈病的小麦（的小麦（的小麦（的小麦（ddttddttddttddtt），如果
3、你是），如果你是），如果你是），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTTddTTddTT）？）？）？）？想一想：想一想：锈病锈病以下是杂交的育种参考方案：以下是杂交的育种参考方案：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选优选优一、杂交育种一、杂交育种 杂
4、交育种是将杂交育种是将两个两个或或多个多个品种的品种的优良性优良性状状通过通过交配交配集中在一起，再经过集中在一起，再经过选择选择和和培培育育，获得，获得新品种新品种的方法。的方法。1 1、概念：、概念：杂交育种是改良作物品质，提高农作物单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。位面积产量的常规方法。我国科学家袁隆平多年来一直致力于杂交水稻的研究，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。我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。取得了骄人的成绩。我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。水稻产量从原来的每公顷水稻产量从原来的每公顷45004500多千克增加到多千克增
5、加到75007500千克。从千克。从19761976年到年到19981998年，累计增产粮食年，累计增产粮食3.53.5亿亿吨，平均每年多解吨，平均每年多解决约决约60006000万万人的粮食问题。人的粮食问题。60006000万意味着什么？每个人都万意味着什么？每个人都能掂出其中分量。能掂出其中分量。动物的杂交育种动物的杂交育种中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛：荷斯坦荷斯坦弗里弗里生牛与我国生牛与我国黄牛黄牛杂交选育后逐渐形成杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达的优良种。泌乳期可达305305天，年产乳量可达天，年产乳量可达6300kg6300kg以上。以上。家畜、家禽的育种也常用杂交育种。家畜、
6、家禽的育种也常用杂交育种。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假设现有假设现有假设现有长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫（BBEEBBEEBBEEBBEE）和）和）和）和短毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee），你能否培育出），你能否培育出），你能否培育出），你能否培育出能稳定遗传的能稳定遗传的能稳定遗传的能稳定遗传的长毛折耳猫长毛折耳猫长毛折耳猫长毛折耳猫（BBeeBBeeBBeeBBee）？）？）？）？写出育种方案（图解）写出育种方案（图解）写出育种方案（图解）写出育种方案（图解）长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛
7、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 短折短折测交测交 F3长折长折 短折短折3代代杂交杂交F1间间交配交配选优选优思考：要培育出一个能思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种一稳定遗传的动物品种一般需要几代？般需要几代？！注意注意1 1、动物动物杂交育种中杂交育种中纯合子纯合子的获得的获得不能不能通过逐代通过逐代自交，可改为自交，可改为测交测交。2 2、比植物杂交育种所需年限、比植物杂交育种所需
8、年限短短。长毛折耳猫长毛折耳猫你知道我国在杂交育种方你知道我国在杂交育种方面的哪些伟大成就？面的哪些伟大成就？李登海李登海玉米之父玉米之父 选育的选育的紧凑型紧凑型玉米新品种玉米新品种掖单掖单1313号在号在20042004年年2 2月月2020日荣获国日荣获国家科技进步家科技进步一等奖一等奖0606年度国家最高科学技术奖年度国家最高科学技术奖-李振声李振声院士院士陕西有句民谣陕西有句民谣“要吃面，种小偃要吃面，种小偃”，小偃，小偃是种抗病强、是种抗病强、产量高的小麦产量高的小麦基因重组基因重组原理:3 3 不能不能创造创造新基因新基因1 1 后代会后代会出现出现性状分离性状分离2 2 育种育
9、种缓慢缓慢，过程，过程繁琐繁琐将不同个体的优良性状将不同个体的优良性状集中集中到到同一个体上同一个体上优点：优点：缺缺点点常用方法：常用方法：杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交杂交育种杂交育种不能不能创造创造新新的基因，的基因，并且所需时间要并且所需时间要长长，那有没，那有没有能出现有能出现意想不到意想不到的结果，的结果，并且需要时间相对要并且需要时间相对要短短的的育育种方法种方法呢？呢？什么样的情况下可产生新的基因？基因突变基因突变资料：资料：航天技术航天技术的发展，使人类的愿的发展，使人类的愿望变成了现实。自望变成了现实。自19871987年以来，中国利年以来，中国利用自己研制的用自己
10、研制的返回式卫星返回式卫星和和神舟号飞船神舟号飞船进行了进行了1111次次航天育种搭载试验，试验品航天育种搭载试验，试验品种达种达12001200多种。多种。航天诱变育种是利用太空的航天诱变育种是利用太空的物理环物理环境境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与与地球表面地球表面主要差异是主要差异是微重力微重力、宇宙射宇宙射线线、重粒子重粒子、变化磁场变化磁场和和高真空高真空等，这等，这些物理条件的些物理条件的综合作用综合作用使生物产生基因使生物产生基因突变。突变。神奇的太空育种神奇的太空育种太空椒太空椒普通青椒普通青椒神奇的太空育种神奇的太空育种据统计，航天育种
11、变异率达据统计，航天育种变异率达4以上以上太空南瓜王太空南瓜王 这种太空南瓜王最大能长到这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。公斤。利用利用物理因素物理因素（如如射线、射线、射线、射线、紫外线、激光等）紫外线、激光等）或或化学因素化学因素（如亚硝酸、（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）硫酸二乙酯等）处理，使生物发生处理，使生物发生基因基因突变突变，获得优良变异类型。，获得优良变异类型。概念：概念：二、我国神州我国神州6 6号上太空时，重庆的一位村民花了号上太空时，重庆的一位村民花了1.51.5万元，把自己精心培育的万元，
12、把自己精心培育的5050粒荷花种子送上天，粒荷花种子送上天，希望遨游太空回来，能培育出冬天开的荷花。希望遨游太空回来，能培育出冬天开的荷花。1 1 他的愿望一定能够实现吗？为什么？他的愿望一定能够实现吗？为什么？2 2 突变的冬天开的荷花在其它方面的性状突变的冬天开的荷花在其它方面的性状 一定都如先前一样理想吗？一定都如先前一样理想吗？3 3 要使其保持先前的理想性状，可采取什么要使其保持先前的理想性状，可采取什么措施？措施？4 4 综合上述请你总结诱变育种的优点和局限性。综合上述请你总结诱变育种的优点和局限性。能产生能产生新新的基因，提高突变率。的基因，提高突变率。新的新的性状的出现，加速育
13、种进程性状的出现，加速育种进程优点：优点：突变突变方向方向难以掌握，突变体难以集难以掌握，突变体难以集中多个中多个理想性状理想性状，成功率成功率低低缺点：缺点：扩大诱变后代群体，增加选择机会扩大诱变后代群体，增加选择机会措施：措施：原理原理:基因突变基因突变 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.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结在下列几种育种方法中，可以改变原有基因
14、分子结构的育种方法是：构的育种方法是：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 答案：答案：3.3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农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：作物的原有性状，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 答案：答案：B BD D4.60Co是典型的是典型的放射源，可用于作物放射源，可用于作
15、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，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；激光练习练习3:请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草
16、新品种的方法）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是是 。（2 2）用）用6060Co Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体小黑麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体小黑麦的方法是是 。（4 4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于质上属于 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和
17、不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 类型类型杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺缺 点点实例实例将具有不同将具有不同优良性状的优良性状的两亲本杂交两亲本杂交用物理或化学用物理或化学的方法处理萌发的的方法处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗花药离体培养；花药离体培养；诱导染色体加诱导染色体加倍倍用秋水
18、仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率加提高变异频率加速育种进程速育种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高营养含量高育种时间育种时间长长有利变异少需大有利变异少需大量处理供试材料量处理供试材料技术复杂，需与杂技术复杂，需与杂交育种和多倍体育交育种和多倍体育种配合种配合只适用于植只适用于植物物基因突变基因突变染色体组染色体组成倍减少成倍减少染色体组染色体组成倍增加成倍增加基因重组基因重组培育矮抗小培育矮抗小麦麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍
19、体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小培育矮抗小麦麦几种主要育种方法的比较几种主要育种方法的比较谢谢大家！谢谢大家！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，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
20、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
21、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