人教版教学课件甘肃省永昌县第一中学生物必修二《62 杂交育种与诱变育种》课件

【例４】、以下分别表示几种不同的育种方法。请分析回答：
甲 A 乙 去核 新个体丙
B
射线 DNA DNA 转录 RNA 翻译 氨基酸 ② CTG ① ③ GAC GTC 物种P 普通小麦 物种P1 黑麦 × RR 不育杂种 ① ABDR 小黑麦 AABBDDRR
C
AABBDD
高秆抗锈病 D DDTT 高秆抗锈病 E DDTT × ×
Ｆ１ ♀长毛立耳 BbEe ♂长毛立耳 BbEe
长折 Bbee BBee 短折 bbee 短立 短折
长折 BBee F3 长折
长折 Bbee 长折
短折 bbee 短折
想一想？
你能说出植物杂交育种和动物杂交育种的区别吗？ 1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代 自交，而应改为测交。 2、比植物杂交育种所需年限短。
(1)从曲线a可以看出青霉菌中存在不 同变异类型的个体，有的产生青霉素 多，有的产生青霉素少。引起这种变 基因突变 异的主要来源是 。
诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变，使青霉素的产量提高 (2)曲线b和a相比，说明了 。 (3)b、c、d 3条曲线比较，说明了基因突变具有不定向性 。 (4)比较b、c、d 3条曲线的变化，最符合人们的菌株是 ， d曲线对应的青霉菌株 从中我们可得到什么启示? 人们可以通过反复诱变，不断地从诱变产生的突变中 筛选出高产菌株，从而提高青霉素的产量。
发育迟， 高度不育， 结实低 弱小
【例３】、现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆(D)， 抗锈病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮杆(d)，易染锈病(t)。 两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的Ⅰ、Ⅱ两种 育种方法以获得小麦新品种。问： (1)要缩短育种年限，应选 Ⅰ 择的方法是_____________， 染色体变异 依据的变异原理_________； 另一种方法的育种原理是： 基因重组 __________________。 (2)图中①和④基因组成分别为 DT ddTT ____________和___________。 (3)(二)过程中，D和d的分离 减数分裂第一次分裂 发生在____________； （三）过程采用的方法称 花药离体培养 为______________； 秋水仙素 （四）过程最常用的化学药剂是______________________, 这种育种方法的优点是 可以明显的缩短育种年限 。
能提高突变频率，加速育种进程，并能大 幅度改良某些性状
［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。
结合上述几个实例，请总结出杂 交育种的的原理、优点和缺点？
[知识归纳总结]
一、杂交育种
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，在经过选择和培育，获得新 品种的方法。 1、杂交育种不能创造新的基因，并且 原理：基因重组 所需时间要长，你知道在什么情况下能 够产生新的基因吗？可以用什么方法处 方法： 杂交→自交→选优→ 自交 理？ 优点： 使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个 个体上，即“集优”,能产生新的基因型。 2、有没有更好的育种方法可以弥补 缺点： 杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择， 杂交育种的这些缺陷呢？ 并不能创造新的基因。杂交后代会出现分离现象， 育种过程缓慢，过程复杂。
第二节
杂交育种与诱变育种
［问题情景］ 例1：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（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦 （ddtt）两个品系，根据你前面所学的遗传变异 基本规律的有关知识，你能否设计一个育种步骤 怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？① 请你写出育种的步骤；②用遗传图解表示出育种 过程。
时间：
当年就可以培育出优良新品种！
你还记得杂交育种的步骤吗？
杂交育种 杂交 F 自交 F 筛选、自交 高杆抗病 X 矮杆不抗病 1 2 DDTT ddtt DdTt 原理：基因重组
稳定遗传的 双抗品种 ddTT
Hale Waihona Puke Baidu
诱变育种 物理方法、化学方法 植株（红花：aa） 植株（白花：AA） 原理：基因突变 多倍体育种 普通小麦 X 黑麦 杂交 不育杂种 秋水仙素 小黑麦 ABDR AABBDD RR AABBDDRR 原理：染色体变异
(3)F2代中理想基因型应占（ C ） A.1/3 B.2/3 C.1/16 D.2/16 D．回交
(4)F2代选种后，下一步应（ A．杂交 B.测交
C
） C．自交
【例２】．右图纵轴表示青霉菌的菌株数，横轴表 示青霉菌产生的青霉素产量，曲线a表示使用诱变剂 前菌株数与产量之间的变化，曲线b、c、d表示使用 不同剂量的诱变剂后菌株数与产量之间的变化。请 根据图回答：
矮秆易染锈病 ddtt 矮秆易染锈病 ddtt F1 F1 F2
稳定遗传的 双抗品种 ②
①
配子
幼苗
稳定遗传的 双抗品种
（1）A所示过程称“克隆”技术，新个体丙的基因型应与亲 甲 本中的_____________个体相同. （2）B过程中，由物种P突变为物种P1。在指导蛋白质合成 天门冬氨酸 缬氨酸 时，③处的氨基酸由物种P的_______ 改变成了_________。 （缬氨酸GUC；谷氨酰胺CAG；天门冬氨酸GAC） 多倍体育种 （3）C过程所示的育种方法叫做_____________，该方法最 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 常用的做法是在①处_____________ （4）D表示的育种方法是______________，若要在F2中选出 杂交育种 最符合要求的新品种，最简便的方法是 从F2中选出符合要求的个体连续自交，直到得到不发生性状 ____________________________________________________ 分离的个体 _____________。 花药离体培养 （5）E过程中，②常用的方法是________________________， 与D过程相比，E方法的突出优点是 明显缩短育种年限 _________________________________________________。
[知识归纳总结] 二、诱变育种 基因突变 原理： 物理方法(紫外线、α射线、失重等)或化学方 方法：法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择 符合要求的变异类型 优点：产生新基因和新的性状，能提高变异的频率， 后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。 诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握， 缺点： 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。
单倍体育种 花药离体培养 秋水仙素出来 稳定遗传的 高杆抗病 X 矮杆不抗病 杂交 F1 配子 幼苗 双抗品种 DDTT ddtt DdTt ddTT 原理：染色体变异
三、比较各种育种的方法
杂交育种
诱变育种 多倍体育 种 单倍体育 种
处 杂交 自交 X射线、紫外线、 秋水仙素处 花药离体培养 激光、化学药剂 理萌发的种 后，人工诱变 理 筛选
①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1 ；
试一试：动物的杂交育种方法
假设现有长毛立耳猫（BBEE） 和短毛折耳猫（bbee），你能否培育 出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ 写出育种方案（图解）
短毛折耳猫
长毛立耳猫
长毛折耳猫
杂交
Ｐ
长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee
F 1间 交配 Ｆ２ 长立 选优 测交
应用: 太空辣椒的培育 、青霉菌的选育等
微生物的育种方面
用于微生物育种：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，培育成了青霉素高 产菌株，目 前青霉素的产量 已达到50000～ 60000单位/mL。
中间为青霉菌，周围是细菌。
四、灵活创新、实际应用 育种的方法有多种，各有各的优点，我们 要合理的有机结合各种方法，高效的达到 各种目的。 如果水稻的某迟熟（AA)品种,那么我们有什 么好办法快速的得到早熟（aa）品种？
人工诱变 + 单倍体育种 幼苗 秋水仙 （A） 素处理 迟熟 品种 (AA)
迟熟 人工 杂合 子 花药离 品种 体培养 诱变 (Aa) (AA) 幼苗 秋水仙 早熟 （a） 素处理 品种 (aa)
［问题情景］ 资料分析：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： 基因突变 （1）水稻产生这种变异的来源是_______，产生变异 的原因是________。 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__________。
以下是杂交的育种参考方案： 杂交 Ｐ 自交 Ｆ１ 选优 Ｆ 高抗 ２ 高抗 DDTT 矮不抗 ddtt 高抗 DdTt 高不抗 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
自交 选优
F3
矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
以下是育种的参考步骤： 育种步骤 ②让F1自交得F2 ； ③选F2中矮秆抗锈病小麦自交得F3； ④淘汰F3中的矮秆不抗病个体，选出F3中的 矮秆抗锈病小麦再进行自交，再选优，经过 几次连续不断的自交和选优。
【例１】小麦抗锈病(T)对易染病(t)为显性，易倒伏(D) 对抗倒伏(d)为显性。Tt位于一对同源染色体上，Dd位于 另一对同源染色体上。现用抗病但易倒伏纯种和易染病 抗倒伏的纯种品种杂交，来培育既抗病又抗倒伏的高产 品种。请回答： (1)F2代中，选种的数量大约占F2的（ B ） A.9/16 B.3/16 C.1/16 D.4/16 (2)抗病又抗倒伏个体中，理想基因型是（ C ） A.DT B．Dt C．ddTT D．Ddtt
自交 （亚硝酸） 子或幼苗 染色体加倍
原 理
基因重组
基因突变
染色体变异
优 可以集中两 可以提高变异的 茎秆粗，果 明显缩短 个亲体的优 频率，改良某些 实和种子大， 育种的年限 点 性状，育种年限 营养物丰富 良性状 缩短，
不能产生新基 是诱发突变的方 缺 因；杂交后代 向难以掌握，突 点 会出现分离现 变体难以集中多 象，育种进慢。 个理想性状。