高二生物 第一節(jié) 雜交育種與誘變育種

1、,前面我們學習了基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律，生物變異的來源基因突變、基因重組、染色體變異，這些知識能否應用與育種呢？自從人類種植作物和飼養(yǎng)動物以來，就從未停止過對品種的改良。,玉米起源于美洲大陸，15世紀傳入歐洲，16世紀經(jīng)葡萄牙傳入中國，現(xiàn)在遍布全世界。遠在古代，美洲的印第安人就選擇和培育了許多穗大粒飽的玉米。原來他們把玉米奉為神靈，用作祭祀的玉米是在隔離條件下種植的，經(jīng)過精心管理和認真選育，不僅果穗碩大、顆粒飽滿，而且品質優(yōu)良，無任何雜粒，這樣就選育出了具有優(yōu)良性狀的玉米品種。,現(xiàn)在請同學們分析古印第安人培育玉米的方法所隱含的遺傳學原理及其優(yōu)缺點。 （1）古印第安人培育玉米的方法稱為 。

2、 （2）這里的“選擇”的含義是 。 （3）“用作祭的玉米是在隔離條件下種植的”其中“隔離”作用是 。 （4）選擇育種的優(yōu)點是: 。 缺點： 。 （5）現(xiàn)代育種工作是否運用選擇育種的“汰劣留良”這一措施？,選擇育種,汰劣留良,防止劣質玉米與選擇的具有優(yōu)良性狀,的玉米雜交，使優(yōu)良性狀得到不斷的積累,技術簡單、容易操作,選擇范圍有限，育種周期長,第六章 從雜交育種到基因工程,九十年代后期，美國學者布朗拋出“中國威脅論”，撰文說到下世紀年代，中國人口將達到億，到時誰來養(yǎng)活中國，誰來拯救由此引發(fā)的全球性糧食短缺和動蕩危機？,袁隆平向世界宣布：“中國完全能解決自己的吃飯問題，中國還能幫助世界人民解決吃飯問

3、題”。,第一節(jié) 雜交育種與誘變育種,小麥高稈（D）對矮稈（d）為顯性，抗銹?。═）對不抗銹?。╰）為顯性，現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt），如果你是育種工作者，怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？用遺傳圖譜表示出來.,想一想：植物雜交育種的方法,以下是雜交的育種參考方案：, 高抗 矮不抗, 高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,矮抗,ddTT,ddTt,矮抗,ddTT,F3 矮抗,矮抗 矮不抗,ddTT 或ddTt,雜交,練習,1.雜交育種的遺傳學原理是（ ） A.基因突變 B.基因重組 C.染色體變異

4、 D.生物雜交 2.我 國科學家袁隆平多年來一直堅持的水稻育種方法是（ ） A .單倍體育種 B.多倍體育種 C .雜交育種 D.誘變育種 3.用高桿抗病小麥和矮桿抗病小麥品種時，檢測基因型的最簡單方法是（ ） A.連續(xù)自交 B.連續(xù)測交 C.秋水仙素誘導 D.顯微鏡觀察,B,C,A,試一試：動物的雜交育種方法,假設現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）,長毛折耳貓,短毛折耳貓,長毛立耳貓,長毛立耳,BbEe,長毛立耳,BbEe,長立 長折 短立 短折,Bbee,BBee,BBee,Bbee,bbee,bbee,

5、長折,短折,長折,長折,短折,雜交,F3,長折,短折,！,1、動物雜交育種中理想個體的獲得不用通過逐代自交，可改為測交。 2、比植物雜交育種所需年限短。,注意,一、概念：,將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。,二、依據(jù)原理：,基因重組,三、常用方法：,四、優(yōu)點：,將不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上,五、缺點：,育種時間長,雜交育種,結合上述幾個實例，小結如下：,我國科學家袁隆平多年來一直致力于雜交水稻的研究，取得了驕人的成績。我國有一半以上的稻田種植雜交水稻。水稻產(chǎn)量從原來的每公頃4500多千克增加到7500千克。從1976年到1998年，累計增

6、產(chǎn)糧食3.5億噸，平均每年多解決約6000萬人的糧食問題。近年來，全國雜交水稻年種植面積24億畝左右，全中國年增產(chǎn)的稻谷可以養(yǎng)活7000多萬人口。7000萬意味著什么？每個人都能掂出其中分量。,中國黃牛,荷斯坦弗里生牛,中國荷斯坦牛是將國外的荷斯坦弗里生牛引種后，與我國黃牛進行雜交和選育，逐漸形成的優(yōu)良品種。這種牛的泌乳期可達305d，年產(chǎn)乳量可達6300kg以上。,資料：航天技術的發(fā)展，使人類利用太空資源的愿望變成了現(xiàn)實。自1987年以來，中國利用自己研制的返回式衛(wèi)星和神舟號飛船進行了11次航天育種搭載試驗，試驗品種達1200多種。 航天誘變育種是利用太空的物理環(huán)境作為誘變因子，太空環(huán)境條件

7、很復雜，與地球表面主要差異是微重力（103克106克）、宇宙射線、重粒子、變化磁場和高真空等，這些物理條件的綜合作用使生物產(chǎn)生基因突變。 據(jù)統(tǒng)計，航天育種變異率達4以上，株高變異為40cm30cm，果重變異達70100（蔬菜），生育期變異為3天10天。,白蓮:1994年江西廣昌白蓮研究所搭載白蓮 種子442粒，培育出太空蓮3號等新品 種，畝產(chǎn)達120千克，比原品種提高88，平均粒重22克，最大為33克（原品種平均粒重為1.1克），超過出口蓮子標準。,1、太空蓮3號中有沒有產(chǎn)生新基因？ 2、誘發(fā)基因突變的條件有哪些？ 3、誘變育種有哪些優(yōu)點？ 4、有哪些因素可以誘導生物產(chǎn)生基因突變？,有新基因產(chǎn)

8、生。 微重力、宇宙射線、重粒子、變化磁場和高真空。 可以提高突變率，或大幅度地改良某些品種。 物理因素、化學因素和生物因素。,太空船把2000顆南瓜種子帶上了太空，這些種子在宇宙里經(jīng)過了綜合射線的作用，回到地面后，經(jīng)培育只有很少一部分能夠發(fā)育成我們需要的優(yōu)良性狀，而大部分種子沒有發(fā)育或并不是我們希望得到的優(yōu)良性狀?？蒲腥藛T經(jīng)過3個月的種植，長出150公斤各種顏色的大南瓜。,一、概念：,利用物理因素（如射線、射線、紫外線、激光等）或化學因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。,二、依據(jù)原理：,基因突變,三、常用方法：,輻射誘變、激光誘變、作物空間技術育種,四、優(yōu)點：,可以提

9、高突變率，加速育種過程，大幅度地改良某些品種,產(chǎn)生前所未有的性狀。,五、缺點：,有利變異少，須大量處理實驗材料,誘變育種,六、應用：太空作物的培育 、青霉菌的選育等。,六、應用,用于微生物育種 例如青霉素的選育。1943年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來人們對青霉菌多次進行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達到5000060000單位/mL。,農(nóng)作物新品種的培育 新品種具有抗病力強、產(chǎn)量高、品質好等優(yōu)點。如“黑農(nóng)五號”大豆，產(chǎn)量提高了16%，含油量比原來提高了2.5%。,在作物方面，應用誘變育種我國已培育出100多種水稻、小 麥

10、、玉米、大豆等優(yōu)良品種。,2、誘變育種除了采用常規(guī)的誘變育種方法外，還采用太空育種。,太空育種主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球能達到的高空環(huán)境，通過強輻射、微重力和高真空等條件使植物種子的基因發(fā)生基因突變的作物育種新技術。,我國已培育成功許多太空作物：,太空南瓜,太空黃瓜,誘變育種的優(yōu)點是能夠提高突變率，在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。,誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀。,要想克服這些局限性，可以擴大誘變后代的群體，增加選擇的機會。,練習 :請寫出下面各項培育方法： （1）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是 。 （2）用60Co 輻射

11、谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是 。 （3）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是 。 （4）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本質上屬于 。 （5）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是 。 （6）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質含量高的品系，這種方法是 。,單倍體育種,誘變育種,多倍體育種,誘變育種,雜交育種,誘變育種,基因重組,基因突變,染色體變異（成倍減少）,染色體變異（成倍增加）,雜交,用物理或化學方法處理生物

12、,花藥離體培養(yǎng)單倍體秋水仙素處理純種,秋水仙素處理,使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上,提高變異頻率 加速育種進程,有利變異少，需大量處理供試材料,明顯縮短育種年限，育種時間較短。,技術復雜，需與雜交育種配合,各種器官大、營養(yǎng)成分高、抗性強,與雜交育種配合；獲得的新品種發(fā)育延遲,育種時間最長,例1：現(xiàn)有3個番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AAbbDD，C品種的基因型為aaBBDD。3對等位基因分別位于3對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對性狀。請回答：,（1）如何運用雜交育種方法利用以上3個品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字簡要描述獲得過程即

13、可）,（1）A和B雜交得到雜交一代，雜交一代再與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長成aabbdd植株,（2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要多少年？,4年,結合上述幾個實例，請總結出雜交育種的優(yōu)點和缺點？,1、雜交育種所依據(jù)的原理是什么 A.基因突變 B.基因自由組合 C.染色體交叉互換 D.染色體變異 2、據(jù)你所知道雜交選育新品種之外，雜交的另一個結果是獲得 A.純種 B.雜種表現(xiàn)的優(yōu)勢 C.基因突變 D.染色體變異,練習：,3、在下列幾種育種方法中，可以改變原有基因分子結構的育種方法是 A.雜交育種 B.誘變育種 C.單倍體育種 D.多倍體育種 4、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種專家采用誘變育種的方法改良某些農(nóng)作物的原有性狀，其原因是： A.提高了后代的出苗率 B.產(chǎn)生的突變?nèi)渴怯欣?C.提高了后代的穩(wěn)定性 D.能提高突變率以供育種選擇,5、4倍體草莓比野生的普通草莓的果實大，營養(yǎng)物質含量有所增加。4倍體草莓的培育成功屬于 A.單倍體育種 B.多倍體育種 C.誘變育種 D.雜交育種,6、在一塊馬鈴薯甲蟲成災的地里，噴了一種新的農(nóng)藥后，約98的甲蟲死了，約2的甲蟲生存下來，生存下來的原因是 A.有基因突變產(chǎn)生的抗藥性個體存在 B.以前曾噴過某種農(nóng)藥，對農(nóng)藥有抵抗力 C.約有2的甲蟲未吃到沾有農(nóng)藥的葉子 D.生