生物61雜交育種與誘變課件新人教版必修

第一節(jié)雜交育種與誘變育種改良動植物品種，最古老的育種方法是選擇育種：從每一代的變異中選出最好的類型進行繁殖、培育。但是選擇育種周期長，可選擇的范圍也有限。在生產(chǎn)實踐中，人類摸索出雜交育種的方法。什么是雜交育種？

雜交育種是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。

小麥高稈（D）對矮稈（d）為顯性，抗銹?。═）對不抗銹病（t）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）？例如：以下是雜交的育種參考方案：Ｐ高抗矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的植物品種一般需要幾代？連續(xù)自交，直至不出現(xiàn)性狀分離為止。5-6代試一試：動物的雜交育種方法假設(shè)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短毛折耳BBEEbbee長毛立耳BbEe長毛立耳BbEe長立長折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折短折長折長折短折雜交F1間交配選優(yōu)測交ＰＦ１Ｆ２F3長折短折思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的動物品種一般需要幾代？3代！注意1、動物雜交育種中純合子的獲得不能通過逐代自交，而應(yīng)改為測交。2、比植物雜交育種所需年限短。

例2：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(jié)合上述幾個實例，請總結(jié)出雜交育種的優(yōu)點和缺點？一、雜交育種原理：

基因重組方法：

優(yōu)點：使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即“集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。缺點：育種所需時間較長（自交選擇需五--六代,甚至十幾代)。應(yīng)用：用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥

雜交→自交→選優(yōu)自交雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時間要長，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，并且需要時間相對要短的育種方法呢？袁隆平培養(yǎng)雜交水稻過程中，他利用了哪一種變異的原理？基因重組我國奶牛的主要品種中國荷斯坦牛（原稱中國黑白花牛），是將國外的荷斯坦-弗里生牛引進后，在我國經(jīng)過長期馴化，與當(dāng)?shù)攸S牛進行雜交和選育，逐漸形成的優(yōu)良種。

例2：我國運用返回式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產(chǎn)達600kg，最高達750kg，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長期平均縮短10天。請回答：（1）水稻產(chǎn)生這種變異的來源是_______，產(chǎn)生變異的原因是________。基因突變

各種宇宙射線和失重及高真空的作用，使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

（2）這種方法育種的優(yōu)點有__________。能提高變異頻率，加速育種進程，并能大幅度改良某些性狀

誘變育種就是利用物理因素(如X射線、γ射線、紫外線，激光等）或化學(xué)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。醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的青霉素就是利用普通青霉菌，經(jīng)過X射線的照射，產(chǎn)生的有利突變型。還有醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的其他抗菌素如鏈霉素、地霉素、金霉素等，經(jīng)輻射處理的突變系，比原始品系抗菌素產(chǎn)量增長幾十倍到幾百倍，促進和提高了抗菌素的生產(chǎn)。誘變育種的應(yīng)用在作物方面，應(yīng)用誘變育種我國已培育出100多種水稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。例如用射線處理秈稻干種子，選出提早成熟15天的新品種，豐產(chǎn)等性狀仍舊保持下來，而且米粒中的蛋白質(zhì)的含量提高很多。又如用射線和其他誘變劑處理大豆，培育出一種新品種。這品種含有改變了的酶系，在同樣的施肥和管理條件下可提高產(chǎn)量50%?！吧裰邸蔽逄柎钶d育成的巨人南瓜甘肅種植的太空育種的蔬菜太空水稻搭載前后株系對比太空育種辣椒二、誘變育種原理：

基因突變

方法：

優(yōu)點：產(chǎn)生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率，后代變異性狀能較快穩(wěn)定，加速育種進程。缺點：有利個體不多，須大量處理供試材料，工作量大。應(yīng)用:太空辣椒的培育、青霉菌的選育等利用物理因素（如x射線，γ射線、紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變。

雜交育種誘變育種

多倍體育種單倍體育種處理

原理優(yōu)點

缺點三、比較各種育種的方法

雜交育種誘變育種

多倍體育種單倍體育種處理

原理

優(yōu)點

缺點雜交輻射、射線化學(xué)藥劑秋水仙素花藥離體培養(yǎng)基因重組基因突變?nèi)旧w變異可以集中兩個親體的優(yōu)良性狀育種年限縮短，改良某些性狀果大，莖稈粗，營養(yǎng)物豐富年限短，易穩(wěn)定時間長有利不多，需大量處理發(fā)育遲，結(jié)實低高度不育，弱小育種的方法有多種，各有各的優(yōu)點，我們要合理的有機結(jié)合各種方法，高效的達到各種目的。如果水稻的某遲熟（AA)品種,那么我們有什么好辦法快速的得到早熟（aa）品種？四、靈活創(chuàng)新、實際應(yīng)用人工誘變+單倍體育種早熟品種(aa)花藥離體培養(yǎng)

當(dāng)年就可以培育出優(yōu)良新品種！遲熟品種(AA)雜合子(Aa)人工誘變

幼苗（A）

幼苗（a）秋水仙素處理早熟品種(AA)秋水仙素處理時間：下圖表示以某種農(nóng)作物（1）和（2）兩個品種為基礎(chǔ)，培育出（4）、（5）、（6）、（7）四個品種的過程。根據(jù)下圖，回答下列問題：【答案】.(1)雜交

自交，

基因重組；（2）花藥離體培養(yǎng)；

人工誘導(dǎo)染色體加倍，縮短育種年限；（3）人工誘導(dǎo)多倍體，多倍體（4）采用射線照射或藥劑處理等人工誘變方式

練習(xí)題下圖是用某種作物的兩個品種①和②分別培育出④、⑤、⑥品種的示意圖，試分析回答：①AABBEAb------------④D③AaBbFAabb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步驟分別是

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是

。（2）用③培育⑤所采用的E和H步驟分別是——————————

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是