高中生物 第6章 第1節(jié) 從雜交育種到基因工程 雜交育種與誘變育種課件 新人教版必修2.ppt

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第6章 從雜交育種到基因工程 第1節(jié) 雜交育種與誘變育種,教師參考,,新課導入 導入1:課件展示《感動中國》袁隆平及頒獎詞:“他是一位真正的耕耘者。當他還是一個 鄉(xiāng)村教師的時候,已經(jīng)具有顛覆世界權威的膽識;當他名滿天下的時候,卻仍然只是專注于田疇;淡泊名利,一介農(nóng)夫,播撒智慧,收獲富足。他畢生的夢想,就是讓所有的人遠離饑餓。喜看稻菽千重浪,最是風流袁隆平”。由他培育的雜交水稻及產(chǎn)量引出本課課題。 導入2:某農(nóng)科所通過如圖所示的育種過程培育成了高品質(zhì)的yyRR小麥。a過程屬于哪種育種方法?其原理是什么? 提示:單倍體育種,其原理是染色體變異。 若通過b過程連續(xù)自交能否獲得yyRR個體?此育種方法是什么?引出雜交育種課題。,自主學習,要點探究,自主學習,學習目標:,1.簡述雜交育種的概念,舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點和不足。 2.舉例說出誘變育種在生產(chǎn)中的應用。 3.討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實踐中的應用。,知識梳理,一、從選擇育種到雜交育種 雜交育種 (1)概念:將兩個或多個品種的 通過交配集中在一起,再經(jīng)過 ,獲得新品種的方法。 (2)原理: 。,優(yōu)良性狀,選擇和培育,基因重組,高產(chǎn)、抗病,(4)優(yōu)點:操作簡便。將 集于一體。,多種優(yōu)良性狀,(5),,,?判斷? (1)雜合子品種的種子只能種一年,需要年年制種。( ) (2)雜交育種可形成新的基因。( ) (3)雜交育種所選擇的雜交親本必為純合子。( ) (4)雜交育種必須進行人工異花傳粉。( ) (5)雜交育種的方法只適用植物,不適用于動物。( ),√,,,√,,二、誘變育種,物理,紫外線,激光,化學,基因突變,突變率,?思考? 誘變育種有哪些不足? 提示:由于基因突變具有不定向性,且有利變異往往不多,所以誘變育種具有一定的盲目性,而且突變個體難以集中多個優(yōu)良性狀,所以需要處理大量的實驗材料,工作量大。,問題引領: 1.雜交育種與單倍體育種二者有哪些區(qū)別和聯(lián)系? 2.雜交育種有哪些應用?具體過程是什么?,要點探究,雜交育種與單倍體育種的區(qū)別及應用,要點一,教師參考,,圖解:,2.單倍體育種和雜交育種的區(qū)別,3.雜交育種的應用 (1)培養(yǎng)雙雜合子:利用子一代(圖中②)的雜種優(yōu)勢如玉米等,但種子只能種一年。 (2)培養(yǎng)隱性純合子:子二代(圖中③)性狀符合要求的個體即可推廣。 (3)培養(yǎng)具有顯性性狀的純合子:要多次自交選出穩(wěn)定遺傳的個體(圖中④)。,,解析:過程a叫做雜交,產(chǎn)生的F1基因型為DdTt,表現(xiàn)型為高稈抗銹病。過程b叫做自交,目的是獲取表現(xiàn)型為矮稈抗銹病的小麥品種(ddT ),因為此過程所得后代會發(fā)生性狀分離,所以要想得到穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病植株必須經(jīng)過過程c,即篩選和連續(xù)自交,直至后代不發(fā)生性狀分離。,,答案: (1)雜交 雜交 自交 (2)篩選和連續(xù)自交,直至選出能夠穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種 (3)DdTt 高稈抗銹病 ddTT,方法透析 動、植物雜交育種的不同 植物雜交育種獲得純合子,可通過逐代自交獲得,而動物雜交育種獲得純合子不能通過逐代自交,而通過測交的方法進行確認后而獲得。,備選例題,,已知小麥的高稈對矮稈為顯性、抗病對不抗病為顯性,分別由D/d和T/t控制,這兩對等位基因符合基因的自由組合定律。現(xiàn)利用下圖兩種育種方法來獲得抗倒伏抗病(矮稈抗病)的植株。下列敘述錯誤的是( ) A.圖中②③④表示的基因組成分別為Dt、DDTT、ddTT B.圖中F2中從上到下含所列基因型的個體所占比例為 3∶9∶3∶1 C.圖中F3內(nèi)矮稈抗病的植株中,純合子占2/5 D.圖中⑥代表的含義是連續(xù)多代自交,C,,解析:圖中①②分別代表的是dT、Dt,而③④⑤代表的是經(jīng)過秋水仙素處理而得到的純合子,即DDTT、ddTT、ddtt;雜交育種F1自交后代的性狀分離比為高稈抗病∶高稈不抗病∶矮稈抗病∶矮稈不抗病=9∶3∶3∶1;F2矮稈抗病植株中ddTT占1/3,ddTt占2/3,所以自交后代中矮稈抗病的植株為1/3+2/33/4=5/6,其中純合子為1/3+2/31/4=1/2,所占比例為3/5;圖中⑥代表的含義是連續(xù)多代自交,目的是提高純合子的比例,選出所需的純種植株。,,【題組演練】 1.(2015廣東增城新塘中學期中)下列有關雜交育種的敘述中,正確的是( ) A.可以得到新的優(yōu)良品種 B.需要用X射線處理生物 C.能明顯縮短育種年限 D.其遺傳學原理是染色體變異,解析:雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過雜交集中在一起,再通過選擇和培育,獲得新品種的方法,A項正確;誘變育種需要用X射線處理,B項錯誤;能明顯縮短育種年限的是單倍體育種,C項錯誤;雜交育種的遺傳學原理是基因重組,D項錯誤。,A,2.(2015福建泉州一中期中)如圖所示為農(nóng)業(yè)上關于兩對相對性狀的兩種不同育種方法的過程。據(jù)圖回答: (1)圖中由??所示的育種方法是 育種,其顯著的優(yōu)點是 ,該育種方法中基因重組發(fā)生在 的過程中。 (2)從F1到F4連續(xù)多代自交的目的是提高 的含量;從F2開始逐代進行人工選擇是為了淘汰 。這種選擇必須從F2開始而不能從F1開始的原因是從F2才開始發(fā)生 現(xiàn)象。,,解析: (1)圖中??所示的育種方法經(jīng)過了花藥離體培養(yǎng),然后經(jīng)過染色體數(shù)目加倍形成純合的二倍體,說明是單倍體育種。單倍體育種的最大優(yōu)點是能明顯縮短育種年限。該育種方法中的基因重組發(fā)生在F1減數(shù)分裂形成配子(花粉粒)的過程中。 (2)連續(xù)自交是為了提高純合子的含量。從F2開始逐代進行人工選擇是為了淘汰表現(xiàn)型不符合育種目標的個體,而留下符合育種目標的個體。這種選擇必須從F2開始而不能從F1開始的原因是從F2才開始發(fā)生性狀分離,在F1中只有1種表現(xiàn)型,只有從F2中才能選擇出所需要的植株。,,答案: (1)單倍體 明顯縮短育種年限 F1減數(shù)分裂形成花粉粒 (2)純合子 表現(xiàn)型不符合育種目標的個體 性狀分離,問題引領: 1.顯隱性突變在育種中有怎樣的應用? 2.誘變育種與雜交育種有何不同?,誘變育種與雜交育種,要點二,教師參考,,2.誘變育種與雜交育種的比較,,【典例2】 要用基因型為AaBB的植物培育出以下基因型的品種:①AaBb,②AaBBC,③AAaaBBBB,④aB。則對應的育種方法依次是( ) A.誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術、細胞融合、花藥離體培養(yǎng) B.雜交育種、花藥離體培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術、多倍體育種 C.花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術 D.多倍體育種、花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術,解析:用基因型為AaBB的植物培育出AaBb品種,可利用物理或化學方法處理材料,通過基因突變獲得;要獲得AaBBC的品種,由于本物種沒有C基因,所以必須通過轉(zhuǎn)基因技術;要獲得AAaaBBBB的品種,可通過細胞融合;要獲得aB的品種,可利用花藥離體培養(yǎng)。,答案:A,方法透析 育種方法的選擇,備選例題,,C,,解析: “太空營養(yǎng)米”是通過誘變育種獲得的,原理為基因突變。A為雜交育種,原理為基因重組;B原理為生長素促進子房發(fā)育為果實;C為誘變育種,原理為基因突變;D為多倍體育種,原理為染色體變異。,(2015河北邯鄲館陶一中調(diào)研)據(jù)《河南日報》報道,“太空營養(yǎng)米”是搭載衛(wèi)星上過太空的優(yōu)質(zhì)變異大米,分析下列哪項與“太空營養(yǎng)米”品種培育所依據(jù)的原理相似( ) A.人工栽培選育出矮稈抗銹病的小麥品種 B.用一定濃度的生長素處理番茄雌蕊柱頭獲得無子番茄 C.用X射線照射青霉菌使青霉菌的青霉素產(chǎn)量提高 D.用一定濃度的秋水仙素處理,獲得八倍體小黑麥,,D,解析:航天育種是在宇宙輻射、微重力及弱地磁場等因素的誘導下發(fā)生基因突變,可縮短育種周期、快速培育農(nóng)作物優(yōu)良新品種;D項由于突變是不定向的,不一定能產(chǎn)生高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的新品種。,【題組演練】 1.下列有關航天育種的說法錯誤的是( ) A.航天育種可縮短育種周期 B.種子在宇宙輻射、微重力及弱地磁場等因素的誘導下發(fā)生基因突變 C.航天育種技術作為航天技術與農(nóng)業(yè)育種技術相結(jié)合的一項創(chuàng)新性研究成果,是快速培育農(nóng)作物優(yōu)良新品種的重要途徑之一 D.“太空種子”都能培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的新品種,2.(2015山東德州期末)育種工作者運用多種育種方法,培育茄子優(yōu)良品種,請回答下列問題。 (1)太空搭載萌發(fā)的種子以獲得基因突變的茄子,這種育種方式稱為 。多次太空搭載是為了提高 。某一性狀出現(xiàn)多種變異類型,說明變異具有 的特點。 (2)茄子晚開花(A)對早開花(a)為顯性,抗青枯病(B)對易感青枯病(b)為顯性,兩對基因自由組合。以下是快速培育二倍體早開花、抗青枯病茄子品種的主要步驟:①第一步:種植二倍體早開花、易感青枯病茄子(aabb)與二倍體晚開花、抗青枯病茄子(AABB),異花傳粉獲得基因型為AaBb的種子。②第二步:播種F1種子得到F1植株,再用 的方法獲得單倍體。③第三步:用 處理獲得的單倍體幼苗,得到純合體,選出早開花、抗青枯病的植株。 (3)上述育種過程與雜交育種相比,優(yōu)點是 。,,解析: (1)太空育種主要是利用太空中的射線等誘發(fā)基因突變的誘變育種。因為基因突變具有低頻性,所以多次太空搭載以便提高突變率。某一性狀出現(xiàn)多種變異類型,說明變異具有不定向性。 (2)要獲得單倍體需要利用花藥離體培養(yǎng)。要得到可育的純合體,可用秋水仙素或低溫對單倍體進行染色體數(shù)目加倍處理。 (3)單倍體育種的優(yōu)點是能明顯縮短育種年限。 答案: (1)誘變育種 突變率 不定向性 (2)②花藥離體培養(yǎng) ③秋水仙素(或低溫) (3)明顯縮短育種年限,