高中生物同步课件6.1 杂交育种与诱变育种(1)(人教版必

短毛折耳 bbee
F1间 交配 选优 测交
Ｆ１
长毛立耳 长毛立耳
BbEe BbEe
Ｆ２ 长立
长折 Bbee BBee
长折 BBee
短折 bbee
短立 短折
长折 短折 Bbee bbee
长折 Bbee
长折 短折 Bbee bbee
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。
最早的育种方法： 选择育种
选择育种的优点：技术简单、容易操作 缺点： 选择范围有限，育种周期长
《齐民要术》指出当时人们不仅会将籽粒硕大而且饱满的种子 选择下来，还建立了专门的种子田，把选出来的纯色好穗，另 外种植在种子田里，避免与其他种子混杂，而且在收割时，要 先收割种子田里的作物，并单独存放。这种古老的育种方法叫 做选择育种。
[标准答案]
(1)自交
2 3
(2)Ⅱ
(3)C 基因突变频率低且不定向
(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 100%
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子
二代高秆:矮秆＝3:1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突
变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与
高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差
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
迟熟 品种
人工
诱变
(AA)
幼苗 秋水仙
杂合 子
花药离
（A） 素处理
体培养
(Aa)
幼苗
秋水仙
（a） 素处理
早熟 品种 (AA)

花药离体培养成烟草新品种、用抗倒伏易染锈病的小麦与易倒伏抗锈病的小麦为亲本育成抗倒伏抗锈病的小麦品种、培育无籽西瓜、
高了16％，含油量比原来提高2·5％。 用Co60辐射稻种,育成成熟期提早、蛋白质含量高的品种,以上育种方式依次分别是
据统计，我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。 用杂合体种子尽快获得纯合体植株的方法是
2、原理： 位/mL。
明显缩短育种年限，育种时间较短。 提高突变频率，加速育种进程
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
3、诱变因素： 位/mL。
花药离体培养成烟草新品种、用抗倒伏易染锈病的小麦与易倒伏抗锈病的小麦为亲本育成抗倒伏抗锈病的小麦品种、培育无籽西瓜、 用Co60辐射稻种,育成成熟期提早、蛋白质含量高的品种,以上育种方式依次分别是
种植→F2→选不分离者→纯合2 体
二倍体无子蕃茄
D.
B.种植→秋水仙素处理→纯合体 育种周期长，选择范围有限
5×108 t，平均每年多解决约6000万人的粮食问题。
二倍体无子蕃茄
D.
使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上
C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体 Ｐ DDTT高秆抗锈病
第一节 杂交育种与诱变育种
1
九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”,撰 文说到21世纪30年代,中国人口将达到16亿,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？
据统计，我国有一半以上的 稻田种植杂交水稻。通过推广 杂交水稻，我国的水稻产量从 原来的4500㎏/hm2增加到7500 ㎏/hm2。从1976年到1998年， 累计增产粮食3.5×108 t，平均 每年多解决约6000万人的粮食 问题。

缺现点有： 高育秆种抗时锈间病长(D，DT过T)程、繁或矮琐秆；化易染学病(dd因tt)两素纯系（品种如。 亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物， 现“有神高 舟秆”抗五锈号病搭载(D育DT成T)的、巨使矮人秆南生易瓜染物病(dd发tt)两生纯系基品种因。 突变,从中选育出具有优良性状个体的 育种方法。 黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.
按照人类的意愿定向改造生物 1、物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光、
诱导方法： 诱变育种的方向难以掌握，有盲目性；
电离辐射等
2、化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等各种化 学药剂)
诱变育种:
优点： 能提高突变率，产生新基因；在较短 时间内获得更多的优良变异类型（加 速育种历程）。
局限性： 诱变育种的方向难以掌握，有盲目
提高突变率，加速育种过程，，可大幅度改良某些性状
答案：[ ] D
非同源染色用辐射方法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.
现代•农4业.与育种杂专交家采育用诱种变育、种单的方倍法改体良育某些种农作等物育的 种方法相比，尽管人工诱变育种具有很大
集优于一体
• 2、杂交育种的应用。
2000年国家最高科学技术奖 2004年十大感动中国人物之一
中国黄牛
ⅹ
荷斯坦牛
中国荷斯坦牛
探究活动一：如何 “集优”
已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，矮 秆能抗倒伏，抗锈病（T）对易染锈病（t）为显 性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病 (DDTT)、矮秆易染病(ddtt)两纯系品种。怎样才
性；诱变体难以集中多个理想性状
，有利变异性状少。 原因：基因突
克服方法 :

“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜
甘肃种植的太空育种的蔬菜
太空水稻搭载前后株系对比
太空育种辣椒
三、诱变育种
1、概念：
利用物理因素（如ⅹ射线、γ射线、紫外线、激光等） 或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物， 使生物发生基因突变。
2、方法：
辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种。
3、原理：
二、杂交育种
杂交 Ｐ F1自交 F1
高秆抗病 矮秆感病
DDTT
ddtt
高秆抗病 DdTt
F2选优 F2 9高秆抗病 3高秆感病 3矮秆抗病 1矮秆感病
ddT_
连续自交 Fn
连续自交直到 不发生性状分离
为什么要连续自交？不同小麦品种的 培育是否都需要连续自交？
纯种矮秆抗病 ddTT
二、杂交育种
1、概念：
诱变育种
在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多种水 稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。
用射线处理水稻干种子，丰产等性状仍旧保持下来， 米粒中的蛋白质的含量提高很多。
又如用射线和其他诱变剂处理大豆，在同样的施肥 和管理条件下可提高产量16%。
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2、选择出的优良品种为什么要单独种植？
避免与其他劣质品种杂交，不能将优良性状保留下来 。
3、选择育种的缺点是什么?
育种周期长，可选择的范围有限。
如果想将某种生物两个优良性状结合到一起，还能选择这种育种方法吗？
二、杂交育种
品种一
品种二
高秆抗病
矮秆感病
现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆感锈病 的小麦（ddtt）。如果你是育种工作者，怎样才能得到 稳定遗传的矮秆抗病的优良品种？

4．下列有关育种说法正确的是( 合人类需要的优良品种
)
A．用杂交的方法进行育种，F1自交后代有可能筛选出符
B．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱 变前的植株具备更多的优良性状 C．用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的品种 自交后代约有1/4为纯合子 D．用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的品种 和原品种杂交一定能产生可育后代
解析：
方案甲中 ( 一 )( 二 ) 是用两个纯合的亲本进行杂
交，获得杂种一代，通过对杂种后代的不断优选自交，获得所 需的能够稳定遗传的个体，属于杂交育种；而方案乙只利用了
其中的一个亲本，经过(四)获得新个体(ddTt)，由于基因T是亲
本中所没有的，因此只能来自基因突变，由于基因突变具有不 定向性，多数是不利的变异，因而影响育种效率。而杂交育种
3．人工诱变育种提高突变率，短时间内可以获得更多的 优良变异性状。
合作探究 课堂互动
杂交育种与诱变育种
下列关于杂交育种与诱变育种的叙述，正确的是
( ) A．诱变育种是通过改变原有基因结构而导致新品种出现
的方法
B．基因重组是杂交育种的原理，基因重组发生在受精作 用过程中 C．诱变育种一定能较快选育出新的优良品种 D．通过杂交育种方式培育新品种，纯合体从F1就可以进
解析：
秋水仙素作用的时期为有丝分裂前期，阻止纺锤
体的形成， A错误；植株 A的细胞染色体数目还没有加倍，基
因型为 aaBB的可能性为 0， B错误；花粉能够培养成个体，说 明生殖细胞具有全能性，D错误；植物组织培养过程中需一定
量的植物激素，C正确。
答案： C
3．科研人员通过如图育种过程培育出了高品质的小麦， 相关叙述正确的是( )

AAaaBBbb----⑥ （1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是 杂交 和 自交 。其 应用的遗传学原理是 基因重组 。 花药离 秋水仙素 （2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是体培养 和 处理幼苗 。 其应用的遗传学原理是 染色体变异（单倍体育种） 。 ②aabb
（3）用③培育⑥所采用的G步骤是_______________ 。 秋水仙素处理幼苗 其遗传学原理是______________。 染色体变异（多倍体育种）
应用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育 矮秆抗病小麦
原理： 基因重组
杂种优势
生产上利用杂种优势可以 大幅度地提高产量。例如， 杂交高梁比纯系高梁增产 30%--50%，杂交水稻比纯系 水稻增产20%左右。
二、诱变育种
利用物理因素（如X射线，紫 外线，激光等）或化学因素（如 亚硝酸等）处理生物，使生物发 生基因突变。
袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。 1995年当选为中国工程院院士。
袁隆平的性格
事迹
• 袁隆平长期从事杂交水稻育种理论研 究和制种技术实践。 • 1964年首先提出培育“不育系、保持 系、恢复系”三系法利用水稻杂种优 势的设想并进行科学实验。 • 1970年，与其助手李必湖和冯克珊在 海南发现一株花粉败育的雄性不育野 生稻，成为突破“三系”配套的关键。
G
练习2：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 Ｆ１
长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee
F1间 交配 Ｆ２ 长立 选优 测交

BY YUSHEN
谢谢观看
老师：
授课时间：
杂交育种的应用
1.农业生产
杂交水稻之父：袁隆平,从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决6000 万人的粮食问题。
2、家畜的育种
中 国 黄 牛
荷
斯
×
坦 牛
中国荷斯坦牛： 荷斯坦—弗里生牛 与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的 优良种。 泌乳期可达305天，年产 乳量可达6300kg以上，产奶量为世 界奶牛之冠 。
第6章 第1节
授课时间：
杂交育种
老师：
BY YUSHEN
一、选择育种
古人驯化野生动物－家禽、家畜
自然变异
植
原理
物
人工选择
驯
1、育种周期太范围有限
在生产实践中，人类摸索出杂交育种的方法。
二、杂交育种
设想你是一位小麦育种专家，遇到这样的情况： 现有纯合的高秆抗锈病的小麦和矮秆不抗锈病的小麦，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.你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又能把双方 的缺点都去掉，得到矮秆抗病的优良品种？并用遗传图解表示出来。
青霉菌高产菌株的选育
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。
本课小结
依据原理
常用 方法
优点
杂交育种
基因重组
杂交 自交 选种 自交 将不同个体的优良性状 集于一个个体上
2、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 D

辐射、射线
化学药剂
基因突变
育种年限缩 短，改良某 些性状 有利少， 需大量处理
秋水仙素
花药离 体培养
原理
染色体变异
果大，茎秆 粗，营养物 丰富 年限短， 易稳定 高度不育 植株弱小
优 点
缺点
中间为青霉菌，周围是细菌。
高产量的青霉菌株 诱变育种 神奇的“太空椒”诱变育种 无芒抗病的水稻 杂交育种 无籽西瓜
多倍体育种
上述育种方式的原理是什么？
思考：利用品种1高茎抗锈病小麦（DDTT）和品 种2矮茎不抗病（ddtt)小麦培育矮茎抗锈病 （ddTT）品种还有更快的方法吗？ 单倍体育种方法： 其原理、处理方法、优缺点如何？
太空环境条件:微重力（10 －3克～10－6克）、宇宙射 线、重粒子、变化磁场和高 真空等，这些物理条件的综 合作用使生物产生基因突变
太空水稻搭载前后株系对比
太空青茄大过小孩头
甘肃种植的太空育种的蔬菜
二、诱变育种
课本P100
1．概念：利用 物理因素 或 化学因素 来处理生 物，使生物发生 基因突变 ，再经过 选育 获得 新品种的方法。 2．诱变因素： X射线、 γ射线、紫外线、激光 物理因素： _________________________ 等。 化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯 ______________________等。 3．特点： 优点：①提高 变异的频率 ，加速 育种进程 。 ②大幅度地改良某些性状。 不定向，有利的个 缺点：诱发产生的突变方向是 体往往不多．需处理 大量处理供试材料 。
P F1
DDTT ×
DdTt
ddtt
一年
配子 DT Dt dT dt 1、花药离体培养 Dt dT dt 单倍体 DT 2、秋水仙素处理 纯合二倍体 DDTT DDtt ddTT ddtt

D 答疑解惑 A YI JIE HUO
A案例探究 N LI TAN JIU
K D 课堂小结 ETANG XIAOJIE
当堂检测
ANGTANGJIANCE
123456
1.杂交玉米具有高产、抗病等优点,但农民需要每年购买玉米杂交 种子,不能自留种子来年再种的原因是( ) A.自留种子的发芽率低 B.杂交种都具有杂种优势 C.自留种子容易患病虫害 D.杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离 解析:玉米杂交种为杂合子,杂合子自交会发生性状分离,留种会造 成减产。 答案:D
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第1节 杂交育种与 诱变育种
X 新知导学 INZHI DAOXUE
D 答疑解惑 A YI JIE HUO
A案例探究 N LI TAN JIU
K D 课堂小结 ETANG XIAOJIE
当堂检测
ANGTANGJIANCE
123456
6.有两组纯种小麦,一个是高秆抗锈病(DDTT),一个是矮秆不抗锈
答案:D
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第1节 杂交育种与 诱变育种
类型一
类型二
X 新知导学 INZHI DAOXUE
D 答疑解惑 A YI JIE HUO
A案例探究 N LI TAN JIU
K D 课堂小结 ETANG XIAOJIE
当堂检测
ANGTANGJIANCE
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第1节 杂交育种与 诱变育种
类型一
类型二
X 新知导学 INZHI DAOXUE
A案例探究 N LI TAN JIU
K D 课堂小结 ETANG XIAOJIE
当堂检测
ANGTANGJIANCE
③F1的基因型是DdTt,表现型是高秆抗锈病,矮秆抗锈病新品种 的基因型应是ddTT。

选择育种的局限性是： 只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变 异，在已有的性状组合中选育优良品种。
设想：
人们一直设想如果能想办法去掉不良性 状，让优良性状集于一身，创造出自然条件 下没有的新性状组合，突破选择育种的局限， 培育出具有优良性状组合的新品种。
解决方案： 培育农作物新品种
九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”，撰文 说到下世纪３０年代，中国人口将达到１６亿，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？
神奇的太空育种
资料：航天技术的发展，使人类的愿
望变成了现实。自1987年以来，中国利 用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船 进行了11次航天育种搭载试验，试验品 种达1200多种。
航天诱变育种是利用太空的物理环 境作为诱变因子，太空环境条件很复杂， 与地球表面主要差异是微重力、宇宙射 线、重粒子、变化磁场和高真空等，这 些物理条件的综合作用使生物产生基因 突变。
幼苗 微生物菌种
种子
我国神州6号上太空时，重庆的一位村民花了
1.5万元，把自己精心培育的50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。
1 2
他的愿望一定能够实现吗？为什么？ 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？ 3 要使其保持先前的理想性状，可采取什么
措施？ 4 综合上述请你总结诱变育种的优点和局限性。
原理:
基因重组
优点： 将不同个体的优良性状集中到 同一个体上
缺 点
1 后代会出现性状分离 2 育种缓慢，过程繁琐 3 不能创造新基因
常用方法： 杂交
自交
选种
自交
杂交育种不能创造新的基因 ，并且所需时间要长，那有 没有能出现意想不到的结果 ，并且需要时间相对要短的 育种方法呢？