人教版必修二高中生物第六章从杂交育种到基因工程6.1杂交育种与诱变育种课件

第六章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种
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３ ０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？
杂交水稻之父——袁隆平 杂交水稻被世界誉为中华民族的“第五大发明”
自1974年以来，一个接一个的杂交水稻品种育 成并推广应用。中国杂交水稻长期领先于世界 其他任何国家。目前，全球水稻的平均产量为 3.9吨/公顷。据悉，我国杂交水稻年种植面积 已达2000万公顷，占国内水稻年总种植面积的 59%左右，平均产量为7.1吨/公顷，而中国第二 期超级杂交水稻已突破了12吨/公顷。
中国黄牛
国外荷斯坦牛 中 国 荷 斯 坦 牛
一、杂交育种
4、优点：
能集中位于不同品种中的优良性状， 即“集优”，能产生新的基因型。
5、缺点：
①只能选择已有的性状进行重组， 不能得到新的性状；
②育种时间长，工作量大； ③不能克服远缘杂交不亲合的障碍。
杂交育种不能创造新的基因， 那有没有能出现意想不到的结 果，能够产生新基因的育种方 法呢？
其遗传学原理是 染色体变异（多倍体育种）
。
杂交育种
诱变育种
多倍体育 单倍体育
种
种
处 理 杂交
辐射、射线 秋水仙素
花药离
化学药剂
体培养
原 基因重组 基因突变 理
染色体变异
优 可以集中两 育种年限缩 果大，茎秆 年限短，
点 个亲体的优 短，改良某 粗，营养物 易稳定
良性状 些性状
丰富
缺 时间长 点
有利不多， 需大量处理
二、诱变育种
1、概念：利用物理因素或化学因素 处理生物，使生物发生基因突变。

第六章《从杂交育种到基因工程》
第一节 《杂交育种与诱变育种》
一·古代人类的育种方式－－选择育种
原理：
利用生物的变异，通过长期选择，汰劣 留良，培养出优良品种。
缺点：
1·周期长 2·可以选择的范围有限
问题探讨：
设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况：现 有纯合的粒多不抗黑粉病的小麦（DDTT）和粒少抗黑 粉病的小麦（ddtt），玉米粒多（D）对粒少（d）为 显性，不抗黑粉病（T）对抗黑粉病（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，得到粒多抗黑粉病的优良品 种（DDtt）？将你的设想用遗传图解表示出来。
2·方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变
3·意义：可以提高突变率，在较短时间 内获得更多的优良变异类型； 创造动植物、微生物新品种
4·例子 农作物诱变育种方面
黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了 “黑农五号”等大豆品种，产量提高了16％，含 油量比原来提高2·5％。 微生物育种方面
青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉 菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是 第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的 抗生素。但产量只有20单位/mL。后来，人们对青 霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育 成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达 到50 000单位/mL～60 000单位/mL。
太空育种
太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C的 含量提高了10%～25%；黄瓜1根达1米多长； “航天芝麻1号”不仅个大，而且单株蒴果达98 粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%～12%。
5·诱变育种特点：
①提高变异频率，使后代性状较快稳定
②大幅度改良某些性状

必须连续自交4～5代后种子才相对较纯，育种年限至少4~5年。
1.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，再经过选择和培育，获得新品种（稳定遗传） 的方法。 2.原理： 3.方法： 杂交 自交 筛选 连续自交
基因重组(自由组合定律)
4.优点： 将不同个体的优良性状集中到一个个体上
5.缺点： 6.应用：
①农作物新品种的培育
②用于微生物育种
①农作物新品种的培育
新品种有抗病力强、产量高、品质好等优点。
②用于微生物育种
例如青霉素的选育：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。
例2：2009年春晚，我国航天科研工作者手捧“太空花”展 现于国人面前。下列相关叙述不正确的是( ) A.培育“太空花”的原理是基因突变 B.从飞船上带回的实验植物并非都长成如愿的美丽“太空花” C.“太空花”是地球上原本不存在的物种 D.“太空花”的出现丰富了自然界的基因种类
一、杂交育种
例如：如何利用纯种的高秆抗锈病(DDRR)和矮秆不抗锈病(ddrr) 的水稻植株获得优良性状（ 矮杆抗病）且能稳定遗传的品种。
第一步：先杂交得到高抗植株； 第二步：再自交得矮抗植株； 第三步：将矮抗植株连续自交直至不再发生性状分离为止。
P
DDRR
×
ddrr
F1:DdRr
×
F2
9/16D_R_, 3/16D_rr , 3/16ddR_, 1/16ddrr 连续自交直至到不 再发生性状分离为 止 ddRR(矮抗)
3、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种 方法是 A.杂交育种 B.诱变育种 C.单倍体育种 D.多倍体育种 4、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： A.提高了后代的出苗率 B.产生的突变全部是有利的 C.提高了后代的稳定性 D.能提高突变率以供育种选择

“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？