高三一輪復習生物課件人教必修2第20講_雜交育種與誘變育種

1、必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種遺 傳 與 進 化遺 傳 與 進 化第第 20 20 講講雜交育種與誘變育種雜交育種與誘變育種必修2必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n生物變異在育種上的應用。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n1(2010江蘇)為解決二倍體普通牡蠣在夏季因產(chǎn)卵而出現(xiàn)肉質(zhì)下降的問題，人們培育出三倍體牡蠣。利用普通牡蠣培育三倍體牡蠣合理的方法是( )nA利用水壓抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新個體nB用被射線破壞了細胞核的精子刺激卵細胞，然后培育形成新個體nC將早期胚胎細胞的細胞核植入去核卵細胞中，然后培育形成新個體nD用化

2、學試劑阻止受精后的次級卵母細胞釋放極體，然后培育形成新個體D必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n 本題考查多倍體育種方法操作。抑制第一次卵裂導致染色體加倍，培育而成的個體為四倍體，A項錯誤。用射線破壞了細胞核的精子刺激卵細胞，然后形成的新個體為單倍體，B項錯誤。C項利用核移植方法獲得的個體為二倍體，C項錯誤。精子中含有一個染色體組，次級卵母細胞含有兩個染色體組，兩者結(jié)合形成的含有極體的受精卵中含有三個染色體組，發(fā)育而成的個體為三倍體，D項正確。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n2(2010安徽)如圖所示，科研小組用60co照射棉花種子。誘變當代獲得棕色(纖維顏

3、色)新性狀，誘變代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對基因(A、a)控制，棉酚含量由另一對基因(B、b)控制，兩對基因獨立遺傳。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n(1)兩個新性狀中，棕色是 性狀，低酚是 性狀。n(2)誘變當代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是 ，白色、高酚的棉花植株基因型是 。n(3)棕色棉抗蟲能力強，低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種，研究人員將誘變代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代種植在一個單獨的區(qū)域，從n n的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請你利用該純合子作為一個親本，再從誘變代中選擇另一個親本，設計一方案，盡快選育出抗蟲高產(chǎn)(棕色

4、、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。顯性顯性隱性隱性AaBBaaBb 不發(fā)生性狀分離不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉，或沒有出現(xiàn)白色棉或全為棕色棉，或沒有出現(xiàn)白色棉)必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n 根據(jù)自交后代發(fā)生性狀分離的情況，可以判斷顯性性狀為棕色、高酚，據(jù)此推出誘變當代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是AaBB，白色、高酚的棉花植株基因型是aaBb。純合子不會發(fā)生性狀分離。根據(jù)題干要求盡快選育出新品種應選擇單倍體育種的方法。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種雜交育種雜交育種人工誘變育種人

5、工誘變育種概念概念將兩個或多個品種的將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過優(yōu)良性狀通過集中在一起，再經(jīng)集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲過選擇和培育，獲得新品種的方法得新品種的方法誘變育種是指利用物誘變育種是指利用物理因素或化學因素理因素或化學因素來處理生物，使生來處理生物，使生物發(fā)生物發(fā)生，獲得新品種的方法獲得新品種的方法原理原理基因重組基因重組基因突變基因突變比較比較方法方法交配交配基因突變基因突變必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種雜交育種雜交育種人工誘變育種人工誘變育種方法方法雜交雜交自交自交篩選篩選自自交交(至純合至純合)輻射誘變、失重或超輻射誘變、失重或超重誘變、激光誘變、重誘

6、變、激光誘變、化學誘變等化學誘變等優(yōu)點優(yōu)點使位于不同個體的優(yōu)良使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于性狀集中于.加速育種進程，提高加速育種進程，提高.缺點缺點不能創(chuàng)造出新的基因，不能創(chuàng)造出新的基因，育種進程緩慢，過程育種進程緩慢，過程繁瑣，后代易出現(xiàn)繁瑣，后代易出現(xiàn).有利變異少，不利變有利變異少，不利變異多，需要大量的異多，需要大量的處理實驗材料，具處理實驗材料，具有很大的有很大的.比較比較方法方法同一個個同一個個體體變異頻率變異頻率不確定性不確定性分離現(xiàn)象分離現(xiàn)象必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種雜交育種雜交育種人工誘變育種人工誘變育種應用應用改良作物品質(zhì)、提高農(nóng)改良作物品質(zhì)、提高農(nóng)

7、作物單位面積產(chǎn)量的作物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)方法，同時也可常規(guī)方法，同時也可用于家禽、家畜的育用于家禽、家畜的育種種主要應用于農(nóng)作物和主要應用于農(nóng)作物和微生物育種微生物育種舉例舉例矮稈抗病小麥的培育矮稈抗病小麥的培育高產(chǎn)青霉素菌株的培高產(chǎn)青霉素菌株的培育、太空椒的培育育、太空椒的培育比較比較方法方法必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n1.太空育種簡介。n 太空育種主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球所能達到的空間環(huán)境，通過強輻射、微重力和高真空等條件誘發(fā)植物種子的基因發(fā)生變異的作物育種新技術(shù)。經(jīng)歷過太空遨游的農(nóng)作物種子返回地面后再進行種植，不僅植株明顯增高增粗，果型增大，而且品質(zhì)也得到提

8、高。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n2.雜種優(yōu)勢和雜交育種。n 雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的現(xiàn)象，是指基因型不同的親本個體相互雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長發(fā)育狀況、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。其表現(xiàn)特點是：n雜種優(yōu)勢不只是一兩個性狀單獨表現(xiàn)出優(yōu)勢，而是多個性狀優(yōu)勢的綜合表現(xiàn)；必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n雜種優(yōu)勢的強弱取決于雙親性狀間的互相補充，在一定范圍內(nèi)雙親的基因型差異越大，親緣關(guān)系越遠，雜種優(yōu)勢就越明顯；n雜種優(yōu)勢與雙親的基因型純合度有關(guān)，若雙親的基因型純合度高，F(xiàn)1的優(yōu)勢就強；n雜種優(yōu)勢只在F1得以表現(xiàn)，F(xiàn)2、

9、F3等后代由于基因分離而表現(xiàn)衰退，n雜種優(yōu)勢與所處的環(huán)境有關(guān)，F(xiàn)1種子只有在適宜的環(huán)境下才能表現(xiàn)出優(yōu)勢。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n雜交育種通常是指把不同遺傳類型的動物或植物進行交配，使優(yōu)良性狀集合于雜種后代中，通過培育和選擇，創(chuàng)造出新品種的方法。它是動植物育種的基本方法之一。在雜交育種中應用最為普遍的是品種間雜交(兩個或多個品種間的雜交)，其次是遠緣雜交(種間以上的雜交)。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n生產(chǎn)上，常常把用雜交方法培育優(yōu)良品種或利用雜種優(yōu)勢都稱為雜交育種。事實上，兩者之間是有區(qū)別的。雜交育種過程就是要在雜交后代眾多類型中選留符合育種目

10、標的個體進一步培育，直至獲得優(yōu)良性狀穩(wěn)定的新品種。雜交育種不僅要求性狀整齊，而且要求培育的品種在遺傳上比較穩(wěn)定。品種一旦育成，其優(yōu)良性狀即可相對穩(wěn)定地遺傳下去。雜種優(yōu)勢則主要是利用雜種F1代的優(yōu)良性狀，而且不要求遺傳上的穩(wěn)定。作物育種上就常常在尋找某種雜交組合，通過年年配制F1代雜交種用于生產(chǎn)的辦法，取得經(jīng)濟性狀，而并不要求其后代還能夠保持遺傳上的穩(wěn)定性。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種育育種種方方法法基本過程基本過程原原理理特點特點常常規(guī)規(guī)育育種種雜雜交交育育種種雜交雜交選育選育再雜交再雜交或自交或自交再選育再選育基基因因重重組組將優(yōu)良基因組合在將優(yōu)良基因組合在一起提高物種

11、綜一起提高物種綜合優(yōu)勢；育種年合優(yōu)勢；育種年限較長限較長誘誘變變育育種種利用物理因利用物理因素或化學素或化學因素處理因素處理種子或幼種子或幼苗苗基基因因突突變變提高變異頻率，大提高變異頻率，大幅改良某些性狀，幅改良某些性狀，但有利個體不多，但有利個體不多，工作量大工作量大n3.幾種育種方式的比較。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種育種育種 方法方法基本過程基本過程原理原理特點特點常規(guī)常規(guī)育育種種單倍單倍體體育育種種雜交雜交花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng)單單倍體幼苗倍體幼苗秋水仙素處秋水仙素處理理二倍體二倍體(或多倍體或多倍體)(基因基因重重組組)染色染色體體變異變異可獲得純合子，可獲

12、得純合子，明顯縮短育種明顯縮短育種年限年限多倍多倍體體育育種種雜交雜交萌發(fā)種萌發(fā)種子或幼苗子或幼苗秋水仙素處秋水仙素處理理多倍體多倍體能獲得某些特殊能獲得某些特殊優(yōu)良性狀，如優(yōu)良性狀，如無子西瓜、高無子西瓜、高品質(zhì)八倍體小品質(zhì)八倍體小黑麥黑麥必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種育種育種 方法方法基本過程基本過程原理原理特點特點非常非常規(guī)規(guī)育育種種基因基因工工程程育育種種目的基因與運目的基因與運載體結(jié)合載體結(jié)合導入受體細導入受體細胞胞(細菌、真細菌、真菌、動物或菌、動物或植物植物)基因重組基因重組克服遠克服遠緣雜緣雜交不交不親和親和障礙；障礙；應注應注意生意生態(tài)安態(tài)安全全細胞細胞工

13、工程程育育種種原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合雜種細胞雜種細胞組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)雜種植株雜種植株植物細胞膜植物細胞膜的流動性、的流動性、植物細胞植物細胞全能性全能性必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n育種的根本目的是培育具有優(yōu)良性狀(抗逆性好、品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量高)的新品種，以便更好地為人類服務。從基因組成上看，目標基因型可能是：nA.純合子，便于制種、留種和推廣；nB.雜合子(雜交種子)，充分利用雜種優(yōu)勢。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n選擇育種方法要視具體育種目標要求、材料特點、技術(shù)水平和經(jīng)濟因素，進行綜合考慮和科學決策：nA.一般作物育種可選雜交育種和單倍體育種；n

14、B.為得到特殊性狀可選擇誘變育種(如航天育種)或多倍體育種；nC.若要將特殊性狀組合到一起，但又不能克服遠緣雜交不親和性，可考慮運用基因工程和細胞工程育種，如培育各種用于生物制藥的工程菌等。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n 雜交育種的一般過程n 某作物高稈(A)對矮稈(a)為顯性，感病(R)對抗病(r)為顯性。A、a和R、r是位于非同源染色體上的兩對等位基因。今有高稈抗病和矮稈感病純種，人們希望利用雜交育種的方法在最少的世代內(nèi)培育出矮稈抗病新類型。應該采取的步驟是：n(1) .n；n(2)；n(3)。 讓純種高稈抗病和純種矮稈感病的讓純種高稈抗病和純種矮稈感病的兩個品種進行

15、雜交得到兩個品種進行雜交得到F1F1自交得到自交得到F2在在F2群體中選出矮稈抗病的植株群體中選出矮稈抗病的植株必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n考查運用自由組合定律進行雜交育種的過程。雜交育種能有目的地把不同個體的優(yōu)良性狀進行重新組合，從而培育出合乎要求的新品種。雜交育種的過程是優(yōu)良親本雜交自交篩選優(yōu)良品種，至少需要3年的時間，一般還需要12年的純化，共需45年的時間才有可能培育出一個新品種。本題要求培育矮稈抗病(aarr)是雙隱性個體，能穩(wěn)定遺傳，所以直接在F2中選取，不需要純化。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n蘋果的紅果皮(A)和綠果皮(a)為一對相

16、對性狀，圓形果(R)和扁形果(r)是另一對相對性狀，兩對性狀遺傳遵循基因的自由組合定律。假若現(xiàn)有紅圓、紅扁、綠圓三個純系品種，請設計一個培育綠色扁形果的雜交實驗。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n(1)選擇雜交的兩個親本P1、P2，應是和。n(2)P1P2F1，然后如何處理？n。這種處理得到的后代表現(xiàn)型有。n(3)能否直接從F2中選出所培育的品種？請說明理由。n.n。紅扁紅扁綠圓綠圓讓讓F1自交自交紅圓、紅扁、綠圓、綠扁紅圓、紅扁、綠圓、綠扁能，因為綠扁都為隱性性狀，一旦能，因為綠扁都為隱性性狀，一旦出現(xiàn)必定是純合子出現(xiàn)必定是純合子必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘

17、變育種n依題意，要培育出綠扁，要有綠果皮和扁形果性狀的組合，因此選用紅扁、綠圓兩個純系品種雜交。雜交后得雙雜合的紅圓F1，讓F1自交，得到紅圓、紅扁、綠圓、綠扁四種表現(xiàn)型，其中綠扁為雙隱性個體，直接可得到。n解答此種類型題目時不要一味套用連續(xù)自交的方法，要看清楚選育的是什么品種。若是選育雙隱性個體，F(xiàn)1自交一次后即可得到能穩(wěn)定遺傳的符合要求的品種。若是選育顯性品種，一般都會有連續(xù)自交不斷純化的過程。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n誘變育種n 將生物隨飛船帶入太空，可進行多項科學研究。如植物種子經(jīng)太空返回地面后種植，往往能得到新的變異特性。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中

18、的輻射后，其 發(fā)生變異?，F(xiàn)一般把這種育種方式稱為。試舉出這種育種方式的一個優(yōu)點：。提高突變頻率，加快育種進程提高突變頻率，加快育種進程宇宙射線宇宙射線基因基因誘變育種誘變育種必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n本題以一項科學情境為試題，重點考查生物學中關(guān)于變異在實際中的應用問題。題中將種子帶入太空經(jīng)宇宙射線輻射后發(fā)生基因突變，這種育種方法稱為誘變育種。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n浙江培育出“原豐早”水稻，是以“科學6號”為基礎，經(jīng)過反復誘變選育出的新品種，既保持了原品種的特性，又提前45天成熟，且產(chǎn)量比成熟期相同的其他品種高10%以上。此事實說明( )n

19、A.兩個品種經(jīng)過雜交迅速選育出更優(yōu)良的品種nB.通過誘變育種可以定向培育出更優(yōu)良的品種nC.誘變育種可以提高基因突變率，從中選育出優(yōu)良的品種nD.誘變育種就是運用了染色體變異的原理進行的育種C必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n誘變育種的原理是基因突變，基因突變是不定向的，可以提高突變頻率，從中選育出優(yōu)良的品種。必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種幾種育種方法的比較幾種育種方法的比較 (2009(2009廣東廣東) )為了快速培育抗某種除草劑為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應用了多種育種方法，的水稻，育種工作者綜合應用了多種育種方法，過程如下。請回答

20、問題。過程如下。請回答問題。(1)(1)從對該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取從對該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導成花藥離體培養(yǎng)，誘導成 幼苗。幼苗。(2)(2)用用射線照射上述幼苗，目的是射線照射上述幼苗，目的是 ；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個別幼葉的小片組織保持綠色，葉片變黃，僅有個別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有表明這部分組織具有 。單倍體單倍體 誘發(fā)基因突誘發(fā)基因突 變變抗該除草劑的能力抗該除草劑的能力必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種(3)(3)取該部分綠色組織再進行組織培養(yǎng)

21、，誘導植取該部分綠色組織再進行組織培養(yǎng)，誘導植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使染色體株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使染色體 ，獲得純合，獲得純合 ，移栽到大田后，在苗期，移栽到大田后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。噴灑該除草劑鑒定其抗性。(4)(4)對抗性的遺傳基礎做進一步研究，可以選用對抗性的遺傳基礎做進一步研究，可以選用抗性植株與抗性植株與 雜交，如雜交，如果果 ，表明抗性是隱性性狀。，表明抗性是隱性性狀。F1F1自自交，若交，若F2F2的性狀分離比為的性狀分離比為15(15(敏感敏感)1()1(抗性抗性) )，初步推測初步推測 。 加加倍倍二倍體二倍體（純和）敏感型植株（純和）敏感型植株F1都是敏感型都是敏感型該抗性植株中有兩個基因發(fā)生了突變該抗性植株中有兩個基因發(fā)生了突變必修必修2 2第第2020講講 雜交育種與誘變育種n 本題考查了單倍體育種、誘變育種等知識，同時考查了多倍體育種的方法和遺傳規(guī)律的應用?；ㄋ庪x體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段，射線激光有誘發(fā)突變的能力，而且體細胞突變必須經(jīng)過無性繁殖