学年高中生物人教版必修二课件61杂交育种与诱变育种45张.docx

1、学年高中生物人教版必修二课件61杂交育种与诱变育种45张第一节 杂交育种与诱变育种学习目标1.结合具体实例，简述杂交育种的概念和基本原理，举例说 明杂交育种方法的优点和不足。2举例说出诱变育种在生产中的应 用。3讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。设賤激趣导入你见过像图示的那样大的南瓜吗？它可不是普通的南瓜，它是 由我国首次载人航天飞船“神舟”五号带入太空培育的新品种。这 种南瓜比一般的杂交种品质好，一般重量在300400斤，是名副 其实的“巨人”南瓜。这种育种方法的原理和过程是怎样的呢？今 天我们就来学习有关育种的知识。5.实例：高产抗病小麦的选育P 高产、不抗病X低产、抗病IF 高产、抗

2、病（均为显性性状）F2 选出高产、抗病个体|连续 0选出不发生性状分离的所有高产、抗病个体新的优良品种互动廉穽1.培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？一答案：不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的生物，如植物 和动物。细菌是原核生物，不能进行有性生殖。牢山:村勢高产抗病小麦的过程中，为什么要从F2开始筛选？ 选出后为什么还要连续自交？答案：F2代中才出现所需要的高产抗病小麦，但不一定能稳定 迪传，因此还要连续自交才会最终获得稳定遗传的纯合品系。心3.是不是所有的育种过程都必须从F2开始筛选？是不是也都 需要连续自交提高纯合度？举例说明。答案：不一定。如果培育杂合子品种，选亲本杂交得到的F 即

3、可。如果选育的优良性状是隐性性状，一旦出现就是纯合的，不 需要再连续自交了。IJ(1)杂交育种只能利用已有的基因进行重组，按需要选择，并不 能创造出新的基因。杂交后代会出现性状分离，育种进程缓慢。(2)进行杂交育种的个体一定是进行有性生殖的个体。只进行无 性繁殖的个体无法通过杂交育种培育新品种。(3)杂交育种不能等同于杂种优势。杂交育种是通过有性生殖， 使不同的优良性状集中到同一个体上，从而选育出优良品种的方 法；杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生的杂种一代，在适应 能力上大于两亲本的现象。即寧即用1.家兔的黑色对白色为显性，短毛对长毛为显性。这两对基因分别位于一对同源染色体上。下列关于利用

4、黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔培育岀黑色长毛纯种兔的做法，错误的是（）黑色短毛纯种兔X白色长毛纯种兔，得Fi 选取健壮的Fi个体自交，得F2 从F2中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交 根据测交结果，选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔 解析：家兔属于雌雄异体生物，不能进行自交。因此B项错误。答案：B2有两种纯种的小麦，一个为高秆(D)抗锈病(T),另一个为矮 秆(d)易感锈病，这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病新品 种，方法如下：高秆抗锈病X矮秆易感锈病一aFbF2c稳定遗传的 矮秆抗锈病新品种。(1)这种育种方法叫朵交育种。过程a叫 杂交,过程b叫白交。(2)过程c的处理方法是连续自

5、交和观察，直至选出能稳定遗传的矮秆抗锈病新品种 (3旧 的基因型是DdTt ,表现型是一高秆抗锈病，稳定遗传的矮秆抗锈病新品种的基因型为 ddTT o解析：将小麦两个品种的优良性状通过杂交集中在一起，培育 矮秆抗锈病新品种的方法叫做杂交育种。其中过程a叫杂交，产生 的F的基因型为DdTt,表现型为高秆抗锈病。过程b叫自交，目 的是获得表现型为矮秆抗锈病的小麦新品种（ddTJ,因为此过程所 得后代会发生性状分离，所以要想得到稳定遗传的矮秆抗锈病植株 必须要经过c过程，即连续自交，直到后代无性状分离为止。答案:16; 3;卩2。题多变(1)选育出的纯合子新品种，在F2中的概率是多少？其在F2的 矮

6、秆抗锈病植株中的概率又是多少？选种应该从哪一代开始？（2）上述杂交育种过程至少需要几年的时间（假设每年只繁殖一 代）？答案：4年。第一年：种植亲代，杂交，收获F种子；第二年：种植F,自交，收获F2种子；第三年：种植F2,获得表现型符合要求的小麦（矮抗），同时矮 抗植株自交，收获F3种子，分单株保存；第四年：分别种植符合要求的F3,观察是否发生性状分离，不 发生性状分离的为合乎要求的新品种。（3）若上述过程改为单倍体育种的过程，则后代中ddTT占所有 后代的比例是多少？单倍体育种获得新品种至少需要几年（假设每 年只繁殖一代）？答案：2年。第一年：种植亲代，杂交，收获Fi种子；第二年：种植杂交种子

7、，长成植株开花后，取其花粉粒（精子的 基因型有四种，为DT、Dt、dT、dt）进行植物组织培养，得到单倍 体植株（基因型也是四种，为DT、Dt、dT、dt）o在单倍体植株的幼 苗期，用秋水仙素进行染色体加倍，得到纯合的二倍体植株（基因型 分别为DDTT、DDtt、ddTT、ddtt）o选取表现型合乎要求的植株所 结种子即可。探究点二诱变育种双HWS1.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, 从而获得优良变异类型的育种方法称为诱变育种。2.原理：基因突变。自然突变的频率低，而且是不定向的,较难获得生产所需要的 品种。物理因素或化学因素能提高窦变率，短时间内获得更多的优 良变异

8、类型。3.常用方法运用物理也或者化学的手段处理萌发的种子或幼苗,诱发基因 突变,从中选岀需要的突变个体，然后进行培育推广。4.优缺点(1)优点：提高变异频率，加速育种进程；大幅度改良某些 性状。(2)缺点：有利变异少，需大量处理实验材料；诱变的方向 和性质不能控制，具有盲目性。J农作物:培育“黑农五号”大豆 应用微生物：青霉菌的选育互动廉穽1.用诱变育种的方法选育农作物优良品种，为什么通常要处 理萌发的种子或幼苗？答案：萌发的种子或者幼苗有丝分裂旺盛，在DNA复制时容 易诱发基因突变。2当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时， 一些特殊的乘客也回到了地球。它们是一些生物菌种、植物组培

9、苗 和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了 115小时32分钟，返 回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。请回 答下列问题：(1)搭载航天器的植物种子需要做怎样的处理？说明原因。答案：浸泡种子使其萌发。因为萌发的种子细胞分裂旺盛，易 受到太空诱变因素的影响发生基因突变。(2)作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现全新的变异特 征，这种变异的来源主要是什么？答案：基因突变。(3)这些新产生的变异对人类是否一定有益? 答案:不一定。因为基因突变是不定向的。(4)遨游太空回到地面后的种子，种植一代发现没有所需要的性 状出现，可以随意丢弃吗？说明原因。答案：不可以。因为可能发生隐性突

10、变。IJ1杂交育种和诱变育种的比较项目杂交育种诱变育种原理基因重组基因突变方法杂交f自交f筛选f自交辐射诱变、激光诱变、化学 药剂诱变优点使不同个体的优良性状集中 于同一个个体上可以提咼变异的频率，大幅 度改良某些性状，加速育种 进程局限性育种年限较长有利变异的个体不多，需大 量处理实验材料2 不同育种方法适用范围不同(1)杂父育种孕应用于能够进行有性生殖的生物，而诱变育种不 仅应用于能够进行有性生殖的生物，也可应用于能够进行无性生殖 的生物。右钻杂交育种主要应用于植物和动物(如家畜、家禽等)，而诱变 育种主要应用于植物和微生物。即学即用1.下列关于诱变育种的说法中，不正确的是（）A.能够在较

11、短的时间内获得更多的优良变异类型次诱变处理供实验的生物定能获得所需的变异类型C.青霉素产量很高的菌株的选育依据的原理是基因突变D.诱变育种过程能创造新的基因而杂交育种过程则不能解析：诱变育种依据的原理是基因突变，能创造新的基因，因 此能够在较短的时间内获得更多的优良变异类型，但是基因突变具 有不定向性，一次诱变处理供实验的生物不一定能获得所需的变异 类型。答案：B2.如图所示，将二倍体植株和杂交得到，再将作进 一步处理。对此分析错误的是（）多次射线处理萌发的种子二植株自然生长花药离体培养A.由得到的育种原理是基因重组B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C.若的基因型是AaBbdd?则的基因

12、型可能是“BdD一的过程中，所产生的变异都有利于生产解析：一多次射线处理萌发的种子应为诱变育种，由于突 变是不定向的，所以产生的性状有可能是有利的，也有可能是有害 的；f过程表示的是杂交育种的自交阶段，遵循的原理为基因 重组；由一是花药离体培养，所得到的幼苗是单倍体，有Bd、 abd. ABd、Abd四种基因型；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成, 进而使染色体数目加倍。答案：D3.有一种塑料在某种细菌的作用下能迅速分解为无毒物质， 可以降解，不至于对环境造成严重的“白色污染”。培育专门吃这 种塑料的细菌的方法是（）A.杂交育种B单倍体育种C.诱变育种 D.多倍体育种解析：对于细菌来说，一般通过

13、诱变育种或基因工程育种的方 法来培育。答案：C4“嫦娥1号”胜利奔月，神舟成功发射，这些航天技术的 发展，为我国的生物育种创造了更多更好的机会。下列有关航天育 种的说法，不正确的是（）A.航天育种可缩短育种周期氏 种子在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等因素的诱导下发生 基因突变C.航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一项 创新性研究成果，是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一D.“太空种子”都能培育出高产、优质的新品种解析：航天育种的原理是基因突变；利用了宇宙辐射、微重力 及弱地磁场等因素诱导种子发生基因突变，能大幅度地改良性状， 且缩短了育种的周期，是快速培育农作物优良新品种的重要途

14、径之 一，但是由于基因突变具有不定向性，因此不是所有的“太空种 子”都能培育出高产、优质的新品种。答案：D探源掲秘高考高考示创例（浙江高考）某自花且闭花受粉植物，抗病性和茎的高度是 独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和T控制，抗病为显性；茎 的高度由两对独立遗传的基因（D、d, E、e）控制，同时含有D和E 表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感 病矮茎和抗病高茎两甜种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品 种。请回答：（1） 自然状态下该植物一般都是一 纯 合子。（2） 若采用诱变育种，在丫射线处理时，需要处理大量种子，其 原因是基因突变具有 不定向性 低频性（多方向性或稀有

15、性）和有害性这三个特点。(3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分 离世代中 选择 抗病矮茎个体,再经连续自交等 纯合化手段, 最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制 性状的基因数越多，其育种过程所需的年限越长若只考虑茎的高 度，亲本杂交所得的已在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型 及其比例为 o若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有 基因重组和染E体变异。请用遗传图解表示其过程（说明：选育 结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。遗传图解如图所示:厂 3 : PrrDDEE八x RRddeeH: : 丨感病矮茎 抗病高茎丨: ! : !； ； v

16、 :： g I :p ! ! RrDdEe I 1 ； ! 抗病矮茎 !:单借体iRDE RDe RdE Rde rDE rDc rdE rde :RRDDEE抗病矮茎(1/8) I解析：该植物为自花且闭花受粉植物，故一般情况下，其植 株大多为纯合子。（2）诱变育种时用丫射线处理利用的原理是基因突 变，由于基因突变具有不定向性、低频性和多害少利性，所以需要 处理大量材料才有可能得到想要的变异类型。（3）如果采用杂交育 种，在F2才开始出现性状分离，即从F2开始保留抗病矮茎个体， 再连续自交得到稳定遗传的纯合子。控制性状的基因数越多获得 纯合子所需的时间就越长。如果只考虑茎的高度，F1的基因型是

17、 DdEe,自然状况下即自交，F2中有16种结合方式9种基因型，根 据基因型和表现型的关系，应是矮茎：中茎：高茎=9 :6 :lo（4）如果用单倍体育种，涉及的原理主要是染色体变异，还有基因重 组。最后选育的品种所占的比例为1/8,因为是三对基因，F能产 生8种配子。高考vs教材真题探源 【1】教材第9899页：要想把两个小麦品种的优 良性状结合在一起，育种上一个有效的方法就是把这两个品种杂 交，使基因重组。从第二代中挑选高产、抗病的个体，将它们的种 子留下来，下一年播种。再从后代中挑选出符合高产抗病条件的植 株，采收种子留下来做种。如此经过几代定向的选择过程，就可以 得到新的优良品种了。种、

18、诱变育种、单倍体育种是高频考点。题型有选择题，也有非选 择题，既能检测学生对基础知识的掌握程序，又能考查多种能力。此类试题与生产实践联系紧密，是高考的热点之一。1已知西瓜早熟(A)对晚熟(a)为显性，皮厚(B)对皮薄(b)为显 性，沙瓢(C)对紧瓢(c)为显性，控制上述三对性状的基因独立遗传。 现有三个纯合的西瓜品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)丙(AAbbcc), 进行下图所示的育种过程。请分析并回答问题:翅一幼苗一秋水仙素*植株(1)为获得早熟、皮薄、沙瓢的纯种西瓜，最好选用品种乙 和 进行杂交O(2)图中 植株(填数字序号)能代表无籽西瓜,该植物体细胞中含有 二 个染色体组。(3

19、)获得幼苗常采用的技术手段是花药离体培养与植株相 比，植株的特点是 均为绅合子,所以明显缩短育种年限。(4)按图中所示的育种方案，植株最不容易获得AAbbCC品 种，原B璧因突变是不定向的，而且产生有利变异的频率较低(5)图中的植株属于新物种，其单倍体 可育 (可育、不可育)。解析：(1)根据性状的显隐性，要获得早熟、皮薄、沙瓢的纯种 西瓜，其基因型为AAbbCC,可选用品种乙(aabbCC)和丙(AAbbcc) 进行杂交，得到子代后再进行自交，在F?中选育岀纯种西瓜。(2)由图示可知，由自然生长的二倍体植株与四倍体植株杂 交，得到的植株含有三个染色体组。(3)图中植株是由花粉离体培养得到的单

20、倍体，经过秋水仙素 诱导染色体加倍后，得到的植株全部为纯合子。(4)图中植株是通过诱变育种而获得，诱变育种的原理是基因 突变，基因突变具有不定向性，且多害少利，因此该方法获得 AAbbCC品种的难度最大。(5)图中的植株是由二倍体植株经过秋水仙素处理后得到 的四倍体,产生的花粉发育成的植株的体细胞中含有2个染色体组, 是可育的。归纳提升素养【网络建构】【主干落实】1.杂交育种的原理是基因重组。2.杂交育种一般从F2开始筛选，因为从F2才开始出现性状分 离o3.杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在 一起。4.诱变育种的原理是基因突变。5人工诱变只是提高了突变率，但不能确定突变方向。

21、6.青霉素高产菌株是通过诱变育种培育的。猝賤解就教材教材第98页问题探讨提示：此节问题探讨意在结合学生的生活经验，引导学生思考 相关的育种方法。教师可充分发挥学生的主观能动性，让学生积极 参与讨论。教材第99页 思考与讨论一提示：杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能 创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓纟曼，过 程繁琐。这些都是杂交育种方法的不足。教材第99页 思考与讨论二提示：诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内 获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难 以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可 以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。教材第101页练习基础题1提ZF: B2.提不：B3.提示：基因突变；X射线；紫外线；激光。拓展题提示：可采用杂交育种的方法，遗传图解可参考教科书插图6 -1绘制。优点是育种的目的性较强，能够获得具有优良性状、淘 汰不良性状的品种。缺点是育种周期长，过程繁琐。