高中生物第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种课件（新人教版必修2）

高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 第一节 杂交育种与诱变育种 教学目标 1.简述杂交育种和诱变育种的概念 2.举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。 3.举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。 4.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 上世纪20年代，全世界只有约20亿人，到70年代这个数字 就攀升到40亿。1999年，人口总数突破了60亿，到2011年10月， 全球人口就达到了70亿。2014年2月13日，国际农业生物技术 应用服务组织（ISAAA）在京发布报告。2050年全球人口将达 90亿，每年世界粮食生产增量必须养活8000万新增人口。亚洲 至少比现在要增加70%的粮食供应才能满足需要，没有新技术 是无法想象的 资料引入 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 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。 袁隆平向世界宣布：“中国完全能解决自己的吃 饭问题，中国还能帮助世界人民解决吃饭问题” 。 问题情境 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 古人驯化野生动物－家禽、家畜 植 物 驯 化 自然变异 长期人工选择 原理 缺点 2.可选择的范围有限 1.育种周期太长 新课导入 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 玉米 品种A子粒多，但不抗黑 粉病， 品种B子粒少，但抗黑粉 病。 用什么方法既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？ 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 一、杂交育种 11、概念、概念 杂交育种是将两个或两个以上的优良性状通过交配集中 在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 22、原理、原理 基因重组 33、方法、方法 杂交 自交 选优 自交 纯合子的 优良品种 多次 杂交 F1间交配 选优 测交动物： 内容精讲 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 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。 44、、应用应用 例如： 高产、矮秆水稻的培育 抗病、矮秆小麦的培育 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 中国荷斯坦牛：中国荷斯坦牛： 荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。 泌乳期可达泌乳期可达305305天，年产乳量可达天，年产乳量可达6300kg6300kg以上以上 。。 荷斯坦牛中国黄牛 × 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 55、优点、优点 66、缺点、缺点 1.育种所需时间较长（一般至少需要4年） 2. 不能创造新的基因。 将不同个体上的优良性状集中于一个个体上 可以通过与单倍体育种配合，缩短育种年限 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆 不抗锈病的小麦（ddtt）。如果你是育种工作 者，你应该怎样操作才能得到矮秆抗病 （ddTT）的优良品种？ 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程    高抗   矮不抗 F1  高抗 DDTT ddtt DdTt 杂交 Ｐ ddTtddTT 选优 ddTt矮抗 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt ddTT矮抗 ddTT矮抗F3 自交 假如从播种 到收获种子 要一年，那 么培育出一 个能稳定遗 传的纯种矮 抗小麦至少 要几年？ 9高抗 3高不抗 3矮抗 1矮不抗 自交 F2 选优 4年 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 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）？ 长毛折耳猫 短毛折耳猫 长毛立耳猫 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 长毛立耳 短毛折耳 BBEE bbee 长毛立耳 BbEe 长毛立耳 BbEe 杂交  Ｐ Ｆ１ 长折 F3 BBeebbee 长折 短折测交 长立 长折 短立 短折 F1中雌雄交配 Ｆ２ Bbee bbee 长折 短折 长折 短折 BbeeBBee 选优 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性状由两对等位 基因控制，并独立遗传。下列有关说法错误的是 （ ） A. 该育种方法的原理是基因重组 B. 上图中育种过程，需从 F2 开始选育 C. 经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合子所占的比例是 1/9 D. 选留植株经一代自交留种，即低植酸抗病性状稳定的品种 典型例题 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 【解析】图示为杂交育种选育低植酸抗病水稻品种的过程，原理是基因重组，A 项正确。假定植酸高低用基因 A/a表示，抗病和不抗病用基因 B/b 表示。由于 F1 中只有低植酸抗病植株，说明低植酸、抗病为显性，且亲本为纯合子，F1 为 AaBb，F2 中出现 4 种表现型：低植酸抗病（A_B_）、低植酸不抗病（A_bb）、 高植酸抗病（aaB_）、高植酸不抗病（aabb），比例为9∶3∶3∶1，在F2 才开 始出现能稳定遗传的低植酸抗病类型，B 项正确。F 2 中低植酸抗病有 9 份， 其中纯合子有 1 份，占1/9，C 项正确。选留植株中只有 1/9 是纯合子，能稳 定遗传，因此不能留种，需要连续自交，逐代筛选，直至不发生性状分离，D 项错误。 【答案】D 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 11、概念、概念 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。 22、原理、原理 基因突变 二、诱变育种 “黑农五号”大豆、青霉菌的选育 太空作物的培育等。 33、应用、应用 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 ““黑农五号黑农五号””大豆大豆 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2.5%，大豆产 量提高了16%。 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 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。 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 太空中各种辐射、失重、宇宙粒子、弱地磁，高真空等综合作用，产生 地面上难以实现的变异。 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 甘肃种植的太空育种的蔬菜甘肃种植的太空育种的蔬菜太空育种太空育种的巨的巨大大南瓜南瓜 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 太空黄瓜 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 ４、优点４、优点 提高基因突变频率，加速育种进程。产生新基因，大幅 度地改良某些性状 难以控制突变方向，具有一定的盲目性,有利个体少; 需大量处理实验材料 ，工作量大 。 ５、缺点５、缺点 思考与讨论 P100 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 1. ［2018·河南高一考试］下列关于诱变育种的叙述，正确的是（ ） A. 诱变育种通常采用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子 B. 人工诱变育种的优点是能使作物发生定向变异 C. 培育青霉素高产菌株过程中利用的原理是基因重组 D. 既要提高农作物的变异频率，又要在较短时间内获得更多的优良变异类型， 可采用诱变育种法 典型例题 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 【解析】 诱变育种是利用物理因素（如 X 射线、紫外线、激光等）或化学因 素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变，A 项错误； 人工诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，B 项错误；培育青 霉素高产菌株过程中利用的原理是基因突变，C 项错误；人工诱变育种能提高 突变率，且能在较短时间内获得更多的优良变异类型，D 项正确。 【答案】D 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 2.［2018·高二月考］诱变育种有很多突出的优点，也存在一些 缺点，下列属于诱变育种优缺点的是 （  ） ①结实率低，发育迟缓  ②提高突变率，短时间内获得更多的优良的变异 类型  ③大幅度改良某些性状  ④茎秆粗壮，果实、种子大，营养物质 含量高  ⑤具有盲目性且有利个体不多，需要大量处理供试材料 A. ①④ B. ①④⑤ C. ②③⑤ D. ①②④ 【解析】多倍体植株在性状表现上的特点是茎秆粗壮，果实、种子大，营养 物质含量高，但发育迟缓，结实率低，①④错误；诱变育种的原理是基因突 变，可产生新基因，因此可提高突变率，大幅度改良某些性状，在短时间内 获得更多的优良的变异类型，②③正确；由于基因突变是不定向的，所 以诱变育种具有盲目性，且有利个体不多，需要大量处理供试材料，⑤正确。 【答案】 C   高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程   杂交育种 诱变育种  单倍体育种 多倍体育种 原 理 常 用 方 法 优 点 缺 点 基因重组 基因突变 染色体变异（成 倍减少） 染色体变异（成 倍增加） 杂交 用物理或化学方 法处理生物 花药离体培养→ 单倍体→秋水仙 素处理→纯种 秋水仙素处 理 使位于不同个 体的优良性状 集中于一个个 体上 提高变异频率，短时 间内获得优良变异类 型，加速育种进程。 有利变异少，需大 量处理供试材料 明显缩短育种 年限，育种时 间较短。 技术复杂，需与杂交 育种配合 各种器官大、营养 成分高、抗性强 与杂交育种配合；获 得的新品种发育延迟育种时间最长 三、几种育种方法的比较 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 1.60Co是典型的γ放射源，可用于作物诱变育种。我国运 用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种 “鲁棉1号”，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最 大。 γ射线处理后主要引起__________，从而产生可遗 传的变异。除γ射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因 素还有_______、________和______ 。 基因突变 x射线 紫外线 激光 当堂检测 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 2、杂交育种所依据的主要遗传学原理是（       ）   A.基因突变                B.基因自由组合   C.染色体交叉互换     D.染色体变异 B 3. 运用不同生物学原理，可培育出各种符合人类需要的 生物品种。下列叙述错误的是（        ）                                                             A．培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理 B．培育无子西瓜是利用基因重组的原理 C．培育八倍体小黑麦利用的是染色体变异的理 D．培育无子番茄利用的是生长素促进果实发育的原理 B 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 4.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 5.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 B D 高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 6．通过诱变育种培育的是（     ）   A.三倍体无子西瓜  B.青霉素高产菌株   C.二倍体无子番茄  D.八倍体小黑麦 7．根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是 （   ）   A.杂交育种         B.多倍体育种    C.单倍体育种       D.诱变育种 B C