天津市梅江中學(xué)高中生物 雜交育種課件 新人教版必修2

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1、新課標(biāo)人教版課件系列高中生物必修必修2 2第一節(jié)雜交育種與誘變育種第六章從雜交育種到基因工程教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能知識(shí)與技能 、對(duì)應(yīng)于課程標(biāo)準(zhǔn)的要求“搜集生物變異在育種上應(yīng)用的事例”，對(duì)學(xué)生在知識(shí)層面的要求是達(dá)到理解水平。、簡(jiǎn)述雜交育種的概念，舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。、舉例說出誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。、總結(jié)雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點(diǎn)。 過程與方法：過程與方法：嘗試將你獲得的遺傳信息用圖表、圖解的形式表達(dá)出來。 情感態(tài)度與價(jià)值觀情感態(tài)度與價(jià)值觀 體會(huì)科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會(huì)生產(chǎn)力、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步等方面的巨大作用。 教學(xué)重難點(diǎn)：教學(xué)重難點(diǎn)：搜集生物變異在育種上應(yīng)用的事

2、例” 九十年代后期，美國(guó)學(xué)者布朗拋出九十年代后期，美國(guó)學(xué)者布朗拋出“中國(guó)威脅論中國(guó)威脅論”，撰文說到下世紀(jì)，撰文說到下世紀(jì)年代，中國(guó)人口將達(dá)到億，到時(shí)誰(shuí)年代，中國(guó)人口將達(dá)到億，到時(shí)誰(shuí)來養(yǎng)活中國(guó)，誰(shuí)來拯救由此引發(fā)的全球來養(yǎng)活中國(guó)，誰(shuí)來拯救由此引發(fā)的全球性糧食短缺和動(dòng)蕩危機(jī)？性糧食短缺和動(dòng)蕩危機(jī)？袁隆平培養(yǎng)雜交水稻過程中，他利用了哪袁隆平培養(yǎng)雜交水稻過程中，他利用了哪一種變異的原理？一種變異的原理？ 袁隆平袁隆平 一個(gè)屬于中國(guó)一個(gè)屬于中國(guó)也屬于世界的名字也屬于世界的名字他發(fā)起的他發(fā)起的“第二次綠色革第二次綠色革命命”給整個(gè)人類帶來了福音給整個(gè)人類帶來了福音。袁隆平袁隆平:農(nóng)學(xué)家、雜交水稻育種專家。

3、農(nóng)學(xué)家、雜交水稻育種專家。1995年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。袁隆平的性格袁隆平的性格事跡事跡袁隆平長(zhǎng)期從事雜交水稻育種理論研袁隆平長(zhǎng)期從事雜交水稻育種理論研究和制種技術(shù)實(shí)踐。究和制種技術(shù)實(shí)踐。1964年首先提出培育年首先提出培育“不育系、保持不育系、保持系、恢復(fù)系系、恢復(fù)系”三系法三系法利用水稻利用水稻雜種優(yōu)雜種優(yōu)勢(shì)勢(shì)的設(shè)想并進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。的設(shè)想并進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。1970年，與其助手李必湖和馮克珊在年，與其助手李必湖和馮克珊在海南發(fā)現(xiàn)一株花粉敗育的雄性不育野海南發(fā)現(xiàn)一株花粉敗育的雄性不育野生稻，成為突破生稻，成為突破“三系三系”配套的關(guān)鍵。配套的關(guān)鍵。1972年育成中國(guó)第一

4、個(gè)大面積應(yīng)用的年育成中國(guó)第一個(gè)大面積應(yīng)用的水稻雄性不育系水稻雄性不育系“二九南一號(hào)二九南一號(hào)A”和相和相應(yīng)的保持系應(yīng)的保持系“二九南一號(hào)二九南一號(hào)B”1973年年,育成了第一個(gè)大面積推廣的強(qiáng)育成了第一個(gè)大面積推廣的強(qiáng)優(yōu)組合優(yōu)組合“南優(yōu)二號(hào)南優(yōu)二號(hào)”，并研究出整套，并研究出整套制種技術(shù)。制種技術(shù)。1986年提出雜交水稻育種分為年提出雜交水稻育種分為“三系三系法品種間雜種優(yōu)勢(shì)利用、兩系法亞種法品種間雜種優(yōu)勢(shì)利用、兩系法亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用到一系法遠(yuǎn)緣雜種優(yōu)間雜種優(yōu)勢(shì)利用到一系法遠(yuǎn)緣雜種優(yōu)勢(shì)利用勢(shì)利用”的戰(zhàn)略設(shè)想。被譽(yù)為的戰(zhàn)略設(shè)想。被譽(yù)為“世辦世辦雜交水稻之父雜交水稻之父”。 年份年份19782000

5、2010種類種類普通水稻普通水稻普通水稻普通水稻&雜交水稻雜交水稻雜交水稻雜交水稻產(chǎn)量產(chǎn)量(噸噸/每公頃）每公頃）3.5單產(chǎn)達(dá)到單產(chǎn)達(dá)到6.34 預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)13.5中國(guó)于中國(guó)于年提出年提出超級(jí)雜交水稻培育計(jì)劃。超級(jí)雜交水稻培育計(jì)劃。推廣應(yīng)用雜交水稻所增產(chǎn)的稻谷每年可養(yǎng)活推廣應(yīng)用雜交水稻所增產(chǎn)的稻谷每年可養(yǎng)活70007000多萬(wàn)多萬(wàn)人口。到人口。到20042004年底止，雜交水稻在中國(guó)已累計(jì)推廣約年底止，雜交水稻在中國(guó)已累計(jì)推廣約3 3億公頃，增產(chǎn)稻谷約億公頃，增產(chǎn)稻谷約4.54.5億噸，成為中國(guó)解決糧食問億噸，成為中國(guó)解決糧食問題的題的關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)。 貢獻(xiàn)貢獻(xiàn) 如今，我國(guó)大江南北的農(nóng)田普遍種

6、如今，我國(guó)大江南北的農(nóng)田普遍種上了袁隆平研制的雜交水稻。雜交水稻上了袁隆平研制的雜交水稻。雜交水稻的大面積推廣應(yīng)用，為我國(guó)糧食增產(chǎn)發(fā)的大面積推廣應(yīng)用，為我國(guó)糧食增產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。雜交水稻被世界譽(yù)為中揮了重要作用。雜交水稻被世界譽(yù)為中華民族的華民族的“第五大發(fā)明第五大發(fā)明” 。袁隆平的雜交水稻引起了世界的關(guān)注，袁隆平的雜交水稻引起了世界的關(guān)注，許多國(guó)家的專家到中國(guó)來取經(jīng)，印度、許多國(guó)家的專家到中國(guó)來取經(jīng)，印度、越南等越南等20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)還引種了雜交多個(gè)國(guó)家和地區(qū)還引種了雜交水稻。袁隆平的努力，也為解決世界糧水稻。袁隆平的努力，也為解決世界糧食短缺問題作出了貢獻(xiàn)。食短缺問題作出了貢獻(xiàn)。 一、

7、雜交育種一、雜交育種 是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方過選擇和培育，獲得新品種的方法。法。想一想：植物雜交育種的方法想一想：植物雜交育種的方法DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交F3選優(yōu)選優(yōu)思考：要培育出思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少的植物品種至少要幾年？要幾年？練習(xí)練習(xí)1 1：某作物的高稈（：某作物的高

8、稈（A A）對(duì)矮稈（）對(duì)矮稈（a a）為顯性，）為顯性，感?。ǜ胁。≧ R）對(duì)抗?。ǎ?duì)抗?。╮ r）為顯性。）為顯性。AaAa和和RrRr是位于是位于非同源染色體上的兩對(duì)等位基因。今有高稈抗非同源染色體上的兩對(duì)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。方法在最少的世代內(nèi)培育出矮稈抗病新類型。應(yīng)該采取的步驟是：應(yīng)該采取的步驟是：（1 1）_（2 2）_（3 3）_讓高稈抗病與矮桿感病的品種進(jìn)行雜交得到讓高稈抗病與矮桿感病的品種進(jìn)行雜交得到F1F1自交得到自交得到F2在在F2群體中選出矮桿抗病的植株

9、群體中選出矮桿抗病的植株例題例題2 ：下圖是用某種作物的兩個(gè)品種和分別培育出、：下圖是用某種作物的兩個(gè)品種和分別培育出、品種的示意圖，試分析回答：品種的示意圖，試分析回答： AABB E Ab - D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用和培育所采用的）用和培育所采用的D和和F步驟分別是步驟分別是 和和 。其。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 。（2）用培育所采用的）用培育所采用的E和和H步驟分別是步驟分別是 和和 。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 。（3）用培育所采用的）用培育所采用的G步驟是步驟是_ 。其遺傳學(xué)原理是其遺傳學(xué)原理是_。雜交雜交自交

10、自交基因重組基因重組花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素處理幼苗處理幼苗染色體變異（單倍體育種）染色體變異（單倍體育種）秋水仙素處理幼苗秋水仙素處理幼苗染色體變異（多倍體育種）染色體變異（多倍體育種）練習(xí)練習(xí)2：試一試動(dòng)物的雜交育種方法：試一試動(dòng)物的雜交育種方法長(zhǎng)毛折耳貓長(zhǎng)毛折耳貓短毛折耳貓短毛折耳貓長(zhǎng)毛立耳貓長(zhǎng)毛立耳貓長(zhǎng)毛立耳長(zhǎng)毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee長(zhǎng)毛立耳長(zhǎng)毛立耳 BbEe長(zhǎng)毛立耳長(zhǎng)毛立耳BbEe長(zhǎng)立長(zhǎng)立 長(zhǎng)折長(zhǎng)折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長(zhǎng)折長(zhǎng)折 短折短折長(zhǎng)折長(zhǎng)折 長(zhǎng)折長(zhǎng)折 短折短折雜交雜交F1間間交配交配選優(yōu)選優(yōu)測(cè)交測(cè)交F

11、3長(zhǎng)折長(zhǎng)折 短折短折 騾是公驢與母馬雜交所產(chǎn)生的騾是公驢與母馬雜交所產(chǎn)生的后代。公馬與母驢雜交的后代叫騾。后代。公馬與母驢雜交的后代叫騾。 至少在至少在30003000年前，在亞洲某些年前，在亞洲某些地區(qū)人們已經(jīng)用騾來馱運(yùn)物品了，地區(qū)人們已經(jīng)用騾來馱運(yùn)物品了，現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使用騾來現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使用騾來干重活兒。干重活兒。 騾能吃苦耐勞，可以在馬、驢騾能吃苦耐勞，可以在馬、驢等牲畜不能承擔(dān)其艱苦的條件下工等牲畜不能承擔(dān)其艱苦的條件下工作。騾的高度、皮毛的均勻度、頸作。騾的高度、皮毛的均勻度、頸部和臀部的形狀與馬相似。此外頭部和臀部的形狀與馬相似。此外頭部短而粗，耳長(zhǎng)，肢瘦，蹄小

12、和毛部短而粗，耳長(zhǎng)，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驢。短等方面像驢。 例例3：現(xiàn)有：現(xiàn)有3個(gè)番茄品種，個(gè)番茄品種，A品種的基因型為品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為品種的基因型為AAbbDD，C品種的基因型為品種的基因型為aaBBDD。3對(duì)等位基因分別位于對(duì)等位基因分別位于3對(duì)同源染色體上，并且分別控制葉對(duì)同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形形、花色和果形3對(duì)性狀。請(qǐng)回答：對(duì)性狀。請(qǐng)回答：（1）如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上）如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上3個(gè)品種獲得基因型個(gè)品種獲得基因型為為aabbdd的植株？（用文字簡(jiǎn)要描述獲得過程即可）的植株？（用文字簡(jiǎn)要描述獲得過程即可）（1）A

13、和和B雜交得到雜交一代，雜交一代再與雜交得到雜交一代，雜交一代再與C雜交，得雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長(zhǎng)成的種子，該種子可長(zhǎng)成aabbdd植株植株 （2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要多少年？的植株最少需要多少年？4年年結(jié)合上述幾個(gè)實(shí)例，請(qǐng)總結(jié)結(jié)合上述幾個(gè)實(shí)例，請(qǐng)總結(jié)出雜交育種的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？出雜交育種的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？一、雜交育種一、雜交育種原理：原理： 基因重組基因重組方法：方法： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：使位于不同個(gè)體上的多個(gè)優(yōu)良性

14、狀集中于一個(gè)使位于不同個(gè)體上的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上，即個(gè)體上，即“集優(yōu)集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。能產(chǎn)生新的基因型。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：育種所需時(shí)間較長(zhǎng)育種所需時(shí)間較長(zhǎng)，只能進(jìn)行本物種或親緣關(guān)系較近，只能進(jìn)行本物種或親緣關(guān)系較近的物種雜交的物種雜交, ,雜交后代易出現(xiàn)性狀分離，雜交后代易出現(xiàn)性狀分離，不能克服遠(yuǎn)緣不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙。雜交不親合的障礙。應(yīng)用：應(yīng)用：用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥矮稈抗病小麥 雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu) 自交自交雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時(shí)間要長(zhǎng)，那有沒并且所需

15、時(shí)間要長(zhǎng)，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，并且需要時(shí)間相對(duì)要短的育并且需要時(shí)間相對(duì)要短的育種方法呢？種方法呢？ 生產(chǎn)上利用雜種優(yōu)勢(shì)可以生產(chǎn)上利用雜種優(yōu)勢(shì)可以大幅度地提高產(chǎn)量。例如，大幅度地提高產(chǎn)量。例如，雜交高梁比純系高梁增產(chǎn)雜交高梁比純系高梁增產(chǎn)30%-50%30%-50%，雜交水稻比純系，雜交水稻比純系水稻增產(chǎn)水稻增產(chǎn)20%20%左右。左右。雜種優(yōu)勢(shì)雜種優(yōu)勢(shì) 二、誘變育種二、誘變育種 利用物理因素（如利用物理因素（如X X射線，紫射線，紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變。生基因突

16、變。能引起基因突變的方法有三大類：能引起基因突變的方法有三大類：物理方法有：物理方法有：化學(xué)方法有：化學(xué)方法有：生物方法有：生物方法有：紫外線、紫外線、X X射線、激光等射線、激光等亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等病毒等病毒等誘變育種誘變育種 醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的青霉素就是利用普通青霉菌，經(jīng)過醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的青霉素就是利用普通青霉菌，經(jīng)過X X射線的照射，產(chǎn)生的有利突變型。還有醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的射線的照射，產(chǎn)生的有利突變型。還有醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的其他抗菌素如鏈霉素、地霉素、金霉素等，經(jīng)輻射處其他抗菌素如鏈霉素、地霉素、金霉素等，經(jīng)輻射處理的突變系，比原始品系抗菌素產(chǎn)量增長(zhǎng)幾十倍到幾理的突變系，比原始品系抗

17、菌素產(chǎn)量增長(zhǎng)幾十倍到幾百倍，促進(jìn)和提高了抗菌素的生產(chǎn)。百倍，促進(jìn)和提高了抗菌素的生產(chǎn)。 在作物方面，應(yīng)用誘變育種我國(guó)已培育出在作物方面，應(yīng)用誘變育種我國(guó)已培育出100100多種水多種水稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。例如用射線處理稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。例如用射線處理秈稻干種子，選出提早成熟秈稻干種子，選出提早成熟1515天的新品種，豐產(chǎn)等性天的新品種，豐產(chǎn)等性狀仍舊保持下來，而且米粒中的蛋白質(zhì)的含量提高很狀仍舊保持下來，而且米粒中的蛋白質(zhì)的含量提高很多。又如用射線和其他誘變劑處理大豆，培育出一種多。又如用射線和其他誘變劑處理大豆，培育出一種新品種。這品種含有改變了的酶系，在同樣的施肥

18、和新品種。這品種含有改變了的酶系，在同樣的施肥和管理?xiàng)l件下可提高產(chǎn)量管理?xiàng)l件下可提高產(chǎn)量50%50%。與雜交育種相比，誘變育種有與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點(diǎn)？聯(lián)系基因突變的特什么優(yōu)點(diǎn)？聯(lián)系基因突變的特點(diǎn)，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。點(diǎn)，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。誘變育種的突出優(yōu)點(diǎn)是：提高變異的誘變育種的突出優(yōu)點(diǎn)是：提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。大幅度地改頻率，加速育種進(jìn)程。大幅度地改良某些性狀。良某些性狀。缺點(diǎn)：難以控制突變方向，無(wú)法將多缺點(diǎn)：難以控制突變方向，無(wú)法將多個(gè)優(yōu)良性狀組合，有利性狀比較少，個(gè)優(yōu)良性狀組合，有利性狀比較少，需要大量處理實(shí)驗(yàn)材料。需要大量處理實(shí)驗(yàn)材料。 什么是作物空間技術(shù)育

19、種，它的原理是什么？什么是作物空間技術(shù)育種，它的原理是什么？ 作物空間技術(shù)育種是利用返回式的衛(wèi)星作物空間技術(shù)育種是利用返回式的衛(wèi)星（或宇宙飛船，航天飛機(jī)）和高空氣球，把（或宇宙飛船，航天飛機(jī)）和高空氣球，把農(nóng)作物種子帶到太空，使種子產(chǎn)生變異，從農(nóng)作物種子帶到太空，使種子產(chǎn)生變異，從中選育新品種的育種方法。中選育新品種的育種方法。 它的實(shí)質(zhì)是利用弱地心引力，強(qiáng)烈輻射它的實(shí)質(zhì)是利用弱地心引力，強(qiáng)烈輻射等多種空間環(huán)境因素的誘變作用，因此又叫等多種空間環(huán)境因素的誘變作用，因此又叫作物空間誘變育種。作物空間誘變育種。誘變育種誘變育種太空育種太空育種 利用太空環(huán)境研究植物生長(zhǎng)發(fā)育和遺傳變異的講究始于上世紀(jì)

20、60年代初期，迄今已有40多年的歷史。前蘇聯(lián)(俄羅斯)、美國(guó)空間植物學(xué)研究的主要目標(biāo)，定位在以探索空間條件下植物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，改善空間人類生存的小環(huán)境，解決宇航員的食品供給及生存安全等，這是為了將來“太空里的人類”。即使美國(guó)航空航天局于1995年建立了引力生物學(xué)中心，重點(diǎn)研究植物對(duì)引力的感受和反應(yīng)，但其最終目標(biāo)仍是開發(fā)出更加適于太空旅行的植物。而我國(guó)的太空育種則把更多的注意力投向如何利用空間環(huán)境資源，開辟選育植物優(yōu)良品種的新途徑，這是為了現(xiàn)在“地球上的人類”。因?yàn)槟康牡牟煌?，?dǎo)致現(xiàn)在有“中國(guó)已經(jīng)走上太空育種的最前沿”一說。 自從1987年8月5日我國(guó)第一次利用返回式衛(wèi)星搭載植物種子以來，已成功

21、進(jìn)行了10余次航天育種試驗(yàn)。前后共有70多種植物1000多個(gè)品種的植物種子經(jīng)過太空育種，共吸引全國(guó)23個(gè)省市的70多個(gè)單位參與種子搭載試驗(yàn)。奇跡出現(xiàn)了水稻出現(xiàn)了大穗、大粒、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的效果，經(jīng)航天誘變育種培育出的航育1號(hào)水稻新品種株高降低14厘米，生長(zhǎng)期縮短13天，增產(chǎn)5%-10，累計(jì)已推廣30萬(wàn)畝。華航一號(hào)水稻新品種穗大，粒多、結(jié)實(shí)率高，可增產(chǎn)10，畝產(chǎn)達(dá)500公斤以上，已推廣100萬(wàn)畝以上；小麥獲得許多矮稈，豐產(chǎn)、早熟的后代作物，產(chǎn)量增長(zhǎng)1015；青椒的優(yōu)勢(shì)亦很明顯，長(zhǎng)勢(shì)十分喜人，已培育出一些高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病能力強(qiáng)的新品系，一種名叫872青椒，一個(gè)在250克以上，畝產(chǎn)5000公斤左右，維生

22、素C含量增加20。蘋果平均重量從90克提高到160克，畝產(chǎn)比地面良種對(duì)照組高30以上，豐產(chǎn)年份還達(dá)到122。江西廣昌縣利用航天育種培植出了特大粒白蓮種衛(wèi)星3號(hào)，每粒蓮子重24克以上，比常規(guī)品種可增產(chǎn)60。 誘變育種誘變育種太空育種太空育種空間生命科學(xué)空間生命科學(xué)：高真空高真空(108pa)微重力微重力(104g)強(qiáng)輻射強(qiáng)輻射(尤其是危害尤其是危害性極大的性極大的HZE）誘變育種太空育種 例例4：我國(guó)運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面：我國(guó)運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長(zhǎng)粒大，畝產(chǎn)達(dá)后種植，培育出的水稻穗長(zhǎng)粒大，畝產(chǎn)達(dá)600kg，最高達(dá)，最高達(dá)750kg，蛋

23、白質(zhì)含量增加，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長(zhǎng)期平均縮短，生長(zhǎng)期平均縮短10天。天。請(qǐng)回答：請(qǐng)回答：（1 1）水稻產(chǎn)生這種變異的來源是）水稻產(chǎn)生這種變異的來源是_，產(chǎn)生變異的原，產(chǎn)生變異的原因是因是_。 基因突變基因突變 各種宇宙射線和失重的作用，使基因的分子各種宇宙射線和失重的作用，使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。 （2）這種方法育種的優(yōu)點(diǎn)有）這種方法育種的優(yōu)點(diǎn)有_。能提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，并能大幅度能提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，并能大幅度改良某些性狀改良某些性狀 二、誘變育種二、誘變育種原理：原理： 基因突變基因突變 方法：方法： 物理方法物理方法( (紫外線、紫外線、射線、

24、失重等射線、失重等) )或化學(xué)方或化學(xué)方法法( (亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等) )處理植株，再選擇處理植株，再選擇符合要求的變異類型符合要求的變異類型 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率，產(chǎn)生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率，后代變異性狀能較快穩(wěn)定，加速育種進(jìn)程。后代變異性狀能較快穩(wěn)定，加速育種進(jìn)程。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：有利個(gè)體不多，須大量處理供試材料有利個(gè)體不多，須大量處理供試材料 ，工作，工作量大量大 。應(yīng)用應(yīng)用:太空辣椒的培育太空辣椒的培育 、青霉菌的選育青霉菌的選育等等微生物的育種方面微生物的育種方面練習(xí)練習(xí)3 :請(qǐng)寫出下面各項(xiàng)培育方法：請(qǐng)寫出下面各項(xiàng)培育方法：

25、（1 1）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是是 。（2 2）用）用6060Co Co 輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是是 。（4 4）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本

26、質(zhì)上屬于質(zhì)上屬于 。（5 5）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個(gè)小麥品種，）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個(gè)小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是 。單倍體育種單倍體育種 誘變育種誘變育種 多倍體育種多倍體育種 誘變育種誘變育種 雜交育種雜交育種 誘變育種誘變育種雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種多倍體育種多倍體育種單倍體育種單倍體育種處處理理原

27、原理理優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)缺缺點(diǎn)點(diǎn)三、比較各種育種的方法三、比較各種育種的方法雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種多倍體育多倍體育種種單倍體育單倍體育種種處處理理原原理理優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)缺缺點(diǎn)點(diǎn)雜交雜交輻射、射線輻射、射線化學(xué)藥劑化學(xué)藥劑秋水仙素秋水仙素花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng)基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異可以集中兩可以集中兩個(gè)親本的優(yōu)個(gè)親本的優(yōu)良性狀良性狀育種年限縮短，育種年限縮短，改良某些性狀改良某些性狀果大，莖稈果大，莖稈粗，營(yíng)養(yǎng)物粗，營(yíng)養(yǎng)物豐富豐富年限短，年限短，易穩(wěn)定易穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)有利不多，有利不多，需大量處理需大量處理發(fā)育遲，發(fā)育遲，結(jié)實(shí)低結(jié)實(shí)低高度不育，高度不育，弱小弱小育種的

28、方法有多種，各有各的優(yōu)點(diǎn)，我們育種的方法有多種，各有各的優(yōu)點(diǎn)，我們要合理的有機(jī)結(jié)合各種方法，高效的達(dá)到要合理的有機(jī)結(jié)合各種方法，高效的達(dá)到各種目的。各種目的。如果水稻的某遲熟（如果水稻的某遲熟（AA)品種品種,那么我們有什那么我們有什么好辦法快速的得到早熟（么好辦法快速的得到早熟（aa）品種？）品種？四、靈活創(chuàng)新、實(shí)際應(yīng)用四、靈活創(chuàng)新、實(shí)際應(yīng)用人工誘變?nèi)斯ふT變 + + 單倍體育種單倍體育種早熟早熟品種品種(aa)(aa)花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng)當(dāng)年就可以培育出優(yōu)良新品種！當(dāng)年就可以培育出優(yōu)良新品種！遲熟遲熟品種品種(AA)(AA)雜合雜合子子(Aa)(Aa)人工人工誘變誘變 幼苗幼苗 （A）

29、幼苗幼苗（a）秋水仙秋水仙素處理素處理遲熟遲熟品種品種(AA)(AA)秋水仙秋水仙素處理素處理時(shí)間：時(shí)間：例題例題5 5 ：假設(shè)水稻抗?。ǎ杭僭O(shè)水稻抗病（R R）對(duì)感?。ǎ?duì)感病（r r）為顯性，高桿）為顯性，高桿（T T）對(duì)矮桿（）對(duì)矮桿（t t）為顯性。現(xiàn)有純合的抗病高桿水稻）為顯性?，F(xiàn)有純合的抗病高桿水稻和感病矮桿水稻。為了在較短的年限內(nèi)培育出穩(wěn)定遺和感病矮桿水稻。為了在較短的年限內(nèi)培育出穩(wěn)定遺傳的抗病矮桿水稻，可采取以下步驟：傳的抗病矮桿水稻，可采取以下步驟：將純合的抗病高桿水稻和感病矮桿水稻雜交，得到雜交將純合的抗病高桿水稻和感病矮桿水稻雜交，得到雜交種子。播種這些種子，長(zhǎng)出的植株可

30、產(chǎn)生基因型為種子。播種這些種子，長(zhǎng)出的植株可產(chǎn)生基因型為_的花粉。的花粉。采用采用_的方法得到單倍體幼苗。的方法得到單倍體幼苗。用用_處理單倍體幼苗，使染色體加倍。處理單倍體幼苗，使染色體加倍。采用采用_的方法，鑒定出其中的抗病植株。的方法，鑒定出其中的抗病植株。從中選擇表現(xiàn)抗病的矮桿植株，其基因型應(yīng)是從中選擇表現(xiàn)抗病的矮桿植株，其基因型應(yīng)是_。RT,Rt,rT,rt花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素病原體感染病原體感染RRtt 騾是公驢與母馬雜交所產(chǎn)生的騾是公驢與母馬雜交所產(chǎn)生的后代。公馬與母驢雜交的后代叫騾。后代。公馬與母驢雜交的后代叫騾。 至少在至少在30003000年前，在亞洲某

31、些年前，在亞洲某些地區(qū)人們已經(jīng)用騾來馱運(yùn)物品了，地區(qū)人們已經(jīng)用騾來馱運(yùn)物品了，現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使用騾來現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使用騾來干重活兒。干重活兒。 騾能吃苦耐勞，可以在馬、驢騾能吃苦耐勞，可以在馬、驢等牲畜不能承擔(dān)其艱苦的條件下工等牲畜不能承擔(dān)其艱苦的條件下工作。騾的高度、皮毛的均勻度、頸作。騾的高度、皮毛的均勻度、頸部和臀部的形狀與馬相似。此外頭部和臀部的形狀與馬相似。此外頭部短而粗，耳長(zhǎng)，肢瘦，蹄小和毛部短而粗，耳長(zhǎng)，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驢。但由于是雜交的原短等方面像驢。但由于是雜交的原因，公騾的生殖器官因缺少某種激因，公騾的生殖器官因缺少某種激素而不能產(chǎn)生成熟的精子，而母

32、騾素而不能產(chǎn)生成熟的精子，而母騾的生殖器官雖能產(chǎn)生卵細(xì)胞，但缺的生殖器官雖能產(chǎn)生卵細(xì)胞，但缺乏助孕素，因而卵細(xì)胞也不能成熟，乏助孕素，因而卵細(xì)胞也不能成熟，騾是沒有繁殖后代的能力。騾是沒有繁殖后代的能力。二、育種1、育種的概念：、育種的概念：2、育種方法、育種方法問題問題依據(jù)育種原理，結(jié)合前面所學(xué)知識(shí)，想一想依據(jù)育種原理，結(jié)合前面所學(xué)知識(shí)，想一想主要的育種方法有哪些？主要的育種方法有哪些？利用可遺傳變異的原理，利用可遺傳變異的原理，培育生物新品種的過程。培育生物新品種的過程。類型類型雜交育種雜交育種人工誘變育種人工誘變育種單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種原理原理常用常用方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)

33、缺 點(diǎn)缺 點(diǎn)實(shí)例實(shí)例將具有不同將具有不同優(yōu)良性狀的優(yōu)良性狀的兩親本雜交兩親本雜交用物理或化學(xué)用物理或化學(xué)的方法處理生物的方法處理生物花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)用秋水仙素用秋水仙素處理萌發(fā)的處理萌發(fā)的種子或幼苗種子或幼苗使位于不同個(gè)使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)集中于一個(gè)個(gè)體上體上提高變異頻提高變異頻率加速育種率加速育種進(jìn)程進(jìn)程明顯縮短明顯縮短育種年限育種年限器官大型，器官大型，營(yíng)養(yǎng)含量高營(yíng)養(yǎng)含量高育種時(shí)間長(zhǎng)育種時(shí)間長(zhǎng)有利變異少有利變異少需大量處理需大量處理供試材料供試材料技術(shù)復(fù)雜，需與技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合雜交育種配合只適用于植物只適用于植物基因突變基因突變?nèi)旧w組染色體組

34、成倍減少成倍減少染色體組染色體組成倍增加成倍增加基因重組基因重組培育矮抗小麥培育矮抗小麥培育青霉培育青霉素高產(chǎn)菌株素高產(chǎn)菌株三倍體無(wú)子三倍體無(wú)子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小麥培育矮抗小麥幾種主要育種方法的比較幾種主要育種方法的比較1 1、我國(guó)科學(xué)家將蘇云金桿菌的某些基因移植、我國(guó)科學(xué)家將蘇云金桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi)，培育出抗蟲棉，該育種技術(shù)被到棉花體內(nèi)，培育出抗蟲棉，該育種技術(shù)被稱為稱為_依據(jù)的原理是依據(jù)的原理是_重組重組DNADNA技術(shù)技術(shù)基因重組思考思考討論討論2 2、秋水仙素在育種上有哪些作用？、秋水仙素在育種上有哪些作用？ 誘發(fā)基因突變誘發(fā)基因突變 人工誘導(dǎo)形成多倍體人工誘導(dǎo)形

35、成多倍體3 3、什么是作物空間技術(shù)育種，它的原理是什么？、什么是作物空間技術(shù)育種，它的原理是什么？ 作物空間技術(shù)育種是利用返回式的衛(wèi)星（或作物空間技術(shù)育種是利用返回式的衛(wèi)星（或宇宙飛船，航天飛機(jī)）和高空氣球，把農(nóng)作物種宇宙飛船，航天飛機(jī)）和高空氣球，把農(nóng)作物種子帶到太空，使種子產(chǎn)生變異，從中選育新品種子帶到太空，使種子產(chǎn)生變異，從中選育新品種的育種方法。的育種方法。 它的實(shí)質(zhì)是利用弱地心引力，強(qiáng)烈輻射等多它的實(shí)質(zhì)是利用弱地心引力，強(qiáng)烈輻射等多種空間環(huán)境因素的誘變作用，因此又叫作物空間種空間環(huán)境因素的誘變作用，因此又叫作物空間誘變育種。誘變育種。例題例題2 2： 下列表示某種農(nóng)作物和兩種品種分別

36、培育出三下列表示某種農(nóng)作物和兩種品種分別培育出三 種品種種品種, ,根據(jù)上述過程根據(jù)上述過程, ,回答下列問題回答下列問題: :AABB aabbAaBbAbAAaaBBbbAAbb用和培育所采用的方法用和培育所采用的方法稱為稱為_,方法方法稱為稱為_,由由和和培育所依據(jù)的原理是培育所依據(jù)的原理是_.用培育出的常用方法用培育出的常用方法是是_,由培育成由培育成的過程中用化學(xué)藥劑的過程中用化學(xué)藥劑_處理的幼苗處理的幼苗,方法方法和和合合稱為稱為_育種育種.其優(yōu)點(diǎn)是其優(yōu)點(diǎn)是_.由培育出的常用方法是由培育出的常用方法是_,形成的形成的叫叫_。依據(jù)的原理是。依據(jù)的原理是_。雜交雜交自交自交基因重組基因

37、重組花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素單倍體單倍體明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限用秋水仙素處理用秋水仙素處理多倍體多倍體染色體變異染色體變異類型類型 雜交育種雜交育種人工誘變育人工誘變育種種單倍體育種單倍體育種 多倍體育種多倍體育種原理原理常用常用方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)實(shí)例實(shí)例將具有不同將具有不同優(yōu)良性狀的優(yōu)良性狀的兩親本雜交兩親本雜交用物理或化學(xué)用物理或化學(xué)的方法處理生物的方法處理生物花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)用秋水仙素用秋水仙素處理萌發(fā)的處理萌發(fā)的種子或幼苗種子或幼苗使位于不同個(gè)使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)集中于一個(gè)個(gè)體上體上提高變異頻率提高變異頻率加速育種進(jìn)程

38、加速育種進(jìn)程明顯縮短明顯縮短育種年限育種年限器官大型，器官大型，營(yíng)養(yǎng)含量高營(yíng)養(yǎng)含量高育種時(shí)間長(zhǎng)育種時(shí)間長(zhǎng)有利變異少有利變異少需大量處理需大量處理供試材料供試材料技術(shù)復(fù)雜，需與技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合雜交育種配合只適用于植物只適用于植物基因突變基因突變?nèi)旧w組成倍減少染色體組成倍減少（染色（染色 體變異）體變異）染色體組成倍增染色體組成倍增加加（染色（染色體變異）體變異）基因重組基因重組培育矮抗小麥培育矮抗小麥培育青霉培育青霉素高產(chǎn)菌株素高產(chǎn)菌株三倍體無(wú)子三倍體無(wú)子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小麥培育矮抗小麥幾種主要育種方法的比較幾種主要育種方法的比較九十年代后期，美國(guó)學(xué)者布朗拋出九十年代后期

39、，美國(guó)學(xué)者布朗拋出“中中國(guó)威脅論國(guó)威脅論”，撰文說到下世紀(jì)年代，撰文說到下世紀(jì)年代，中國(guó)人口將達(dá)到億，到時(shí)誰(shuí)來養(yǎng)活中國(guó)人口將達(dá)到億，到時(shí)誰(shuí)來養(yǎng)活中國(guó)，誰(shuí)來拯救由此引發(fā)的全球性糧食中國(guó)，誰(shuí)來拯救由此引發(fā)的全球性糧食短缺和動(dòng)蕩危機(jī)？這時(shí)，袁隆平向世界短缺和動(dòng)蕩危機(jī)？這時(shí)，袁隆平向世界宣布：宣布：“中國(guó)完全能解決自己的吃飯問中國(guó)完全能解決自己的吃飯問題，中國(guó)還能幫助世界人民解決吃飯問題，中國(guó)還能幫助世界人民解決吃飯問題題”。 超級(jí)雜交稻在小面積試種獲得成功，超級(jí)雜交稻在小面積試種獲得成功，畝產(chǎn)達(dá)到公斤，推廣畝產(chǎn)達(dá)到公斤，推廣“超級(jí)稻超級(jí)稻” 每年可多養(yǎng)活每年可多養(yǎng)活7000萬(wàn)人萬(wàn)人 1996年年6月

40、月24日，國(guó)家國(guó)資局正式認(rèn)日，國(guó)家國(guó)資局正式認(rèn)定定“袁隆平袁隆平”品牌價(jià)值為一千億元人品牌價(jià)值為一千億元人民幣。民幣。 如果讓貓自然生殖，一只母貓一年如果讓貓自然生殖，一只母貓一年能生能生23窩，一窩窩，一窩47只，而且只，而且母貓的受孕母貓的受孕 率是率是100，一年生十，一年生十余算是正常事。余算是正常事。 一九七九年，雜交水稻作為中國(guó)第一個(gè)農(nóng)業(yè)技術(shù)專利轉(zhuǎn)讓美國(guó)。 二000年八月以袁隆平名字命名的高等院?！霸∑娇萍紝W(xué)院”在湖南成立，袁隆平出任名譽(yù)院長(zhǎng)。這是中國(guó)首家以科學(xué)家姓名命名的高等院校。 二000年五月三十一日以袁隆平名字命名的袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司股票“隆平高科(資訊 行情 論壇)”在深交所上網(wǎng)定價(jià)發(fā)行。這是中國(guó)證券市場(chǎng)首次以科學(xué)家名字命名上市公司和股票。