《高中生物必修二（人教版）课件：第6章 第1节杂交育种与诱变育种》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物必修二（人教版）课件：第6章 第1节杂交育种与诱变育种（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 从杂交育种到基因工程 神奇的太空育种自1987年以来 我国利用返回式卫星和神舟飞船 先后进行了10多次搭载 有1000多个品种的种子和生物材料上天 由于植物种子体积小 携带方便 在选育新品种方面具有较大的选择空间 已进行搭载的有粮食作物类 小麦 水稻 大豆 玉米 绿豆 豌豆 高粱等 蔬菜类 西红柿 辣椒 黄瓜 甜菜 茄子 萝卜等 经济作物类 棉花 烟草等 花卉类 万寿菊 鸡冠花 三色槿 龙葵 荷花 百合等 中草药材 黄芪 甘草 树木种子有油松 白皮松及石刁柏 还有草坪种子 通过太空育种 培育出了一批新的突变类型和具有优良性状的新品种 太空育种利用了什么原理 除这种育种方法外还有哪些育种
2、方法 它们都有什么优点 要顺利回答这些问题 必须认真学好本章知识 趣味导学 本章集中讲述遗传和变异原理在实践中的应用 第1节 杂交育种与诱变育种 讲述了选择育种 杂交育种和诱变育种的原理 方法和优缺点 选择育种是最古老的育种方法 从每一代的变异中选出品质好的类型进行繁殖 培育 该方法育种周期长 可选择的范围有限 杂交育种 即通过杂交 使基因重新组合 可以将不同生物的优良性状集中起来 由于杂交后代会出现性状分离现象 育种过程繁杂而缓慢 效率低 亲本的选择一般限制在同种生物范围内 人工诱变的方法应用在育种上 大大提高了育种的效率和选择范围 但是基因突变的不定向性导致诱变育种具有盲目性 第2节 基因
3、工程及其应用 主要讲述了基因工程的原理和基因工程在医药卫生 农牧业 食品工业 环境保护等方面的应用 以及转基因技术的安全性问题 本章概述 1 育种工作是建立在生物变异的原理及生物技术之上的 因此应将生物变异的知识与育种相联系 理解育种的本质和特点 为实践和应用奠定基础 2 通过列表或绘图来比较杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种和基因工程育种的原理 方法 过程 优点和局限性等知识 以加深对教材重点内容的理解 3 结合具体实例认识基因工程的基本原理和操作过程 通过上网查询资料了解基因工程的应用 以及基因工程存在的安全隐患等问题 学法指导 第1节杂交育种与诱变育种 自主学习 一 选择育种和杂
4、交育种1 选择育种 1 过程 挑选 的个体传种 长期 获得优良品种 2 缺点 育种周期 可选择的范围 2 杂交育种 1 概念 将两个或多个品种的 通过交配集中在一起 再经过 获得新品种的方法 2 原理 品质好 选择 汰劣留良 长 有限 优良性状 选择和培育 基因重组 高产 抗病 不发生性状分离 4 优点 使同种生物的 结合在一起 5 应用 不同优良性状 作物品质 单位面积产量 适应性强 基因突变 1 b c 2 a 突变率 较短时间 农作物 微生物 1 袁隆平运用哪种育种方法培育出了水稻新品种 提示 杂交育种 2 太空椒果大 色艳 子少 肉厚 是利用哪种育种方法培育而成的 提示 诱变育种 3
5、培育细菌新品种时 能否用杂交育种的方法 为什么 提示 不能 细菌是原核生物 不能进行有性生殖 思考 1 人工诱变的原理是基因重组 优点是可以提高突变率 加速育种工作的进程 提示 人工诱变的原理为基因突变 2 诱变育种的物理方法有X射线 射线 亚硝酸等 提示 亚硝酸是化学方法 3 杂交育种 单倍体育种 诱变育种 多倍体育种都在细胞水平上进行操作 提示 杂交育种和多倍体育种可在个体水平上进行操作 判断题 4 培育无子西瓜是利用基因重组的原理 提示 无子西瓜的培养是利用染色体变异的原理 5 运用杂交育种选育新品种时一般从子一代选出 提示 应从子二代或子三代等选出 新知解读 育种过程 以两对相对性状为
6、例 将两个亲本杂交 得到F1再多次自交 逐代选育 直到得到性状不再发生分离的理想纯种 见教材图6 1示意图 如果通过杂交培育杂合子品种 如玉米 需要将杂种一代作为种子 这种方法可充分体现杂种优势 但此方法还需连年育种 培育隐性纯合子时 选取子二代中符合要求的个体即可 知识点1杂交育种 1 杂交育种只应用于进行有性生殖的植物和动物 而诱变育种不仅能应用于有性生殖的植物 也可应用于无性生殖的微生物 2 单倍体育种主要用于进行有性生殖的植物 知识贴士 杂交育种是植物育种的常规方法 其选育新品种的一般方法是 A 根据杂种优势原理 从子一代中即可选出B 从子三代中选出 因为子三代才出现纯合子C 既可从子
7、二代中选出 也可从子三代中选出D 只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种 解析 杂交育种的一般过程 首先亲本杂交产生F1 F1自交产生F2 如果选择的是双隐性性状 则从F2中就可选出 如果需要选择含有显性性状的品种 则需要进一步自交后 从F3或其多次自交后代中选出 所以 杂交育种选育的新品种既可从F2中选出 也可从F3中选出 典题1 C 变式训练1 育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交 培育出了矮秆抗锈病水稻 这种水稻出现的原因是 A 基因突变B 基因重组C 染色体变异D 环境条件的改变 解析 杂交育种的原理是基因重组 B 1 特点 1 提高变异频率 使后代性状较快稳定 2 大幅度改良
8、某些性状 3 诱发产生的变异有利的不多 必须处理大量实验材料 2 意义 创造动植物 微生物新品种 知识点2诱变育种 由于基因突变具有不定向性 有利变异往往不多 所以诱变育种具有一定的盲目性 而且突变个体难以集中多个优良性状 所以需要处理大量的实验材料 工作量大 知识贴士 2016 江苏淮安高三期末 为获得高产抗病小麦 育种工作者用60Co射线照射易感病小麦的种子 鉴定发现了某些抗病植株 下列有关叙述正确的是 A 60Co射线使易感病小麦的种子发生定向变异B 通常取风干的小麦种子或成熟的植株作为处理材料C 这些抗病植株产生的种子可直接用于农业生产D 用60Co射线照射后提高了抗病植株出现的频率
9、典题2 D 解析 变异是不定向的 A项错误 诱变育种需处理分裂旺盛的材料 如萌发的种子或幼苗等 B项错误 该育种方法产生的抗病植株往往不是纯合子 后代会发生性状分离 不宜直接用于农业生产 C项错误 与自然条件相比 60Co射线属于物理诱变因素 可以提高突变率 D项正确 变式训练2 在育种上既要得到更多的变异 又要使后代的变异性状较快地稳定 最好采用 A 单倍体育种B 多倍体育种C 杂交育种D 诱变育种 解析 由题意很容易就可排除B与C两选项 而单倍体育种只能缩短育种年限 迅速获得纯系植株 但不可能得到更多的变异 诱变育种是利用物理的 辐射诱变或激光诱变 或化学的 如秋水仙素 因素来处理植物 使
10、它发生基因突变 创造变异类型 从中选择培育出优良品种 所以诱变育种可提高变异的频率 使后代的变异性状较快地稳定 D 指点迷津 一 几种育种方法的比较 下图所示为5种不同的育种方法 据图回答下列问题 典题3 1 图中A D所示的途径表示 育种 这种方法属于常规育种 一般从F2开始选种 这是因为 A B C所示的途径表示 育种 这两种育种方法中后者的优越性主要表现为 2 B过程常用的方法为 3 E过程所依据的原理是 所用的方法有 育种时需要处理的种子应当是萌发的 而非休眠的 种子 试阐述其原因 杂交 从F2开始发生性状分离 单倍体 明显缩短育种年限 花药离体培养 基因突变 X射线 紫外线 激光照射
11、 亚硝酸 硫酸二乙酯处理 理化因素需各说出一项 种子萌发后进行 细胞分裂 DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响而发生基因突变 4 C F过程常用的试剂是 其作用的原理是 5 由G到H过程中涉及的生物技术有 和 解析 图中的方法1为杂交育种 这种育种方法可操作性最强 但育种周期最长 方法2为单倍体育种 其最大的优点是可以明显缩短育种年限 方法3为诱变育种 这种方法获得新品种的速度最快 但有利变异往往不多 需大量处理供试材料 方法4为多倍体育种 可获得性状改良的多倍体 方法5为基因工程育种 它可克服远缘杂交不亲和的障碍 培育生物新品种 秋水仙素 在细胞分裂 时抑制纺锤体形成 引起染色体数目加倍
12、 基因工程 或DNA重组技术 植物组织培养技术 二 育种方法的选择1 育种方法的选择选择育种方法要根据具体育种目标要求 材料特点 技术水平和经济因素等 进行综合考虑 选择最合适的育种方法 设计相应育种程序 1 若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上 可采用杂交育种 也可利用单倍体育种 2 若要求大幅度改良某一品种 使之出现前所未有的性状 则可利用诱变育种的方法 3 若要求快速育种 则应采用单倍体育种 4 若要求提高品种产量 提高营养物质含量 可运用多倍体育种 5 若要求将不同生物的性状组合到一起 克服远缘杂交不亲和的障碍或定向改变生物体的遗传性状 则应该选择基因工程育种 2 选择育
13、种方法时的注意事项 1 进行杂交育种的个体一定是进行有性生殖的个体 只能进行无性生殖的个体无法通过杂交育种培育新品种 如微生物 2 应注意实验对象是动物还是植物 单倍体育种和多倍体育种不适用于动物 下列有关育种的说法中 正确的是 A 通过杂交育种可获得农作物新品种B 诱变育种只适用于对微生物菌株的选育C 无子番茄通常是用多倍体育种方法获得的D 基因工程育种无法获得抗逆性强的新品种 解析 通过杂交育种实现基因重组 可以获得农作物新品种 诱变育种的原理主要是基因突变 对于原核生物和真核生物都适用 无子番茄通常是用适宜浓度的生长素处理番茄未成熟的果实而获得的 通过改造基因可以获得抗逆性强的新品种 典
14、题4 A 三 生物育种中的三个易混点1 花药离体培养与花粉离体培养的区别植物花的雄蕊包括花丝和花药两部分 花药由花药壁 药隔 花粉粒组成 构成花药壁和药隔的细胞属于体细胞 在花药离体培养过程中 由花药壁 药隔发育成的植株 不是单倍体 花粉离体培养是指把花粉从花药中分离出来 以单个花粉粒作为外植体进行离体培养的技术 由于花粉中染色体组数是正常植物体细胞中的一半 诱导花粉形成愈伤组织或胚状体发育而成的植株都是单倍体 从理论上推断 花药离体培养得到的植株不一定是单倍体 花粉离体培养得到的植株一定是单倍体 所以 花药离体培养 花粉离体培养 本书中如无特殊说明 通过花药培养获得的植株都是单倍体 芥酸会降
15、低菜籽油的品质 油菜由两对独立遗传的等位基因 H和h G和g 控制菜籽的芥酸含量 下图是获得低芥酸油菜新品种 HHGG 的技术路线 已知油菜单个花药由花药壁 2n 及大量花粉 n 等组分组成 这些组分的细胞都具有全能性 据图分析 下列叙述错误的是 典题5 D A 两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B 与 过程相比 过程可能会产生二倍体再生植株C 图中三种途径中 利用花粉离体培养筛选低芥酸植株 HHCG 的效率最高D F1减数分裂时 H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会 解析 分析题图可知 两过程均为细胞脱分化的过程 均需要植物激素来诱导 故A项正确 由于花药由花药壁 2n 和大量花粉
16、 n 等组分组成 由花药壁离体培养成的再生植株为二倍体 故B项正确 利用花粉离体培养成的再生植株为单倍体 再用秋水仙素处理 使其染色体数目加倍 成为可育的纯合子 大大缩短了育种年限 故C项正确 由于H基因所在的染色体与G基因所在的染色体不是一对同源染色体 因此 在减数分裂过程中 两者不会发生联会现象 故D项错误 核心素养 普通小麦中有高秆抗病 TTRR 和矮秆易感病 ttrr 两个品种 控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上 实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验 探究点验证基因突变的实验设计思路 探究矮秆性状出现的原因 案例 请分析回答 1 A组由F1获得F2的方法是 F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占 2 三类矮秆抗病植株中 最可能产生不育配子的是 类 3 A B C三组方法中 最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是 组 原因是 4 通过矮秆抗病 获得矮秆抗病新品种的方法是 获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占 自交 C 基因突变频率低且不定向 秋水仙素 或低温 诱导 染色体加倍 100 5 在一块高秆 纯合子 小麦田中 发现了一株矮秆小麦 请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因
