1、1616亿亿“中国威胁论中国威胁论”粮食短缺粮食短缺危机危机培育农作培育农作物新品种物新品种是种方法是种方法成成 果果 + + 展展 望望乳汁中含有人生长乳汁中含有人生长激素的牛激素的牛( (阿根廷阿根廷) )诗经诗经中有记载：中有记载：“种之黄茂种之黄茂” ” 西汉的西汉的氾胜之书氾胜之书中，中，“取麦种，候熟可取麦种，候熟可获，择穗大强者获，择穗大强者” ” 问题探讨问题探讨 水稻有高杆和矮杆，高秆水稻有高杆和矮杆，高秆D D对矮杆对矮杆d d为显性。为显性。水稻抗锈病水稻抗锈病T T对感锈病对感锈病d d为显性。现有高杆抗锈为显性。现有高杆抗锈病和矮杆不抗锈病的两纯系品种。你用什么方病和
2、矮杆不抗锈病的两纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又能法能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？把双方的缺点都去掉？ F F3 3思考：要培育出思考：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品种至少的植物品种至少要几年？要几年？杂交杂交自交自交选优选优自交自交选优选优通过有性生殖，使不同的优良性状组合通过有性生殖，使不同的优良性状组合到后代的一个个体中，从而选育出优良到后代的一个个体中，从而选育出优良品种的方法。品种的方法。指基因型不同的个体杂交产生的杂交一指基因型不同的个体杂交产生的杂交一代，在适应能力等方面优于两个亲本的代，在适应能力等方面优于两个
3、亲本的现象。现象。杂种优势杂种优势杂交育种杂交育种不同育种目的的杂交育种的基本步骤及不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点特点培育杂合子品种培育杂合子品种杂种优势的利用杂种优势的利用在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等接利用，如水稻、玉米等a a基本步骤：选取双亲基本步骤：选取双亲P(P(、)杂交杂交F1F1。b b特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种一年。一年。a a培育隐性纯合子品种的基本步骤培育隐性纯合子品种的基本步骤 选取双亲选取双亲PP杂交杂交F1F1自交自交F2F2选选表现型符合要
4、求的个体种植推广。表现型符合要求的个体种植推广。b b培育双显纯合子或隐培育双显纯合子或隐显纯合子品种的基本显纯合子品种的基本步骤步骤 选取双亲选取双亲PP杂交杂交F1F1自交自交F2F2选出选出表现型符合要求的个体自交表现型符合要求的个体自交F3F3选出选出稳定遗传的个体推广种植。稳定遗传的个体推广种植。c c特点：操作简单，但需要的时间较长。特点：操作简单，但需要的时间较长。培育纯合子品种培育纯合子品种试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长立长立 长折长折 短立短立 短折短折短毛折耳短毛折耳长毛立耳长毛立耳BBEE
5、bbee长毛立耳长毛立耳 BbEeBbeeBBeeBBeeBBeeBBeeBbeeBbeebbeebbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 F F3 3长毛立耳长毛立耳 BbEe长折长折 短折短折长折长折 短折短折中国黄牛中国黄牛中国荷斯坦中国荷斯坦牛牛荷斯坦荷斯坦牛牛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。缺点缺点优点优点常用方法常用方法依据原理依据原理概概 念念 将两个或多个品种的优良性状通将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。培育，获得新品种的方
6、法。基因重组基因重组杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交 将不同个体的优良性状集中到一个个将不同个体的优良性状集中到一个个体上体上育种时间长育种时间长点滴收获之点滴收获之1 1：杂交育种：杂交育种思考与讨论思考与讨论杂交育种杂交育种不能创造不能创造新的基因。新的基因。杂交育杂交育种所需种所需时间要时间要长长诱变育种诱变育种原理：原理： 基因突变基因突变 方法：方法： 物理方法物理方法( (紫外线、紫外线、射线、失重等射线、失重等) )或化或化学方法学方法( (亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等) )处理植株，处理植株，再选择符合要求的变异类型再选择符合要求的变异类型 应用应用: :农作
7、物新品种的培育农作物新品种的培育，新品种具有抗，新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如病力强、产量高、品质好等优点。如“黑农五号黑农五号”大豆，产量提高了大豆，产量提高了16%16%，含，含油量比原来提高了油量比原来提高了2.5%2.5%。 诱变育种除了采用常规的诱变育种方诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用法外，还采用太空育种太空育种。太空育种太空育种主要是利主要是利用返回式卫星和高用返回式卫星和高空气球能达到的高空气球能达到的高空环境，通过空环境，通过强辐强辐射、微重力和高真射、微重力和高真空空等条件使植物种等条件使植物种子的基因发生基因子的基因发生基因突变的作物育种新突变的
8、作物育种新技术。技术。我国已培育成功我国已培育成功许多太空作物：许多太空作物：粒大粒大亩 产 最 高 达亩 产 最 高 达750kg750kg蛋白质含量增加蛋白质含量增加8%-20%8%-20%生长期平均缩短生长期平均缩短1010天天 水稻产生这种变异的来源是水稻产生这种变异的来源是_ _ _，产生变异的原因是产生变异的原因是_ _ _ _。 基因突变基因突变 各种宇宙射线和失重的作用，使基因各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。的分子结构发生改变。 航天育种水稻航天育种水稻随随 堂堂 检检 测测育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物物的原
9、有性状，其原因是诱变育种的原有性状，其原因是诱变育种( () )A A提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率B B提高了后代的遗传稳定性提高了后代的遗传稳定性C C产生的突变大多是有利的产生的突变大多是有利的 D D能提高突变率以供育种选择能提高突变率以供育种选择D D出苗率的大小是由种子胚的活性决出苗率的大小是由种子胚的活性决定的定的 后代遗传稳定后代遗传稳定性是由性是由DNADNA稳定稳定性等决定的性等决定的 因突变具有低频性因突变具有低频性和多方向性等特点和多方向性等特点 空间生命科学：空间生命科学：高真空高真空(108pa)(108pa)微重力微重力(104g)(104g)强辐射强辐射(
10、 (尤其是危尤其是危害性极大的害性极大的HZEHZE）1 1、作物育种、作物育种1 1、作物育种、作物育种20092009年春节联欢晚会上，航天英雄们手捧年春节联欢晚会上，航天英雄们手捧经过太空育种的太空花，给全国人民拜年。经过太空育种的太空花，给全国人民拜年。下列相关叙述正确的是下列相关叙述正确的是 ( )( ) A. A.培育太空花依据的基本原理是基因重培育太空花依据的基本原理是基因重组组 B.B.太空育种一定会出现人类需要的新品太空育种一定会出现人类需要的新品种种 C.C.太空花的性状是可以遗传的太空花的性状是可以遗传的 D.D.可以从太空花的紫色花瓣中提取紫色可以从太空花的紫色花瓣中提
11、取紫色蛋白用蛋白用 作染料作染料 C C随堂过关检测随堂过关检测2 2、用于微生物育种、用于微生物育种：中间为青霉菌，周中间为青霉菌，周围是细菌。围是细菌。19431943年年2020单位单位/mL/mL20002000年年 5 5万万6 6万单位万单位/mL/mL紫外线、紫外线、X X光光等等两种育种方式的比较两种育种方式的比较类类型型杂交育杂交育种种人工诱变人工诱变育种育种单倍体育单倍体育种种多倍体多倍体育种育种原原理理常常用用方方法法将具有将具有不同不同优良性优良性状的状的两亲本两亲本杂交杂交用物理或化用物理或化学学的方法处理的方法处理萌发的种子萌发的种子或幼苗或幼苗花药离体花药离体培养
12、；诱培养；诱导染色体导染色体加倍加倍用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使位于使位于不同个不同个体的优体的优良性状良性状集中于集中于一个个一个个体上体上提高变异提高变异频率加速频率加速育种进程育种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量营养含量高高育种时育种时间长间长有利变异有利变异少需大量少需大量处理供试处理供试材料材料技术复杂，技术复杂，需与杂交育需与杂交育种和多倍体种和多倍体育种配合育种配合只适用只适用于植物于植物基因基因突变突变染色染色体组体组成倍成倍减少减少染色染色体组体组成倍成倍增加增加基因基因重组重组培育矮培育矮抗小麦抗小麦培育青培
13、育青霉霉素高产素高产菌株菌株三倍体三倍体无子无子西瓜的西瓜的培育培育培育矮培育矮抗小麦抗小麦几种主要育种方法的比几种主要育种方法的比较较 下列实例所依据的原理分别是下列实例所依据的原理分别是 （ ） 我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种育出超级水稻品种二倍体植株的花药离体培二倍体植株的花药离体培养，并用秋水仙素处，使之成为纯合子养，并用秋水仙素处，使之成为纯合子乘宇乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大的大 一倍以上一倍以上 A.A.基因重组、基因突变、染色体变异基因重组、基因突变、染色体变异
14、 B.B.基因突变、基因重组、染色体变异基因突变、基因重组、染色体变异 C.C.基因突变、染色体变异、基因重组基因突变、染色体变异、基因重组 D.D.基因重组、染色体变异、基因突变基因重组、染色体变异、基因突变D D随堂过关检测随堂过关检测考考 点点 自自 测测（20102010* *益阳模拟）可获得无子西瓜、青霉素高益阳模拟）可获得无子西瓜、青霉素高产菌株、矮秆抗病小麦和无子番茄的方法分别产菌株、矮秆抗病小麦和无子番茄的方法分别是（是（ ）诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 单单倍体育种倍体育种多倍体育种多倍体育种 生长素处理生长素处理A. A. B. B. C. C. D. D. B B阶
15、阶 段段 小小 结：结：选择育种选择育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种特点：在自然产生的变异中选择特点：在自然产生的变异中选择局限：不能把位于两个品种的优局限：不能把位于两个品种的优良性状集良性状集 于一身于一身主要优点：有目的地把位于两主要优点：有目的地把位于两个品种的优个品种的优 良性状良性状集于一身集于一身局限：不能产生新的基因局限：不能产生新的基因主要优点：能产生新基主要优点：能产生新基因因局限：该方法具有一定局限：该方法具有一定的盲目性的盲目性均不能实均不能实行种间的行种间的基因交流基因交流 对下列有关实例形成原理的解释，正对下列有关实例形成原理的解释，正确的是确的是 （ ） A.
16、A.无子番茄的获得是利用了多倍体育无子番茄的获得是利用了多倍体育种原理种原理 B.B.培育无子西瓜利用了单倍体育种原培育无子西瓜利用了单倍体育种原理理 C.C.培育青霉素高产菌株是利用了基因培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理突变原理 D.“D.“多利多利”羊获得是利用了杂交育种羊获得是利用了杂交育种原理原理 C C随堂过关检测随堂过关检测生长生长素促素促进果进果实发实发育育染色染色体变体变异异三倍三倍体体细胞核移植技术培细胞核移植技术培育出的克隆羊育出的克隆羊在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分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：子结构的育种方法是： A A、杂
17、交育种、杂交育种 B B、诱变育、诱变育种种 C C、单倍体育种、单倍体育种 D D、多倍体、多倍体育种育种 答案：答案： B B随堂过关检测随堂过关检测 现代农业育种专家采用诱变育种的方现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些法改良某些农作物的原有性状，其原因是：农作物的原有性状，其原因是： A A、提高了后代的出苗率、提高了后代的出苗率 B B、产生的突变全部是有利的、产生的突变全部是有利的 C C、提高了后代的稳定性、提高了后代的稳定性 D D、能提高突变率以供育种选择、能提高突变率以供育种选择 答案：答案： D D随堂过关检测随堂过关检测 6060CoCo是典型的是典型的放射源，可用
18、于作物诱放射源，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，如棉花高产品种作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉鲁棉1 1号号”，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。 射线处理后主要引起射线处理后主要引起，从而产，从而产生可遗传的变异。除生可遗传的变异。除射线外，用于诱变育射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还有种的其他物理诱变因素还有、和和。 基因突基因突变变x x射射线线紫外紫外线线激激光光随堂过关检测随堂过关检测如图是植物育种方式的简要概括图，请据如图是植物育种方式的简要概括图，请据图回答：图
19、回答：典典 例例 师师 说说如图是植物育种方式的简要概括图，请据如图是植物育种方式的简要概括图，请据图回答：图回答：表示的育种方法称为表示的育种方法称为_，这种育，这种育种方式种方式的目的是的目的是_._.杂交育杂交育种种将两个或多个品种的优良性状通过交配集中将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起在一起如图是植物育种方式的简要概括图，请据如图是植物育种方式的简要概括图，请据图回答：图回答：同上述同上述育种方式比较，育种方式比较，育种育种方式的优方式的优越性主要表现在越性主要表现在_。明显缩短育种年明显缩短育种年限限如图是植物育种方式的简要概括图，请据如图是植物育种方式的简要概括图，请据图
20、回答：图回答：方法所运用的原理是方法所运用的原理是_。过程过程常用常用_处理萌发的处理萌发的种子或幼苗。种子或幼苗。基因突基因突变变秋水仙素秋水仙素( (或低或低温温) )如图是植物育种方式的简要概括图，请据如图是植物育种方式的简要概括图，请据图回答：图回答：过程过程使用的生物技术是使用的生物技术是_，该，该育种方育种方式的最大优点是式的最大优点是_转基因技转基因技术术按照人们的意愿直接按照人们的意愿直接定向定向改变生物性状改变生物性状( (目的性目的性强、强、育种周期短、克服远育种周期短、克服远缘杂缘杂交不亲和的障碍交不亲和的障碍) ) 为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、为提高农作物的
21、单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提供的材料，每小组设计一套育种方案：供的材料，每小组设计一套育种方案：已有的材料：已有的材料：A A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，纯种，B B小麦的矮秆不抗锈病纯种，小麦的矮秆不抗锈病纯种，C C水稻的迟熟水稻的迟熟种子种子 非生物材料：根据需要自选非生物材料：根据需要自选（1 1）育种名称：）育种名称： （2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料： （3 3）
22、希望得到的结果：）希望得到的结果： （4 4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率）预计产生这种结果的（所需类型）的几率（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解） （6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。生物材料：生物材料：A A小麦的高秆（显性）抗锈病（显小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，性）纯种，B B小小 麦的矮秆不抗锈病纯种，麦的矮秆不抗锈病纯种，C C水稻的迟熟种子水稻的迟熟种子 非生物材料：非生物材料：根据需要自选根据需要自选方案方案1 1：（1 1）育种名称：）育种名称：杂交杂交育种育种（2 2）所选择的生物
23、材料：）所选择的生物材料：A A、B B。（3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果：矮秆抗锈病矮秆抗锈病。（4 4）预计）预计F F2 2产生这种结果的（所需类型）的产生这种结果的（所需类型）的几率：几率：3/163/16。（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）高抗高抗矮病矮病 F1 F1 高抗高抗 自交自交 F F2 2（高抗、矮抗、高（高抗、矮抗、高病、矮病）病、矮病）。（6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 将将F F2 2矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离为止。纯
24、到基本不分离为止。方案方案2 2：（1 1）育种名称：）育种名称：单倍体单倍体育种育种（2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料：A A、B B。（3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果：矮秆抗锈病矮秆抗锈病。（4 4）预计产生这种结果的（所需类型）的几）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：率：1/41/4。（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）高抗高抗矮病矮病 F F1 1高抗高抗 F F1 1花药离体培养花药离体培养 单倍体植株，再经秋水仙单倍体植株，再经秋水仙素处理，染色体加倍成为纯合的高抗、矮抗、素处理，染色体加倍成为纯合的高抗、矮抗、高病、矮病
25、植株高病、矮病植株。（6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。挑选矮秆抗锈病的植株即可。挑选矮秆抗锈病的植株即可。方案方案3 3：（1 1）育种名称：）育种名称：诱变诱变育种育种（2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料：C C。（3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果：早熟水稻早熟水稻。（4 4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：极低或不出现极低或不出现。（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理（或用太空飞船搭载）水稻，使之产生基因突（或用太空飞船搭载）水稻，使之产生基因突变变。（6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。将处理的水稻种植下去，进行观察，选择矮秆将处理的水稻种植下去，进行观察，选择矮秆抗倒伏的水稻，并纯化。抗倒伏的水稻，并纯化。作作 业业世纪金榜世纪金榜 P205-213 P205-213自行复习基因工自行复习基因工程程
