1、第六章 从杂交育种到基因工程,第1节 杂交育种和诱变育种,1.简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种的方法和不足 2.举例说明诱变育种在生产上的应用 3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用,首先回顾孟德尔杂交实验二，再提出这两种表现性不同于亲本的基因型分别有哪几种？进入本节杂交育种相关知识点的学习；结合形象的图片，植物杂交育种和动物杂交育种的过程分析对比，明确二者之间的区别与联系，使内容呈现更为清晰明了；接着对介绍当前科技前沿取得的成果，进而激发学生学生学习的热情，同时通过问题引领指出杂交育种的不足。展示科学两则科技前沿材料；让学生从材料阅读中获取新知识，后呈现南瓜育种的材料，使学生了解学生杂
2、交育种的不足。最后通过课堂总结及课堂检测，完善内化课堂知识。 通过教材前面的知识回顾，结合植物杂交育种和动物杂交育种的概典型案例，以问题导思、材料分析、比较综合等多种方法的，结合材料设置相关问题，层层深入，以此遗传和变异规律在生产实践中的应用这一重点内容；杂交育种和诱变育种的优点和局限性，是本节内容的难点，通过知识回顾导入其概，然后典型案例和资料分析，设计问题对二者进行比较分析，并总结规律，由此突破这一难点内容。,在两对相对性状的豌豆杂交实验中，出现了哪两种不同与亲本的个体？ 这两种表现型不同于亲本的个体的基因型分别哪有几种？,小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显
3、性，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，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？用遗传图谱表示出来.,以下是杂交的育种参考方案, 高抗 矮不抗, 高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,矮抗 矮不抗,ddTt,ddTT,杂交,F 3,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）？写出育种方案（图解）,长毛折耳猫,短毛折耳猫,长毛立耳猫,长立 长折 短立 短折,Bbee,BBee,BBee,Bbee,bbee,bbe
4、e,长折,短折,长折,短折,杂交,长折,短折,1、动物杂交育种中理想个体的获得不用通过逐代自交，可改为测交。 2、比植物杂交育种所需年限短。,我国科学家袁隆平多年来一直致力于杂交水稻的研究，取得了骄人的成绩。我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。水稻产量从原来的每公顷4500多千克增加到7500千克。从1976年到1998年，累计增产粮食3.5亿吨，平均每年多解决约6000万人的粮食问题。近年来，全国杂交水稻年种植面积24亿亩左右，全中国年增产的稻谷可以养活7000多万人口。7000万意味着什么？每个人都能掂出其中分量。,中国黄牛,中国荷斯坦牛,荷斯坦牛,中国荷斯坦牛是将国外的荷斯坦弗里生牛引种后
5、，与我国黄牛进行杂交和选育，逐渐形成的优良品种。这种牛的泌乳期可达305d，年产乳量可达6300kg以上。,一、概念：,将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。,二、依据原理：,基因重组,三、常用方法：,四、优点：,将不同个体的优良性状集中到同一个个体上,五、缺点：,育种时间长,杂交育种,杂交育种只能利用已有的基因重组，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，育种进程缓慢，过程繁琐。,杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？,杂交育种的优点是很明显的，但在实际中出现的
6、各种类型，杂交操作中，以及育种时间等方面，会遇到不少困难。请从杂交后代分析育种方法可能出现的不足。,1.太空莲3号中有没有产生新基因？ 2.诱发基因突变的条件有哪些？ 3.诱变育种有哪些优点？ 4.有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？,来自星星的南瓜,有新基因产生,微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空,可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种,物理因素、化学因素和生物因素,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。,与杂交育种相比
7、，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？,一、概念：,利用物理因素（如射线、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。,二、依据原理：,基因突变,三、常用方法：,辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种,四、优点：,可以提高突变率，加速育种过程，大幅度地改良某些品种,产生前所未有的性状。,五、缺点：,变异不定向，有利变异少，须大量处理实验材料,诱变育种,黑龙江农科院的60Co射线温室,农作物新品种的培育 新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如“黑农五号”大豆，产量提高了16%，含油量
8、比原来提高了2.5%。,用于微生物育种 例如青霉素的选育。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5000060000单位/mL。,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，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
9、、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,1.请写出下面各项培育方法： （1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是 。 （2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是 。 （3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。,单倍体育种,诱变育种,多倍体育种,（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于 。 （5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。 （6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子
10、，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。,诱变育种,杂交育种,诱变育种,2.为提高农作物的单产量，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：,已有的材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B小麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选,（1）育种名称： （2）所选择的生物材料： （3）希望得到的结果： （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率 （5）写出育种的简要过程（可用图解） （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。,生物材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显
11、性）纯种，B小 麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选,方案2： （1）育种名称：单倍体育种 （2）所选择的生物材料：A、B。 （3）希望得到的结果：矮秆抗锈病。 （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：1/4。 （5）写出育种的简要过程（可用图解） 高抗矮病 F1高抗 F1花药离体培养 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、高病、矮病植株。 （6）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。,方案3： （1）育种名称：诱变育种 （2）所选择的生物材料：C。 （3）希望得到的结果：早熟水稻。 （4）预计产生这种结果的（所需
12、类型）的几率：极低或不出现。 （5）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（或用太空飞船搭载）水稻，使之产生基因突变。 （6）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，选择矮秆抗倒伏的水稻，并纯化。,育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。,如果水稻的某迟熟（AA)品种, 我们有什么好办法快速的得到早熟（aa）品种？,灵活创新、实际应用,人工诱变 + 单倍体育种,早熟品种(aa),当年就可以培育出优良新品种！,迟熟品种 (AA),杂合子 (Aa),幼苗 （A）,幼苗 （a）,迟熟品种(AA),时间：,
