1、12 他是一位真正的耕耘者。當他還是一個鄉(xiāng)村教師的時候,已經具有顛覆世界權威的膽識;當他名滿天下的時候,卻仍然只是專注于田疇,淡泊名利,一介農夫,播撒智慧,收獲富足。他畢生的夢想,就是讓所有的人遠離饑餓。喜看稻菽千重浪,最是風流袁隆平。3袁隆平的性格袁隆平的性格4袁隆平培育雜交水稻過程中，他利用了袁隆平培育雜交水稻過程中，他利用了哪一種變異的原理？哪一種變異的原理？5簡述雜交育簡述雜交育種的概念，種的概念，舉例說明雜舉例說明雜交育種方法交育種方法的優(yōu)點和不的優(yōu)點和不足。足。 說出誘變育說出誘變育種在生產中種在生產中的原理的原理,優(yōu)點優(yōu)點和不足和不足討論遺傳和討論遺傳和變異規(guī)律在變異規(guī)律在生產實

2、踐中生產實踐中的應用。的應用。學習目標：學習目標：6高稈（高稈（D D）對矮稈（）對矮稈（d d）為顯性，抗銹）為顯性，抗銹?。ú。═ T）對不抗銹?。ǎΣ豢逛P?。╰ t）為顯性，現(xiàn)有純合的）為顯性，現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的水稻（高稈抗銹病的水稻（DDTTDDTT）和矮稈不抗銹病的）和矮稈不抗銹病的水稻（水稻（ddttddtt），如果你是袁隆平，怎樣才能得），如果你是袁隆平，怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種？用遺傳圖解表示出來。到矮稈抗病的優(yōu)良品種？用遺傳圖解表示出來。探究一：探究一：7第一步第一步：先雜交得到：先雜交得到高抗高抗植株；植株；第二步第二步：將該植株自交得到：將該植株自交得到矮抗矮

3、抗植株；植株；第三步第三步： 將矮抗植株再連續(xù)將矮抗植株再連續(xù)自交自交直至不直至不再發(fā)生性狀分離為止，選出優(yōu)良品種。再發(fā)生性狀分離為止，選出優(yōu)良品種。8DDTTddttDdTtddTt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矮矮抗抗矮抗矮抗 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)9雜交育種雜交育種概念概念：雜交育種是將：雜交育種是將兩個或多個兩個或多個品種的品種的優(yōu)良性狀優(yōu)良性狀通通過過交配交配集中在一起，再經過集中在一起，再經過選擇和培育選擇和培育，獲得，獲得新品新品種種的方法。的方法。原理：原理：基因重

4、組基因重組。方法：方法：雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交優(yōu)點：優(yōu)點：能能集中集中位于位于不同品種不同品種中的中的優(yōu)良性狀優(yōu)良性狀。缺點：缺點：只能利用已有的基因，并只能利用已有的基因，并不能產生新的基因不能產生新的基因。雜交進程緩慢，過程繁瑣。雜交進程緩慢，過程繁瑣。應用：應用：可用于農作物品質的改良、產量的提高，培可用于農作物品質的改良、產量的提高，培育育 新品種；也用于家禽、家畜的育種。新品種；也用于家禽、家畜的育種。10探究二：動物的雜交育種方法探究二：動物的雜交育種方法 假設現(xiàn)有長毛立耳貓（假設現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEEBBEE）和短毛折耳貓（和短毛折耳貓（bbeebbee），你能否培）

5、，你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBeeBBee）？寫出育種方案（圖解）？寫出育種方案（圖解）長毛折耳貓長毛折耳貓短毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓長毛立耳貓11長毛立耳長毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee長折長折 雜交雜交F1間間交配交配長折長折 短折短折長毛立長毛立耳耳BbEeF3長毛立耳長毛立耳BbEe長立長立 長折長折 短立短立 短折短折B_eeB_E_bbE_bbee選優(yōu)選優(yōu)bbee長折長折 短折短折B_eebbee長折長折 短折短折B_eeBb選優(yōu)選優(yōu)測交測交1213中國黃牛中國黃牛中國荷斯坦牛中國荷斯坦牛荷斯坦牛荷斯坦牛1415雜交育種只能利用已

6、有的基因重組，按需雜交育種只能利用已有的基因重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程緩慢，過程出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程緩慢，過程繁瑣繁瑣雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時間雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時間長，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結果，并且長，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結果，并且需要時間相對短的育種方法呢？需要時間相對短的育種方法呢？16 例：我國運用返回式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地例：我國運用返回式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產達面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產達600kg6

7、00kg，最，最高達高達750kg750kg，蛋白質含量增加，蛋白質含量增加8%-20%8%-20%，生長期平均縮短，生長期平均縮短1010天。請回答：天。請回答：（1 1）水稻產生這種變異的來源是：）水稻產生這種變異的來源是： 產生變異的原因是：產生變異的原因是：基因突變基因突變 各種宇宙射線和失重的作用，使基因各種宇宙射線和失重的作用，使基因的分子結構發(fā)生改變。的分子結構發(fā)生改變。 （2 2）這種方法育種的優(yōu)點：）這種方法育種的優(yōu)點： 能提高變異頻率，加速育種進程，并能能提高變異頻率，加速育種進程，并能大幅度改良某些性狀大幅度改良某些性狀 17探究三探究三、誘變育種誘變育種概念概念：利用：

8、利用物理因素物理因素（如（如X X射線，紫外線，激光等）射線，紫外線，激光等）或或化學因素化學因素（如亞硝酸等）處理生物，使生物（如亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生發(fā)生基因突變基因突變。原理：原理：基因突變基因突變 方法：方法：選擇生物材料選擇生物材料誘發(fā)基因突變誘發(fā)基因突變選擇理想類型選擇理想類型培育推廣培育推廣優(yōu)點優(yōu)點：能提高突變率能提高突變率，產生新基因產生新基因；在較；在較短時間短時間內獲內獲得更多的優(yōu)良變異類型。得更多的優(yōu)良變異類型。缺點缺點：難以控制突變方向，無法將多個優(yōu)良性狀組合；難以控制突變方向，無法將多個優(yōu)良性狀組合；有利變異少，須大量處理實驗材料。有利變異少，須大量處理實驗材

9、料。18 在作物方面，應用誘變育種我國已在作物方面，應用誘變育種我國已培育出培育出100100多種多種水稻、小麥、玉米、大豆水稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。等優(yōu)良品種。1 1、用射線和其他誘變劑處理大豆，培育、用射線和其他誘變劑處理大豆，培育成了成了“黑農五號黑農五號”等新品種。這品種含等新品種。這品種含有改變了的酶系，在同樣的施肥和管理有改變了的酶系，在同樣的施肥和管理條件下可條件下可提高產量提高產量16%16%，含油量提高含油量提高2.52.5。19在微生物育種方面在微生物育種方面：例如：例如青霉素青霉素的選育。的選育。19431943年從自然界分離出來的青霉菌只能產年從自然界分離出來的

10、青霉菌只能產生青霉素生青霉素2020單位單位/mL/mL。后來人們對青霉菌多。后來人們對青霉菌多次進行次進行X X射線、紫外線照射以及綜合處理，射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產菌株，目前青霉素的培育成了青霉素高產菌株，目前青霉素的產量已達到產量已達到50000600005000060000單位單位/mL/mL。20誘變育種除了采用常規(guī)的誘變育種方法誘變育種除了采用常規(guī)的誘變育種方法外，還采用外，還采用太空育種太空育種。21來自太空育種的珍奇瓜果來自太空育種的珍奇瓜果2223太空育種花卉仙客來太空育種花卉仙客來24即即將將搭搭載載上上天天的的種種子子25原因：基因突原因：基因突變

11、是隨機不定變是隨機不定向的。向的。 誘變育種誘變育種:局限性：局限性： 誘變育種的誘變育種的方向方向難以掌握難以掌握，誘變體，誘變體難以集中多個理想性狀難以集中多個理想性狀?？朔椒朔椒?:擴大誘變后代的群體擴大誘變后代的群體，增加選擇的機會。，增加選擇的機會。優(yōu)點：優(yōu)點： 能提高突變率，能提高突變率，產生新基因產生新基因；在較；在較短短時間時間內獲得更多的優(yōu)良變異類型。內獲得更多的優(yōu)良變異類型。有利變異性狀少.26基因重組基因重組基因突變基因突變雜交雜交 自交自交 選種選種 自自交交輻射誘變，激光誘變，輻射誘變，激光誘變，空間技術育種空間技術育種將不同個體的優(yōu)良性狀，將不同個體的優(yōu)良性狀

12、，集于一個個體上集于一個個體上提高育種頻率，加速育提高育種頻率，加速育種過程，或大幅度改良種過程，或大幅度改良某些品種某些品種時間長，需及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良時間長，需及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種品種有利變異少，需大量有利變異少，需大量處理實驗材料處理實驗材料依依據(jù)據(jù)原原理理常用常用方法方法優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點應用應用實例實例雜交育種誘變育種課堂小結雜交水稻、黑白花奶雜交水稻、黑白花奶牛牛黑農五號大豆、黑農五號大豆、高產青霉素菌株高產青霉素菌株27 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單倍體育種種處處理理 原原理理 優(yōu)優(yōu)點點 缺缺點點雜交雜交輻射、射輻射、射線線化學藥劑化學藥劑秋水仙素秋水仙素

13、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染色體變異染色體變異可以集中兩可以集中兩個親本的優(yōu)個親本的優(yōu)良性狀良性狀育種年限縮育種年限縮短，改良某短，改良某些性狀些性狀果大，莖稈果大，莖稈粗，營養(yǎng)物粗，營養(yǎng)物豐富豐富年限短，年限短，易穩(wěn)定易穩(wěn)定時間長時間長有利不多，有利不多，需大量處理需大量處理發(fā)育遲，發(fā)育遲，結實低結實低技術復雜技術復雜28例題例題1:請寫出下面各項培育方法請寫出下面各項培育方法（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

14、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，這種育種原理本質上屬于本質上屬于 。（5 5）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是培育出抗倒伏、

15、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、蛋白質含量高的品系，這種方法是早、蛋白質含量高的品系，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29例題例題2 2： 下列表示某種農作物和兩種品種分別培育下列表示某種農作物和兩種品種分別培育出三種品種出三種品種, ,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 aabb AaBb Ab AAaaBBbb AAbb 用和培育所采用的方法用和

16、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藥劑的過程中用化學藥劑_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)點是其優(yōu)點是_. 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30例題例題3 3 ：假設水稻抗?。ǎ杭僭O水稻

17、抗?。≧ R）對感?。ǎΩ胁。╮ r）為顯性，高桿）為顯性，高桿（T T）對矮桿（）對矮桿（t t）為顯性?，F(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培育出穩(wěn)定遺和感病矮桿水稻。為了在較短的年限內培育出穩(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，長出的植株可產生基因型為種子。播種這些種子，長出的植株可產生基因型為_ _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

18、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，其基因型應是從中選擇表現(xiàn)抗病的矮桿植株，其基因型應是_。RT, Rt, rT, r t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 31練習練習4 4：某作物的高稈（：某作物的高稈（A A）對矮稈（）對矮稈（a a）為顯）為顯性，感?。ㄐ?，感?。≧ R）對抗?。ǎ共。╮ r）為顯性。）為顯性。AaAa和和RrRr是是位于非同源染色體上的兩對等位基因。今有高位于非同源染色體上的兩對等位基因。今有高稈抗病和矮稈感

19、病純種，人們希望利用雜交育稈抗病和矮稈感病純種，人們希望利用雜交育種的方法在最少的世代內培育出矮稈抗病新類種的方法在最少的世代內培育出矮稈抗病新類型。應該采取的步驟是：型。應該采取的步驟是：（1 1）_（2 2）_（3 3）_讓高稈抗病與矮桿感病的品種進行雜交得到讓高稈抗病與矮桿感病的品種進行雜交得到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群體中選出矮桿抗病的植株32（1 1）如何運用雜交育種方法利用以上）如何運用雜交育種方法利用以上3 3個品種獲得基個品種獲得基因型為因型為aabbddaabbdd的植株？（用文字簡要描述獲得過程即的植株？（用文字簡要描述獲得過程即可）可）

20、 A A和和B 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 C雜交，雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為得到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為aabbddaabbdd的種子，該種子可長成的種子，該種子可長成aabbddaabbdd植株植株 （2 2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為為aabbddaabbdd的植株最少需要的植株最少需要多少年多少年？4 4年年33核心要點突破核心要點突破不同育種目的下雜交育種的基本步不同育種目的下雜交育種的基本步驟及特點驟及特點(以兩對相對性狀為例以兩對相對性狀為例)1

21、培育雜合子品種培育雜合子品種在農業(yè)生產上，可以將雜種一代作為種子直在農業(yè)生產上，可以將雜種一代作為種子直接利用，如水稻、玉米等。接利用，如水稻、玉米等。(1)基本步驟：選取雙親基本步驟：選取雙親P(、 )雜交雜交F1。(2)特點：高產、優(yōu)質、抗性強，但種子只能特點：高產、優(yōu)質、抗性強，但種子只能種一年。種一年。342培育純合子品種培育純合子品種(1)培育隱性純合子品種的基本步驟：培育隱性純合子品種的基本步驟：選取雙親選取雙親P(、 )雜交雜交F1自交自交F2選出表現(xiàn)型符合要求的個體種植推廣。選出表現(xiàn)型符合要求的個體種植推廣。(2)培育雙顯純合子或一隱一顯純合子品種的培育雙顯純合子或一隱一顯純合

22、子品種的基本步驟：基本步驟：選取雙親選取雙親P(、 )雜交雜交F1自交自交F2選 出 表 現(xiàn) 型 符 合 要 求 的 個 體 自 交選 出 表 現(xiàn) 型 符 合 要 求 的 個 體 自 交F3選出穩(wěn)定遺傳個體推廣種植。選出穩(wěn)定遺傳個體推廣種植。(3)特點：操作簡單，但需時較長。特點：操作簡單，但需時較長。353.單倍體育種單倍體育種P DDTTddtt F1 DdTt 花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)單倍體植株單倍體植株(DT、Dt、dT、dt) 人工誘導加倍人工誘導加倍 淘汰高桿易染銹病、淘汰高桿易染銹病、 選矮稈抗病的個體（選矮稈抗病的個體（ddTT）高桿抗病、矮稈易染銹病高桿抗病、矮稈易染銹病 個

23、體（個體（DDTT、DDtt、ddtt） 采收種子留種采收種子留種 3637(2)過程過程c的處理方法是的處理方法是_。(3)F1的基因型是的基因型是_，表現(xiàn)型是，表現(xiàn)型是_，矮稈抗銹病新品種的基因型應是矮稈抗銹病新品種的基因型應是_?！緡L試解答嘗試解答】(1)雜交雜交自交雜交雜交自交(2)篩選篩選和連續(xù)自交，直至選出能夠穩(wěn)定遺傳的矮稈抗和連續(xù)自交，直至選出能夠穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種銹病新品種(3)DdTt高稈抗銹病高稈抗銹病ddTT38【解析解析】過程過程a叫做雜交。叫做雜交。 產生的產生的F1基因型為基因型為DdTt，表現(xiàn)型為高稈抗銹病。過程，表現(xiàn)型為高稈抗銹病。過程b叫做自交，叫做自

24、交，目的是獲取表現(xiàn)型為矮稈抗銹病的小麥品種目的是獲取表現(xiàn)型為矮稈抗銹病的小麥品種(ddT)，因為此過程所得后代會發(fā)生性狀分離，因為此過程所得后代會發(fā)生性狀分離，所以要想得到穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病植株必須經所以要想得到穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病植株必須經過過c，即篩選和連續(xù)自交，直至后代無性狀分離。，即篩選和連續(xù)自交，直至后代無性狀分離?！咎揭?guī)尋律探規(guī)尋律】雜交育種的目的是得到能夠穩(wěn)雜交育種的目的是得到能夠穩(wěn)定遺傳的定遺傳的“新品種新品種”，從基因型上看是純合子。，從基因型上看是純合子。該方法常用于同一物種內的個體間雜交或親緣該方法常用于同一物種內的個體間雜交或親緣關系較近的不同物種之間雜交，也可與多倍

25、體育關系較近的不同物種之間雜交，也可與多倍體育種相結合，如蘿卜和甘藍的雜交。種相結合，如蘿卜和甘藍的雜交。39 普通小麥中有高稈抗病普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈和矮稈易感病易感病(ttrr)兩個品種，控制兩對性狀的基因兩個品種，控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗：不同的方法進行了如下三組實驗：40請分析回答：請分析回答：(1)A組由組由F1獲得獲得F2的方法是的方法是_，F(xiàn)2矮稈抗矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占_。(2)、三類矮稈抗病植株中，最可能產生三類矮稈抗病植株中，最

26、可能產生不育配子的是不育配子的是_類。類。(3)A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮稈抗病三組方法中，最不容易獲得矮稈抗病小麥品種的是小麥品種的是_組，原因是組，原因是_。41(4)通過矮稈抗病通過矮稈抗病獲得矮稈抗病小麥新品種的獲得矮稈抗病小麥新品種的方法是方法是_。獲得的矮稈抗病植。獲得的矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占株中能穩(wěn)定遺傳的占_。(5)在一塊高稈在一塊高稈(純合子純合子)小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥。請設計實驗方案探究該矮稈性狀出現(xiàn)稈小麥。請設計實驗方案探究該矮稈性狀出現(xiàn)的可能原因的可能原因(簡要寫出所用方法、結果和結論簡要寫出所用方法、結果和結論)。42【嘗試解答嘗試解答】(1)自交自交2/3(2)(3)C基因突變頻率低且不定向基因突變頻率低且不定向(4)秋水仙素秋水仙素(或低溫或低溫)誘導染色體加倍誘導染色體加倍100%(5)將矮稈小麥與高稈小麥雜交，如果子一代將矮稈小麥與高稈小麥雜交，如果子一代為高稈，子二代高稈為高稈，子二代高稈矮稈矮稈31(或出現(xiàn)性或出現(xiàn)性狀分離狀分離)，則矮稈性狀是基因突變造成的，否，則矮稈性狀是基因突變造成的，否則，矮稈性狀是環(huán)境引起的?；驅捫←渼t，矮稈性狀是環(huán)境引