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從雜交育種到基因工程,1.結(jié)合實(shí)例，概述雜交育種的概念和過程。 2.結(jié)合基因突變，闡明人工誘變育種的概念和過程。 3.列表比較雜交育種和誘變育種。,目標(biāo)導(dǎo)讀,,雜交育種和誘變育種的原理和過程。,,重難點(diǎn)擊,,一 雜交育種,二 誘變育種,當(dāng)堂檢測(cè),雜交育種與誘變育種,雜交育種是人們最早掌握的育種方法之一。閱讀教材的“問題探討”，結(jié)合提供的實(shí)例歸納雜交育種的原理和應(yīng)用。,一 雜交育種,1.“問題探討”：已知玉米品種A子粒多、不抗黑粉病，玉米品種B子粒少、抗黑粉病，要培育子粒多、抗黑粉病的玉米品種C，應(yīng)該怎樣做？ 生物的性狀是由 控制的，要想把兩個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)品種上，就應(yīng)該將控制優(yōu)良性狀的 組合到一起，因此要做雜交實(shí)驗(yàn)。,基因,基因,一 雜交育種,2.雜交育種實(shí)例 如圖是用高產(chǎn)不抗病(DDtt)和低產(chǎn)抗病(ddTT)的兩個(gè)小麥品種培育穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)、抗病品種的過程，討論分析： 親代 高產(chǎn)、不抗病 × 低產(chǎn)、抗病 ↓ F1 高產(chǎn)、抗病 ↓?,一 雜交育種,(1)F1高產(chǎn)抗病的小麥的基因型是 ， (能、不能)穩(wěn)定遺傳。 (2)F2中表現(xiàn)型有 4種，比例為 。高產(chǎn)抗病小麥占F2的 。 (3)要提高穩(wěn)定遺傳植株的比例，應(yīng)該選取F2中的 的植株種子繼續(xù) ，淘汰不符合要求的后代，最終獲得高產(chǎn)抗病且穩(wěn)定遺傳的品系，其基因型為 。,DdTt,不能,高產(chǎn)抗病、高產(chǎn)不抗病、低產(chǎn)抗病、低,產(chǎn)不抗病,9∶3∶3∶1,9/16,高產(chǎn)抗病,自交,DDTT,2.雜交育種實(shí)例,(1)概念：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)過 和 ，獲得新品種的方法。 (2)原理： 。 (3)常用流程 選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本→ F1 ……穩(wěn)定遺傳的良種。,( ),,( ),,,F2篩選 (連續(xù)自交),選擇,培育,基因重組,雜交,自交,3.歸納雜交育種的概念、原理和流程,(4)優(yōu)點(diǎn)：可以把多個(gè)品種的 集中在一起。 缺點(diǎn)：育種周期 ，育種篩選過程 ；不能產(chǎn)生______和新性狀。,優(yōu)良性狀,長(zhǎng),復(fù)雜,新基因,3.歸納雜交育種的概念、原理和流程,歸納提煉,幾種雜交育種步驟的區(qū)別 (1)培育常規(guī)的純合子品種 ①培育隱性純合子品種： 選取雙親 子一代 子二代→選出符合要求的優(yōu)良性狀個(gè)體就可以推廣。,(1)培育常規(guī)的純合子品種,(3)對(duì)于進(jìn)行無性繁殖的生物，如馬鈴薯、果樹等，只要獲得該優(yōu)良性狀的個(gè)體，即可通過無性生殖產(chǎn)生優(yōu)良后代，而不必連續(xù)自交。,幾種雜交育種步驟的區(qū)別,活學(xué)活用,1.有兩種純種的小麥，一為高稈(D)抗銹病(T)，另一為矮稈(d)易感銹病(t)，這兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳，現(xiàn)要培育矮稈抗銹病新品種，方法如下：,(1)這種育種方法叫______育種。過程a叫________， 過程b叫______。 (2)過程c的處理方法是_______________________________ ________________________________________。 (3)F1的基因型是________，表現(xiàn)型是____________，矮稈抗銹病新品種的基因型為__________。,(1)雜交 雜交 自交,(2)連續(xù)種植和觀察，直至選出能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種,(3)DdTt 高稈抗銹病 ddTT,解析 將小麥兩個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，培育矮稈抗銹病新品種的方法叫雜交育種。 其中過程a叫雜交，產(chǎn)生的F1的基因型為DdTt，表現(xiàn)型為高稈抗銹病。 過程b叫自交，目的是獲得表現(xiàn)型為矮稈抗銹病的小麥品種(ddT__)，因?yàn)榇诉^程所得后代會(huì)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要經(jīng)過c過程，即連續(xù)自交，直到后代無性狀分離為止。,二 誘變育種,要獲得新基因，使生物獲得新的性狀，大幅度改良品種，還要靠誘變育種的方法。結(jié)合下面的實(shí)例，分析誘變育種的規(guī)律。,實(shí)例 我國(guó)山西省利用輻射育成的“太幅一號(hào)”小麥，比原品種更為耐寒、耐旱和抗病。青霉素的產(chǎn)量最初是很低的，以后交替使用X射線、紫外線等照射和化學(xué)物質(zhì)誘發(fā)突變，結(jié)果選育出了發(fā)酵單位提高了數(shù)千倍的菌株。,1.概念：像上述利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生 ，從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法稱為誘變育種。 2.原理：基因突變 自然突變的頻率 ，而且是 的，較難獲得生產(chǎn)所需要的品種。物理因素或化學(xué)因素能提高基因突變的 ，短時(shí)間內(nèi)獲得更多的 類型。,基因突變,低,不定向,頻率,優(yōu)良變異,二 誘變育種,3.常用方法：運(yùn)用物理的或者化學(xué)的手段處理 或幼苗，誘發(fā) ，從中選出需要的突變個(gè)體，然后進(jìn)行培育推廣。,萌發(fā)的種子,基因突變,二 誘變育種,基因突變往往發(fā)生在DNA復(fù)制的時(shí)期，萌發(fā)的種子或者幼苗有絲分裂旺盛，在間期容易誘發(fā)基因突變。,4.優(yōu)缺點(diǎn) (1)優(yōu)點(diǎn)：①提高變異頻率，加速育種進(jìn)程；② 改良某些性狀。 (2)缺點(diǎn)：①有利變異 ，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料；②誘變的方向和性質(zhì)不能控制，具有 性。,大幅度,少,盲目,二 誘變育種,歸納提煉,1.雜交育種只應(yīng)用于進(jìn)行有性生殖的生物，而誘變育種不僅應(yīng)用于進(jìn)行有性生殖的生物，也可應(yīng)用于進(jìn)行無性生殖的生物。 2.雜交育種主要應(yīng)用于植物和動(dòng)物(如家畜、家禽等)， 而誘變育種主要應(yīng)用于植物和微生物。,3.根據(jù)育種目標(biāo)及要求選擇育種方式,歸納提煉,2.當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。 它們是一些生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了115小時(shí)32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。,活學(xué)活用,請(qǐng)回答下列問題： (1)搭載航天器的植物種子需要做怎樣的處理？說明原因。 _______________________________________________________________________________________。,浸泡種子使其萌發(fā)。因?yàn)槊劝l(fā)的種子細(xì)胞分裂旺盛，易受到太空誘變因素的影響發(fā)生基因突變,2.當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。 它們是一些生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了115小時(shí)32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。,(2)作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)新的變異特征。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中的_________輻射后，其________發(fā)生變異。請(qǐng)預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的新的變異對(duì)人類是否有益？________。你判斷的理由是_____________________。,宇宙射線,基因,不一定,基因突變是不定向的,活學(xué)活用,2.當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。 它們是一些生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了115小時(shí)32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。,(3)遨游太空回到地面后，種植一代發(fā)現(xiàn)沒有所需要的性狀出現(xiàn)，可以隨意丟棄嗎？說明原因。__________________ ______________。,不可以。因?yàn)榭赡?發(fā)生隱性突變,活學(xué)活用,2.當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。 它們是一些生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了115小時(shí)32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。,,課堂 小結(jié),基因重組,基因突變,自交,篩選,輻射,化學(xué),藥劑,優(yōu)良性狀,集中,大幅度改良,年限長(zhǎng),有利,大量處理實(shí),驗(yàn)材料,不確定性,當(dāng)堂檢測(cè),1,2,3,4,1.有兩種柑橘，一種果實(shí)大但含糖量不高，另一種果實(shí)小但含糖量較高，如果想要培育出果實(shí)大且含糖量高的品種，比較簡(jiǎn)單有效的方法是( ) A.嫁接 B.人工誘變 C.雜交育種 D.組織培養(yǎng),5,,1,2,3,4,解析 兩個(gè)品種各具一種優(yōu)良性狀，要想使它們集中于一個(gè)個(gè)體上，據(jù)基因重組的原理，科學(xué)有效的方法是雜交育種；嫁接、組織培養(yǎng)屬于無性繁殖，能保持母本的一切性狀，不能達(dá)到目的；人工誘變能產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新性狀，但過程比較繁瑣。 答案 C,5,1,2,3,4,2.雜交玉米的種植面積越來越廣，農(nóng)民需要購(gòu)買玉米雜交種。不能自留種子來年再種的原因是( ) A.自留種子發(fā)芽率低 B.雜交種都具有雜種優(yōu)勢(shì) C.自留種子容易患病蟲害 D.雜交種的有性繁殖后代會(huì)發(fā)生性狀分離,5,,1,2,3,4,解析 雜交種具有雜種優(yōu)勢(shì)，但雜交種的有性繁殖后代會(huì)發(fā)生性狀分離而不再具有雜種優(yōu)勢(shì)。 答案 D,5,1,2,3,4,3.有一種塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解為無毒物質(zhì)，可以降解，不至于對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的“白色污染”。培育專門“吃”這種塑料的細(xì)菌能手的方法是( ) A.雜交育種 B.單倍體育種 C.誘變育種 D.多倍體育種,5,,1,2,3,4,解析 能分解這種塑料的乳酸菌應(yīng)含有相應(yīng)的酶，控制合成該酶的基因是從無到有的，應(yīng)屬于基因突變。 答案 C,5,1,2,3,4,4.下列關(guān)于育種的敘述中，正確的是( ) A.人工誘變處理可提高作物的突變率 B.誘變育種和雜交育種均可形成新的基因 C.誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀 D.和誘變育種相比，雜交育種可以大幅度地改良某些性狀,5,,1,2,3,4,解析,答案 A,5,1,2,3,4,5.如圖為某野生植物種群(雌雄同花)中甲植株的A基因(扁莖)和乙植株的B基因(缺刻葉)發(fā)生突變的過程。已知A基因和B基因是獨(dú)立遺傳的，請(qǐng)分析該過程，回答下列問題：,5,1,2,3,4,5,(1)簡(jiǎn)述上述兩個(gè)基因發(fā)生突變的過程：_________________ ________________________________________________________________________。,(1)DNA復(fù)制的過程中一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基取代，導(dǎo)致基因的堿基序列發(fā)生了改變,1,2,3,4,5,(2)突變產(chǎn)生的a基因與A基因的關(guān)系是________，a基因與B基因的關(guān)系是________________________________________。 (3)若a基因和b基因分別控制圓莖和圓葉，則突變后的甲、乙兩植株的基因型分別為________、________，表現(xiàn)型分別為________________、________________。,(2)等位基因 非等位基因,(3)AaBB AABb 扁莖缺刻葉 扁莖缺刻葉,1,2,3,4,5,(4)請(qǐng)你利用突變后的甲、乙兩植株作為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)程序，培育出具有圓莖圓葉的觀賞植物品種。 ________________________________________________________________________________________________________。,1,2,3,4,5,解析 由圖可知，這種基因突變是由DNA分子一條鏈上的一個(gè)堿基被取代而引起的基因堿基序列的改變，因此只有以突變鏈為模板復(fù)制產(chǎn)生的DNA分子異常。 突變產(chǎn)生的a基因與A基因的關(guān)系是等位基因，a基因與B基因的關(guān)系是非等位基因。 突變后的甲、乙植株基因型分別為AaBB、AABb，培育出同時(shí)具有兩種優(yōu)良性狀的植株的基因型為aabb，一種思路是兩植株先自交，分別得到aaBB、AAbb的植株，再將其進(jìn)行雜交然后再自交才能達(dá)到目的。另一種是先將甲、乙雜交，種植雜交后代，并分別讓其自交，從自交后代中選擇即可。,1,2,3,4,5,(4)方法一： ①將這兩株植株分別自交； ②選取甲子代中表現(xiàn)型為圓莖缺刻葉(aaBB)植株與乙子代中 表現(xiàn)型為扁莖圓葉(AAbb)植株進(jìn)行雜交，獲得扁莖缺刻葉 (AaBb)植株； ③再讓扁莖缺刻葉植株自交，從子代中選擇圓莖圓葉植株即可(也可用遺傳圖解表示),1,2,3,4,方法二： ①將甲、乙兩植株雜交； ②種植雜交后代，并分別讓其自交； ③分別種植自交后代，從中選擇同時(shí)具有兩種 優(yōu)良性狀的植株,5,