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杂交育种 与 诱变育种. 锄禾日当午,汗滴禾下土。 谁知盘中餐,粒粒皆辛苦。 ————《悯农》唐•李绅. 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,请分析下面提供的材料,你能根据这些材料设计一套育种方案吗?. 已有的材料: A 纯种的高秆(显性)抗锈病(显性)小麦 ,B 纯种的矮秆不抗锈病小麦, C 水稻的迟熟种子 非生物材料:根据需要自选. 点滴收获之1:杂交育种. 杂交 自交 选种 自交. 一、概念:.
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杂交育种 与 诱变育种
锄禾日当午,汗滴禾下土。 谁知盘中餐,粒粒皆辛苦。 ————《悯农》唐•李绅
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,请分析下面提供的材料,你能根据这些材料设计一套育种方案吗? 已有的材料:A纯种的高秆(显性)抗锈病(显性)小麦,B纯种的矮秆不抗锈病小麦,C水稻的迟熟种子 非生物材料:根据需要自选
点滴收获之1:杂交育种 杂交 自交 选种 自交 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。 基因重组 二、依据原理: 三、常用方法: 四、优点: 将不同个体的优良性状集中到一个个体上 五、缺点: 育种时间长
小试身手! . 小麦 第一代 p AABB×aabb 亲本杂交 ↓ 第二代F1 AaBb 种植F1代,自交 ↓× 第三代F2 A_B_,A_bb,aaB_,aabb 种植F2代, (选矮秆、抗病aaB_),继续自交,期望下代获得纯合体 用纯种高秆抗病(AABB)小麦与纯种矮秆不抗病(aabb)小麦培育 小麦 矮秆抗病
中国黄牛 荷斯坦牛 中国荷斯坦牛 ⅹ
资料:航天技术的发展,使人类利用太空资源的愿望变成了现实。自1987年以来,中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了11次航天育种搭载试验,试验品种达1200多种。资料:航天技术的发展,使人类利用太空资源的愿望变成了现实。自1987年以来,中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了11次航天育种搭载试验,试验品种达1200多种。 航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子,太空环境条件很复杂,与地球表面主要差异是微重力(10-3克~10-6克)、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等,这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变。 据统计,航天育种变异率达4%以上,株高变异为+40cm~-30cm,果重变异达+70%~+100%(蔬菜),生育期变异为+3天~-10天。
番茄:1992年黑龙江农科院搭载“组培大黄”番茄纯系,经4代培育,育出“宇番1号”番茄新品种,亩产达6000千克,比原品种提高50%,维生素C含量为17.83毫克/100克,提高33.3%,可溶性固形物为2.9%,提高70.6%,目前已推广万亩。 白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲种子442粒,培育出太空莲3号等新品种,亩产达120千克,比原品种提高88%,平均粒重2.2克,最大为3.3克(原品种平均粒重为1.1克),超过出口莲子标准。 答案: 1、有新基因产生。 2、微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空。 3、可以提高突变率,或大幅度地改良某些品种。 4、物理因素、化学因素和生物因素。 1、 “宇番1号”和太空莲3号中有没有产生新基因? 2、太空中诱发基因突变的条件有哪些? 3、航天诱变育种有哪些优点? 4、地面上有哪些因素可以诱导生物产生基因突变?
点滴收获之2:诱变育种 一、概念: 利用物理因素(如ⅹ射线、γ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。 基因突变 二、依据原理: 辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种 三、常用方法: 可以提高突变率,加速育种过程,或大幅度地改良某些品种 四、优点: 有利变异少,须大量处理实验材料 五、缺点:
小试身手! 当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时,一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些:生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟,返回地球后,搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。 回答: (1)作物种子从太空返回地面后种植,往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的辐射后,其发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益?,你判断的理由是________________。 (2)试举出这种育种方法的优点: 。 宇宙射线等 基因 不一定 基因突变是不定向的 变异频率高,大幅度改良某些性状
课堂小结 杂交育种 诱变育种 依据原理 基因重组 基因突变 常用 方法 辐射诱变,激光诱变,空间技术育种 杂交 自交 选种 自交 将不同个体的优良性状,集于一个个体上 提高育种频率,加速育种过程,或大幅度改良某些品种 优点 时间长,需及时发现优良品种 有利变异少,需大量处理实验材料 缺点 应用 实例
这些题你会做吗? 1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是: A.基因突变; B.基因自由组合; C.染色体交叉互换: D.染色体变异。 答 [ ] B
2.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:2.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: A、杂交育种 B、诱变育种 C、单倍体育种 D、多倍体育种 答案:[ ] 3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状,其原因是: A、提高了后代的出苗率 B、产生的突变全部是有利的 C、提高了后代的稳定性 D、能提高突变率以供育种选择 答案:[ ] B D
4.60Co是典型的γ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作物新品种,如棉花高产品种“鲁棉1号”,在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。 γ射线处理后主要引起—————,从而产生可遗传的变异。除γ射线外,用于诱变育种的其他物理诱变因素还有———、——————和————————。 答案:基因突变;x射线;紫外线;激光
试试看,你行吗? 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。
方案1: (1)育种名称:杂交育种 (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F2产生这种结果的(所需类型)的几率:3/16。 (5)写出育种的简要过程(可用图解) 高抗ⅹ矮病 F1 高抗 自交F2(高抗、矮抗、高病、矮病)。 (6)简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 将F2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。 生物材料: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 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ⅹ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。
布置作业: 1。课后练习题二、拓展题 2。新课堂同步学习与探究第106页 1、2、3、10、11、12、13、14
多倍体 育种 单倍体 育种 染色体组成倍减少,再加倍 染色体组 成倍增加 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 花药的离体培养,再加倍 器官巨大,提高产量和营养成分 明显缩短育种年限 发育延迟,结实率低 技术复杂且须与杂交育种配合
练一练:花生是自花传粉植物。种子粒大(A)对粒小(a)为显性,含油少(B)对含油多(b)为显性,以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品种和粒小含油多品种(三个品种均为纯合体),育种家期望获得粒大含油多的新品种,为此进行杂交。试回答下列问题:(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本?(2)上述两亲本杂交产生的F1代基因型和表现型是什么?(3)在F2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少? F2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少?
品种A 品种B 原材料 新品种 新品种 ⅹ
b B A a aaBB AABB AAbb 双显性状 单隐单显 双隐性状 单显单隐 AABb aabb AaBb aaBb AaBB Aabb
A A A a a a
× AaBb A-B-,A-bb,aaB-,aabb 黄粒、非糯性 白粒、糯性 (AABB) (aabb) 黄粒、糯性
3、(2003理综高考题)小麦品种是纯合体,生产上用种子繁殖,现要选育矮杆(aa )、抗病(BB)的小麦新品种;马铃薯品种是杂合体(有一对基因杂合即可称为杂合体),生产上通常用块茎繁殖,现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序,以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。(写出包括亲本在内的前三代即可)
马铃薯 第一代 yyRr ⅹ Yyrr 亲本杂交 第二代 YyRr,yyRr,Yyrr,yyrr 种植,选黄肉、 抗 病( YyRr ) 第三代 YyRr用块茎繁殖
小麦 第一代 P AABB ⅹaabb 亲本杂交 第二代 F1 AaBb 种植F1代,自交 第三代 F2 A_B_,A_bb,aaB_,aabb种植F2代,选矮杆、 抗病(aaB_ ),继 续自交,期望下代 获得纯合体
选用纯合亲本杂交 利用现有基因重新组合 选种 连续自交 选育纯种
资料:八倍体小黑麦的培育: 普通小麦是六倍体(AABBDD),体细胞中含有42条染色体,属于小麦属;黑麦是二倍体(RR),体细胞中含有14条染色体,属于黑麦属。两个不同的属的物种一般是难以杂交的,但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因,能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组(ABDR),不可育,必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代,染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组(AABBDDRR),而这些染色体来自不同属的物种,所以称它为异源八倍体小黑麦。
1.下图表示某种农作物品种:①和②两个品系培育出品种⑥的可能方法,请据图回答:1.下图表示某种农作物品种:①和②两个品系培育出品种⑥的可能方法,请据图回答: ①AABB aabb② ⑤AABb AaBb③ Ab④ AAbb⑥ (5)你认为成功率最高且工作量最小的培育品种⑥的途径是————————。(用过程I、II等以及 表示) II I III VI IV V 试试看,你能行吗? (4)品种①直接形成品种⑤的过程需经——————,由品种⑤产生品种⑥的最简便方法是———————。 (3)品种④形成品种⑥经过的过程VI中常用—————处理。 (2)品系④是一种————植株,由品系③经过过程III培养品种④常用的方法是————。 (1)指出下列各种交配方式:由品种①和②培育出③的过程I是——————,由品系③培育出品种⑥经过的过程V是——————。
小有收获之3:多种育种方法的共同应用 1、一个育种过程,可以分别应用多种育种方法达到相同的目的。 2、一个育种过程,可以综合应用多种育种方法,最大限度的为人类服务。
练一练:花生是自花传粉植物。种子粒大(A)对粒小(a)为显性,含油少(B)对含油多(b)为显性,以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品种和粒小含油多品种(三个品种均为纯合体),育种家期望获得粒大含油多的新品种,为此进行杂交。试回答下列问题:(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本?(2)上述两亲本杂交产生的F1代基因型和表现型是什么?(3)在F2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少? F2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少? 粒大含油少品种和粒小含油多品种 AaBb 粒大含油少品种 3/16 1/16