杂交育种与诱变育种

第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种,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）？,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,F3,思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？,4年,一、杂交育种,杂交育种是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。,1.概念：,3.方法,杂交自交选优自交,2.原理：,基因重组,4.应用,(1)在农业生产中：改良作物品质，提高农作物单位面积产量,杂交水稻：从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决600万人的粮食问题。,泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。,荷斯坦牛,中国黄牛,中国荷斯坦牛,（2）在家畜、家禽育种中的应用,优点：将不同个体中的优良性状集中到一个个体上,缺点：育种时间长，过程繁琐；只能利用已有的基因重组，不能产生新基因。,（1）分析上述杂交过程，杂交育种有哪些优点？（2）能否有新的基因和新的性状产生？（3）从杂交后代可能出现的各种类型及育种时间来看，杂交育种有哪些缺点？,思考与讨论,注意：1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交。2、动物比植物杂交育种所需年限短。,杂种优势,基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如骡子。,特点：杂种优势在F1代表现最明显，F2代以后逐渐减弱。因此需要年年育种,如果要培育出新的基因和新的性状，应该怎样做？,诱变育种,重达300斤的太空南瓜,太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比,二、诱变育种,基因突变,3.什么因素会诱发基因突变？物理因素有：化学因素有：,紫外线、X射线、激光等,亚硝酸、硫酸二乙酯等,1.概念：,利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。,2.原理：,4.方法：,萌发的种子人工诱变种植变异株优良性状种植,“黑农五号”大豆,黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5%，大豆产量提高了16%。,4.应用,青霉菌高产菌株的选育,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。,4.应用,（1）与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？（2）基因突变的特点有哪些？联系基因突变特点，谈谈诱变育种的局限性。（3）要想克服这些局限性，可以采取什么办法？,优点：提高基因突变频率，产生新基因；在较短的时间内获得更多的优良变异类型。,不足：有利变异少；难以控制突变方向；要大量处理实验材料。,思考与讨论,单倍体育种,还有什么育种方法有可能缩短育种年限，使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用？,思维拓展,秋水仙素处理幼苗,高杆抗病矮杆易感病,F1,花药离体培养,单倍体植株幼苗,正常植株,选择,符合要求的品种,DDTT,ddtt,DdTt,1DT:1Dt:1dT:1dt,1DDTT：1DDtt：1ddTT：1ddtt,ddTT矮抗,单倍体育种方法,依据原理：,染色体变异,育种年限：2年,注意：育种的方法有多种，各有各的优点实际应用的时候要合理的有机结合各种方法，高效的达到目的。,例题、如果水稻的某迟熟（AA)品种,那么我们有什么好办法快速的得到早熟（aa）品种？,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：,基因重组,杂交自交选优自交,将不同个体的优良性状集中于一个个体上,育种时间长，不能产生新基因,基因突变,用物理或化学因素处理生物,提高变异频率，产生新基因，加速育种进程,具有不定向性；有利变异少，需大量处理实验材料,染色体变异,花药离体