杂交育种到诱变育种

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,学习目标：1简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。（简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。）2举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。3讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。学习重点：遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。学习难点：杂交育种和诱变育种的优点和局限性。,确立目标,远在古代，美洲印第安人选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离的条件下种植的，经过精心的管理和认真选育，不仅穗大选育出来粒饱，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。,资料1,方法,（汰劣留良）,局限,选择范围有限，育种周期长,选择育种,资料2,小麦的高产（A）对低产(a)是显性，不抗病（B）对抗病(b)是显性.现有高产不抗病和低产抗病的两种纯系小麦品种。你能否设计一个育种步骤怎样才能得到高产抗病的优良品种（AAbb)？请你写出育种的步骤；用遗传图解表示出育种过程。,试一试：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,！,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、比植物杂交育种所需年限短。,优点,常用方法,依据原理,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,将不同个体的优良性状集中到一个个体上,一杂交育种,可用于农作物品质的改良、产量的提高，培育新品种；也用于家禽、家畜的育种。,应用：,2013年9月7日,袁隆平,一个属于中国也属于世界的名字他发起的“第二次绿色革命”给整个人类带来了福音。,袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。1995年当选为中国工程院院士。被誉为“杂交水稻之父”。,袁隆平杂交水稻,中国黄牛,中国荷斯坦牛,荷斯坦牛,泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。,局限：,利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新基因；杂交后代会发生性状分离育种进程缓慢，过程复杂。,杂交育种的优点是明显的，但是在实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型，以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足。,思考与讨论,杂交育种不能创造新的基因。,替代方法,杂交育种所需时间要长,二诱变育种,原理：,基因突变,方法：,物理方法(紫外线、射线、失重等)或化学方法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型,创造新的基因，可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。,优点：,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。,概念：,诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用太空育种。,太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过强辐射、微重力和高真空等条件使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。,我国已培育成功许多太空作物：,应用,粒大亩产最高达750kg蛋白质含量增加8%-20%生长期平均缩短10天,水稻产生这种变异的来源是_，产生变异的原因是_。,基因突变,各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。,航天育种水稻,局限：,诱发突变的方向难以控制，突变体很难集中多个优良性状；突变多害少利，要克服这些缺点就要扩大诱变后代的群体，以增加选择的机会。这样需大量处理实验材料，工作量大。,诱变育种有什么缺点（从基因突变的特点方面考虑）?可采取什么办法克服这些缺点？,（应用）现在如果有水稻的某迟熟（AA）品,（应用）现在如果有水稻的某迟熟（AA）品种，那么我们有什么好办法快速得到早熟（aa）品种？试用流程图的形式写出育种方法。,人工诱变+单倍体育种,早熟品种(aa),迟熟品种(AA),杂合子(Aa),幼苗（A）,幼苗（a）,迟熟品种(AA),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：,D,随堂过关检测,基因重组,基因突变,染色体变异,杂交自交选优自交,物理方法化学方法,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,花药离体培养，秋水仙素处理,产生新基因；育种年限缩短；提高变异频率。,可以集中两个亲体的优良性状,年限短，易稳定,器官较大，营养物质含量高,发育延迟，结实率低,有利变异少，需大量处理实验材料,育种进程缓慢，过程复杂,高度不育，方法复杂，成活率低,三、几种育种方法的比较,下列实例所依据的原理分别是（）我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种二倍体植株的花药离体培养，并用秋水仙素处，使之成为纯合子乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上A.基因重组、基因突变、染色体变异B.基因突变、基因重组、染色体变异C.基因突变、染色体变异、基因重组D.基因重组、染色体变异、基因突变,D,随堂过关检测,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。（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。,单倍体育种,诱变育种,多倍体育种,诱变育种,杂交育种,2、下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、品种的示意图，试分析回答：AABBEAb-DAaBbFAabb-aabbGAAaaBBbb-（1）用和培育所采用的D和F步骤分别是和。其应用的遗传学原理是。（2）用培育所采用的E和H步骤分别是和。其应用的遗传学原理是。（3）用培育所采用的G步骤是。其遗传学原理是。,H,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素处理幼苗,染色体变异（单倍体育种）,秋水仙素处理幼苗,染色体变异（多倍体育种）,袁隆平（杂交水稻专家）2000年国家最高科学技术奖2004年十大感动中国人物之一颁奖辞：他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师时，已具有颠覆世界权威的胆识；当他名满天下时，却仍专注于田畴。淡薄名利，一介农夫，播撒智慧，收获富足。他毕生的梦想，就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪，最是风流袁隆平。详情,2020年6月6日星期六,16,补充：下图表示以某种农作物（1）和（2）两个品种为基础，培育（4）（5）（6）（7）四个品种的过程。根据右图，回答下列问题：（1）用（1）和（2）培育出（5）所采用的方法和分别称为和，其培育出（5）所依据的原理是。,巩固练习,杂交,自交,基因重组,2020年6月6日星期六,17,补充：右图表示以某种农作物（1）和（2）两个品种为基础，培育（4）（5）（6）（7）四个品种的过程。根据右图，回答下列问题：（2）由（3）培育出（4）的常用方法是；由（4）培育出（5）的方法称，其优点是。,巩固练习,花药离体培养,人工诱导染色体加倍,缩短育种年限,2020年6月6日星期六,18,补充：右图表示以某种农作物（1）和（2）两个品种为基础，培育（4）（5）（6）（7）四个品种的过程。根据右图，回答下列问题：（3）由