第1节杂交育种与诱变育种

1、1复习复习一、可遗传的变异分为一、可遗传的变异分为_、_和和_，单倍体育种和多倍体育，单倍体育种和多倍体育种依据的是种依据的是_变异变异二、单倍体育种和多倍体育种各有什么优二、单倍体育种和多倍体育种各有什么优点和缺点？点和缺点？基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异染色体染色体单倍体育种：缩短育种年限、获得纯种，但高度不育单倍体育种：缩短育种年限、获得纯种，但高度不育,方方法复杂法复杂,成活率低成活率低多倍体育种：器官较大，营养物质含量高，但发育迟缓、多倍体育种：器官较大，营养物质含量高，但发育迟缓、结实率低结实率低生物变异在育种方面还有什么应用？生物变异在育种方面还有什么应用？

2、2第第1 1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种第第6 6章章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程31.1.能举出说出生物变异在育种上应用的实例能举出说出生物变异在育种上应用的实例2.2.能简述杂交育种和诱变育种的原理、优点与局限性。能简述杂交育种和诱变育种的原理、优点与局限性。3.3.能对各种育种方法进行全面的比较能对各种育种方法进行全面的比较4.4.能运用遗传和变异原理，设计可行的实验方案进行能运用遗传和变异原理，设计可行的实验方案进行育种育种4我们知道：我们知道：家猪是由古代的野猪驯化而成的，目前的家猪是由古代的野猪驯化而成的，目前的猪的品系很多，如猪的品系很多，如鸡是由古代

3、的原鸡驯化而成的，目前的鸡鸡是由古代的原鸡驯化而成的，目前的鸡的品系也很多，如的品系也很多，如你知道，我们的祖先是如何驯化这些动物你知道，我们的祖先是如何驯化这些动物的吗？它的原理是什么？的吗？它的原理是什么？5（一）原理：利用生物的遗传与变异（一）原理：利用生物的遗传与变异（二）方法：保留优良性状个体、淘汰劣（二）方法：保留优良性状个体、淘汰劣质个体质个体（三）优点：能培育出优良品种（三）优点：能培育出优良品种（四）不足：周期长、可选择的范围有限（四）不足：周期长、可选择的范围有限如何能在相对较短时间内把生物的不同的如何能在相对较短时间内把生物的不同的优良性状结合起来，形成优良品种呢？优良性

4、状结合起来，形成优良品种呢？6小麦高秆（小麦高秆（D）对矮秆（）对矮秆（d）为显性，高杆）为显性，高杆小麦易倒伏，影响产量；小麦易倒伏，影响产量；抗锈病（抗锈病（T）对不抗锈病（）对不抗锈病（t）为显性。）为显性。现有纯合的高秆抗锈病的小麦（现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和）和矮秆不抗锈病的小麦（矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），怎样才能），怎样才能得到矮秆抗锈病的优良品种（得到矮秆抗锈病的优良品种（ddTT）？）？锈病锈病7（一）原理：基因重组（控制不同性状的基（一）原理：基因重组（控制不同性状的基因重新组合）因重新组合）（二）方法与过程（二）方法与过程以下是杂交育种的参考方案：以下是

5、杂交育种的参考方案：杂交杂交 高抗高抗DDTT DDTT 矮不抗矮不抗ddttddtt 高抗高抗DdTtDdTt第一年第一年8 高抗高抗DdTtDdTtddTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTTddTT矮抗矮抗ddTTddTTddTTddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTtddTTddTT自交自交选优选优自交自交F F3 3选优选优思考思考: :要培育出一个能稳定遗传的植物品种要几要培育出一个能稳定遗传的植物品种要几年？年？ddTtddTt矮抗矮抗第二年第二年第三年第三年再自交、选再自交、选优优优良性状均为隐性的需要优良性状均为隐性的需要_年年优良性状

6、为显性的一般需要优良性状为显性的一般需要_年以上年以上259如果要尽快获得能稳定遗传的矮杆抗病小如果要尽快获得能稳定遗传的矮杆抗病小麦，可采用以前所学的什么方法？麦，可采用以前所学的什么方法？单倍体育种单倍体育种10试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法 假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEE）和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（bbeebbee），你能否培），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBee）？写出育种方案（图解）。）？写出育种方案（图解）。长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫11长毛立耳长毛立耳

7、短毛折耳短毛折耳BBEEBBEEbbeebbee长毛立耳长毛立耳BbEeBbEe长毛立耳长毛立耳 BbEeBbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBbeeBBeeBBeeBBeeBBeeBbeeBbeebbeebbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交亲本不同的亲本不同的F F1 1间交配间交配选优选优测交测交 F F3 3长折长折 短折短折思考：要培育出思考：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的动物品种至少的动物品种至少要几年？要几年？第第一一年年第第二二年年接下来能自交吗？采用什么方接下来能自交吗？采用什么方式判断是否纯合子？式判断是否纯

8、合子？纯种纯种杂种杂种12131.1.什么叫杂交育种？什么叫杂交育种？ 将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，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。再经过选择和培育，获得新品种的方法。2.2.杂交育种依据的遗传学原理是什么？杂交育种依据的遗传学原理是什么？基因重组。基因重组。3.3.常用的方法是什么？常用的方法是什么？杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交 4.4.杂交育种有什么优点？杂交育种有什么优点？将不同个体的优良性状集中到一个个体上。将不同个体的优良性状集中到一个个体上。结合上述几个实例，请总结以下有关杂交育种的问题？结合上述几个实例

9、，请总结以下有关杂交育种的问题？如果是靠有性生殖？（显性纯化；隐性-直接选取1415中国黄牛中国黄牛中国荷斯中国荷斯坦牛坦牛国外荷斯坦国外荷斯坦弗里生牛弗里生牛16 杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。不能创造新的基因。杂交后代会出现分离现象，育种进杂交后代会出现分离现象，育种进程缓慢，过程复杂。程缓慢，过程复杂。 杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间较长，杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间较长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对较那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对较短的育种方法呢？短的育种方法

10、呢？17 资料：航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望变成了资料：航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望变成了现实。自现实。自19871987年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了飞船进行了1111次航天育种搭载试验，试验品种达次航天育种搭载试验，试验品种达1 2001 200多种。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（境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（10103 3克克10106 6克）、克）、宇宙射线、重粒

11、子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合宇宙射线、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。作用使生物产生基因突变。 据统计，航天育种变异率达据统计，航天育种变异率达4 4以上，株高变异为以上，株高变异为30cm 30cm 40cm40cm，果重变异达，果重变异达7070100100（蔬菜），生育期变异为（蔬菜），生育期变异为3 3天天1010天。天。18空间生命科学：高真空(108pa)微重力(104g)强辐射1920神舟六号神舟六号211.1.请你给诱变育种下一个合理的定义。请你给诱变育种下一个合理的定义。 利用物理因素（如利用物理因素（如X X射线、射线、射

12、线、紫外线、激光等）或射线、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的育种方法。发生基因突变的育种方法。2.2.依据什么原理依据什么原理? ?基因突变。基因突变。3.3.常用的方法有哪些？常用的方法有哪些？辐射诱变、激光诱变、辐射诱变、激光诱变、空间技术育种。空间技术育种。中国首批太空实验育种动物诞生中国首批太空实验育种动物诞生二、诱变育种二、诱变育种人工诱导的基因突变都是有利的吗？为什么？人工诱导的基因突变都是有利的吗？为什么？22优点优点： 1、提高突变的、提高突变的频率频率； 2、能产生、能产生

13、新的基因新的基因，大幅度地，大幅度地改良某些性状改良某些性状； 3、较短时间内能获得稳定遗传的个体（、较短时间内能获得稳定遗传的个体（缩短育缩短育种时间种时间）。）。缺点缺点：1 1、难以、难以控制突变方向控制突变方向，具有一定的，具有一定的盲目性盲目性； 2 2、有利个体不多，需要、有利个体不多，需要大量的处理生物材料，大量的处理生物材料，再进行选培养。再进行选培养。23杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种依据依据原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点应用应用实例实例基因重组基因重组基因突变基因突变染色体数目变异染色体数目变异染色体数目变染色体数目变异异

14、杂交杂交辐射诱变，激光辐射诱变，激光诱变，空间技术诱变，空间技术育种育种用秋水仙素处理用秋水仙素处理萌发的种子或幼萌发的种子或幼苗苗花药离体培养花药离体培养提高突变频率，提高突变频率，加速育种过程，加速育种过程，或大幅度改良某或大幅度改良某些品种些品种将不同个体的优良性将不同个体的优良性状集中于一个个体上状集中于一个个体上抗病植株的抗病植株的育成育成自交后代不发生自交后代不发生性状分离，可缩性状分离，可缩短育种年限短育种年限(2(2年年) )器官较大，营器官较大，营养物质含量高养物质含量高发育延迟，发育延迟，结实率低结实率低有利变异少有利变异少, ,需需大量处理实验大量处理实验材料材料时间长，

15、需及时发时间长，需及时发现优良品种现优良品种三倍体无子西瓜、三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦八倍体小黑麦青霉素经射线、青霉素经射线、紫外线照射以及紫外线照射以及综合处理后，培综合处理后，培育出青霉素产量育出青霉素产量很高的菌株很高的菌株小麦高杆（易倒伏）抗小麦高杆（易倒伏）抗锈病的纯种与矮杆（抗锈病的纯种与矮杆（抗倒伏）易染锈病的纯种倒伏）易染锈病的纯种进行杂交，培育出矮杆进行杂交，培育出矮杆抗锈病小麦品种抗锈病小麦品种高度不育高度不育, ,方法方法复杂复杂, ,成活率低成活率低241.1.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的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（

16、育种方法是（ ）A.A.杂交育种杂交育种 B.B.诱变育种诱变育种C.C.单倍体育种单倍体育种 D.D.多倍体育种多倍体育种 2.2.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物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（的原有性状，其原因是（ ）A.A.提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率 B.B.产生的突变全部是有利的产生的突变全部是有利的C.C.提高了后代的性状稳定性提高了后代的性状稳定性 D.D.能提高突变率以供育种选择能提高突变率以供育种选择 B BD D253.3.当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航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。在太空周游种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了了115115小时小时3232分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将分钟，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。继续对它们进行有关试验。回答：回答：（1 1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的）作物种子从太空返