杂交育种与诱变育种1

1、第一节第一节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种一一古代人类的育种方式古代人类的育种方式选择育种选择育种原理：原理： 利用生物的变异，通过长期选择，汰利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。劣留良，培养出优良品种。缺点：缺点：1周期长周期长2可以选择的范围有限可以选择的范围有限二、杂交育种二、杂交育种概念：杂交育种是将两个或多个品种的优良性概念：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，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。获得新品种的方法。想一想：想一想：锈病锈病ddttddttddttddtt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗

2、矮抗 矮不抗矮不抗ddtt矮抗矮抗ddttddtt矮抗矮抗ddtt矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddttddtt杂交杂交自交自交选优选优自交自交f3选优选优原理：原理：基因重组。基因重组。方法：方法：杂交杂交自交自交选优选优自交自交应用：应用：可用于农作物品质的改良、产量的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、家畜的提高，培育新品种；也用于家禽、家畜的育种。育种。荷斯坦牛荷斯坦牛中国黄牛中国黄牛 中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛 荷斯坦牛与我国黄牛荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可的优良种。泌乳期可达达305305天，年产乳量天，年产乳量可达

3、可达6300kg6300kg以上。以上。 如今，我国农田普遍种上如今，我国农田普遍种上了袁隆平研制的杂交水稻。了袁隆平研制的杂交水稻。杂交水稻被世界誉为中华杂交水稻被世界誉为中华民族的民族的“第五大发明第五大发明” 。 袁隆平的杂交水稻引起了袁隆平的杂交水稻引起了世界的关注，印度、越南世界的关注，印度、越南等等20多个国家和地区还引多个国家和地区还引种了杂交水稻。袁隆平的种了杂交水稻。袁隆平的努力，也为解决努力，也为解决世界粮食世界粮食短缺问题短缺问题作出了贡献。作出了贡献。 袁隆平培养杂交水稻过程中袁隆平培养杂交水稻过程中年份年份197820002010种类种类普通水稻普通水稻普通水稻普通水

4、稻&杂交水稻杂交水稻杂交水稻杂交水稻产量产量(吨吨/每公顷）每公顷）3.5单产达到单产达到6.34 预计预计13.5中国于中国于年提出年提出超级杂交水稻培育计划。超级杂交水稻培育计划。推广应用杂交水稻所增产的稻谷每年可养活推广应用杂交水稻所增产的稻谷每年可养活60006000多万多万人口。到人口。到20042004年底止，杂交水稻在中国已累计推广约年底止，杂交水稻在中国已累计推广约3 3亿公顷，增产稻谷约亿公顷，增产稻谷约4.54.5亿吨，成为中国解决粮食问亿吨，成为中国解决粮食问题的题的关键技术关键技术。 优点：优点：能集中位于不同品种中的优良性状。能集中位于不同品种中的优良性状。缺点：缺点

5、：只能利用已有基因的重组，并不能只能利用已有基因的重组，并不能产生新的基因。后代出现性状分离，杂交产生新的基因。后代出现性状分离，杂交进程缓慢，过程复杂。进程缓慢，过程复杂。 杂交育种只能利用已有的基杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造因重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐。繁琐。 杂交育种不能创造新的基杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有因，并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种并且需要时间相对要短

6、的育种方法呢？方法呢？三、诱变育种三、诱变育种概念：利用物理因素（如概念：利用物理因素（如x x射线，紫外线，激光等）射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。基因突变。原理：原理：基因突变基因突变 方法：方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。物空间技术育种。 在作物方面，应用诱变育种我国已培在作物方面，应用诱变育种我国已培育出育出100100多种水稻、小麦、玉米、大豆等多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。优良品种。1 1、用射线和其他诱变剂处理大豆，培育、用射线和其

7、他诱变剂处理大豆，培育成了成了“黑农五号黑农五号”等新品种。这品种含有等新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可提高产量下可提高产量16%16%，含油量提高，含油量提高2.52.5。2 2、诱变育种除了采用常规的诱变育种方、诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用法外，还采用太空育种太空育种。太空育种太空育种主要是利用返回主要是利用返回式卫星和高空气球能达到式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过的高空环境，通过强辐射、强辐射、微重力和高真空微重力和高真空等条件使等条件使植物种子的基因发生基因植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。突

8、变的作物育种新技术。我国已培育成功我国已培育成功许多太空作物：许多太空作物：太空南瓜太空南瓜太空黄瓜太空黄瓜3 3、用于微生物育种：例如青霉素的、用于微生物育种：例如青霉素的选育。选育。19431943年从自然界分离出来的年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素青霉菌只能产生青霉素2020单位单位/ml/ml。后来人们对青霉菌多次进行后来人们对青霉菌多次进行x x射线射线、紫外线紫外线照射以及综合处理，培育成照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到产量已达到50000500006000060000单位单位/ml/ml。 与杂交育种相比，诱变

9、育与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限的特点，谈谈诱变育种的局限性。要克服这些局限性，可采性。要克服这些局限性，可采取什么办法？取什么办法？优点：提高变异的频率，加速育种优点：提高变异的频率，加速育种进程。大幅度地改良某些性状。进程。大幅度地改良某些性状。缺点：难以控制突变方向，无法将缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合，有利性状比较多个优良性状组合，有利性状比较少，需要大量处理实验材料。少，需要大量处理实验材料。办法：扩大诱变后代的群体，增加办法：扩大诱变后代的群体，增加选择机会。选择机会。练习练习 :请写出下面各项培

10、育方法：请写出下面各项培育方法：（1 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）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是 。（2 2）用）用6060co co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是是 。（4 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，）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，这种育种原理本获得了果大、肉厚和维生素含

11、量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于质上属于 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，）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，所用方法是培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育

12、种多倍体育种多倍体育种原原理理常常用用方方法法优优点点缺缺点点基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异（成倍减少）（成倍减少）染色体变异染色体变异（成倍增加）（成倍增加）杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理生物方法处理生物花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体秋秋水仙素处理水仙素处理纯种纯种秋水仙素秋水仙素处理种子处理种子或者幼苗或者幼苗使位于不同使位于不同个体的优良个体的优良性状集中于性状集中于一个个体上一个个体上提高变异频率提高变异频率加速育种进程加速育种进程有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料明显缩短育种明显缩短育种年限，育种时年限，育种时间较短。间

13、较短。技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合各种器官大、各种器官大、营养成分高、营养成分高、抗性强抗性强与杂交育种与杂交育种配合；获得配合；获得的新品种发的新品种发育延迟育延迟育种时间最长育种时间最长 1、杂交育种所依据的原理是什么、杂交育种所依据的原理是什么 a.基因突变基因突变 b.基因自由组合基因自由组合 c.染色体交叉互换染色体交叉互换 d.染色体变异染色体变异 2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的另一个结果是获得另一个结果是获得 a.纯种纯种 b.杂种表现的优势杂种表现的优势 c.基因突变基因突变 d.染色体变异染色体变异 3、

14、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因、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分子结构的育种方法是 a.杂交育种杂交育种 b.诱变育种诱变育种 c.单倍体育种单倍体育种 d.多倍体育种多倍体育种 4、现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良、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：某些农作物的原有性状，其原因是： a.提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率 b.产生的突变全部是有利的产生的突变全部是有利的 c.提高了后代的稳定性提高了后代的稳定性 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 5、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物质含量有所增加。物质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属于倍体草莓的培育成功属于 a.单倍体育种单倍体育种 b.多倍体育种多倍体育种 c.诱变育种诱变育种 d.杂交育种杂交育种 6、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，