第1节杂交育种与诱变育种

1、第章第章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程原理：利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。不足：育种周期长，选择的范围有限。袁隆平（杂交水稻之父）袁隆平（杂交水稻之父）20002000年国家最高科学技术奖；年国家最高科学技术奖；20042004年十大感动中国人物之一。年十大感动中国人物之一。颁奖辞：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。F1 DdRr例如：如何利用纯种的高秆抗锈病(DDRR

2、)和矮秆不抗锈病(ddrr)的水稻植株获得优良性状且能稳定遗传的品种。P DDRR ddrr D_R_, D_rr , ddR_, ddrrF2自交像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种必须连续自交45代后种子才相对较纯，育种年限至少4年。杂交选优选优ddRR(矮抗)/ddRr(矮抗)/ddrr自交第一步：让高秆抗病与矮杆感病的品种进行杂交得到F1第二步：F1自交得到F2第三步：在F2群体中选出矮杆抗病的植株。中国荷斯坦牛：荷斯坦弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达 305天，年产乳量可达6300kg以上。练习：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

3、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）长毛立耳 短毛折耳BBEEbbee杂交长毛立耳BbEeF1间交配长毛立耳BbEe长立 长折 短立 短折Bbee/BBee选优测交F3Bbeebbee长折 短折长折 短折BBeebbee长折 短折长折 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（稳定遗传）的方法。广义的杂交育种包括获得杂种优势的杂种。利用自由组合定律实现基因重组。使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。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

4、的育种。杂交自交（选优自交）若干次纯种 育种进程缓慢，所需时间较长，过程复杂，只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交,杂交后代易出现性状分离，不能克服远缘杂交不亲合的障碍。有没有能出现意想不到的结果，产生新基因的育种方法呢？思考与讨论思考与讨论杂交育种的优点是很明显的，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，分析比较杂交育种方法的不足。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。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐。1)概念：人工利用物理因素（如X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

5、物，使生物发生基因突变。5)应用：农作物新品种的培育:新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如“黑农五号”大豆，产量提高了16%，含油量比原来提高了2.5%。4)优缺点：诱变育种的突出优点是：提高变异的频率，产生了新基因，加速育种进程。在较短时间内获得更多的符合人类需要的优良变异类型，大幅度地改良某些性状。缺点：无法将多个优良性状组合，诱变育种的方向难以掌握，有利变异少，诱变体难以集中多个理想性状。2)方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变3)意义：创造动植物、微生物新品种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、

6、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。4)应用：用于微生物育种：例如青霉素的选育。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。 杂交育种诱变育种 多倍体育种单倍体育种处理杂交辐射、射线化学药剂秋水仙素花药离体培养原理基因重组基因突变染色体变异优点可以集中两个亲本的优良性状育种年限缩短，改良某些性状果大，茎秆粗，营养物丰富年限短，易稳定缺点时间长有利不多，需大量处理发育迟，结实低高度不育，弱小比较各种育种的方法1、下

7、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：（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_（3）用培育所采用的G步骤是_ 。其遗传学原理是_。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）2、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

8、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_。（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是_。单倍体育种 诱变育种 多倍体育种 诱变育种 杂交育种 诱变育种3、现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于3对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形3对性状。请回答：（1）如何运用杂交育种方法利用以上3个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要多少