从杂交育种到诱变育种学习教案

1、会计学1从杂交育种从杂交育种(z jio y zhn)到诱变育种到诱变育种第一页，共18页。 原理：利用生物的变异，通过长期选择原理：利用生物的变异，通过长期选择(xunz)(xunz)， 汰劣留良，培养出优良品种。汰劣留良，培养出优良品种。 不足：育种周期长，不足：育种周期长， 可选择可选择(xunz)(xunz)的范围有限。的范围有限。一、古代人类的育种方式一、古代人类的育种方式(fngsh)选选择育种择育种第1页/共17页第二页，共18页。二、杂交育种二、杂交育种(z jio y zhn)1 1、概念、概念(ginin(ginin) )杂交育种是将两个或多个杂交育种是将两个或多个(du

2、)品种的优良性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。得新品种（稳定遗传）的方法。3 3、方法：、方法：杂交杂交 自交自交 ( (选优选优 自交自交) )若干次若干次 纯纯种种2 2、原理：、原理：基因重组基因重组第2页/共17页第三页，共18页。5 5、不足：杂交育种只能利用已有基因的重组，、不足：杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能产生新的基因；杂种后代出按需选择，并不能产生新的基因；杂种后代出现现(chxin)(chxin)分离现象，育种进程缓慢，过程复分离现象，育种进程缓慢，过程复杂。杂。4

3、 4、应用：可用于农作物品质的改良、应用：可用于农作物品质的改良(giling)(giling)、产量的提高，培育新品种；也用于家禽、家畜的产量的提高，培育新品种；也用于家禽、家畜的育种。育种。第3页/共17页第四页，共18页。 例如：如何利用纯种的高秆抗锈病例如：如何利用纯种的高秆抗锈病(DDRR)(DDRR)和矮秆和矮秆不抗锈病不抗锈病(ddrr)(ddrr)的水稻植株获得优良性状且能稳定的水稻植株获得优良性状且能稳定(wndng)(wndng)遗传的品种。遗传的品种。第一步：先杂交得到第一步：先杂交得到(d do)高抗植株；高抗植株；第二步：让高抗植株自交，后代出现性状分离，从中第二步：

4、让高抗植株自交，后代出现性状分离，从中选择矮抗植株；选择矮抗植株；第三步：将矮抗植株连续自交直至不再发生性状分离第三步：将矮抗植株连续自交直至不再发生性状分离为止。为止。P DDRR ddrr F1 DdRr第4页/共17页第五页，共18页。F1:DdRrD_R_, D_rr , ddR_, ddrrF2连续自交直至连续自交直至到不再发生性到不再发生性状分离为止状分离为止ddRR(矮抗矮抗) 像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种必须连续必须连续(linx)(linx)自交自交4 45 5代后种子才相对较纯代后种子才相对较纯，育种年限至少，育种年限至少5

5、5年。年。第5页/共17页第六页，共18页。杂种优势：杂种优势： 是指基因型不同是指基因型不同(b tn)(b tn)的亲本相互杂的亲本相互杂交产生的杂种一代，在生长势、生活力、繁交产生的杂种一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。杂种优势在状上优于两个亲本的现象。杂种优势在F1F1代代表现最明显。例如：我国劳动人民用马（表现最明显。例如：我国劳动人民用马（6464条染色体）和驴（条染色体）和驴（6262条染色体）杂交获得体条染色体）杂交获得体力强大，耐力好的杂种力强大，耐力好的杂种骡（骡（6363条染色体条

6、染色体）。）。 杂种优势主要利用杂种优势主要利用(lyng)(lyng)杂种杂种F1F1代的代的优良性状，并不要求遗传上的稳定。需年年优良性状，并不要求遗传上的稳定。需年年制种。如水稻和玉米的杂优种，每年农科站制种。如水稻和玉米的杂优种，每年农科站都有供应。都有供应。第6页/共17页第七页，共18页。三、诱变三、诱变(yu (yu bin)bin)育种育种（1 1）概念：人工利用物理因素（如）概念：人工利用物理因素（如X X射线、射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸酸、硫酸(li sun)(li sun)二乙酯等）来处理生物，二乙酯等）

7、来处理生物，使生物发生基因突变。使生物发生基因突变。（2 2）优点：能提高突变率，产生新基因；在较）优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多的优良变异短时间内获得更多的优良变异(biny)(biny)类型。类型。（3 3）应用）应用农作物新品种的培育农作物新品种的培育，新品种具有抗病力强，新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如、产量高、品质好等优点。如“黑农五号黑农五号”大大豆，产量提高了豆，产量提高了16%16%，含油量比原来提高了，含油量比原来提高了2.5%2.5%。第7页/共17页第八页，共18页。 诱变诱变(yu bin)(yu bin)育种除了采用常规的诱变育种除了

8、采用常规的诱变(yu bin)(yu bin)育种方法外，还采用太空育种。育种方法外，还采用太空育种。太空育种主要是利用返回式太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高卫星和高空气球能达到的高空环境，通过强辐射空环境，通过强辐射(fsh)、微重力和高真空等条件使、微重力和高真空等条件使植物种子的基因发生基因突植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。变的作物育种新技术。我国已培育成功我国已培育成功(chnggng)许多许多太空作物：太空作物：第8页/共17页第九页，共18页。太空太空(tikng)椒椒 普通普通椒椒第9页/共17页第十页，共18页。用于微生物育种：例如青霉素高产菌株的选

9、育。用于微生物育种：例如青霉素高产菌株的选育。19431943年从自然界分离出来的青霉菌只能年从自然界分离出来的青霉菌只能(zh nn)(zh nn)产生青霉素产生青霉素2020单位单位/mL/mL。后来人们对青霉菌多次进。后来人们对青霉菌多次进行行X X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目霉素高产菌株，目前青霉素的产量前青霉素的产量已达到已达到50000500006000060000单位单位/mL/mL。中间为青霉菌，周围是细菌。中间为青霉菌，周围是细菌。第10页/共17页第十一页，共18页。（4 4）局限性：诱变育种的方向）局限性

10、：诱变育种的方向(fngxing)(fngxing)难以掌难以掌握，诱变体难以集中多个理想性状。握，诱变体难以集中多个理想性状。（5 5）克服）克服(kf)(kf)方法：要想克服方法：要想克服(kf)(kf)这些这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。的机会。原因：基因突原因：基因突变是随机变是随机(su j)不定向的。不定向的。讨论：怎样克服？讨论：怎样克服？ 除了杂交育种和诱变育种之外我们前面还除了杂交育种和诱变育种之外我们前面还学过什么育种方式？学过什么育种方式？第11页/共17页第十二页，共18页。萌发的种子萌发的种子(zhng zi

11、)、幼苗、幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理(chl)染色体加倍染色体加倍(ji bi)、不分离、不分离多倍体多倍体（1 1）方法）方法： 用用秋水仙素秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗（2 2）原理：）原理：秋水仙素能秋水仙素能抑制纺锤体形成抑制纺锤体形成。人工诱导多倍体育种人工诱导多倍体育种:第12页/共17页第十三页，共18页。二倍体植株二倍体植株(zhzh)(zhzh)单倍体植株单倍体植株(zhzh)(zhzh)人工诱导人工诱导(yudo)(yudo)染色体染色体加倍加倍恢复成二倍体植株恢复成二倍体植株（纯合体）（纯合体）自交自交纯合体纯合体单倍体育种的过程：单倍体育种的过程：

12、花药离体培养花药离体培养（秋水仙素或低温处理幼苗）（秋水仙素或低温处理幼苗）优点：优点：明显缩短育种年限；自交后代不会发生性状分离。明显缩短育种年限；自交后代不会发生性状分离。AaBbAABB aaBB AAbb aabbAB aB Ab ab第13页/共17页第十四页，共18页。例如：有两个纯种小麦，一个是高秆（例如：有两个纯种小麦，一个是高秆（D D）能抗）能抗病（病（T T）；另一种是矮秆（）；另一种是矮秆（d d），易染锈病（），易染锈病（t)t)，如何培育如何培育(piy)(piy)成符合生产要求的新品种？成符合生产要求的新品种？如果进行杂交育种如果进行杂交育种(z jio y zh

13、n)需几需几年，如何进行？年，如何进行？P 高秆抗锈病高秆抗锈病(xibng)(DDTT) X 矮秆易染锈病矮秆易染锈病(xibng)（ddtt)F1 高秆抗锈病高秆抗锈病(DdTt) F2 高、抗高、抗 高、易染高、易染 矮秆抗锈病矮秆抗锈病 矮、易染矮、易染自自 交交 自自 交交 F3 矮秆抗锈病矮秆抗锈病(ddTT) DTDttddTddtt第14页/共17页第十五页，共18页。P 高秆抗锈病高秆抗锈病(xibng)(DDTT) 矮秆易染锈病矮秆易染锈病(xibng)（ddtt)F1 高秆抗锈病高秆抗锈病(xibng)(DdTt) 花粉(hufn)（DT、dT、Dt、dt) 花药离花药离

14、 体培养体培养 纯种矮秆抗锈病纯种矮秆抗锈病(ddTT ) 单倍体植株单倍体植株 （DT、dT、Dt、dt) 秋水仙秋水仙 素处理素处理 （染色体加倍）（染色体加倍）如果采用单倍体育种，则需几年？如何进行？如果采用单倍体育种，则需几年？如何进行？ 几年时间？几年时间？第15页/共17页第十六页，共18页。 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基因(jyn)重组重组基因突变基因突变(j yn t bin)染色体变异染色体变异(biny)（成倍（成倍减少）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

15、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水仙秋水仙素处理素处理纯种纯种秋水仙素秋水仙素处理处理使位于不同个体使位于不同个体的优良性状集中的优良性状集中于一个个体上于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，需有利变异少，需大量处理供试材大量处理供试材料料明显缩短育种年明显缩短育种年限，育种时间较限，育种时间较短。短。技术复杂，需与杂交技术复杂，需与杂交育种配合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配与杂交育种配合；获得的新合；获得的新品种发育延迟品种发育延迟育种时间最长育种时间最长第16页/共17页第十七页，共18页。No