必修2 61诱变育种杂交育种(复习)

1、 概念：概念：将两个或多个品种的将两个或多个品种的_性状通过杂交集中在一起，性状通过杂交集中在一起，再经过选择和培育，从而获得再经过选择和培育，从而获得 _的方法的方法 原理：原理： _ 方法：方法：两个或多个品种间进行杂交、选择、培育，得到新品种两个或多个品种间进行杂交、选择、培育，得到新品种 优点：优点：能够将优良性状通过交配能够将优良性状通过交配_到一起到一起, ,操作简单。操作简单。 缺点：育种缺点：育种_，杂交后代会出现分离现象，不能创造新，杂交后代会出现分离现象，不能创造新基因，局限于同种或亲缘关系较近的个体。基因，局限于同种或亲缘关系较近的个体。 应用：应用：改良作物品质，提高农

2、作物单位面积产量的常规方法，改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法，也可以用于农作物、家畜家禽的育种也可以用于农作物、家畜家禽的育种优良优良新品种新品种基因重组基因重组集中集中周期长周期长一、杂交育种一、杂交育种不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点 1培育杂合子品种培育杂合子品种 在农业生产上，可将杂交一代作为种子直接利用，在农业生产上，可将杂交一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。如水稻、玉米等。 (1)基本步骤基本步骤： 选取双亲选取双亲P(、)杂交杂交F1。 (2)特点特点： 高产、优质、抗性强，但要每年制种。高产、优质、抗性强，但要每年制

3、种。杂种优势杂种优势:指指基因型基因型不同的亲本个体相互杂交产生不同的亲本个体相互杂交产生的的杂种第一代杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等性、产量和品质等一种或多种一种或多种性状上优于两个亲本性状上优于两个亲本的现象。的现象。2 2培育纯合品种培育纯合品种（1 1）培育隐性纯合子品种的基本步骤）培育隐性纯合子品种的基本步骤选取双亲选取双亲P(P(、)杂交杂交F1F1自交自交F2F2选出表现选出表现型符合要求的个体种植推广型符合要求的个体种植推广（2 2）培育双显纯合子或隐显纯合子的基本步骤）培育双显纯合子或隐显纯合子的基本步骤选取双亲选取双

4、亲P(P(、)杂交杂交F1F1自交自交F2 F2 选出表选出表现型符合要求的个体自交现型符合要求的个体自交F3 F3 选出稳定选出稳定遗传的个体种植推广遗传的个体种植推广（3 3）特点：）特点： 操作简单操作简单 ，但需要的时间较长，但需要的时间较长 例例11小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆（选育矮秆（aaaa）、抗病（）、抗病（BBBB）的小麦新品种；马铃）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉

5、（YyYy）、抗病（）、抗病（RrRr）的马铃薯新品种。请分别设计）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）。（写出包括亲本在内的前三代即可）。即时训练即时训练小麦小麦第一代第一代 AABBaabb 亲本杂交亲本杂交 第二代第二代 F1 AaBb 种植种植F1代，自交代，自交 第三代第三代 F2 A_B_、A_bb、aaB_、aabb 种植种植F2代，选矮秆、代，选矮秆、 抗病（抗病（aaB_），），

6、继续自交，期望下继续自交，期望下 代获得纯合体代获得纯合体 马铃薯马铃薯第一代第一代 yyRrYyrr 亲本杂交亲本杂交 第二代第二代 YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 种植，选黄肉、种植，选黄肉、 抗菌（抗菌（YyRr） 第三代第三代 YyRr 用块茎繁殖用块茎繁殖动物植物的杂交育种的区别动物植物的杂交育种的区别 ： 如果要育成含有显性基因的纯合子，其不同点主要如果要育成含有显性基因的纯合子，其不同点主要在于含有显性基因的纯合子的筛选和认定上。在于含有显性基因的纯合子的筛选和认定上。 植物杂交育种过程中出现所需要性状后，收集，植物杂交育种过程中出现所需要性状后，收集，逐代自交，淘汰不需

7、要的个体，直到得到不发生性状逐代自交，淘汰不需要的个体，直到得到不发生性状分离的所需品种为止。分离的所需品种为止。切不可用测交来检测其基因型。切不可用测交来检测其基因型。 动物的杂交育种的过程，可以采用动物的杂交育种的过程，可以采用测交法测交法来进行来进行确定和筛选。确定和筛选。比植物杂交育种所需年限比植物杂交育种所需年限短短。二、诱变育种二、诱变育种1 1、概念：、概念：利用物理或化学因素处理生物，使生物利用物理或化学因素处理生物，使生物发生发生 。2 2、原理：、原理：3 3、方法：、方法：物理诱变、化学诱变物理诱变、化学诱变4 4、优点：、优点：提高提高_，加快育种进程，大幅，加快育种进

8、程，大幅度改良某些性状度改良某些性状5 5、缺点：、缺点：突变的突变的_性使选育工作量大，性使选育工作量大，具有盲目性具有盲目性( (有利变异少，需大量处理实验材料有利变异少，需大量处理实验材料) )基因突变基因突变基因突变基因突变突变率突变率不定向不定向三、染色体变异育种三、染色体变异育种1 1、单倍体育种、单倍体育种优点优点明显缩短育种年限，子代都是纯合子，加速了明显缩短育种年限，子代都是纯合子，加速了育种的进程育种的进程缺点缺点 技术复杂，需要与杂交育种配合技术复杂，需要与杂交育种配合1.1.具有不同优点的品种杂交具有不同优点的品种杂交2.2.取取F F1 1的花药用组织培养的方法进行离

9、体培养，形成的花药用组织培养的方法进行离体培养，形成单倍体幼苗。单倍体幼苗。3.3.用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使细用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使细胞中染色体加倍。胞中染色体加倍。4.4.选取符合要求的个体作种选取符合要求的个体作种方法步骤方法步骤2 2、多倍体育种、多倍体育种方法：方法： 秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗。秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗。优点：优点： 多倍体茎秆粗壮，叶片、果实都比较大，营多倍体茎秆粗壮，叶片、果实都比较大，营养物质含量高。养物质含量高。缺点：缺点： 多倍体植物生长周期延长，结实率降低，只多倍体植物生长周期延长，结实率降低，只适于植物

10、。适于植物。例子：例子：无子西瓜的培育无子西瓜的培育多倍体育种考查多倍体育种考查 【例例2】已知西瓜红色瓤已知西瓜红色瓤(R)对黄色瓤对黄色瓤(r)为为显性。图中显性。图中A是黄瓤瓜种子是黄瓤瓜种子(rr)萌发而成的，萌发而成的，B是红瓤瓜种子是红瓤瓜种子(RR)长成的。据图作答长成的。据图作答：(1)秋水仙素的作用是秋水仙素的作用是_。(2)G瓜瓤是瓜瓤是_色，其中瓜子胚的基因型是色，其中瓜子胚的基因型是_。(3)H瓜瓤是瓜瓤是_色，色，H中无子的原理是中无子的原理是_抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍使染色体数目加倍黄黄Rrr红红三倍体

11、植株减数分裂过程中，染色体联会紊三倍体植株减数分裂过程中，染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞乱，不能形成正常的生殖细胞(4)生产上培育无子西瓜的原理是生产上培育无子西瓜的原理是_而培育无子番茄应用的原理是而培育无子番茄应用的原理是_。生长素促进果实发育生长素促进果实发育染色体变异染色体变异方法点击果实各部分染色体分析：果实各部分染色体分析：比较项目比较项目果实类型果实类型第一年所结第一年所结果实果实第二年所结第二年所结果实果实(三倍三倍体西瓜体西瓜) 果实位置果实位置果皮染色体组数果皮染色体组数种皮染色体组数种皮染色体组数种子中染色体组数种子中染色体组数四倍体植株上四倍体植株上44333无

12、无三倍体植株上三倍体植株上无子番茄和无子西瓜培育过程及遗传特点比较：无子番茄和无子西瓜培育过程及遗传特点比较：原理原理化学试剂化学试剂无子原因无子原因能否遗传能否遗传无子无子西瓜西瓜无子无子番茄番茄染色体变异染色体变异生长素刺生长素刺激子房发激子房发育成果实育成果实秋水仙素秋水仙素生长素生长素联会紊乱不联会紊乱不能产生配子能产生配子未受精未受精能，后代能，后代仍无子仍无子不能，后不能，后代有子代有子【思维拓展思维拓展】1 1诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基

13、因，只是实现原有基因的重新组合。只是实现原有基因的重新组合。2 2在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法杂交育种。杂交育种。3 3诱变育种尽管提高突变率，但处理材料时仍然是诱变育种尽管提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的；突变的不定向性和一般未突变的远远多于突变的；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。只是与自然突变相比较，二者都增多。4 4根据不同育种需求选择不同的育种方法根据不同育种需求选择不同的育种方法(1)将两亲本的两个不

14、同优良性状集中于同一生物体将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，上， 。(2)要求快速育种，要求快速育种， 。(3)要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，性状， 。(4)要求提高品种产量，提高营养物质含量，要求提高品种产量，提高营养物质含量， 。可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种运用单倍体育种。运用单倍体育种。可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法运用多倍体育种。运用多倍体育种。 若从基因组成上看，育种目标基因型可能是：若从基因组成上看，育种目标基因型可能是： 纯合体

15、，便于制种、留种和推广；纯合体，便于制种、留种和推广； 杂交种，充分利用杂种优势。杂交种，充分利用杂种优势。 我们根据各种育种方式的特点做一个简单的我们根据各种育种方式的特点做一个简单的归纳归纳小结小结: 操作最简易育种方法：杂交育种操作最简易育种方法：杂交育种 快速育种方法：单倍体育种快速育种方法：单倍体育种 创造新性状育种方法：诱变育种创造新性状育种方法：诱变育种 种间育种法：生物工程育种种间育种法：生物工程育种【例例3 3】(2009(2009广东卷广东卷) ) 为了快速培育抗某种除草剂的水稻为了快速培育抗某种除草剂的水稻, ,育种工作者综合应用了多种育种方法育种工作者综合应用了多种育种

16、方法, ,过程如下。请回答过程如下。请回答(1)(1)从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养, ,诱诱导成导成_幼苗。幼苗。(2)(2)用用射线照射上述幼苗射线照射上述幼苗, ,目的是目的是_ ；然；然后用该除草剂喷洒其幼叶后用该除草剂喷洒其幼叶, ,结果大部分叶片变黄结果大部分叶片变黄, ,仅有个别幼叶仅有个别幼叶的小片组织保持绿色的小片组织保持绿色, ,表明这部分组织具有表明这部分组织具有_。(3)(3)取该部分绿色组织再进行组织培养取该部分绿色组织再进行组织培养, ,诱导植株再生后诱导植株再生后, ,用秋用秋水仙素处理幼苗水仙素处

17、理幼苗, ,使染色体使染色体_, ,获得纯合获得纯合_, ,移栽移栽到大田后到大田后, ,在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。单倍体单倍体诱发基因突变诱发基因突变抗该除草剂的能力抗该除草剂的能力加倍加倍二倍体二倍体(4)(4)对抗性的遗传基础做进一步研究对抗性的遗传基础做进一步研究, ,可以选用抗性植株与可以选用抗性植株与_ _ _杂交杂交, ,如果如果_, ,表明抗性表明抗性是隐性性状。是隐性性状。F1F1自交自交, ,若若F2F2的性状分离比为的性状分离比为15(15(敏感敏感)1()1(抗抗性性),),初步推测初步推测_。( (纯合纯合) )敏感型植株敏感型植株F

18、1F1都是敏感型都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变该抗性植株中有两个基因发生了突变【例例4 4】（20102010年，安徽理综）如图所示，科研小组用年，安徽理综）如图所示，科研小组用6060C CO O照射照射棉花种子，诱变当代获得棕色（纤维颜色）新性状，诱变棉花种子，诱变当代获得棕色（纤维颜色）新性状，诱变1 1代代获得低酚（棉酚含量）新性状。已知棉花的纤维颜色由一对获得低酚（棉酚含量）新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因（基因（A A、a a）控制，棉酚含量由另一对基因（）控制，棉酚含量由另一对基因（B B、b b）控制，）控制，两对基因独立遗传。两对基因独立遗传。（1 1）两个新

19、性状中，棕色是）两个新性状中，棕色是 性状，低酚是性状，低酚是性状。性状。（2 2）诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是）诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是，白色、高酚的棉花植株的基因型是白色、高酚的棉花植株的基因型是。 显性显性隐性隐性AaBBaaBb（3 3）不发生性状分离（或全为棕色棉，或没有出现白色棉）不发生性状分离（或全为棕色棉，或没有出现白色棉） 如图如图（3 3）棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉）棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变花新品种，研究人员将诱变1 1代中棕色、高酚植株自交，每株代中棕色、高酚植株自交，每

20、株自交后代种植在一个单独的区域，从自交后代种植在一个单独的区域，从的区域中得到纯合的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变变1 1代中选择另一个亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产代中选择另一个亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产（棕色、低酚）的纯合棉花新品种（用遗传图解和必要的文（棕色、低酚）的纯合棉花新品种（用遗传图解和必要的文字表示）。字表示）。【例例5】(2010浙江高考浙江高考)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡。研究人员将表达这种毒蛋白的抗白能使螟虫死亡。研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中，培螟基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中，培育出一批转基因抗螟水稻。请回答：育出一批转基因抗螟水稻。请回答：(1)染色体主要由染色体主要由 组成，若要确定抗螟基组成，若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上，方法之一是因是否已整合到水稻的某一染色体上，方法之一是测定该染色体的测定该染色体的_。(2)选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得选用上述抗螟非糯