61从杂交育种到基因工程

第一节杂杂交交育种与与诱变育育种育种-------利用好的的变异来来培育新新品种可遗传的的变异的的来源:_________、_________、__________基因突变变基因重组组染色体变变异单倍体育育种多倍体育育种杂交育种种诱变育种种育种方式式：基因工程程育种纯种一、杂交交育种玉米品种种A子粒多，，但不抗抗黑粉病，品种B子粒少，，但抗黑黑粉病。。1用什么方方法既把把两个品品种的优优良性状状结合在在一起，，又能把把双方的的缺点都都去掉？？2预计实际际操作中中可能会会遇到那那些困难难？怎样样解决这这些困难难？3你还能说说出哪些些杂交育育种实例例？小麦高秆秆（D）对矮秆秆（d）为显性性，抗锈锈病（T）对不抗抗锈病（（t）为显性性，现有有纯合的的高秆抗抗锈病的的小麦（（DDTT）和矮秆秆不抗锈锈病的小小麦（ddtt），如果果你是育育种工作作者，怎怎样才能能得到矮矮秆抗病病的优良良品种（（ddTT）？例如：以下是杂杂交的育育种参考考方案：：高抗矮不抗DDTTddttＦ１高抗DdTtddTtＦ２高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮矮不抗ddTtddTT杂交自交选优自交F3选优连续自交交，直至至不出现现性状分分离为止止。Ｐ袁隆平培培养杂交交水稻过过程中，，他利用用了哪一一种变异异的原理理？基因重组组试一试：：动物的的杂交育育种方法法假设现有有长毛立立耳猫（（BBEE）和短毛毛折耳猫猫（bbee），你能能否培育育出能稳稳定遗传传的长毛毛折耳猫猫（BBee）？写出出育种方方案（图图解）长毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳BbEe长毛立耳BbEeBbeeBBee杂交F1间交配选优测交ＰＦ１长折长折短折F3BBeebbee长折短折Bbeebbee长折短折长立长折短立短折Ｆ２中国黄牛ⅹ中国荷斯坦牛荷斯坦牛例2：现有3个番茄品品种，A品种的基基因型为为AABBdd，B品种的基基因型为为AAbbDD，C品种的基基因型为为aaBBDD。3对等位基基因分别别位于3对同源染染色体上上，并且且分别控控制叶形形、花色色和果形形3对性状。。请回答答：（1）如何运运用杂交交育种方方法利用用以上3个品种获获得基因因型为aabbdd的植株？？（用文文字简要要描述获获得过程程即可））（1）A和B杂交得到到杂交一一代，杂杂交一代代再与C杂交，得得到杂交交二代，，杂交二二代自交交，即可可得到基基因型为为aabbdd的种子，，该种子子可长成成aabbdd植株（2）如果从从播种到到获得种种子需要要一年，，获得基基因型为为aabbdd的植株最最少需要要多少年年？4年结合上述述几个实实例，请请总结出出杂交育育种的优优点和缺缺点？杂交育种种原理方法过程优点缺点基因重组组杂交→连连续自交交→选优优能根据人人的预见见把位于于两个生生物体上上的优良良性状集集于一身身时间长，，需及时时发现优优良性状状杂交育种种不能创创造新的的基因杂交→自交→选优自交将两个或或多个品品种的优优良性状状通过交交配集中中在一起起，再经经过选择择和培育育，获得得新品种种的方法法。基因重组组优点：将将不同个个体的优优良性状状集中到到一个个个体上，，即“集集优”,能产生新新的基因因型。缺点：1、什么叫杂交育种？2、杂交育种依据的遗传学原理是什么？3、杂交育种有什么优点和缺点？一、杂交交育种通过基因因分离、、自由组组合或连连锁交换换，分离离出优良良性状或或使各种种优良性性状集中中在一起起）育种年限限长，需需连续自自交不断断择优汰汰劣才能能选育出出需要的的类型。。过程复复杂第一节杂杂交育种种与诱变变育种操作方法法：①让纯种种的高秆秆抗锈病病和矮秆秆易染锈锈病小麦麦杂交得得F1；②②让F1自交得F2；③选F2中矮秆抗抗锈病小小麦自交交得F3；④留F3中未出现现性状分分离的矮矮秆抗病病个体，，对于F3中出现性性状分离离的再重重复③④④步骤（5）说明：：①该方法法常用于于：a．同一物物种不同同品种的的个体间间，如上上例；b．亲缘关关系较近近的不同同物种个个体间（（为了使使后代可可育，应应做染色色体加倍倍处理，，得到的个体即即是异源源多倍体体），如如八倍体体小黑麦麦的培育育、萝卜卜和甘蓝蓝杂交。。②若该生生物靠有有性生殖殖繁殖后后代，则则必须选选育出优优良性状状的纯种种，以免免后代发发生性状状分离；若若该生物物靠无性性生殖产产生后代代，那么么只要得得到该优优良性状状就可以以了，纯纯种、杂杂种并不影影响后代代性状的的表达。。二、诱变变育种1、原理：：基因突变变2、方法：：3、应用:太空辣椒椒的培育育、青霉菌的的选育等利用物理因素素（如x射线，γ射线、紫紫外线，，激光、、作物空间间技术育育种等）或化学因素素（如亚硝硝酸、硫硫酸二乙乙酯等））处理生生物，使使生物发发生基因因突变“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜甘肃种植的太空育种的蔬菜太空水稻稻搭载前前后株系系对比太空育种种辣椒4、特点：：提高了了突变率率，创造造人类需需要的变变异类型型，从中中选择培培育出优优良的生生物品种种，但由由于突变变的不定定向性，，因此该该种育种种方法具具有盲目目性。说明：该该种方法法常用于于微生物物育种、、农作物物诱变育育种等医药工业业应用的的青霉素素就是利利用普通通青霉菌菌，经过过X射线的照照射，产产生的有有利突变变型。还有医学学上应用用的其他他抗菌素素如链霉霉素、地地霉素、、金霉素素等，经经辐射处处理的突突变系，，比原始始品系抗抗菌素产产量增长长几十倍倍到几百百倍，促进和提提高了抗抗菌素的的生产。诱变育种种的应用用我国神州州6号上太空空时，重重庆的一一位村民民花了1.5万元，把把自己精精心培育育的50粒荷花种子送送上天，希望望遨游太空回回来，能培育育出冬天开的的荷花。1他的愿望一定定能够实现吗吗？为什么？？2突变的冬天开开的荷花在其其它方面的性性状一定都如先前一样样理想吗？3要使其保持先先前的理想性性状，可采取取什么措施？？能产生新的基基因，提高突突变率。优点：突变方向难以以掌握，突变变体难以集中中多个理想性性状缺点：扩大诱变后代代群体，增加加选择机会措施：育种的方法有有多种，各有有各的优点，，我们要合理理的有机结合合各种方法，，高效的达到到各种目的。。如果水稻的某某迟熟（AA)品种,那么我们有什什么好办法快快速的得到早早熟（aa）品种？三、其它育种方法应用单倍体单倍体植株特特点弱小，且高度度不育单倍体育种：：二倍体植株花药离体培养养单倍体植株人工诱导染色色体加倍恢复回二倍体体植株明显缩短育种种年限自交纯合体措施优点举例：已知小麦的高高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗抗锈病（R）对易染锈病病（r）为显性，两两对性状独立立遗传。现有有高秆抗锈病病、矮秆易染染病两纯系品品种。要求用用单倍体育种种的方法培育育出具有优良良性状的新品品种。P

DDRR

×

ddrr

↓F1

DdRr花药（配子）DRDrdRdr单倍体DRDrdRdr

纯合子DDRR

DDrr

ddRR

ddrr秋水仙素诱导染色体加倍离体培养减数分裂杂交选取ddRR（矮抗）即为所需类型说明：①该方法一般适适用于植物②须与杂交育育种配合多倍体育种原理方法过程优点缺点染色体变异秋水仙素处理理萌发的种子子或幼苗同源多倍体育育种，如：异源多倍体育育种，如：可培育出自然然界中没有的的新品种，且且培育出的植植物器官大，，产量高，营营养丰富只适于植物，，结实率低举例：三三倍体体无子西瓜的的培育杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种依据原理常用方法优点缺点应用实例基因重组基因突变染色体变异染色体变异杂交辐射诱变，激激光诱变，空空间技术育种种用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养产生新的基因因或形状；提提高育种频率率，加速育种种过程.“集优”抗病植株的育成可缩短育种年年限器官较大，营营养物质含量量高发育延迟，结结实率低需大量处理实实验材料时间长，需及及时发现优良良品种三倍体无籽西西瓜、八倍体小黑麦麦高产量青霉素培育出矮茎抗抗锈病小麦品品种方法复杂，成成活率低1、杂交育种所所依据的主要要遗传学原理理是：A.基因突变；B.基因重组；C.染色体交叉互互换：D.染色体变异。。答[]2、据你所知道道杂交育种新新品种之外，，杂交的另一一个结果是获获得：[]A.纯种；B.杂种表现的优优势；C.基因突变：D.染色体变异。。BB3、在下列几种种育种方法中中，可以改变变原有基因分分子结结构的育种方方法是：A、杂交育种B、诱变育种C、单倍体育种种D、多倍体育种种答案：[]4、现代农业育育种专家采用用诱变育种的的方法改良某某些农作物的的原有性状，，其原因是：：A、提高了后代代的出苗率B、产生的突变变全部是有利利的C、提高了后代代的稳定性D、能提高突变变率以供育种种选择答答案案：[]BD转基因育种原理方法过程优点缺点基因重组转基因技术提取目的基因因→目的基因与运运载体结合→将目的基因导入受体细胞胞→基因表达达→筛选出符符合要求的新新品种不受种属限制制，可根据人人类的