必修2-61杂交育种和诱变育种课件

1第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种

1994年美国农业和环境问题专家莱斯特·布朗抛出“中国威胁论”，撰文说到21世纪30年代，中国人口将达到16亿，中国人口的“大爆炸”将给世界带来巨大的威胁。到时谁来养活中国，谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机？

袁隆平

袁隆平:农学家，杂交水稻育种专家。三系杂交稻，两系杂交稻，超级杂交稻。

一个属于中国也属于世界的名字他发起的“第二次绿色革命”给整个人类带来了福音。袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？

小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？试试：如何得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？锈病Ｐ高抗矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗ddTtddTT杂交自交选优自交F3选优思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？杂交育种方法：长毛立耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳BbEe长毛立耳BbEe长立长折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折短折长折长折短折杂交F1间交配选优测交ＰＦ１Ｆ２F3长折短折1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交。2、比植物杂交育种所需年限短。注意：一、杂交育种

就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，获得新品种的方法。黑农五号大豆：黑龙江省农业科学院用辐射方法处理大豆，再通过人工选择培育成了黑农五号等大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5％，大豆产量提高了16％。

二.诱变育种

青霉菌菌种的选育：生产青霉素的菌种，最初是在1943年从一个发霉的甜瓜上得来的。这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少，产量只有20单位/mL。人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，经过了几十年培育成产量很高的青霉素菌株，目前青霉素的产量已经可以达到50000单位/mL～60000单位/mL。（一般一次注射用药在80万单位。）

太空育种：搭乘“神舟七号”飞船进入太空诱变的200克蔬菜种子，这些蔬菜种子包括番茄、甘蓝、青菜、芹菜等品种。经过超真空、微重力、宇宙射线等地面不可模拟的环境洗礼之后，“太空种子”中约有千分之三会发生有益的基因突变。

我国作为目前世界上能发射返回式卫星的三个国家之一，在作物空间技术育种方面已经进入世界先进行列。来自太空育种的珍奇瓜果神州五号太空育种巨型南瓜重逾300斤太空黄瓜

白莲:1994年7月3日江西广昌白莲研究所将白莲种子442粒搭载940703号返回式卫星，在太空遨游15天，培育出太空莲3号等新品种(利用太空中微重力、宇宙射线、变化磁场和高真空等物理条件的综合作用使生物产生基因突变）。亩产达120千克，比原品种提高88％，平均粒重2.2克，最大为3.3克（原品种平均粒重为1.1克）。

太空莲3号

我国神州6号上太空时，重庆的一位村民花了1.5万元，把自己精心培育的50粒荷花种子送上天，希望遨游太空回来，能培育出冬天开的荷花。1.他的愿望一定能够实现吗？为什么？2.突变的冬天开的荷花在其它方面的性状一定都如先前一样理想吗？为什么？3.要使其保持先前的理想性状，可采取什么措施？4.综合上述请你总结诱变育种的优点和局限性。二、诱变育种

就是利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸，硫酸二乙酯等）处理生物，使生物发生基因突变。类型杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点实例杂交→自交→选优(多次）用物理或化学方法处理生物用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上提高变异频率加速育种进程明显缩短育种年限器官大型，营养丰富育种时间长有利变异少需大量处理供试材料技术复杂，需与杂交育种配合只适用于植物基因突变染色体变异染色体变异基因重组培育高抗小麦培育青霉素高产菌株三倍体无子西瓜的培育培育高抗小麦三.几种主要育种方法的比较花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理→纯种练习一：我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg，最高达750kg，蛋白质含量增加8%-20%，生长期平均缩短10天。请回答：（1）水稻产生这种变异的来源是_______，产生变异的原因是________。基因突变

各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。（2）这种方法育种的优点有__________。能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状

1.杂交育种所依据的主要遗传学原理是（）A.基因突变B.基因自由组合C.染色体交叉互换D.染色体变异

2.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()A.杂交育种B.诱变育种C.单倍体育种D.多倍体育种3.通过诱变育种培育的是()A.三倍体无子西瓜B.青霉素高产菌株C.四倍体葡萄D.八倍体小黑麦练习三

4.大麻是雌雄异株植物（XY型），体细胞中有20条染色体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是()A.18＋XXB.18＋XYC.20＋XXD.18＋XX或YY5.下列技术中不能获得抗锈病高产小麦新品种的是（）A．诱变育种 B．杂交育种C．花药离体培养 D．转基因育种6.下列有关育种说法正确的是()A.用杂交的方法进行育种，F1自交后代有可能筛选出符合人类需要的优良品种B.用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多的优良性状C.用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的种自交后代约有1/4为纯合子D.用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的种和原品种杂交一定能产生可育后代7.下列有关育种的叙述中，错误的是()A.用于大田生产的优良品种不一定是纯合子B.通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种C.杂交育种可用于家畜、家禽的育种D.为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖练习三：1.下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三种品种,根据上述过程,回答下列问题:Ⅳ①AABB②aabb③AaBb④Ab⑥AAaaBBbb⑤AAbbⅠⅡⅢⅤ⑴用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______,方法Ⅱ称为_________,由Ⅰ和Ⅱ培育⑤所依据的原理是________.⑵用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________,由④培育成⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合称为_______育种.其优点是___________________.⑶由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥叫____________。依据的原理是____________。杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素单倍体明显缩短育种年限用秋水仙素处理多倍体染色体变异2.普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：请分析回答：(1)A组由F1获得F2的方法是________，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占________。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是________类。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是________组，原因是_________________________。自交

2/3C基因突变频率低且不定向Ⅱ(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是________________。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占________。(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(