杂交育种与诱变育种公开课课件.ppt

1、柑橘的烦恼柑橘的烦恼假设你是一位柑橘育种专家，遇到这样的情况：品种A个大酸涩品种B个小香甜用什么方法既能把两个品种的优良性状结合用什么方法既能把两个品种的优良性状结合在一起。又能把双方的缺点都去掉？在一起。又能把双方的缺点都去掉？杂交育种杂交育种假如你是古代人，如何培育粮食作物？古印第安人是最早选择和培育玉米的，最突出的贡献是选育了果穗硕大，淀粉含量高的玉米。请分析回答：上述培育玉米的方法称为 。这里的“选择”的含义是 。此育种方法的优点是 。缺点是 。一、古代人类的育种一、古代人类的育种选择育种选择育种汰劣留良汰劣留良技术简单，操作简便技术简单，操作简便育种周期长，可选择的范围有限育种周期长

2、，可选择的范围有限育种周期长，可选择的范围有限，那我们能育种周期长，可选择的范围有限，那我们能不能想办法去掉不良性状，让优良性状集中不能想办法去掉不良性状，让优良性状集中于一个个体上，创造出优良的新品种呢？于一个个体上，创造出优良的新品种呢？品种指一个种内具有共同来源和特有一致性状的一群家养动物或栽培植物，其遗传性稳定，且有较高的经济价值，指具有相同品质的东西，如植物品种。纯种-即纯合子AAaaAa遗传性稳定:?小麦品种杂交育种：小麦品种杂交育种：小麦的两对相对性状小麦的两对相对性状 高产高产 ：低产：低产 抗病抗病 ：不抗病：不抗病P 高产高产不抗病不抗病 低产低产抗病抗病 连续自交直至到不

3、连续自交直至到不再发生性状分离为再发生性状分离为止止高产抗病高产抗病F1 高产抗病高产抗病F2 高产抗病高产抗病 低产低产抗病抗病 高产高产不抗病不抗病 低产不抗病低产不抗病小小麦：麦：DdRRDDRRDDRrDdRr用遗传图解表示出来：用遗传图解表示出来：设设 D:高产高产 d：低产：低产 R：抗病：抗病 r：不抗病：不抗病 DDrr ddRR 连续自交直连续自交直至到不再发至到不再发生性状分离生性状分离为止为止DDRR（纯种高产抗病）（纯种高产抗病）F1 DdRrF2 D R 、D_rr ddR_ ddrrD:高产d：低产 R：抗病 r：不抗病小小麦：麦：杂杂 交交自交自交(选优选优自交自

4、交)若干次若干次植植物物纯种纯种 像这样显性性状是优良性状，采用杂像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种必须连续自交交育种必须连续自交4 45 5代后种子才相对代后种子才相对较纯，育种年限至少较纯，育种年限至少5年。P 高产高产不抗病不抗病 低产低产抗病抗病 1 1、概念、概念:杂交育种是将杂交育种是将 或或 品种品种的的优良性状优良性状通通过过 集中在一起集中在一起，再经过，再经过 和和 ，获得新品种（获得新品种（）的方法。）的方法。2 2、原理：、原理：基因重组基因重组两个两个多个多个交配交配选择选择培育培育稳定遗传稳定遗传二、杂交育种二、杂交育种3、杂交育种的方法、杂交育种的方法：杂杂

5、交交自交自交(选优选优自交自交)若干次若干次植植物物纯种纯种杂交杂交F1F1间交配间交配选优选优测交测交动动物物中国荷斯坦牛引进荷斯坦-弗里生牛（产乳量高但适应性差）当地黄牛（产乳量低但适应性好）中国荷斯坦牛（产乳量高且适应性好）引进荷斯坦-弗里生牛（产乳量高但适应性差）当地黄牛（产乳量低但适应性好）利用杂种优势（优良杂种）设 水稻高产：低产（A :a)抗病：不抗病（B ：b）原理：多数显性基因有利于个体的生长发育F1 AaBb高产抗病P AAbb aaBB 高产不抗病低产抗病优点：主要利用杂种杂种F1的优良性状而并不要求遗传上的稳定。缺点：需要年年制种。如水稻和玉米的杂优种，每年农科站都有供

6、应。杂交育种用杂交方法培育优良品种（优良纯种）杂交水稻之父杂交水稻之父袁隆平袁隆平杂种优势杂种优势马马驴驴骡子骡子（体力耐力好）（体力耐力好）4 4、杂交育种的应用：、杂交育种的应用：可用于可用于农作物农作物 的改良、的改良、的提高；的提高；也用于也用于家禽、家畜家禽、家畜的育种。的育种。品质品质产量产量知识拓展5 5、杂交育种的不足（、杂交育种的不足（P99P99思考与讨论）：思考与讨论）：杂交育种只能利用杂交育种只能利用已有基因的重组已有基因的重组，按需，按需选择，并选择，并不能产生不能产生新的基因新的基因；杂种后代杂种后代出现出现分离分离现象现象，育种进程缓慢育种进程缓慢，过程复杂过程复

7、杂。怎样创造新基因？怎样创造新基因？怎样快速地获得优良变异类型？怎样快速地获得优良变异类型？三、诱变育种三、诱变育种1927年美国H.J.缪勒发现 X射线能引起果蝇发生可遗传的变异。发展史：发展史：同年，其他科学家发现用X射线和射线照射玉米和大麦种子发生可遗传的变异。（1 1）概念：人工利用）概念：人工利用物理因素物理因素（如（如X X射线、射线、射线、紫外线、激光等）或射线、紫外线、激光等）或化学因素化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生来处理生物，使生物发生基因突变。（2 2）应用：）应用：农作物新品种的培育农作物新品种的培育，新品种新品种具有抗

8、病力强、产量高、品质好等优点具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如。如“黑农五号黑农五号”大豆，产量提高了大豆，产量提高了16%16%，含油量，含油量比原来提高了比原来提高了2.5%2.5%。常规的诱变育种常规的诱变育种诱变育种诱变育种方法方法太空育种主要是利用返回式卫星和高太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的空气球能达到的高空环境高空环境，通过，通过强辐强辐射、微重力和高真空射、微重力和高真空等条件使植物种等条件使植物种子的基因发生基因突变。子的基因发生基因突变。常规的诱变育种常规的诱变育种太空育种太空育种太空椒太空椒 普通椒普通椒我国已培育成功许多太空作物：我国已培育成功许多太空

9、作物：用于微生物育种用于微生物育种：例如例如青霉素高产菌株青霉素高产菌株的选的选育。育。19431943年从自然界分离出来的青霉菌只能产年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素生青霉素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射线射线、紫外线紫外线照射以及综合处理，培育成了照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到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。（4 4）局限性：）局限性：（5 5）克服方法：）克服方法：原因：

10、基因突变是原因：基因突变是随机不定向的。随机不定向的。讨论：怎样克服？讨论：怎样克服？难以控制突变方向难以控制突变方向，具有一定的盲目性，具有一定的盲目性，有利个体少有利个体少，需，需大量处理实验材料大量处理实验材料，工作，工作量大。量大。要想克服这些局限性，可以要想克服这些局限性，可以扩大扩大诱诱变后代的变后代的群体群体，增加选择的机会。，增加选择的机会。（3 3）优点：）优点：能提高突变率，产生新基因能提高突变率，产生新基因；在较；在较短时间短时间内获得更多的优良变异类型。内获得更多的优良变异类型。小结杂交育种诱变育种原理方法优缺点原理方法优缺点1.60Co是典型的是典型的放射源，可用于作

11、放射源，可用于作物诱变育种。我国运用这种方法培物诱变育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种高产品种“鲁棉鲁棉1 1号号”，在我国自己，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。培养的棉花品种中栽培面积最大。射线处理后主要引射线处理后主要引起起 ，从而产生可遗传，从而产生可遗传的变异。除的变异。除射线射线外，用于诱变育外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还种的其他物理诱变因素还有有 、和、和 。基因突变基因突变x射线射线紫外线紫外线激光激光考考你考考你2 2、杂交育种所依据的主要遗传学原理是、杂交育种所依据的主要遗传学原理是（）A.A.基因突变基

12、因突变 B.B.基因自由组合基因自由组合 C.C.染色体交叉互换染色体交叉互换 D.D.染色体变异染色体变异 B 3.在下列几种育种方法中，可以在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构改变原有基因分子结构 的育种方法是：的育种方法是：A A、杂交育种、杂交育种 B B、诱变育种、诱变育种 C C、单倍体育种、单倍体育种 D D、多倍体育种、多倍体育种 答案：答案：B B 4.4.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是：作物的原有性状，其原因是：A A、提高了后代的出苗率、提高了后代的出苗率 B B、产生的突变全部是有利的、产生的突变全部是有利的 C C、提高了后代的稳定性、提高了后代的稳定性 D D、能提高突变率以供育种选择、能提高突变率以供育种选择 答案：答案：D D作业作业P101 基础题1、2金版学案P87-P88预习第2节 基因工程及其应用柑橘的烦恼：柑橘的烦恼：设 A:个大 a：个小 B：香甜 b：酸涩P AAbb aaBB 连续自交直至到连续自交直至到不再发生性状分不再发生性状分离为止离为止AABB（个大香甜）（个大香甜）F1 AaBbF2 A B 、AAbb aaBB aabb