1、第1课时 杂交育种学习目标1、杂交育种的概念、原理、方法2、杂交育种的使用范围、优点、缺点3、杂交育种的应用最早的育种方法：最早的育种方法：选择育种的优点：技术简单、容易操作选择育种的优点：技术简单、容易操作 缺点：缺点： 选择范围有限，育种周期长选择范围有限，育种周期长 选择育种选择育种 设想：每种生物都有不少性状，这些性设想：每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，而状有的是优良性状，有的是不良性状，而且不同的优良性状存在于不同的品种中。且不同的优良性状存在于不同的品种中。 人们一直设想如果能想办法去掉不良性人们一直设想如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，创
2、造出自然条状，让优良性状集于一身，创造出自然条件下没有的新性状组合，突破选择育种的件下没有的新性状组合，突破选择育种的局限，培育出具有优良性状组合的新品种。局限，培育出具有优良性状组合的新品种。 选择育种的局限性是：只能利用生物在自然环境条选择育种的局限性是：只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品件下产生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品种。种。自主预习：自主预习：5min5min 朗读课本朗读课本P9899P9899页页 杂交育种杂交育种 有关内容有关内容解决以下问题：解决以下问题： 杂交育种的概念、原理、方法、优点、缺杂交育种的概念、原理、方法、优点
3、、缺点、适用范围点、适用范围杂交杂交自交自交选优选优自交自交一、杂交育种一、杂交育种 动物，植物等能够进行有性动物，植物等能够进行有性生殖的生物生殖的生物 杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配杂交育种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。集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。基因重组基因重组3 3、方法：、方法：1 1、概念：、概念：2 2、原理：、原理：4 4、适用范围：、适用范围：5 5、缺点：、缺点：一、杂交育种一、杂交育种 能集中位于不同品种中的优良能集中位于不同品种中的优良性状。即性状。即“集优集优”,”,能产生新的基能
4、产生新的基因型。方法简单，容易操作因型。方法简单，容易操作4 4、优点：、优点： 只能利用已有基因的重组，并不只能利用已有基因的重组，并不能创造出新基因。杂交后代会出现能创造出新基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢。性状分离现象，育种进程缓慢。合作交流：合作交流：5min5min 课时练课时练inin 请将设计方法用遗传图解表示出来，并请将设计方法用遗传图解表示出来，并加必要的文字说明加必要的文字说明 有有2个不同品种的纯种玉米：一个品种籽粒个不同品种的纯种玉米：一个品种籽粒多（多（a），但不抗黑粉病（），但不抗黑粉病（r）；另一个品种籽粒）；另一个品种籽粒少（少（A），但抗黑粉病（
5、），但抗黑粉病（R），控制两对相对性），控制两对相对性状的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。状的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。 请用杂交育种的方法培育出籽粒多抗黑粉病请用杂交育种的方法培育出籽粒多抗黑粉病的（的（aaRR）品种，将你的设计方案用遗传图解）品种，将你的设计方案用遗传图解表示出来。表示出来。试一试：植物杂交育种的方法试一试：植物杂交育种的方法aarraarrAARRAARRAaRrAaRr粒少抗粒少抗aaRraaRr粒多抗粒多抗 aaRR aaRRaaRRaaRR粒多抗粒多抗aaRraaRr杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3F3选优选优思考：要培育出一个能稳定遗思考：
6、要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？传的植物品种至少要几年？第一年第一年第二年第二年第三年第三年第四年第四年粒多抗粒多抗 aaRR aaRR粒多抗粒多抗 粒多不抗粒多不抗aaRR aaRraaRR aaRr选育出粒多抗黑粉病的品种选育出粒多抗黑粉病的品种aarraarrAARRAARRAaRrAaRr粒少抗粒少抗aaRraaRr粒多抗粒多抗 aaRR aaRRaaRRaaRR粒多抗粒多抗aaRraaRrF3F3粒多抗粒多抗 aaRR aaRR粒多抗粒多抗 粒多不抗粒多不抗aaRR aaRraaRR aaRr选育出粒多抗黑粉病的品种选育出粒多抗黑粉病的品种Q1：若从播种到收获种子需要一年
7、：若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的粒多则培育出能稳定遗传的粒多抗病（抗病（aaRR）的品种至少需要几年）的品种至少需要几年?P粒多不抗粒多不抗aarr粒少抗病粒少抗病 AARRF1粒少抗病粒少抗病 AaRr第第1年年选育出需要的品种选育出需要的品种F2A_R_ A_tt aaR_ aarr粒多粒多抗病抗病第第2年年第第3年年生长生长aaRRF3减数分裂减数分裂配子配子ARAraRar单倍体单倍体 ARAraRar花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素第第1年年第第2年年第第4年年单倍体育种单倍体育种AArraaRR aarr纯合体纯合体AARR粒多抗病粒多抗病有其它缩短育种年
8、限的育种方法？有其它缩短育种年限的育种方法？Q2Q2、杂交育种中亲本杂交的目的？、杂交育种中亲本杂交的目的？将控制高产、抗病的基因集中到杂种第一代中将控制高产、抗病的基因集中到杂种第一代中Q3Q3、结合此实例总结杂交育种有何优缺点？、结合此实例总结杂交育种有何优缺点？ 优点：能集中位于不同品种中的优良性优点：能集中位于不同品种中的优良性状；产生新的基因型；方法简单，容易操作。状；产生新的基因型；方法简单，容易操作。 缺点：只能利用已有的基因重组，不能缺点：只能利用已有的基因重组，不能创造出新基因；杂交后代会出现性状分离，创造出新基因；杂交后代会出现性状分离，育种进程缓慢。育种进程缓慢。Q5Q5
9、、杂交育种是否一定要从、杂交育种是否一定要从F2F2代开始，为什么？代开始，为什么？ 不一定，培育具有杂种优势的杂合子品种，选不一定，培育具有杂种优势的杂合子品种，选亲本杂交得到的亲本杂交得到的F1F1即可。即可。Q4Q4、结合此例分析，什么样的生物才可以进行杂、结合此例分析，什么样的生物才可以进行杂交育种？交育种？ 进行有性生殖的生物进行有性生殖的生物杂种优势：杂种优势：定义：是指基因型不同的亲本相互杂交产生的杂定义：是指基因型不同的亲本相互杂交产生的杂种一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、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状上优于两个亲本的产量和品质等一
10、种或多种性状上优于两个亲本的现象。杂种优势在现象。杂种优势在F1F1代表现最明显。代表现最明显。举例：我国劳动人民用马和驴杂交获得体力强大，举例：我国劳动人民用马和驴杂交获得体力强大，耐力好的杂种耐力好的杂种骡。骡。缺点：杂种优势主要利用杂种缺点：杂种优势主要利用杂种F1F1代的优良性状，代的优良性状，并不要求遗传上的稳定。需年年制种。并不要求遗传上的稳定。需年年制种。 如水稻的杂优种，每年农科站都有供应。如水稻的杂优种，每年农科站都有供应。Q6Q6、杂交育种是否一定要连续自交多代才能获得、杂交育种是否一定要连续自交多代才能获得所需品种？所需品种？ 如果培育隐形纯合子品种，在如果培育隐形纯合子
11、品种，在F2F2中直接可以选中直接可以选育出隐性性状个体。如果培育双显性纯合子或单显育出隐性性状个体。如果培育双显性纯合子或单显性纯合子品种则需多代自交。性纯合子品种则需多代自交。【归纳】不同育种目的的杂交育种的基本步骤【归纳】不同育种目的的杂交育种的基本步骤【归纳】不同育种目的的杂交育种的基本步骤【归纳】不同育种目的的杂交育种的基本步骤试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeB
12、BeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F1雌雄雌雄间交配间交配选优选优测交测交F3长折长折 短折短折思考：要获得能稳定遗思考：要获得能稳定遗传的长毛折耳应做怎样传的长毛折耳应做怎样处理？处理？4. 应用(1)在农业生产中：在农业生产中：改良作物品质，提高改良作物品质，提高农作物单位面积产量农作物单位面积产量杂交水稻：从杂交水稻：从19761976年年到到20062006年，累计增产年，累计增产粮食粮食52005200多亿公斤，多亿公斤，平均每年解决平均每年解决600600万人万人的粮食问题。的粮食问题。荷斯坦牛荷斯坦牛中国黄牛中国黄牛 中国
13、荷斯坦牛中国荷斯坦牛 荷斯坦牛与我国黄牛荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可的优良种。泌乳期可达达3030天，年产乳量可天，年产乳量可达达6300kg6300kg以上。以上。中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛（2）在家畜、家禽育种中的应用）在家畜、家禽育种中的应用课堂练习课时练P79页自主小测1、2P80页典例 随堂检测5如果要培育出新的基因和新的如果要培育出新的基因和新的性状，应该怎样做？性状，应该怎样做？小组讨论：小组讨论：5min 5min 你能了解到哪些有关诱变育种的内容？你能了解到哪些有关诱变育种的内容？诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种1 1、概念、概念2
14、2、原理、原理3 3、方法、方法/ /过程过程4 4、适用范围、适用范围5 5、优点、优点6 6、缺点、缺点二、诱变育种二、诱变育种 能提高突变率，产生新基因和新的性状，能提高突变率，产生新基因和新的性状，加速育种进程加速育种进程;可大幅度改良某些性状。可大幅度改良某些性状。 利用物理因素（如利用物理因素（如X射线，紫外线，激射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。物，使生物发生基因突变。基因突变基因突变3 3、方法：、方法：1 1、概念：、概念：2 2、原理：、原理：4 4、优点：、优点：物理、化学方法处理生物，再选择物
15、理、化学方法处理生物，再选择符合要求的变异类型符合要求的变异类型 联系基因突变的特点，谈谈诱变育种联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？采取什么办法？不足：诱变育种的方向难以掌握，有利变不足：诱变育种的方向难以掌握，有利变异少，诱变体难以集中多个理想性状。异少，诱变体难以集中多个理想性状。克服：可以扩大诱变后代的群体（大量处克服：可以扩大诱变后代的群体（大量处理实验材料），增加选择的机会。理实验材料），增加选择的机会。课本课本P100 黑龙江农科院用辐黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育射方法处理大豆，培育成成“黑农五
16、号黑农五号”大豆品大豆品种，含油量比原来的品种，含油量比原来的品种提高了种提高了2.5%2.5%，大豆产，大豆产量提高了量提高了16%16%。 5.应用应用19431943年从自然界分离出来年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素的青霉菌只能产生青霉素2020单位单位/mL/mL。后来人们对青。后来人们对青霉菌多次进行霉菌多次进行X X射线、紫外射线、紫外线照射以及综合处理，培线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到目前青霉素的产量已达到50000500006000060000单位单位/mL/mL。 试试看，你能行吗？试试看，你能行吗？1.1.下
17、图表示某种农作物品种：下图表示某种农作物品种：和两个品系培育出品和两个品系培育出品种的可能方法，请据图回答：种的可能方法，请据图回答：AABB AABB aabbaabbAABbAABb AaBbAaBb AbAb AAbbAAbbV VI IIIIIIIIIIIIVIVVIVI (1)(1)指出下列各种交配方式：由品种和培育出的指出下列各种交配方式：由品种和培育出的过程过程I I是是，由品系培育出品种经过的，由品系培育出品种经过的过程过程V V是是。（2 2）品系是一种）品系是一种植株，由品系经过过程植株，由品系经过过程IIIIII培养品种常用的方法是培养品种常用的方法是。（3 3）品种形成
18、品种经过的过程）品种形成品种经过的过程VIVI中常用中常用处理。处理。（4）品种直接形成品种的过程需经）品种直接形成品种的过程需经，由品种产生品种的最简便方法是由品种产生品种的最简便方法是。（5 5）你认为成功率最高且工作量最小的培育品种的途）你认为成功率最高且工作量最小的培育品种的途径是径是。（用过程。（用过程I I、IIII等以及等以及 表示）表示） 类别类别 杂交杂交 育种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理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点基因重组基因重组杂交杂交自交自交选选 优优自交自交将不同个体将不同个体的优良性状的优良性状集中于一个集中于一个个体上
19、个体上育种时间长，育种时间长，不能产生新基不能产生新基因因基因突变基因突变用物理或化学用物理或化学因素处理生物因素处理生物提高变异频率，提高变异频率，产生新基因，加产生新基因，加速育种进程速育种进程具有不定向性；有具有不定向性；有利变异少，需大量利变异少，需大量处理供试材料处理供试材料染色体变异染色体变异花药离体培养，秋花药离体培养，秋水仙素处理幼苗，水仙素处理幼苗，选择选择明显缩短育种年限明显缩短育种年限技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合染色体变异染色体变异用秋水仙素处理用秋水仙素处理萌发的种子或幼萌发的种子或幼苗苗器官大，产量高，器官大，产量高，营养丰富营养丰富发育延迟，
20、结实率发育延迟，结实率降低，一般只适用降低，一般只适用于植物于植物下图是用某种作物的两个品种和分别培育出下图是用某种作物的两个品种和分别培育出 品种的示意图，试分析回答：品种的示意图，试分析回答： AABB E Ab - D AaBb F AAbb- aabb G AAaaBBbb-（1）用和培育所采用的）用和培育所采用的D和和F步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用的遗传学原理是。其应用的遗传学原理是 。（2）用培育所采用的）用培育所采用的E和和H步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用的遗传学原理是。其应用的遗传学原理是 。 （3）用培育所采用的）用培育所采用的G步骤是步骤是 其遗传学原理是其遗传学原理是 。H杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素处理幼苗处理幼苗染色体变异染色体变异.秋水仙素秋水仙素 处理幼苗处理幼苗染色体变异（多倍体育种）染色体变异（多倍体育种） . . .
