1、第第1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种 问题探讨意在问题探讨意在结合你的生活经验结合你的生活经验，思考相关的育种方法思考相关的育种方法。发挥主观能动性，积极参与讨论。发挥主观能动性，积极参与讨论。 太空椒太空椒 普通椒普通椒在农业生产上获得在农业生产上获得高产的一个重要的高产的一个重要的方面是选择优良品方面是选择优良品种，那么，优良品种，那么，优良品种是如何来的呢？种是如何来的呢？ 已知已知小麦小麦中有高杆中有高杆(D(D基因控制基因控制) )和矮杆和矮杆(d(d基因控制基因控制) )以以及抗锈病及抗锈病(T(T基因控制基因控制) )和不抗锈病和不抗锈病(t(t基因控制基因控制) )
2、。又已知高。又已知高杆的小麦易倒伏，矮杆的小麦抗倒伏。杆的小麦易倒伏，矮杆的小麦抗倒伏。 现有高杆抗锈病的小麦和矮杆不抗锈病的小麦两个品现有高杆抗锈病的小麦和矮杆不抗锈病的小麦两个品种，你能通过一定的方法培育出种，你能通过一定的方法培育出既抗倒伏又抗锈病既抗倒伏又抗锈病的小麦的小麦品种吗？说出原理和过程。品种吗？说出原理和过程。问：问：1 1、F F1 1、F F2 2的基因型和表现型如何？的基因型和表现型如何？ F F2 2中符合要求的表现型是什么？基因型是什么？中符合要求的表现型是什么？基因型是什么？2 2、F F2 2中这样的品种能直接使用吗？为什么？中这样的品种能直接使用吗？为什么？3
3、 3、要成为可出销推广使用的品种，还要怎样做？、要成为可出销推广使用的品种，还要怎样做？4 4、说出原理和过程，说出原理和过程，5 5、请你写出遗传图解。、请你写出遗传图解。亲本亲本： 高杆抗锈病高杆抗锈病 矮杆不抗锈病矮杆不抗锈病P P DDTTDDTTddttddtt配子：配子：dt DTdt DTF F1 1： DdTtDdTt（高杆抗病）高杆抗病）自自 交交F F2 2： 高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗基因型基因型 D_T_ D_tt D_T_ D_tt ddT_ddT_ ddtt ddtt比例：比例： 9 9 ： 3 3 ： 3 3 ： 1 1问问5 5：请你写出遗传
4、图解。：请你写出遗传图解。问问1 1： F F1 1、F F2 2的基因的基因型和表现型如何？型和表现型如何？F F2 2中符合要求的表现型中符合要求的表现型是什么？基因型是什是什么？基因型是什么？么？问问 2 2：F F2 2中中矮杆抗锈病矮杆抗锈病这样的品种能直接使这样的品种能直接使用吗？为什么？用吗？为什么？F F2 2中中个体中，能稳定个体中，能稳定遗传的个体才能做种遗传的个体才能做种ddTtddTtddTTddTTF F2 2：ddTTddTT自自 交交自自 交交ddTTddTT ddTtddTt ddttddttF F3 3：自自 交交问问 4 4：要成为可推广使用的品种，还要怎样
5、做？要成为可推广使用的品种，还要怎样做？问问 5 5：说出原理和过程，：说出原理和过程，选好亲本去杂交选好亲本去杂交子一自交选子二子一自交选子二子二自交选子三子二自交选子三自交选种多次做自交选种多次做定会选出新品种定会选出新品种思考思考:1、你认为实验室、生产上如、你认为实验室、生产上如何选出何选出ddTTddTT（矮杆抗锈病）矮杆抗锈病）2 2、如果是马铃薯又如何、如果是马铃薯又如何选出选出（矮杆抗锈病）矮杆抗锈病）让让矮杆抗锈病矮杆抗锈病个体进行自交，并淘汰后代中不抗锈病的个个体进行自交，并淘汰后代中不抗锈病的个体，这样自交几次并选种几次后，就能获得稳定遗传的矮体，这样自交几次并选种几次后
6、，就能获得稳定遗传的矮杆抗锈病的个体了。杆抗锈病的个体了。 要想把两个小麦品种的优良性状结合在一起，育种上一个有效的方法就是要想把两个小麦品种的优良性状结合在一起，育种上一个有效的方法就是把这两个品种杂交，使基因重组从从第二代中挑选高产、抗病的个体，将它们的把这两个品种杂交，使基因重组从从第二代中挑选高产、抗病的个体，将它们的种子留下来，下一年播种。再从后代中挑选出符合高产抗病条件的植株，采收种种子留下来，下一年播种。再从后代中挑选出符合高产抗病条件的植株，采收种子留下来做种。如此经过几代汰劣留良的选择过程，就可以得到新的优良品种了。子留下来做种。如此经过几代汰劣留良的选择过程，就可以得到新的
7、优良品种了。 1.1杂交育种杂交育种 纯种纯种AABB AABB 纯种纯种aabbaabbAa Bb种植种植F2代中代中的高产、抗的高产、抗病，继续自病，继续自交，交， 期望下期望下代获得纯合代获得纯合体高产、抗体高产、抗病病(AAbb)种植种植F1代，代，自交自交1 1、概念：、概念： 杂交育种是杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配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。1.1杂交育种杂交育种 问问1 1、什么是杂交育种、什么是杂交育种? ? 杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量杂交育
8、种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法。的常规方法。现在，在小麦、水稻生产中大量推广的高产、矮秆品种就是通过杂现在，在小麦、水稻生产中大量推广的高产、矮秆品种就是通过杂交育种的方法培育出来的。交育种的方法培育出来的。2 2、 特点：特点： 基因的自由组合（基因的自由组合（基因重组）基因重组）3 3、依据原理：、依据原理：问问2 2、杂交育种的特点是？、杂交育种的特点是？问问3 3、杂交育种遗传学原理是什么？常用方法？、杂交育种遗传学原理是什么？常用方法？P P杂交杂交F1F1自交自交F2F2选种选种再再自交自交稳定遗传的优良个体稳定遗传的优良个体4 4、常用方法：、常用方法：1.1
9、杂交育种杂交育种 问问4、杂交育种的实例、杂交育种的实例 我国科学家我国科学家袁隆平袁隆平多年来一直致力于多年来一直致力于杂交水稻杂交水稻的研究的研究，取得了，取得了骄人的成绩。据统计，我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。通过骄人的成绩。据统计，我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。通过推广杂交水稻，我国的水稻产量从原来的推广杂交水稻，我国的水稻产量从原来的4500kg/hm2 增加到增加到7500 kg/hm2 。从。从1976 年到年到1998 年，累计增产粮食年，累计增产粮食3.5108T ，平均，平均每年多解决约每年多解决约6 000万人的粮食问题万人的粮食问题 5 5、实例实例：1.1杂交
10、育种杂交育种 杂交育种的方法也用于杂交育种的方法也用于家畜、家禽的育种家畜、家禽的育种。将引进的优。将引进的优质种牛与本地品种杂交，可以培育出适应性强的乳用、肉用或乳肉质种牛与本地品种杂交，可以培育出适应性强的乳用、肉用或乳肉兼用型优良品种。我国奶牛的主要品种兼用型优良品种。我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛(原称中国黑原称中国黑白花牛），是将国外的荷斯坦白花牛），是将国外的荷斯坦-弗里生牛引进后，在我国经过长期弗里生牛引进后，在我国经过长期驯化，与当地黄牛进行杂交和选育，逐渐形成的优良种。这种牛的驯化，与当地黄牛进行杂交和选育，逐渐形成的优良种。这种牛的泌乳期可达泌乳期可达305d
11、，年产乳里让可达，年产乳里让可达6 300 kg 以上以上 5 5、实例实例：7 7、缺点：、缺点：将不同个体的优良性状集中到一个个体上将不同个体的优良性状集中到一个个体上1 1、杂交育种杂交育种只能利用已有的基因的重组，按需选择并不能只能利用已有的基因的重组，按需选择并不能创造新基因。创造新基因。2 2、杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦，过程、杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦，过程复杂。复杂。6 6、优点：、优点：1.1杂交育种杂交育种 思考与讨论思考与讨论 杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中会遇到不少困难。杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中会遇到不少困难。请
12、从杂交后代可能出现的请从杂交后代可能出现的各种类型各种类型，以及，以及育种时间育种时间等方面，分析育等方面，分析育种方法的不足。种方法的不足。 问问5、杂交育种的优点？、杂交育种的优点？问：有没有更好的育种方法来弥补这些缺陷呢？问：有没有更好的育种方法来弥补这些缺陷呢？2.22.2诱变育种诱变育种 我们知道，物理因素或化学因索都能诱发基因突变。将这一原我们知道，物理因素或化学因索都能诱发基因突变。将这一原理应用在育种中，就发展为育种的新方法理应用在育种中，就发展为育种的新方法-诱变育种诱变育种 资料：资料：航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望变成了现实。航天技术的发展，使人类利用太空资源的
13、愿望变成了现实。自自19871987年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了了1111次航天育种搭载试验，试验品种达次航天育种搭载试验，试验品种达12001200多种。多种。 航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（10103 3克克10106 6克）、克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产
14、生基因突变。用使生物产生基因突变。 据统计，航天育种变异率达据统计，航天育种变异率达4 4以上，株高变异为以上，株高变异为40cm40cm30cm30cm，果重变异达，果重变异达7070100100（蔬菜），生育期变异为（蔬菜），生育期变异为3 3天天1010天。天。2.22.2诱变育种诱变育种 20 20世纪世纪60 60 年代以来，我国在年代以来，我国在农作物诱变育种农作物诱变育种方而取得方而取得了可喜的成果，培育出了数百个农作物新品种。这些新品种具有抗了可喜的成果，培育出了数百个农作物新品种。这些新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点，在农业生产中发挥了巨大作用。病力强、产量高、品质好
15、等优点，在农业生产中发挥了巨大作用。例如，黑龙江省农业科学院用辐射方法处理大豆，培育成了例如，黑龙江省农业科学院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农黑农五号五号”等大豆品种等大豆品种，产量提高了，产量提高了16%16%，含油量比原来的品种提高了，含油量比原来的品种提高了2.5 2.5 。 20 20 世纪世纪5050年代以前。我国大豆产量居世界首位，到了年代以前。我国大豆产量居世界首位，到了60 60 年年代末代末70 70 年代初，我国大豆生产产量下滑，生产满足不了需求。后年代初，我国大豆生产产量下滑，生产满足不了需求。后来，我国科学家应用来，我国科学家应用X X射线和化学诱变剂进行人工诱变处
16、理，从诱射线和化学诱变剂进行人工诱变处理，从诱变后代中选出抗病性强的优良个体，具有这些性状的大豆不断繁衍，变后代中选出抗病性强的优良个体，具有这些性状的大豆不断繁衍，至今仍然是我国抗病性最强和应用最广的种源。至今仍然是我国抗病性最强和应用最广的种源。 在在微生物育种方面微生物育种方面，诱变育种也发挥了重要作用。，诱变育种也发挥了重要作用。青霉菌的选青霉菌的选育育就是一个典型的例子。现在世界各国生产青霉素的菌种，最初是就是一个典型的例子。现在世界各国生产青霉素的菌种，最初是在在1943 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年从一个发霉的甜瓜上得来的。这种野生的青霉菌分泌的
17、青霉素很少，产量只有青霉素很少，产量只有20 20 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、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前青霉素的产量己经达到菌株，目前青霉素的产量己经达到50 000 50 000 一一60 000 60 000 单位单位mLmL。 1 1、实例：、实例：2 2、概念：、概念： 利用物理因素（如利用物理因素（如射线、射线、射线、紫外线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生
18、物，使生物发生基因突变。处理生物，使生物发生基因突变。3 3、依据原理：、依据原理：基因突变基因突变5 5、常用方法：、常用方法：6 6、优点：、优点：7 7、缺点：、缺点：2.22.2诱变育种诱变育种可以提高突变率，可以提高突变率，在较短时间内获得在较短时间内获得更多的优良变异类型。更多的优良变异类型。4 4、特点：、特点：2.22.2诱变育种诱变育种思考与讨论思考与讨论与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？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，可以采取什么办法？谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什
19、么办法？诱变育种的优点诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。更多的优良变异类型。诱变育种的局限性诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。以集中多个理想性状。 要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。加选择的机会。6 6、优点：、优点：可以提高突变率，可以提高突变率，加速育种过程，加速育种过程，在较短时间内获在较短时间内获得更多的优良变异类型。得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些品种大幅度地改良某些
20、品种7 7、缺点：、缺点： 有利变异少，须大量处理实验材料有利变异少，须大量处理实验材料杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种原理原理常用常用方法方法特点特点优点优点缺点缺点应用应用实例实例基因重组基因重组杂交杂交 自交自交选种选种自交自交育种周期长，育种周期长， 可选择的范围有限可选择的范围有限基因突变基因突变辐射诱变，激光诱变，辐射诱变，激光诱变，空间技术育种空间技术育种提高突变频率，加速育种过提高突变频率，加速育种过程，或大幅度改良某些品种程，或大幅度改良某些品种有利变异少，有利变异少， 需大量处理实验材料需大量处理实验材料课堂小结课堂小结将不同个体的优良性状，将不同个体的优良性状，集于一个个
21、体上集于一个个体上太空椒太空椒袁隆平袁隆平-杂交水杂交水稻的研究稻的研究杂交杂交杂种杂种物理方法物理方法化学方法化学方法改良作物品质，提高农作改良作物品质，提高农作物单位面积产量物单位面积产量的常规方法的常规方法。可以提高突变率，可以提高突变率，在较短时间在较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。拓展题拓展题提示：提示：可采用杂交育种的方法，遗传图解可参考教科可采用杂交育种的方法，遗传图解可参考教科书插图书插图6-1绘制。绘制。优点是优点是育种的目的性较强，能够获得育种的目的性较强，能够获得具有优良性状、淘汰不良性状的品种。具有优良性状、淘汰不良性状的品种。缺点是缺点是育种
22、周期育种周期长，过程繁琐。长，过程繁琐。基础题基础题1.B。 2.B。 3.基因突变；基因突变；X射线；紫外线；激光。射线；紫外线；激光。1、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.基因突变基因突变 B.基因自由组合基因自由组合 C.染色体交叉互换染色体交叉互换 D.染色体变异染色体变异2.2.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的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：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3.3.现代农业育种专家采用诱
23、变育种的方法改良某些农作物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：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B BD DB4.4.下图表示某种农作物品种：和两个品系培育出品种的可能下图表示某种农作物品种：和两个品系培育出品种的可能方法，请据图回答：方法，请据图回答：1)1)指出下列各种交配方式：由品种和培育出的过程指出下列各种交配方式：由品种和培育出的过程是是_，由品系培育出品
24、种经过的过程，由品系培育出品种经过的过程是是_。2 2）品系是一种）品系是一种_植株，由品系经过过程植株，由品系经过过程培养品种常用的方法是培养品种常用的方法是_。杂交育种杂交育种自交自交单倍体单倍体花药离体培养花药离体培养5.5.下图表示某种农作物品种：和两个品系培育出品种的可能下图表示某种农作物品种：和两个品系培育出品种的可能方法，请据图回答：方法，请据图回答：3 3）品种形成品种经过的过程）品种形成品种经过的过程中常用中常用_处处理。理。4 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，由品种产生品种的最简便方法是种产生品种的最简便方法是_。5 5）你认为成功率最高
25、且工作量最小的培育品种的途径）你认为成功率最高且工作量最小的培育品种的途径是是_。( (用过程用过程、等以及等以及 表示表示) )?处理处理?和和?人工诱变人工诱变自交自交6 6、为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等、为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合农性状，科学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提供的材料，每小组设计一民要求的新品种，请根据下面提供的材料，每小组设计一套育种方案：套育种方案：已有的材料：已有的材料： A A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）
26、纯种， B B小麦的矮秆不抗锈病纯种，小麦的矮秆不抗锈病纯种， C C水稻的迟熟种子水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选非生物材料：根据需要自选（1 1）育种名称：）育种名称： （2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料： （3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果： （4 4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率预计产生这种结果的（所需类型）的几率 （5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解） （6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。方案方案1 1：1 1）育种名称：）育种名称：杂交育种杂交育种2 2）所选择的生物材料
27、：）所选择的生物材料：3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果：4 4）预计）预计F F2 2产生这种结果的（所需类型）的几率：产生这种结果的（所需类型）的几率：5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。已有的材料：已有的材料： A A小麦的高秆小麦的高秆( (显性显性) )抗锈病抗锈病( (显性显性) )纯种，纯种， B B小麦的矮秆不抗锈病纯种，小麦的矮秆不抗锈病纯种， C C水稻的迟熟种子水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选非生物材料：根据需要自选A A、B B矮秆抗锈病矮秆抗锈病
28、3/163/16高抗高抗矮病矮病 F1 F1 高抗高抗 自交自交 F F2 2（高抗、矮抗、高病、矮病）（高抗、矮抗、高病、矮病）高抗高抗矮病矮病 F1 F1 高抗高抗 自交自交 F F2 2（高抗、矮抗、高病、矮病）（高抗、矮抗、高病、矮病） 将将F F2 2矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离为止。提纯到基本不分离为止。方案方案2 2：1 1）育种名称）育种名称：单倍体单倍体育种育种2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料：A A、B B。3 3）希望得到的结果）希望得到的结果：矮秆抗锈病矮秆抗锈病。4 4）预计产生这种结果的（所需类型）的几
29、率：）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解） 6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。已有的材料：已有的材料： A A小麦的高秆小麦的高秆( (显性显性) )抗锈病抗锈病( (显性显性) )纯种，纯种， B B小麦的矮秆不抗锈病纯种，小麦的矮秆不抗锈病纯种， C C水稻的迟熟种子水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选非生物材料：根据需要自选1/41/4高抗高抗矮病矮病F F1 1高抗高抗 F F1 1花药离体培养花药离体培养 单倍体植株单倍体植株 再经秋水仙素处理，染色再经秋水仙素处理，
30、染色体加倍成为纯合的高抗、矮抗、高病、矮病植株体加倍成为纯合的高抗、矮抗、高病、矮病植株。挑选矮秆抗锈病的植株即可。挑选矮秆抗锈病的植株即可。方案方案3 3：1 1）育种名称：）育种名称：2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料：3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果：4 4）预计产生这种结果的）预计产生这种结果的( (所需类型所需类型) )的几率：的几率：5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。已有的材料：已有的材料： A A小麦的高秆小麦的高秆( (显性显性) )抗锈病抗锈病(
31、(显性显性) )纯种，纯种， B B小麦的矮秆不抗锈病纯种，小麦的矮秆不抗锈病纯种， C C水稻的迟熟种子水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选非生物材料：根据需要自选诱变育种诱变育种C C早熟水稻早熟水稻极低或不出现。极低或不出现。用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理 （或用太空飞船搭载）水稻，使之产生基因突变。（或用太空飞船搭载）水稻，使之产生基因突变。将处理的水稻种植下去，进行观察，选择矮秆抗倒伏将处理的水稻种植下去，进行观察，选择矮秆抗倒伏的水稻，并纯化。的水稻，并纯化。单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种染 色 体染 色 体组 变 化
32、组 变 化( 原 理原 理 )染色体组成倍减少，染色体组成倍减少， 再加倍成纯种再加倍成纯种(染色体染色体变异变异)染色体组成倍增加染色体组成倍增加操作操作用用杂种杂种的花药的离体的花药的离体培养，再加倍培养，再加倍秋水仙素处理萌发的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗优点优点明显缩短育种年限明显缩短育种年限器官巨大，提高产量器官巨大，提高产量和营养成分和营养成分缺点缺点技术复杂且须与杂交技术复杂且须与杂交育种配合育种配合发育延迟，结实率低发育延迟，结实率低1 1、一个育种过程，可以分别应用多种育种方法达到相同的目的。、一个育种过程，可以分别应用多种育种方法达到相同的目的。2 2、一个育种过
33、程，可以综合应用多种育种方法，最大限度的为人、一个育种过程，可以综合应用多种育种方法，最大限度的为人类服务。类服务。 1 1、花生是自花传粉植物。种子粒大、花生是自花传粉植物。种子粒大(A)(A)对粒小对粒小(a)(a)为显性，含油少为显性，含油少(B)(B)对含油多对含油多(b)(b)为显性，以上两对基因分别位于非同源染色体上。为显性，以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有现有粒大含油少粒大含油少品种、品种、粒小含油少粒小含油少品种和品种和粒小含油多粒小含油多品种品种( (三个品三个品种均为纯合体种均为纯合体) )，育种家期望获得，育种家期望获得粒大含油多粒大含油多的新品种，为此进行的新品
34、种，为此进行杂交。杂交。试回答下列问题：试回答下列问题：(1)(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本应选用以上哪两个品种作为杂交亲本? ? (2)(2)上述两亲本杂交产生的上述两亲本杂交产生的F F1 1代基因型和表现型是什么代基因型和表现型是什么? ?(3)(3)在在F F2 2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少? ? F F2 2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少? ?粒大含油少品种和粒小含油多品种粒大含油少品种和粒小含油多品种AaBb 粒大含油少粒大含油少3/161/162 2、番
35、茄、番茄:1992:1992年黑龙江农科院搭载年黑龙江农科院搭载“组培大黄组培大黄”番茄纯系，经番茄纯系，经4 4代代培育，育出培育，育出“宇番宇番1 1号号”番茄新品种，亩产达番茄新品种，亩产达60006000千克，比原品种千克，比原品种提高提高5050，维生素，维生素C C含量为含量为17178383毫克毫克100100克，提高克，提高33333 3，可，可溶性固形物为溶性固形物为2.92.9，提高，提高70.670.6，目前已推广万亩。，目前已推广万亩。 白莲白莲:1994:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲种子年江西广昌白莲研究所搭载白莲种子442442粒，培育出粒，培育出太空莲太空
36、莲3 3号等新品种，亩产达号等新品种，亩产达120120千克，比原品种提高千克，比原品种提高8888，平均粒，平均粒重重2 22 2克，最大为克，最大为3 33 3克（原品种平均粒重为克（原品种平均粒重为1.11.1克），超过出口克），超过出口莲子标准。莲子标准。1 1、“宇番宇番1 1号号”和太空莲和太空莲3 3号中有没有产生新基因？号中有没有产生新基因？ 2 2、太空中诱发基因突变的条件有哪些？、太空中诱发基因突变的条件有哪些？ 3 3、航天诱变育种有哪些优点？、航天诱变育种有哪些优点？ 4 4、地面上有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？、地面上有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？ 答案：
37、答案： 1 1、有新基因产生。、有新基因产生。 2 2、微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空。、微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空。 3 3、可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。、可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。 4 4、物理因素、化学因素和生物因素。、物理因素、化学因素和生物因素。3 3、当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一、当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些：生物菌种、植物组培苗些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些：生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了和作物、植物、花卉种子
38、等。在太空周游了115115小时小时3232分钟，返回分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。 回答：回答：（1 1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的变异特）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的_ 辐射后，其辐射后，其_发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益是否有益? ? _ _，你判断的理由是，你判断的理由是_。（2 2）试举出这种育种方法的优点：）试举出这种育
39、种方法的优点： 宇宙射线等宇宙射线等 基因基因 不一定不一定 基因突变是不定向的基因突变是不定向的 变异频率高，大幅度改良某些性状变异频率高，大幅度改良某些性状 4 4、（、（20032003理综高考题）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁理综高考题）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育殖，现要选育矮杆（矮杆（aa )aa )、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体），生产薯品种是杂合体（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（上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy)Yy)、抗病、抗病(Rr)(Rr
40、)的马铃薯的马铃薯新品种。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育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。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。( (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) )第三代第三代 F F2 2 A_B_, A_bb, aaB_, aabbA_B_, A_bb, aaB_, aabb 小麦小麦第一代第一代 P P AABB AABB aabbaabb 亲本杂交亲本杂交第二代第二代 F F1 1 AaBb AaBb 种植种植F F1 1代，自交代，自交种植种植F2 F
41、2 代，代， 选矮杆、抗病（选矮杆、抗病（aaB_)aaB_)继续自交，期望下代继续自交，期望下代获得纯合体获得纯合体 古代人类的育种方式古代人类的育种方式选择育种选择育种古人驯化野生动物家禽、家畜古人驯化野生动物家禽、家畜植植物物驯驯化化自然变异自然变异长期人工选择长期人工选择原理缺点缺点2 可选择的范围有限1 育种周期太长第六章第六章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程第1节 杂交育种与诱变育种思考：思考：小麦高秆（小麦高秆（D D）对矮秆（）对矮秆（d d）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（T T）对）对不抗锈病（不抗锈病（t t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦）为显性，现有纯
42、合的高秆抗锈病的小麦（DDTTDDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（ddttddtt），怎样才能得到），怎样才能得到矮秆抗锈病的优良品种（矮秆抗锈病的优良品种（ddTTddTT）？）？DDDDTTTTddddttttD DdTdTt tddTddTt tddTTddTT矮抗矮抗ddTTddTTddTddTt t矮抗矮抗ddTTddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTTddTTddTddTt t杂交育种的过程方案杂交育种的过程方案试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBBBEEEE）和短）和短毛折耳猫（毛折耳猫（bbb
43、beeee），你能否培育出能稳定），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（遗传的长毛折耳猫（BBeeBBee）？）？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长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F F1 1中中雌雄雌雄交配交配选优选优测交测交F3长毛立耳长毛立耳BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长折长折 短折短折基因重组基因重组例如：高产、矮秆水稻的培育例如：高产、矮秆水稻的培育 抗病、矮抗病、矮秆小麦的培育秆小麦的培育杂交杂交
44、 自交自交 选优选优 自交自交 纯合子的纯合子的优良品种优良品种多次多次 20112011年年9 9月月1919日农业部公布，袁隆平的超级杂交稻试验田平均亩产日农业部公布，袁隆平的超级杂交稻试验田平均亩产926.6926.6公斤，创中国水稻亩产最高纪录。公斤，创中国水稻亩产最高纪录。荷斯坦牛荷斯坦牛中国黄牛中国黄牛DDTTDDTTDdTtDdTt花药离体培养花药离体培养DT DT DtDt dTdT dtdt秋水仙素秋水仙素DDTT,DDtt,DDTT,DDtt,ddTTddTT,ddtt,ddtt ddttddttDT Dt dT dtDT Dt dT dt杂交杂交原理：原理：染色体变异染色
45、体变异 诱变育种的概念？诱变育种的概念？ 诱变育种的原理？诱变育种的原理？ 诱变育种常用的方法？诱变育种常用的方法？阅读：P100基因突变基因突变辐射诱变、激光诱变等辐射诱变、激光诱变等提高基因突变频率提高基因突变频率，加速育种进程。，加速育种进程。产生新基因，大幅度地改良产生新基因，大幅度地改良某些性状某些性状，可获得前所未有的新性状。可获得前所未有的新性状。难以控制突变方向难以控制突变方向，具有一定的盲，具有一定的盲目性目性, ,有利个体少有利个体少; ;需需大量处理实验大量处理实验材料材料 ，工作量大，工作量大 。思考与讨论思考与讨论 P100 黑龙江农科院用黑龙江农科院用辐辐射方法处理
46、大豆射方法处理大豆，培育，培育成成“黑农五号黑农五号”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%。 太空中各种辐射、失重、宇宙粒子、弱地磁，高真空等综合作用，产生地面上难以实现的变异。太空黄瓜太空黄瓜青霉菌高产菌株的选育青霉菌高产菌株的选育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。后来人们对青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线照射以及综合处理，培，培育成了青霉素高产菌株，育成了
47、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。类类 型型杂交育种杂交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育种原理育种原理育种方法育种方法优优 点点应用实例应用实例基因突变基因突变染色体组成倍染色体组成倍增加（染色体增加（染色体变异）变异）基因重组基因重组染色体组成倍染色体组成倍减少（染色体减少（染色体变异）变异）杂交杂交自交自交选优选优自交自交（至纯种（至纯种）物理或化学物理或化学的方法处理的方法处理生物生物花药离体培养花药离体培养后再用秋水仙后再用秋水仙素加倍素加倍使不同亲本的使不同亲本的优良
48、性状集中优良性状集中于同一个体上于同一个体上提高变异频率提高变异频率加速育种进程加速育种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高营养含量高培育矮抗小麦培育矮抗小麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株培育矮抗小麦培育矮抗小麦三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗练习练习1 1、某农科所通过如图育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列相、某农科所通过如图育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列相关叙述不正确的是关叙述不正确的是( )( )A.A.育种方法育种方法最大的优点是明显缩短育种的年限最大的优点是明显缩短育种的年
49、限B.aB.a和和c c过程运用的遗传学原理都是染色体变异过程运用的遗传学原理都是染色体变异C.C.四倍体四倍体YYyyRRrrYYyyRRrr的花药离体培养后形成的植株一定是二倍体的花药离体培养后形成的植株一定是二倍体D.D.通过通过b b过程欲获得纯合过程欲获得纯合yyRRyyRR，需要进行不断地自交来提高纯，需要进行不断地自交来提高纯合率合率 2、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 Ab - AaBb AAbb - aabb 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染色体变异 . . .DEFG
