《雜交育種與誘變育種》課件(新人教必修)()

第一節(jié)雜交育種與誘變育種小麥高稈（D）對矮稈（d）為顯性，抗銹?。═）對不抗銹?。╰）為顯性，現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt），如果你是袁隆平，怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？想一想：植物雜交育種的方法銹病以下是雜交的育種參考方案：Ｐ高抗矮不抗Ｆ１

高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗D_T_D_tt

ddttddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗ddTtddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年？第一年第二年選優(yōu)第三年第四年試一試：動物的雜交育種方法假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）長毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓長毛立耳短毛折耳BBEEbbee長毛立耳BbEe長毛立耳BbEe長立長折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折短折長折長折短折雜交F1間交配選優(yōu)測交ＰＦ１Ｆ２F3長折短折思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的動物品種至少要幾年？！注意1、動物雜交育種中純合子的獲得不用通過逐代自交，可改為測交。2、比植物雜交育種所需年限短。長毛折耳貓1.什么叫雜交育種？

將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。2、雜交育種依據(jù)的遺傳學原理是什么？基因重組3、常用的方法是什么？4、雜交育種有什么優(yōu)點？將不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上結(jié)合上述幾個實例，請總結(jié)出有關(guān)雜交育種以下問題？雜交F1間相互交配選優(yōu)測交

動物雜交自交選優(yōu)自交

選優(yōu)

植物雜交水稻之父：袁隆平,從1976年到2006年，累計增產(chǎn)糧食5200多億公斤，平均每年解決6000萬人的糧食問題。5.雜交育種的應(yīng)用(1)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)雜交育種是改良作物品質(zhì)，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)方法中國黃?！梁伤固古Ｖ袊伤固古＃汉伤固埂ダ锷Ｅc我國黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達305天，年產(chǎn)乳量可達6300kg以上，產(chǎn)奶量為世界奶牛之冠。（2）家畜的育種方面雜種優(yōu)勢雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的現(xiàn)象。

指基因型不同的親本個體相互雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。Eg.騾（體力強大，耐力好）

騾是公驢與母馬雜交所產(chǎn)生的后代。公馬與母驢雜交的后代叫騾。至少在3000年前，在亞洲某些地區(qū)人們已經(jīng)用騾來馱運物品了，現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使用騾來干重活兒。騾能吃苦耐勞，可以在馬、驢等牲畜不能承擔其艱苦的條件下工作。騾的高度、皮毛的均勻度、頸部和臀部的形狀與馬相似。此外頭部短而粗，耳長，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驢。6、缺點：1、只能利用已有基因的重組，并不能產(chǎn)生新的基因；2、雜交進程緩慢，過程繁瑣，育種時間長；3、只能進行本物種或親緣關(guān)系較近的物種雜交，不能克服遠源雜交不親和的障礙。

一、雜交育種原理：

基因重組方法：

優(yōu)點：方法簡捷,使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即“集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。缺點：育種所需時間較長，只能進行本物種或親緣關(guān)系較近的物種雜交,雜交后代易出現(xiàn)性狀分離，不能克服遠緣雜交不親合的障礙。應(yīng)用：用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥

雜交→自交→選優(yōu)自交雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時間要長，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，并且需要時間相對要短的育種方法呢？二、誘變育種空間生命科學：高真空(10—8pa)微重力(10—4g)強輻射1、請你給誘變育種下一個合理的定義。利用物理因素（如ⅹ射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。2、依據(jù)什么原理?基因突變3、常用的方法有哪些？輻射誘變、激光誘變、化學藥劑誘變中國首批太空實驗育種動物誕生（1）與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點？（2）基因突變的特點有哪些？聯(lián)系基因突變特點，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。5、優(yōu)點：提高基因突變頻率，產(chǎn)生新基因；在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。6、不足：具有不定向性，難以控制突變方向；有利個體少，須大量處理供試材料。思考與討論長相奇特的南瓜

奇怪的“太空椒”“黑農(nóng)五號”大豆

黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成“黑農(nóng)五號”大豆品種，含油量比原來的品種提高了2.5%，大豆產(chǎn)量提高了16%。5.應(yīng)用①農(nóng)作物新品種的培育青霉菌高產(chǎn)菌株的選育1943年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來人們對青霉菌多次進行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達到50000～60000單位/mL。②用于微生物育種二、誘變育種原理：基因突變

方法：物理方法(紫外線、α射線、失重等)或化學方法(亞硝酸、硫酸二乙酯等)處理植株，再選擇符合要求的變異類型優(yōu)點：產(chǎn)生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率，加速育種進程。缺點：有利個體不多，須大量處理供試材料，工作量大。應(yīng)用:太空辣椒的培育、青霉菌的選育等微生物的育種方面單倍體育種

還有什么育種方法有可能縮短育種年限，使具有小麥的矮桿抗銹病的品種能更迅速在生產(chǎn)實踐上得到應(yīng)用？

三、單倍體育種

采用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株，再人工誘導染色體加倍（常用秋水仙素），獲取自交不發(fā)生性狀分離的穩(wěn)定遺傳的純系品種。優(yōu)點：縮短育種年限；獲得優(yōu)良純種。缺點：但方法復雜，成活率較低。高桿抗病矮桿易感病F1花藥離體培養(yǎng)單倍體植株幼苗正常植株選擇符合要求的品種秋水仙素處理幼苗DDTTXddttDdTt1DT:1Dt:1dT:1dt1DDTT：1DDtt：1ddTT：1ddttddTT

矮抗單倍體育種方法依據(jù)原理：染色體變異育種年限：2年四、多倍體育種

在育種過程中，人們用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗從而使細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細胞繼續(xù)進行正常的有絲分裂，發(fā)育為多倍體植株，得到多倍體品種。

優(yōu)點：種子與果實大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高。缺點：發(fā)育延遲，結(jié)實率低；

適用于植物，在動物中難于開展。育種的方法有多種，各有各的優(yōu)點，我們要合理的有機結(jié)合各種方法，高效的達到各種目的。如果水稻的某遲熟（AA)品種,那么我們有什么好辦法快速的得到早熟（aa）品種？靈活創(chuàng)新、實際應(yīng)用人工誘變+單倍體育種早熟品種(aa)花藥離體培養(yǎng)

當年就可以培育出優(yōu)良新品種！遲熟品種(AA)雜合子(Aa)人工誘變幼苗（A）幼苗（a）秋水仙素處理遲熟品種(AA)秋水仙素處理時間：雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種依據(jù)原理常用方法優(yōu)點缺點應(yīng)用實例基因重組基因突變

染色體變異（成倍增加）染色體變異（成倍減少）雜交→自交→選優(yōu)→自交輻射誘變，激光誘變，空間技術(shù)育種用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)→單倍體→秋水仙素處理→純種提高育種頻率，加速育種過程，或大幅度改良某些品種將不同個體的優(yōu)良性狀，集中于一個個體上抗病植株的育成自交后代不發(fā)生性狀分離，可縮短育種年限（2年）器官較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高發(fā)育延遲，結(jié)實率低盲目性，有利變異少，需大量處理實驗材料時間長，需及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥培育高產(chǎn)青霉素菌株高莖抗銹病純種小麥與矮莖易染銹病純種小麥雜交，培育出矮莖抗銹病小麥品種高度不育，方法復雜，成活率低練習

:請寫出下面各項培育方法：（1）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是

。（2）用60Co輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是

。（3）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是

。（4）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本質(zhì)上屬于

。（5）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是

。（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是

。單倍體育種

誘變育種多倍體育種誘變育種雜交育種誘變育種生物育種的方式

AAbb

aaBB

AABb

AaBbAB

AABBAAABBBⅠⅢⅡⅣⅤⅥ育種方式的類型：Ⅰ、Ⅱ表示__________Ⅲ表示______________Ⅳ表示______________Ⅴ、Ⅵ表示__________雜交育種多倍體育種誘變育種單倍體育種歸納提升當神舟六號航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時，一些特殊的乘客也回到了地球。他們是一些：生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了115小時32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對它們進行有關(guān)試驗?；卮穑海?）作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)新的變異特征。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中的

輻射后，其

發(fā)生變異。請預測可能產(chǎn)生的新的變異對人類是否有益?

，你判斷的理由是________________。（2）試舉出這種育種方法的優(yōu)點：。

宇宙射線等

基因

不一定

基因突變是不定向的

變異頻率高，大幅度改良某些性狀

小試身手！

這些題你會做嗎？1、雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學原理是：

A.基因突變；B.基因自由組合；

C.染色體交叉互換：D.染色體變異。

答[]B

2.在下列幾種育種方法中，可以改變原有基因分子結(jié)構(gòu)的育種方法是：

A、雜交育種B、誘變育種

C、單倍體育種D、多倍體育種答案：[]3.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種專家采用誘變育種的方法改良某些農(nóng)作物的原有性狀，其原因是：

A、提高了后代的出苗率

B、產(chǎn)生的突變?nèi)渴怯欣?/p>

C、提高了后代的穩(wěn)定性

D、能提高突變率以供育種選擇答案：[]BD4.60Co是典型的γ放射源，可用于作物誘變育種。我國運用這種方法培育出了許多農(nóng)作物新品種，如棉花高產(chǎn)品種“魯棉1號”，在我國自己培養(yǎng)的棉花品種中栽培面積最大。γ射線處理后主要引起—————，從而產(chǎn)生可遺傳的變異。除γ射線外，用于誘變育種的其他物理誘變因素還有———、——————和————————。答案：基因突變；x射線；紫外線；激光下圖是用某種作物的兩個品種①和②分別培育出④⑤⑥品種的示意圖，試分析回答：①

AABBE

Ab------------④