《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(duì)矮稈（d）為顯性，抗銹病（T）對(duì)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(gè)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(dòng)物的雜交育種方法假設(shè)現(xiàn)有長(zhǎng)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(zhǎng)毛折耳貓（BBee）？寫(xiě)出育種方案（圖解）長(zhǎng)毛折耳貓短毛折耳貓長(zhǎng)毛立耳貓長(zhǎng)毛立耳短毛折耳BBEEbbee長(zhǎng)毛立耳BbEe長(zhǎng)毛立耳BbEe長(zhǎng)立長(zhǎng)折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長(zhǎng)折短折長(zhǎng)折長(zhǎng)折短折雜交F1間交配選優(yōu)測(cè)交ＰＦ１Ｆ２F3長(zhǎng)折短折思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的動(dòng)物品種至少要幾年？！注意1、動(dòng)物雜交育種中純合子的獲得不用通過(guò)逐代自交，可改為測(cè)交。2、比植物雜交育種所需年限短。長(zhǎng)毛折耳貓1.什么叫雜交育種？

將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，再經(jīng)過(guò)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(xué)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(diǎn)？將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上結(jié)合上述幾個(gè)實(shí)例，請(qǐng)總結(jié)出有關(guān)雜交育種以下問(wèn)題？雜交F1間相互交配選優(yōu)測(cè)交

動(dòng)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(jì)增產(chǎn)糧食5200多億公斤，平均每年解決6000萬(wàn)人的糧食問(wèn)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(guó)黃牛×荷斯坦牛中國(guó)荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛與我國(guó)黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達(dá)305天，年產(chǎn)乳量可達(dá)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(shì)雜種優(yōu)勢(shì)是生物界普遍存在的現(xiàn)象。

指基因型不同的親本個(gè)體相互雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長(zhǎng)勢(shì)、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(gè)親本的現(xiàn)象。Eg.騾（體力強(qiáng)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(lái)馱運(yùn)物品了，現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使用騾來(lái)干重活兒。騾能吃苦耐勞，可以在馬、驢等牲畜不能承擔(dān)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(zhǎng)，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驢。6、缺點(diǎn)：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(jìn)程緩慢，過(guò)程繁瑣，育種時(shí)間長(zhǎng)；3、只能進(jìn)行本物種或親緣關(guān)系較近的物種雜交，不能克服遠(yuǎn)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(diǎn)：方法簡(jiǎn)捷,使位于不同個(gè)體上的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上，即“集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。缺點(diǎn)：育種所需時(shí)間較長(zhǎng)，只能進(jìn)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(yuǎn)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(shí)間要長(zhǎng)，那有沒(méi)有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，并且需要時(shí)間相對(duì)要短的育種方法呢？二、誘變育種空間生命科學(xué)：高真空(10—8pa)微重力(10—4g)強(qiáng)輻射1、請(qǐng)你給誘變育種下一個(gè)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(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來(lái)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(xué)藥劑誘變中國(guó)首批太空實(shí)驗(yàn)育種動(dòng)物誕生（1）與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點(diǎn)？（2）基因突變的特點(diǎn)有哪些？聯(lián)系基因突變特點(diǎn)，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。5、優(yōu)點(diǎn)：提高基因突變頻率，產(chǎn)生新基因；在較短的時(shí)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(gè)體少，須大量處理供試材料。思考與討論長(zhǎng)相奇特的南瓜

奇怪的“太空椒”“黑農(nóng)五號(hào)”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(hào)”大豆品種，含油量比原來(lái)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(lái)的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來(lái)人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)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(dá)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(xué)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(diǎn)：產(chǎn)生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。缺點(diǎn)：有利個(gè)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(shí)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(dǎo)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(diǎn)：縮短育種年限；獲得優(yōu)良純種。缺點(diǎn)：但方法復(fù)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(guò)程中，人們用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)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(diǎn)：種子與果實(shí)大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高。缺點(diǎn)：發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低；

適用于植物，在動(dòng)物中難于開(kāi)展。育種的方法有多種，各有各的優(yōu)點(diǎn)，我們要合理的有機(jī)結(jié)合各種方法，高效的達(dá)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(shí)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(dāng)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(shí)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(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用實(shí)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(guò)程，或大幅度改良某些品種將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀，集中于一個(gè)個(gè)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低盲目性，有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料時(shí)間長(zhǎng)，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種三倍體無(wú)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(fù)雜，成活率低練習(xí)

:請(qǐng)寫(xiě)出下面各項(xiàng)培育方法：（1）通過(guò)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(gè)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(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，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(shí)32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。回答：（1）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(lái)源主要是植物種子經(jīng)太空中的

輻射后，其

發(fā)生變異。請(qǐng)預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的新的變異對(duì)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(diǎn)：。

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(huì)做嗎？1、雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)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?cè)谢蚍肿咏Y(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(guó)運(yùn)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(hào)”，在我國(guó)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(gè)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