雜交育種與誘變育種

普通蘿卜新課導(dǎo)入北京滿(mǎn)堂紅純種豬雜交豬航茄三號(hào)

這幾幅圖片中的優(yōu)良品種，都是人們利用生物的變異，通過(guò)長(zhǎng)期的選擇，汰劣留良，培育出來(lái)的優(yōu)良品種。那么它們是怎樣怎樣培育出來(lái)的呢？

第1節(jié)雜交育種與誘變育種一、雜交育種二、誘變育種三、常用育種方式的異同1.簡(jiǎn)述雜交育種和誘變育種的作用及其局限性。2

.舉例說(shuō)明雜交育種、誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

3.討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。

4.總結(jié)雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.嘗試將你獲得信息用圖表、圖解的形式表達(dá)出來(lái)。2.運(yùn)用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實(shí)際中的問(wèn)題。能力目標(biāo)2.通過(guò)對(duì)我國(guó)雜交育種和誘變育種成果的了解，關(guān)注我國(guó)的育種技術(shù)的發(fā)展及在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)能力，認(rèn)同育種技術(shù)的改進(jìn)對(duì)解決糧食危機(jī)等問(wèn)題的重要性。3.體會(huì)科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會(huì)生產(chǎn)力、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步等方面的巨大作用。1.討論從雜交育種到基因工程這一科技發(fā)展歷程中，科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的相互作用。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種等方面的應(yīng)用。雜交育種和誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和局限性。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)這是什么原因造成的呢？設(shè)想你是一位玉米育種專(zhuān)家，遇到這樣的情況:品種A籽粒多，但不抗黑粉??；品種B籽粒少，但抗黑粉病。討論:你用什么方法把兩個(gè)品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，又能將缺點(diǎn)去掉？?黑粉病

九十年代后期，美國(guó)學(xué)者布朗拋出“中國(guó)威脅論”，撰文說(shuō)到下世紀(jì)30年代，中國(guó)人口將達(dá)到16億，到時(shí)誰(shuí)來(lái)養(yǎng)活中國(guó)，誰(shuí)來(lái)拯救由此引發(fā)的全球性糧食短缺和動(dòng)蕩危機(jī)？一.雜交育種

雜交育種是將兩個(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。原理：基因重組方法：雜交→自交→選優(yōu)→自交應(yīng)用：可用于農(nóng)作物品質(zhì)的改良、產(chǎn)量的提高，培育新品種；也用于家禽、家畜的育種。優(yōu)點(diǎn)：可將兩個(gè)或多個(gè)優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上。缺點(diǎn)：1.只能利用已有的基因組，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。

小麥高稈（D）對(duì)矮稈（d）為顯性，抗銹?。═）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），怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？小麥條銹病雜交育種在植物中的應(yīng)用P高桿抗銹病DDTT矮桿不抗銹病ddttF1高桿抗銹病DdTtF2高桿抗銹病

（9D_T_）高桿不抗銹病

（3D_tt）矮桿抗銹病

（3ddT_）矮桿不抗銹病

（1ddtt）性狀不分離，選定種子為種子（ddTT）性狀分離，繼續(xù)自交，選取其中形狀不分離的作為種子雜交雜交育種在動(dòng)物中的應(yīng)用短毛折耳貓長(zhǎng)毛立耳貓長(zhǎng)毛折耳貓Xⅹ中國(guó)黃牛荷斯坦牛中國(guó)荷斯坦牛高產(chǎn)奶牛的選育X驢馬驢騾馬騾或者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。注意3.選育出的新品種必須是純合子，否則其后代會(huì)因?yàn)榘l(fā)生性狀分離而失去優(yōu)勢(shì)。

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.誘變育種利用物理因素（如X射線，紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變。原理：基因突變

特殊方法:作物空間技術(shù)育種。常規(guī)方法:輻射誘變、激光誘變、化學(xué)誘變方法優(yōu)點(diǎn)：能提高突變率，產(chǎn)生新基因；在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型。缺點(diǎn)：難以控制突變方向，無(wú)法將多個(gè)優(yōu)良性狀組合；有利變異少，須大量處理實(shí)驗(yàn)材料。應(yīng)用：太空作物的培育、青霉菌的選育等。誘變育種應(yīng)用實(shí)例青霉菌金霉素醫(yī)藥工業(yè)方面醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的青霉素就是利用普通青霉菌，經(jīng)過(guò)X射線的照射，產(chǎn)生的有利突變型。其他抗菌素如鏈霉素、地霉素、金霉素等，經(jīng)輻射處理的突變系，比原始品系抗菌素產(chǎn)量增長(zhǎng)幾十倍到幾百倍，促進(jìn)和提高了抗菌素的生產(chǎn)。鏈霉菌農(nóng)作物方面

在作物方面，應(yīng)用誘變育種我國(guó)已培育出100多種水稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。例如用射線處理水稻干種子，選出提早成熟15天的新品種，豐產(chǎn)等性狀仍舊保持下來(lái)，而且米粒中的蛋白質(zhì)的含量提高很多。又如用射線和其他誘變劑處理大豆，培育出一種新品種。這品種含有改變了的酶系，在同樣的施肥和管理?xiàng)l件下可提高產(chǎn)量16%。

誘變育種除了采用常規(guī)的誘變育種方法外，還采用太空育種。

太空育種主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球能達(dá)到的高空環(huán)境，通過(guò)強(qiáng)輻射、微重力和高真空等條件使植物種子的基因發(fā)生基因突變的作物育種新技術(shù)。我國(guó)已培育的太空作物太空椒太空南瓜太空荷花太空水稻兩種育種方法都為我們創(chuàng)造許多優(yōu)良的品種，育種技術(shù)的發(fā)展為我們的社會(huì)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了許多價(jià)值，我國(guó)作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個(gè)國(guó)家之一，在作物空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。三.常用育種方式的異同基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異先雜交再自交選育再次自交物理或化學(xué)方法花藥離體培養(yǎng)后，用秋水仙素處理秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上可以提高突變頻率；大幅度的改良某些性狀；加速育種進(jìn)程明顯縮短育種年限果實(shí)種子大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高。育種時(shí)間長(zhǎng)；不能產(chǎn)生新基因；需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料；具有不確定性方法復(fù)雜；存活率低。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。小麥矮桿抗病品種青霉素高產(chǎn)菌株的培育無(wú)籽西瓜的培育花藥離體培養(yǎng)一.雜交育種

概念

原理:基因重組

方法:雜交→自交→選優(yōu)→自交

優(yōu)點(diǎn):優(yōu)良性狀的集中

缺點(diǎn):不能產(chǎn)生新的基因、育種時(shí)間長(zhǎng)、不能克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙。

應(yīng)用:抗小麥銹病品種、高產(chǎn)奶牛。課堂小結(jié)三.常用育種方式的不同二.誘變育種概念原理:基因突變

方法:輻射誘變、激光誘變、化學(xué)誘變、作物空間技術(shù)育種。優(yōu)點(diǎn):產(chǎn)生新基因短時(shí)間獲得優(yōu)良變異類(lèi)型缺點(diǎn):難以控制突變方向，無(wú)法將多個(gè)優(yōu)良性狀。

組合:有利變異少，須大量處理實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)用:太空作物的培育、青霉菌的選育。（2009上海）擴(kuò)豌豆進(jìn)行遺傳試驗(yàn)時(shí)，下列操作錯(cuò)誤的是（)A.雜交時(shí)，須在開(kāi)花前除去母本的雌蕊B.自交時(shí)，雌蕊和雄蕊都無(wú)需除去C.雜交時(shí)，須在開(kāi)花前除去母本的雌蕊D.人工授粉后，應(yīng)套袋解析：豌豆為雌雄同株，自花授粉且是閉花授粉，自然狀態(tài)下都是自交，孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)是人工雜交，在花蕾期人工去雄。C高考鏈接(2009海南)填空回答下列問(wèn)題：（1）水稻雜交育種是通過(guò)品種間雜交，創(chuàng)造新變異類(lèi)型而選育新品種的方法。其特點(diǎn)是將兩個(gè)純合親本的————通過(guò)雜交集中在一起，再經(jīng)過(guò)選擇和培育獲得新品種。（2）若這兩個(gè)雜交親本各具有期望的優(yōu)點(diǎn)，則雜交后，F(xiàn)1自交能產(chǎn)生多種非親本類(lèi)型，其原因是F1在------形成配子過(guò)程中，位于——————————基因通過(guò)自由組合，或者位于—————————基因通過(guò)非姐妹染色單體交換進(jìn)行重新組合。優(yōu)良性狀減數(shù)分裂非同源染色體上的非等位同源染色體上的非等位（3）假設(shè)雜交涉及到n對(duì)相對(duì)性狀，每對(duì)相對(duì)性狀各受一對(duì)等位基因控制，彼此間各自獨(dú)立遺傳。在完全顯性的情況下，從理論上講，F(xiàn)2表現(xiàn)型共有——種，其中純合基因型共有——種，雜合基因型共有——種。（4）從F2代起，一般還要進(jìn)行多代自交和選擇。自交的目的是——————————；選擇的作用是——————。2nn23n-n2獲得基因型純合的個(gè)體保留所需的類(lèi)型解析：（1）考察雜交育種的特點(diǎn)。（2）基因分離定律和自由組合定律的本質(zhì)是在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，同源染色體上的等位基因隨著同源染色體的分離而分離，非同源染色體的非等位基因自由組合。（3）含n對(duì)等位基因的個(gè)體雜交，產(chǎn)生的后代表現(xiàn)型種類(lèi)為種，產(chǎn)生的基因型種類(lèi)為3n，其中純合的基因型種類(lèi)為2n，所以雜合的基因型種類(lèi)為種3n-2n。2n解析：雜交育種過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)數(shù)代的自交，其目的是為了篩選出具有優(yōu)良性狀組合的純合體，以便保留種源。

1.雜交育種所依據(jù)的原理是()

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

2.據(jù)你所知道雜交選育新品種之外，雜交的另一個(gè)結(jié)果是獲得()

A.純種B.雜種表現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)C.基因突變D.染色體變異BB課堂練習(xí)3.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

。單倍體育種誘變育種多倍體育種誘變育種(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番茄、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

。雜交育種

誘變育種

4.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

5.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種專(zhuān)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腃.提高了后代的穩(wěn)定性D.能提高突變率以供育種選擇BD6.我國(guó)運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長(zhǎng)粒大，畝產(chǎn)達(dá)600kg，最高達(dá)750kg，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長(zhǎng)期平均縮短10天。請(qǐng)回答：(1)水稻產(chǎn)生這種變異的來(lái)源是：產(chǎn)生變異的原因是：基因突變各種宇宙射線和失重的作用，使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。(2)這種方法育種的優(yōu)點(diǎn)：能提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，并能大幅度改良某些性狀。

8.根據(jù)遺傳學(xué)原理，能迅速獲得新品種的育種方法是()A.雜交育種

B.多倍體育種

C.單倍體育種

D.誘變育種7.通過(guò)誘變育種培育的是()A.三倍體無(wú)子西瓜B.青霉素高產(chǎn)菌株C.二倍體無(wú)子番茄D.八倍體小黑麥BC習(xí)題答案基礎(chǔ)題1.B2.B3.基因突變；X射線；紫外線；激光。拓展題提示：可采用雜交育種的方法，優(yōu)點(diǎn)是育種的目的性較強(qiáng)，能夠獲得具有優(yōu)良性狀、淘汰不良性狀的品種。缺點(diǎn)是育種周期長(zhǎng)，過(guò)程繁瑣。袁隆平與雜交水稻課外擴(kuò)展袁隆平先生稱(chēng)為‘雜交水稻之父’，因?yàn)樗某删筒粌H是中國(guó)的驕傲，也是世界的驕傲，他的成就給人類(lèi)帶來(lái)了福音?！獓?guó)際水稻研究所所長(zhǎng)、印度前農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)斯瓦米納森博士袁隆平:農(nóng)學(xué)家、雜交水稻育種專(zhuān)家。1995年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。主要貢獻(xiàn)1.1973年10月，袁隆平發(fā)表了題為《利用野敗選育三系的進(jìn)展