雜交育種與誘變育種學(xué)習(xí)資料

變異的類型可遺傳的變異：不可遺傳的變異：基因突變?nèi)旧w變異基因重組知識(shí)回顧什么叫基因突變？什么叫基因重組？第1頁(yè)/共43頁(yè)第一頁(yè)，共44頁(yè)。

前面我們學(xué)習(xí)了生物變異的來源——基因突變、基因重組、染色體變異，這些知識(shí)能否應(yīng)用與育種呢？第2頁(yè)/共43頁(yè)第二頁(yè)，共44頁(yè)。第一節(jié)雜交育種與誘變育種第3頁(yè)/共43頁(yè)第三頁(yè)，共44頁(yè)。教學(xué)目標(biāo)：1.簡(jiǎn)述雜交育種的概念，舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。2.說出誘變育種在生產(chǎn)中的原理,優(yōu)點(diǎn)和不足3.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)。第4頁(yè)/共43頁(yè)第四頁(yè)，共44頁(yè)。教學(xué)重點(diǎn)：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)用教學(xué)難點(diǎn)：雜交育種和誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和局限性第5頁(yè)/共43頁(yè)第五頁(yè)，共44頁(yè)。

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)來養(yǎng)活中國(guó)，誰(shuí)來拯救由此引發(fā)的全球性糧食短缺和動(dòng)蕩危機(jī)？

袁隆平向世界宣布：“中國(guó)完全能解決自己的吃飯問題，中國(guó)還能幫助世界人民解決吃飯問題”。第6頁(yè)/共43頁(yè)第六頁(yè)，共44頁(yè)。

袁隆平

一個(gè)屬于中國(guó)也屬于世界的名字他發(fā)起的“第二次綠色革命”給整個(gè)人類帶來了福音。袁隆平:農(nóng)學(xué)家、雜交水稻育種專家。1995年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。第7頁(yè)/共43頁(yè)第七頁(yè)，共44頁(yè)。

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）？銹病探究一：第8頁(yè)/共43頁(yè)第八頁(yè)，共44頁(yè)。以下是雜交育種的參考方案：Ｐ高抗矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT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)第9頁(yè)/共43頁(yè)第九頁(yè)，共44頁(yè)。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。第10頁(yè)/共43頁(yè)第十頁(yè)，共44頁(yè)。動(dòng)物的雜交育種中國(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。家畜、家禽的育種也常用雜交育種。第11頁(yè)/共43頁(yè)第十一頁(yè)，共44頁(yè)。探究二：

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）？寫出育種方案（圖解）長(zhǎng)毛折耳貓短毛折耳貓長(zhǎng)毛立耳貓第12頁(yè)/共43頁(yè)第十二頁(yè)，共44頁(yè)。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)折短折第13頁(yè)/共43頁(yè)第十三頁(yè)，共44頁(yè)。你能說出植物雜交育種和動(dòng)物雜交育種的區(qū)別嗎？想一想？1、動(dòng)物應(yīng)為雌雄個(gè)體間相互交配，植物為自交。2、選優(yōu)以后動(dòng)物進(jìn)行的是測(cè)交，植物為連續(xù)自交。3、最后在選種上，動(dòng)物選擇的是后代不發(fā)生性狀分離的親代，植物選擇的是不發(fā)生性狀分離的后代。(親代已經(jīng)用于制種）4、比植物雜交育種所需年限短。第14頁(yè)/共43頁(yè)第十四頁(yè)，共44頁(yè)。一、概念：

將

或

品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過

和

，獲得新品種的方法。二、依據(jù)原理：基因重組三、常用方法：四、優(yōu)點(diǎn)：將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上點(diǎn)滴收獲之1：雜交育種

雜交→自交→選優(yōu)（一般從F2開始）→連續(xù)自交直到不再出現(xiàn)性狀分離為止兩個(gè)多個(gè)選擇培育第15頁(yè)/共43頁(yè)第十五頁(yè)，共44頁(yè)。雜交育種只能利用已有的基因重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩慢，過程繁瑣第16頁(yè)/共43頁(yè)第十六頁(yè)，共44頁(yè)。①培育隱性純合子雜交選取親本F1F2選取符合要求的優(yōu)良性狀自交②培育顯性純合子選取親本F1F2選取符合要求的優(yōu)良性狀個(gè)體F3F4……

直至選出穩(wěn)定遺傳的個(gè)體雜交自交自交選種

兩個(gè)親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對(duì)基因按自由組合定律遺傳。要培育出基因型為aabb的新品種，最簡(jiǎn)捷的方法是()A．人工誘變育種B．多倍體育種C．單倍體育種D．雜交育種D試一試規(guī)律小結(jié)第17頁(yè)/共43頁(yè)第十七頁(yè)，共44頁(yè)。（1）雜交育種只適合_______生殖的生物（2）用于同一物種不同品種的個(gè)體間（3）親緣關(guān)系較近的不同物種個(gè)體間。如蘿卜和甘藍(lán)雜交。但為了使后代可育，應(yīng)做染色體加倍處理，得到的個(gè)體即是異源多倍體。有性思考：雜交育種的適用范圍第18頁(yè)/共43頁(yè)第十八頁(yè)，共44頁(yè)。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？第19頁(yè)/共43頁(yè)第十九頁(yè)，共44頁(yè)。二、誘變育種利用物理因素（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）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。依據(jù)什么原理?基因突變？第20頁(yè)/共43頁(yè)第二十頁(yè)，共44頁(yè)。誘變育種——太空育種空間生命科學(xué)：高真空(10—8pa)微重力(10—4g)強(qiáng)輻射(尤其是危害性極大的HZE）第21頁(yè)/共43頁(yè)第二十一頁(yè)，共44頁(yè)。探究三：1、據(jù)統(tǒng)計(jì)，航天育種變異率達(dá)4％以上，株高變異為＋40cm～－30cm，果重變異達(dá)＋70％～＋100％（蔬菜），生育期變異為＋3天～－10天。2、太空船把2000顆南瓜種子帶上了太空，這些種子在宇宙里經(jīng)過了綜合射線的作用，回到地面后，經(jīng)培育只有很少一部分能夠發(fā)育成我們需要的優(yōu)良性狀，而大部分種子沒有發(fā)育或并不是我們希望得到的優(yōu)良性狀。科研人員經(jīng)過3個(gè)月的種植，長(zhǎng)出150公斤各種顏色的大南瓜。

第22頁(yè)/共43頁(yè)第二十二頁(yè)，共44頁(yè)。

誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。

誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)理想性狀。

要想克服這些局限性，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會(huì)。第23頁(yè)/共43頁(yè)第二十三頁(yè)，共44頁(yè)。一、概念：

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）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。二、依據(jù)原理：基因突變?nèi)⒊Ｓ梅椒ǎ豪梦锢硪蛩?如太空的輻射X射線、γ射線、紫外線、失重或用激光等)；化學(xué)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。誘發(fā)變異→選擇育成新品種。四、優(yōu)點(diǎn)：可以提高突變率，加速育種過程，大幅度地改良某些品種,產(chǎn)生前所未有的性狀。五、缺點(diǎn)：有利變異少，須大量處理實(shí)驗(yàn)材料點(diǎn)滴收獲之2：誘變育種第24頁(yè)/共43頁(yè)第二十四頁(yè)，共44頁(yè)。①農(nóng)作物新品種的培育新品種具有抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。如“黑農(nóng)五號(hào)”大豆，產(chǎn)量提高了16%，含油量比原來提高了%。

應(yīng)用：②用于微生物育種例如青霉素的選育。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(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。中間為青霉菌，周圍是細(xì)菌。第25頁(yè)/共43頁(yè)第二十五頁(yè)，共44頁(yè)。我們還學(xué)過那些育種方法？第26頁(yè)/共43頁(yè)第二十六頁(yè)，共44頁(yè)。一、依據(jù)原理：染色體變異二、常用方法：花藥（花粉）離體培養(yǎng)

三、優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限收獲（復(fù)習(xí)）之3：?jiǎn)伪扼w育種技術(shù)復(fù)雜且須與雜交育種配合四、缺點(diǎn)：第27頁(yè)/共43頁(yè)第二十七頁(yè)，共44頁(yè)。一、依據(jù)原理：染色體變異二、常用方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗三、優(yōu)點(diǎn)：器官較大，提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分四、缺點(diǎn)：發(fā)育延遲,結(jié)實(shí)率低收獲（復(fù)習(xí)）之4：多倍體育種五、應(yīng)用：三倍體無籽西瓜二倍體幼苗四倍體植株秋水仙素處理染色體加倍二倍體植株三倍體種子三倍體植株發(fā)育二倍體植株花粉誘導(dǎo)三倍體無籽瓜第28頁(yè)/共43頁(yè)第二十八頁(yè)，共44頁(yè)?；蛑亟M雜交→自交→選優(yōu)將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上后代易出現(xiàn)分離現(xiàn)象，育種時(shí)間長(zhǎng)、過程繁瑣基因突變用物理或化學(xué)的方法處理生物染色體變異花藥離體培養(yǎng)，明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合，多限于植物染色體變異用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗果實(shí)大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率降低提高突變頻率，加速育種過程，或大幅度改良某些品種突變方向不定，有利變異少，須大量處理實(shí)驗(yàn)材料幾種主要育種方法的比較課堂小結(jié)第29頁(yè)/共43頁(yè)第二十九頁(yè)，共44頁(yè)。討論根據(jù)不同育種要求選擇合適的育種方法：①將兩親本的兩個(gè)不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上：______________________②要求快速育種：_________________③要求大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀：________________和______________相結(jié)合.④要求提高品種產(chǎn)量，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量：___________________________________雜交育種單倍體育種雜交育種誘變育種多倍體育種第30頁(yè)/共43頁(yè)第三十頁(yè)，共44頁(yè)?！纠?】用煙草的花藥離體培育成煙草新品種；用抗倒伏易感染銹病的小麥與易倒伏抗感染銹病的小麥培育成抗倒伏抗銹病的小麥；培育無子西瓜；用60Co輻射稻種，育成水稻優(yōu)良品種。以上育種方法依次屬于①誘變育種②雜交育種③單倍體育種④多倍體育種

A．①②③④B．④③②①C．③④②①D．③②④①第31頁(yè)/共43頁(yè)第三十一頁(yè)，共44頁(yè)。例題2：下圖是用某種作物的兩個(gè)品種①和②分別培育出④、⑤、⑥品種的示意圖，試分析回答：①AABBEAb------------④D③AaBbFAAbb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步驟分別是

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是

。（2）用③培育⑤所采用的E和H步驟分別是

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是

。（3）用③培育⑥所采用的G步驟是_______________。其遺傳學(xué)原理是______________。雜交自交基因重組花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理幼苗染色體變異秋水仙素處理幼苗染色體變異H第32頁(yè)/共43頁(yè)第三十二頁(yè)，共44頁(yè)。【例3】下圖①～④列舉了四種作物育種方法，請(qǐng)回答相應(yīng)問題：（1）第①種方法屬于常規(guī)育種，一般從F2開始選種，這是因?yàn)?/p>

。從F2開始發(fā)生性狀分離

第33頁(yè)/共43頁(yè)第三十三頁(yè)，共44頁(yè)。（2）在第②種方法中，若只考慮F1中分別位于n對(duì)同源染色體上的n對(duì)等位基因，則利用其花藥離體培育成的幼苗的基因型，在理論上應(yīng)有

種類型。（3）第③種方法中使用秋水仙素的作用是促使染色體加倍，其作用機(jī)理是

。2n秋水仙素抑制紡錘體的形成第34頁(yè)/共43頁(yè)第三十四頁(yè)，共44頁(yè)。（4）第④種方法中發(fā)生的變異一般是基因突變。衛(wèi)星搭載的種子應(yīng)當(dāng)選用剛萌發(fā)的而非休眠的種子，原因是

。種子萌發(fā)后進(jìn)行細(xì)胞分裂，DNA在復(fù)制過程中容易受到外界因素的影響發(fā)生基因突變第35頁(yè)/共43頁(yè)第三十五頁(yè)，共44頁(yè)。

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第36頁(yè)/共43頁(yè)第三十六頁(yè)，共44頁(yè)。

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3.屬于分子水平上的育種工作的是（）A、輻射育種 B、雜交育種 C、單倍體育種 D、多倍體育種BA4、P101練習(xí)第37頁(yè)/共43頁(yè)第三十七頁(yè)，共44頁(yè)。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）

特別提醒：雜交育種與雜種優(yōu)勢(shì)的區(qū)別：主要是利用雜種F1的優(yōu)良性狀，并不要求遺傳上的穩(wěn)定（雜合子）。而雜交育種是為了獲得具有穩(wěn)定優(yōu)良性狀的新品種（純合子）。第38頁(yè)/共43頁(yè)第三十八頁(yè)，共44頁(yè)。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駃騠（jueti）。至少在3000年前，在亞洲某些地區(qū)人們已經(jīng)用騾來馱運(yùn)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(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。第39頁(yè)/共43頁(yè)第三十九頁(yè)，共44頁(yè)。

生產(chǎn)上利用雜種優(yōu)勢(shì)可以大幅度地提高產(chǎn)量。例如，雜交高梁比純系高梁增產(chǎn)30%--50%，雜交水稻比純系水稻增產(chǎn)20%左右。雜種優(yōu)勢(shì)特別提醒：雜交育種與雜種優(yōu)勢(shì)的區(qū)別：主要是利用雜種F1的優(yōu)良性狀，并不要求遺傳上的穩(wěn)定（雜合子）。而雜交育種是為了獲得具有穩(wěn)定優(yōu)良性