雜交育種與誘變育種-(3)課件

自從人類開始種植作物和飼養(yǎng)動(dòng)物以來(lái)，就從未停止過(guò)對(duì)品種的改良。傳統(tǒng)的方法是選擇育種，通過(guò)汰劣留良的方法來(lái)選擇和積累優(yōu)良基因。自從孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律之后，人工雜交的方法被廣泛應(yīng)用于動(dòng)植物育種。人工誘變技術(shù)的應(yīng)用，使育種方法得到了較大的改進(jìn)?；蚬こ痰恼Q生，使人們能夠按照所設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，進(jìn)行跨越種間鴻溝的基因轉(zhuǎn)移，從而定向地改變生物的遺傳特性，創(chuàng)造出新的生物類型。第6章從雜交育種到基因工程四川省自貢一中周毅§6—1雜交育種與誘變育種【問(wèn)題探討】玉米育種設(shè)想你是一位玉米育種專家，遇到這樣的情況：品種A子粒多，但不抗黑粉?。黄贩NB子粒少，但抗黑粉病。討論：⑴你用什么方法既能把兩個(gè)品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，又能把雙方的缺點(diǎn)去掉？將你的設(shè)想用遺傳圖解表示出來(lái)。⑵你預(yù)計(jì)在實(shí)際操作中可能會(huì)遇到哪些困難？怎樣才能解決這些困難？⑶你還能說(shuō)出哪些育種實(shí)例？玉米§6—1雜交育種與誘變育種·選擇育種即對(duì)生物的變異進(jìn)行長(zhǎng)期選擇，汰劣留良，以培育出優(yōu)良品種。

缺點(diǎn)：周期長(zhǎng)，可選擇范圍有限。資料：選擇育種大約在一萬(wàn)年前，古人就開始馴化野生動(dòng)物、栽培植物。在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們知道要挑品質(zhì)好的個(gè)體來(lái)傳種。如產(chǎn)量高、能抗病蟲害的糧食作物，產(chǎn)奶、產(chǎn)肉、產(chǎn)奶多的家禽家畜。玉米起源于美洲大陸，15世紀(jì)傳入歐洲，16世紀(jì)經(jīng)葡萄牙傳入中國(guó)，現(xiàn)在遍布全世界。遠(yuǎn)在古代，美洲的印的安人就選擇和培育了許多穗大粒飽的玉米。原來(lái)，他們把玉米奉為神靈，用作祭祀的玉米是在隔離條件下單獨(dú)種植的，經(jīng)過(guò)精心管理和認(rèn)真選育，不僅果穗碩大、顆粒飽滿，而且品質(zhì)優(yōu)良，無(wú)任何雜粒，這樣就選育出了具有優(yōu)良性狀的玉米品種?！?—1雜交育種與誘變育種·選擇育種·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。資料：水稻專家袁隆平我國(guó)科學(xué)家袁隆平多年來(lái)一直致力于雜交水稻的研究，取得了驕人的成績(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有一半以上的稻田種植雜交水稻。通過(guò)推廣雜交水稻，我國(guó)的水稻產(chǎn)量從原來(lái)的

4500kg/hm2增加到

7500kg/hm2。從1976年到1998年，累計(jì)增產(chǎn)糧食

3.5

×

108t，平均每年多解決約6000萬(wàn)人的糧食問(wèn)題。親代高產(chǎn)不抗病低產(chǎn)抗病×雜種第一代高產(chǎn)抗病雜種第二代高產(chǎn)抗病，低產(chǎn)抗病，高產(chǎn)不抗病……＊方法：§6—1雜交育種與誘變育種·選擇育種·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。親代高產(chǎn)不抗病低產(chǎn)抗病×雜種第一代高產(chǎn)抗病雜種第二代高產(chǎn)抗病，低產(chǎn)抗病，高產(chǎn)不抗病……＊方法：資料：中國(guó)荷斯坦牛原稱中國(guó)黑白花牛，是將國(guó)外的荷斯坦–弗里生牛引進(jìn)后，在我國(guó)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期馴化，與當(dāng)?shù)攸S牛進(jìn)行雜交和選育，逐漸形成的優(yōu)良種。這種牛的泌乳期可達(dá)305d，年產(chǎn)乳量可6300kg以上。

相關(guān)信息：達(dá)爾文曾指出：“自然界提供延續(xù)性變異，人在對(duì)他有用的某些方向上把這些變異累加起來(lái)……人為地制造了有用品種?！?—1雜交育種與誘變育種·選擇育種·雜交育種親代高產(chǎn)不抗病低產(chǎn)抗病×雜種第一代高產(chǎn)抗病雜種第二代高產(chǎn)抗病，低產(chǎn)抗病，高產(chǎn)不抗病……＊方法：＊局限：雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，育種進(jìn)程緩慢，過(guò)程復(fù)雜。思考與討論1.雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理是什么？2.雜交育種的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的，但是在實(shí)際操作中會(huì)遇到不少困難。請(qǐng)從雜交后代可能出現(xiàn)的各種類型，以及育種時(shí)間等方面，分析雜交育種方法的不足。§6—1雜交育種與誘變育種·選擇育種·雜交育種·誘變育種＊方法：＊優(yōu)點(diǎn)：可提高突變率，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。資料1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院用輻射方法處理大豆，培育成了“黑農(nóng)五號(hào)”等大豆品種，產(chǎn)量提高了16%，含油量比原來(lái)的品種提高了2.5%。2.20世紀(jì)50年代以前，我國(guó)大豆產(chǎn)量居世界首位。到了60年代末70年代初，我國(guó)大豆生產(chǎn)嚴(yán)重下滑，生產(chǎn)滿足不了需求。后來(lái)，我國(guó)科學(xué)家應(yīng)用

X

射線和化學(xué)誘變劑進(jìn)行人工誘變處理，從誘變后代中選出抗病性強(qiáng)的優(yōu)良個(gè)體。具有這些性狀的大豆不斷繁衍，至今仍然是我國(guó)抗病性最強(qiáng)和應(yīng)用最廣的種源。3.現(xiàn)在世界各國(guó)生產(chǎn)青霉素的菌種，最初是在1943年從一個(gè)發(fā)霉的甜瓜上得來(lái)的。這種野生青霉菌分泌青霉素很少，產(chǎn)量只有

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，培育成了青霉素產(chǎn)量很高的菌株，目前，青霉素的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到50000～60000單位/mL。§6—1雜交育種與誘變育種·選擇育種·雜交育種·誘變育種＊方法：＊優(yōu)點(diǎn)：＊局限：思考與討論與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點(diǎn)？聯(lián)系基因突變的特點(diǎn)，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？具有一定的盲目性?！?—1雜交育種與誘變育種·選擇育種·雜交育種·誘變育種＊方法：＊優(yōu)點(diǎn)：＊局限：具有一定的盲目性?！净A(chǔ)3】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)自己培育的棉花品種中栽培面積最大。γ射線處理作物后主要引起＿＿＿＿＿，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因素還有＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿?；蛲蛔僗射線紫外線激光【拓展】假設(shè)你想培育一個(gè)作物品種，你想要的性狀和不想要的性狀都是由隱性基因控制的。試說(shuō)明培育方法，畫出遺傳圖解，并說(shuō)明這種方法的優(yōu)缺點(diǎn)?！?—1雜交育種與誘變育種與生物學(xué)有關(guān)的職業(yè)育種工作者

就業(yè)單位：農(nóng)業(yè)科研單位(農(nóng)科院、農(nóng)科所等)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地、園林設(shè)計(jì)單位、花卉生產(chǎn)企業(yè)等。

主要任務(wù)：培育動(dòng)植物新品種，新品種應(yīng)當(dāng)符合生產(chǎn)需求，如抗病蟲害、抗鹽堿、抗旱、抗寒、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等。

工作方式：實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)田是主要的工作場(chǎng)所，活生生的動(dòng)植物是操作的對(duì)象，科學(xué)文獻(xiàn)和相關(guān)儀器設(shè)備是必不可少的工具。

學(xué)歷要求：生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)等專業(yè)大學(xué)本科以上學(xué)歷。須具備的素質(zhì)：你是在創(chuàng)造自然界本來(lái)沒有的動(dòng)植物新品種，首先要具有勇于創(chuàng)新的精神。當(dāng)然，還應(yīng)當(dāng)具有生物學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，特別是關(guān)于動(dòng)植物生殖和遺傳的知識(shí)。