雜交育種與誘變育種(比賽)

雜交育種與誘變育種(比賽)第一節(jié)雜交育種與誘變育種

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(lèi)帶來(lái)了福音。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。我國(guó)的水稻產(chǎn)量從原來(lái)的4500公斤每公頃增加到7500公斤每公頃。從1976年到1998年，累計(jì)增產(chǎn)糧食3.5x108

噸，平均每年多解決約6000萬(wàn)人的糧食問(wèn)題。一、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。

例1：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），如果你是袁隆平，怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？思考：植物雜交育種的方法過(guò)程：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)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？例1：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（單倍體育種）秋水仙素處理幼苗染色體變異（多倍體育種）H練習(xí)：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)折短折一、雜交育種原理：

基因重組方法：

優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)便,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)：不能創(chuàng)造新基因，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,不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙。雜交后代易出現(xiàn)性狀分離，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

利用物理因素（如X射線(xiàn)，紫外線(xiàn)，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。能引起基因突變的方法有三大類(lèi)：物理方法有：化學(xué)方法有：生物方法有：紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、激光等亞硝酸、硫酸二乙酯等病毒等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。誘變育種的突出優(yōu)點(diǎn)是:

(1)提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。

(2)大幅度地改良某些性狀。誘變育種的缺點(diǎn)：

難以控制突變方向，無(wú)法將多個(gè)優(yōu)良性狀組合，有利性狀比較少，需要大量處理實(shí)驗(yàn)材料。誘變育種在作物方面，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：大豆“黑農(nóng)五號(hào)”產(chǎn)量提高16%,含油量提高了2.5%；太空椒的培育。微生物育種方面，誘變育種也發(fā)揮了重要作用。例：青霉素高產(chǎn)菌株。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）誘變育種——太空育種

例4：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________?；蛲蛔兏鞣N宇宙射線(xiàn)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)有__________。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二、誘變育種原理：基因突變方法：物理方法(紫外線(xiàn)、α射線(xiàn)、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(lèi)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小黑麥的方法是

。（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