杂交育种与诱变育种出课新

1、生物组：程宝义生物组：程宝义问题情境：问题情境：袁隆平袁隆平:杂交水稻育种专家。杂交水稻育种专家。我国的水稻产量从原来的每公顷我国的水稻产量从原来的每公顷4500公斤增加到公斤增加到每公顷每公顷7500公公斤。斤。从从19761976年到年到20062006年，累计年，累计增产粮食增产粮食52005200多亿公斤。多亿公斤。同学们，解决中国人民吃同学们，解决中国人民吃饭问题的关键是什么？饭问题的关键是什么？如何培育出优良的农作物新如何培育出优良的农作物新品种，提高粮食产量呢？品种，提高粮食产量呢？玉米高产（玉米高产（D）对低产（）对低产（d）为显性，易感黑粉病（）为显性，易感黑粉病（T）对抗病

2、（对抗病（t）为显性，现有玉米品种甲：纯合的高产易）为显性，现有玉米品种甲：纯合的高产易感黑粉病（感黑粉病（DDTT） 和和 玉米品种乙：纯合的低产抗黑玉米品种乙：纯合的低产抗黑粉病（粉病（ddtt）.实例分析：实例分析：高产玉米与低产玉米高产玉米与低产玉米 玉米黑粉病（俗称玉米黑粉病（俗称“乌乌霉霉”）思考思考：玉米品种甲和乙各有什么优缺点，利用这玉米品种甲和乙各有什么优缺点，利用这两个品种玉米能否培育出更优良的玉米两个品种玉米能否培育出更优良的玉米新品种新品种？如果你是育种专家，你用什么方法能把两个如果你是育种专家，你用什么方法能把两个玉米品种的优良性状结合在一起，得到玉米品种的优良性状结

3、合在一起，得到既高既高产又抗黑粉病产又抗黑粉病的优良新品种（的优良新品种（DDtt）？将你）？将你的设想用的设想用遗传图解遗传图解表示出来。表示出来。问题讨论：问题讨论： DDDDTTTTddddttttD DdTdTt tDDttDDtt和和DdttDdtt低产抗病低产抗病 高产抗病高产抗病 连续自交直至不连续自交直至不发生性状分离发生性状分离参考方案：参考方案：请结合上述实例，总结出有关请结合上述实例，总结出有关杂交育种以下问题杂交育种以下问题1.什么是杂交育种？什么是杂交育种？将两个或两个以上的优良性状通过交配集中在将两个或两个以上的优良性状通过交配集中在一起，在经过选择和培育，获得新品

4、种的方法。一起，在经过选择和培育，获得新品种的方法。杂交育种依据的遗传学原理是什么？杂交育种依据的遗传学原理是什么？基因重组基因重组杂交杂交 自交自交 选优选优 自交自交 纯合子的纯合子的优良品种优良品种多次多次优点：优点：操作简单，使不同亲本具有的优良操作简单，使不同亲本具有的优良性状集中于同一个体上。性状集中于同一个体上。缺点：缺点： 育种时间长，不能产生新基因。育种时间长，不能产生新基因。深入思考深入思考？杂交育种的育种周期长，还有什么方杂交育种的育种周期长，还有什么方法有可能缩短育种年限？法有可能缩短育种年限？根据上述实例，请同学们设计方案并展示根据上述实例，请同学们设计方案并展示单倍

5、体育种（参考方案）单倍体育种（参考方案）P高产易感病高产易感病 DDTT低产抗病低产抗病 ddttF1高产易感病高产易感病 DdTt第第1年年第第1年年单倍体植株单倍体植株DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理第第2年年DDttddTTddtt纯合二倍体纯合二倍体DDTT高产抗病高产抗病选择高产抗黑粉病（选择高产抗黑粉病（ DDtt ）的玉米作为品种的玉米作为品种实例分析：实例分析：我国运用返回式运载卫星将南瓜种子运入太空（我国运用返回式运载卫星将南瓜种子运入太空（太空太空物理环境：高真空、微重力、强辐射等物理环境：高真空、微重力、强辐射等），返回地面），返回地面后种

6、植，培育出的南瓜重达后种植，培育出的南瓜重达300-400斤斤,堪称是南瓜中堪称是南瓜中的的“姚明姚明”。 请结合上述实例，总结出请结合上述实例，总结出诱变育种有关问题诱变育种有关问题1、什么是、什么是诱变育种诱变育种？诱变育种诱变育种依据的遗传学原理是什么？依据的遗传学原理是什么？诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种请结合上述实例，总结出请结合上述实例，总结出诱变育种有关问题诱变育种有关问题1.什么是什么是诱变育种诱变育种？诱变育种诱变育种依据的遗传学原理是什么？依据的遗传学原理是什么？诱变育种诱变育种 利用物理因素（如利用物理因素（如X X射线，紫外线，激光等）或化学射线，紫外线，激光等）或化

7、学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。基因突变基因突变选择纯度高的普通种子（处于萌发状态）送入太空（高选择纯度高的普通种子（处于萌发状态）送入太空（高真空、强辐射、微重力）提高其突变率，若干天后返回真空、强辐射、微重力）提高其突变率，若干天后返回地球再经过多代选育，培育出优良的新品种地球再经过多代选育，培育出优良的新品种诱变育种诱变育种可以提高突变频率可以提高突变频率大幅度的改良某些性状大幅度的改良某些性状加速育种进程加速育种进程优点：优点：缺点：缺点：有利变异少，具有不定向性。有利变异少，具有不定向性。 杂交育种杂交育种 诱变育种诱

8、变育种 单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原原理理常常用用方方法法优优点点缺缺点点基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异（成倍减少）（成倍减少）染色体变异染色体变异（成倍增加）（成倍增加）杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理生物方法处理生物花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体秋秋水仙素处理水仙素处理纯种纯种秋水仙素秋水仙素处理处理使位于不同使位于不同个体的优良个体的优良性状集中于性状集中于一个个体上一个个体上提高变异频率，提高变异频率，加速育种进程，加速育种进程，有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料明显缩短育种明显缩短育种年限，育种时年限，育种时

9、间较短。间较短。技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合各种器官大、各种器官大、营养成分高、营养成分高、抗性强抗性强与杂交育种与杂交育种配合；获得配合；获得的新品种发的新品种发育延迟育延迟育种时间最长育种时间最长杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种依据原依据原理理常用方常用方法法优优 点点缺缺 点点 例例 子子基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异杂交杂交 自交自交 选育选育 自交自交物理或化学物理或化学方法方法花药离体培养花药离体培养后，用秋水仙后，用秋水仙素处理素处理秋水仙素处理秋水仙素处理萌发的种子或萌发的种子或幼苗幼苗操作简单，使不操作简单，使不同个体具有的优同个体具有的优良性状集中于一良性状集中于一个个体上个个体上可以提高突变频可以提高突变频率；大幅度的改率；大幅度的改良某些性状；加良某些性状；加速育种进程。速育种进程。明显缩短育明显缩短育种年限种年限果实种子大，果实种子大，营养物质含营养物质含量高。量高。育种时间长；育种时间长；不能产生新基不能产生新基因。因。有利变异少，有利变异少，需大量处理实需大量处理实验材料；具有验材料；具有不确定性不确定性