杂交诱变育种

1、锄禾日当午，汗滴禾下土。锄禾日当午，汗滴禾下土。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。悯农悯农唐唐李绅李绅杂交育种杂交育种与与诱变育种诱变育种想一想：植物杂交育种的方法想一想：植物杂交育种的方法锈病锈病ddttddttddttddtt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddtt矮抗矮抗ddttddtt矮抗矮抗ddtt矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddttddtt杂交杂交自交自交选优选优自交自交f3选优选优思考：要培育出思考：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品种至少的植物品种至少要几年？要几年？35年年试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法长毛折耳猫长

2、毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳bbeebbee长毛立耳长毛立耳 bbee长立长立 长折长折 短立短立 短折短折bbeebbeebbeebbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交f1间间交配交配选优选优测交测交f3长折长折 短折短折思考：要培育出一个能稳定遗传思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种至少要几年？的动物品种至少要几年？长毛立耳长毛立耳 bbee2年年2 2、比植物杂交育种所需年限短。、比植物杂交育种所需年限短。长毛折耳猫长毛折耳猫1.什么叫杂交育种？什么叫杂交育种？ 将两个或多个品种的优良性状通过

3、交配集中在一将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2、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3、常用的方法是什么？、常用的方法是什么？杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交 4、杂交育种有什么优点？、杂交育种有什么优点？将不同个体的优良性状集中到一个个体上将不同个体的优良性状集中到一个个体上结合上述几个实例，请总结结合上述几个实例，请总结出有关杂交育种以下问题？出有关杂交育种以下问题？中国黄牛中国黄牛中国荷斯坦中国荷斯坦牛牛荷斯坦牛荷斯坦牛优点：目的性强，能获得具优良

4、优点：目的性强，能获得具优良性状的品种性状的品种杂交育种只能利用已有的基因重组，按杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并需选择，并不能创造新的基因不能创造新的基因。杂交杂交后代会出现性状分离现象，育种进后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐程缓慢，过程繁琐杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？要时间相对要短的育种方法呢？ 资料：资料：航天技术的发展，使人类利用太空资源的航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望变成了现实。自愿望变成了

5、现实。自19871987年以来，中国利用自己研年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了制的返回式卫星和神舟号飞船进行了1111次航天育种次航天育种搭载试验，试验品种达搭载试验，试验品种达12001200多种。多种。航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（是微重力（10103 3克克10106 6克）、宇宙射线、重粒子、克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变

6、。生物产生基因突变。 据统计，航天育种变异率达据统计，航天育种变异率达4 4以上，株高变异以上，株高变异为为40cm40cm30cm30cm，果重变异达，果重变异达7070100100（蔬菜），生育期变异为（蔬菜），生育期变异为3 3天天1010天。天。白莲白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲年江西广昌白莲研究所搭载白莲 种子种子 442粒，培育出太空莲粒，培育出太空莲3号等新品号等新品 种，亩产种，亩产 达达120千克，比原品种提高千克，比原品种提高88，平均粒重，平均粒重 22克，最大为克，最大为33克（原品种平均粒重克（原品种平均粒重 为为1.1克），超过出口莲子标准。克），超过出

7、口莲子标准。1 1 、太空莲太空莲3 3号中有没有产生新基因？号中有没有产生新基因？ 2 2、诱发基因突变的条件有哪些？、诱发基因突变的条件有哪些？ 3 3、诱变育种有哪些优点？、诱变育种有哪些优点？ 4 4、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？ 有新基因产生有新基因产生微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种物理因素、化学因素和生物因素物理因素、化学因素和生物因素神舟六号神舟六号1、请你给诱变育种下一个合理的定义。、请你给诱变育种下一个

8、合理的定义。利用物理因素（如利用物理因素（如射线、射线、射线、紫外线、激射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。来处理生物，使生物发生基因突变。2、依据什么原理、依据什么原理?基因突变基因突变3、常用的方法有哪些？、常用的方法有哪些？辐射诱变、激光诱变、作物空辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种间技术育种中国首批太空实验育种动物诞生中国首批太空实验育种动物诞生优点优点: 能够提高突变率，在较短的时间内获能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。得更多的优良变异类型。局限性局限性: 诱发突变的

9、方向难以掌握，突变体诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。的群体，增加选择的机会。杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种依据依据原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点应用应用实例实例 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辐射、激光辐射、激光诱变诱变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花药离体培花药离体培养养提高突变频率，提高突变频率，加速育种过程，加速育种过程，大

10、幅度改良某些大幅度改良某些品种品种将不同个体的优将不同个体的优良性状，集中于良性状，集中于一个个体上一个个体上缩短育种年缩短育种年限（限（2年）年）器官较大，营器官较大，营养物质含量高养物质含量高发育延迟，发育延迟，结实率低结实率低有利变异少，有利变异少，需大量处理材需大量处理材料料时间长（时间长（3-5年）年）三倍体无子三倍体无子西瓜、八倍西瓜、八倍体小黑麦体小黑麦高产青霉素高产青霉素菌株菌株矮茎抗锈病小麦矮茎抗锈病小麦高度不育，高度不育，方法复杂，方法复杂，成活率低成活率低 当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地

11、球。他们是一返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些：生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种些：生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了子等。在太空周游了115115小时小时3232分钟，返回地球后，分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。 回答：回答：（1 1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的经太空中的 辐射后，其辐射后，其 发生变异。发生变异。请预测可能产生

12、的新的变异对人类是否有益请预测可能产生的新的变异对人类是否有益? ? ，你判断的理由是，你判断的理由是_。（2 2）试举出这种育种方法的优点：）试举出这种育种方法的优点： 。 宇宙射线等宇宙射线等 基因基因 不一定不一定 基因突变是不定向的基因突变是不定向的 变异频率高，大幅度改良某些性状变异频率高，大幅度改良某些性状 ；短时间获得更多优良变异类型；短时间获得更多优良变异类型 1. .在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种方法是：构的育种方法是： a a、杂交育种、杂交育种 b b、诱变育种、诱变育种 c c、单倍体育种、单倍体育种 d

13、 d、多倍体育种、多倍体育种 答案：答案： 2. 2.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是：作物的原有性状，其原因是： a a、提高了后代的出苗率、提高了后代的出苗率 b b、产生的突变全部是有利的、产生的突变全部是有利的 c c、提高了后代的稳定性、提高了后代的稳定性 d d、能提高突变率以供育种选择、能提高突变率以供育种选择 答案：答案： b bd d 为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方

14、法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提供的材料，每小组设计一套育种方案：供的材料，每小组设计一套育种方案：已有的材料：已有的材料：a a小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，b b小麦的矮秆不抗锈病纯种，小麦的矮秆不抗锈病纯种，c c水稻的迟熟种子水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选非生物材料：根据需要自选（1 1）育种名称：）育种名称： （2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料： （3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果： （4 4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率）预计产生这种结果的（所需类

15、型）的几率（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解） （6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。生物材料：生物材料：a a小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，b b小小 麦的矮秆不抗锈病纯种，麦的矮秆不抗锈病纯种，c c水稻的迟熟种子水稻的迟熟种子 非非生物材料：根据需要自选生物材料：根据需要自选方案方案1 1：（1 1）育种名称：）育种名称：杂交育种杂交育种（2 2）所选择的生物材料）所选择的生物材料：a a、b b。（3 3）希望得到的结果）希望得到的结果：矮秆抗锈病矮秆抗锈病。（4

16、4）预计）预计f f2 2产生这种结果的（所需类型）的几率产生这种结果的（所需类型）的几率：3/163/16。（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）高抗高抗矮病矮病 f1 f1 高抗高抗 自交自交 f f2 2（高抗、矮抗、高病、矮病）（高抗、矮抗、高病、矮病）。（6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 将将f f2 2矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离为止为止。方案方案2 2：（1 1）育种名称：）育种名称：单倍体育种单倍体育种（2 2）所选择的生物材料：）所

17、选择的生物材料：a a、b b。（3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果：矮秆抗锈病矮秆抗锈病。（4 4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：1/41/4。（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）高抗高抗矮病矮病 f f1 1高抗高抗 f f1 1花药离体培养花药离体培养 单倍体植株单倍体植株 秋水仙素处理，染色秋水仙素处理，染色体加倍成为纯合的高抗、矮抗、高病、矮病植株体加倍成为纯合的高抗、矮抗、高病、矮病植株。（6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 挑选矮秆抗锈病的植株即可挑选

18、矮秆抗锈病的植株即可。方案方案3 3：（1 1）育种名称：）育种名称：诱变育种诱变育种（2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料：c c。（3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果：早熟水稻。早熟水稻。（4 4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：极低极低或不出现或不出现。（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理（或用用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理（或用太空飞船搭载）水稻，使之产生基因突变。太空飞船搭载）水稻，使之产生基因突变。花生是自花传粉植物。种子粒大花生是自花传粉

19、植物。种子粒大(a)对粒小对粒小(a)为显性，为显性，含油少含油少(b)对含油多对含油多(b)为显性，以上两对基因分别位于为显性，以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品种和粒小含油多品种种和粒小含油多品种(三个品种均为纯合体三个品种均为纯合体)，育种家期，育种家期望获得粒大含油多的新品种，为此进行杂交。望获得粒大含油多的新品种，为此进行杂交。试回答下列问题：试回答下列问题：(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本应选用以上哪两个品种作为杂交亲本?(2)上述两亲本杂交产生的上述两亲本杂交产生的f1代基因型和表现型是什么代

20、基因型和表现型是什么?(3)在在f2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少? f2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少少? 粒大含油少品种和粒小含油多品种粒大含油少品种和粒小含油多品种aabb 粒大含油少品种粒大含油少品种1/163/163 3、（、（20032003理综高考题）小麦品种是纯合理综高考题）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa )aa )、抗病（、抗病（bbbb）的小麦新品种；马铃）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合

21、即可称薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（要选育黄肉（yy)yy)、抗病、抗病(rr)(rr)的马铃薯新的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）出包括亲本在内的前三代即可） 第三代第三代 f f2 2 a_b_,a_bb,aab_,aabba_b_,a_bb,aab_,aabb 种植种植f f2 2

22、代，选矮杆、代，选矮杆、 抗病（抗病（aab_ aab_ ），继），继 续自交，期望下代续自交，期望下代 获得纯合体获得纯合体 小麦小麦第一代第一代 p aabb p aabb aabb aabb 亲本杂交亲本杂交第二代第二代 f f1 1 aabb aabb 种植种植f f1 1代，自交代，自交 马铃薯马铃薯第一代第一代 yyrr yyrr 亲本杂交亲本杂交第二代第二代 yyrr,yyrr,yyrr,yyrr 种植，选黄肉、种植，选黄肉、 抗抗 病（病（ yyrr ）第三代第三代 yyrr 用块茎繁殖用块茎繁殖 资料：八倍体小黑麦的培育：资料：八倍体小黑麦的培育： 普通小麦是六倍体（普通小麦

23、是六倍体（aabbddaabbdd），体细胞中含），体细胞中含有有4242条染色体，属于小麦属；黑麦是二倍体条染色体，属于小麦属；黑麦是二倍体(rr(rr），），体细胞中含有体细胞中含有1414条染色体，属于黑麦属。两个不条染色体，属于黑麦属。两个不同的属的物种一般是难以杂交的，但也有极少数同的属的物种一般是难以杂交的，但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因，能接受黑麦的的普通小麦品种含有可杂交基因，能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组（abdrabdr），不可育，必须用人工方法进行染色体），不可育，必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代，染色体加倍后的个体细胞中加倍才