杂交育种和诱变育种[重要课资]

1、1课堂使用 古代人类的育种方式古代人类的育种方式选择育种选择育种利用生物的变异，在自然界中出现利用生物的变异，在自然界中出现的多种表现类型的个体，人们根据的多种表现类型的个体，人们根据需要通过长期选择，汰劣留良，培需要通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。养出优良品种。育种周期长，可选择的范围育种周期长，可选择的范围有限。有限。不足：不足：2课堂使用植物杂交育种的方法植物杂交育种的方法3课堂使用DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTTF3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？4年年杂交

2、杂交F1自交自交选优选优自交自交4课堂使用一、杂交育种一、杂交育种 杂交育种是将杂交育种是将两个或多个品种的优良性状两个或多个品种的优良性状通过交配通过交配集中集中在一起，再经过在一起，再经过选择和培育选择和培育，获得新品种的方法。获得新品种的方法。1.概念：概念：2.原理：原理：基因重组基因重组3.适用范围：进行有性生殖的生物适用范围：进行有性生殖的生物5课堂使用动物的杂交育种是怎样进行的呢？动物的杂交育种是怎样进行的呢？长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳短毛折耳猫猫长毛立耳猫长毛立耳猫6课堂使用长毛立耳长毛立耳 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

3、立 短折短折BbeeBBee杂交杂交F1间间交配交配选优选优测交测交BBeebbee长毛立耳长毛立耳BbEeBbeebbee7课堂使用8课堂使用4. 应应 用用(1)在农业生产中：在农业生产中：改良作物品质，提高改良作物品质，提高农作物单位面积产量农作物单位面积产量杂交水稻杂交水稻：从：从19761976年到年到20062006年，年，累计增产粮食累计增产粮食52005200多亿公斤，平均每多亿公斤，平均每年解决年解决600600万人的粮食问万人的粮食问题。题。9课堂使用 中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛 荷荷斯坦牛与我国黄牛杂交斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良选育后逐渐形成的优良种。种。泌乳

4、期可达泌乳期可达305305天，天，年产乳量可达年产乳量可达6300kg6300kg以以上。上。荷斯坦牛荷斯坦牛中国黄牛中国黄牛中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛（2）在家畜、家禽育种中的应用）在家畜、家禽育种中的应用10课堂使用优点：优点：将不同个体中的优良性状集中到一个个体上，将不同个体中的优良性状集中到一个个体上， 操作简单操作简单缺点：缺点：育种时间长，过程繁琐；育种时间长，过程繁琐； 只能利用已有的基因重组，不能产生新基因。只能利用已有的基因重组，不能产生新基因。 局限于亲缘关系较近的个体局限于亲缘关系较近的个体（1 1）分析上述杂交过程，杂交育种有哪些优点？）分析上述杂交过程，杂交育种有哪些

5、优点？（2）能否有新的基因产生？能否有新的基因产生？ （3 3）从）从杂交后代可能出现的各种类型及育种时间杂交后代可能出现的各种类型及育种时间来看，杂交育种有哪些缺点？来看，杂交育种有哪些缺点？11课堂使用基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如优于两个亲本的现象。如混血儿。混血儿。特点：特点：杂种优势不是某一两个性状单独表现突出杂种优势不是某一两个性状单独表现突出而是而是许多性状综合表现突出许多性状综合表现突出；在；在F1代表现代表现最明显最明显F2代

6、以后代以后逐渐减弱。逐渐减弱。 杂种优势主要利用杂种杂种优势主要利用杂种F1代的优良性状代的优良性状，并不要求遗传上的稳定并不要求遗传上的稳定。12课堂使用13课堂使用14课堂使用重达重达300斤的斤的太空南瓜太空南瓜15课堂使用太空黄瓜太空黄瓜16课堂使用太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比17课堂使用长相奇特的南瓜长相奇特的南瓜 18课堂使用奇怪的奇怪的“太空椒太空椒”19课堂使用3.什么因素会诱发基因突变？什么因素会诱发基因突变？物理因素有：物理因素有：化学因素有：化学因素有：紫外线、紫外线、X射线、激光等射线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯

7、等1.概念：概念：2.原理：原理：20课堂使用 黑龙江农科院用黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，辐射方法处理大豆，培育成培育成“黑农五号黑农五号”大豆品种，大豆品种，含油量比含油量比原来的品种提高了原来的品种提高了2.5%2.5%，大豆产量提高，大豆产量提高了了16%16%。 4.应用应用21课堂使用19431943年从自然界分离出年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青来的青霉菌只能产生青霉素霉素2020单位单位/mL/mL。后来人。后来人们对青霉菌多次进行们对青霉菌多次进行X X射射线、紫外线照射以及综线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉合处理，培育成了青霉素高产菌株，素高产菌株，目前青霉目

8、前青霉素的产量已达到素的产量已达到50000500006000060000单位单位/mL/mL。4.应用应用22课堂使用23课堂使用（1）与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？）与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？（2）基因突变的特点有哪些？联系基因突变特点，）基因突变的特点有哪些？联系基因突变特点，谈谈诱变育种的局限性。谈谈诱变育种的局限性。（3）要想克服这些局限性，可以采取什么办法？）要想克服这些局限性，可以采取什么办法？思考与讨论思考与讨论24课堂使用25课堂使用人工诱变人工诱变 + + 单倍体育种单倍体育种早熟早熟品种品种(aa)(aa)花药离花药离体培养体培养迟熟迟熟品种品种(AA)(

9、AA)杂合杂合子子(Aa)(Aa)人工人工诱变诱变 幼苗幼苗 （A） 幼苗幼苗（a）秋水仙秋水仙素处理素处理迟迟熟熟品种品种(AA)(AA)秋水仙秋水仙素处理素处理时间：时间：26课堂使用 类别类别 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种单倍体育单倍体育 种种多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点基因基因重组重组杂交杂交自自交交选优选优自交自交将不同个体将不同个体的优良性状的优良性状集中于一个集中于一个个体上个体上育种时间长，育种时间长，不能产生新不能产生新基因基因基因基因突变突变用物理或化用物理或化学因素处理学因素处理生物生物提高变异频提高变异频率，产生新率，产生新基因，加

10、速基因，加速育种进程育种进程具有不定向性；具有不定向性；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染色体变异染色体变异花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理幼苗，选择幼苗，选择明显缩短育明显缩短育种年限种年限技术复杂，技术复杂，需与杂交育需与杂交育种配合种配合染色体变异染色体变异用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗器官大，产器官大，产量高，营养量高，营养丰富丰富发育延迟，结实发育延迟，结实率降低，一般只率降低，一般只适用于植物适用于植物27课堂使用练习练习 :请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是是 。（2 2）用）用6060Co Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是是 。（4 4）无性繁殖（）无性繁殖（不属于育种不属于育种）的优点是）的优点是 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是培育出抗倒伏、抗锈