61__杂交育种与诱变育种_课件

1、12 他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师的时候,已经具有颠覆世界权威的胆识;当他名满天下的时候,却仍然只是专注于田畴,淡泊名利,一介农夫,播撒智慧,收获富足。他毕生的梦想,就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪,最是风流袁隆平。袁隆平培育杂交水稻过程中，他利袁隆平培育杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？用了哪一种变异的原理？3高秆（高秆（D D）对矮秆（）对矮秆（d d）为显性，抗锈病）为显性，抗锈病（T T）对不抗锈病（）对不抗锈病（t t）为显性，现有纯合的高秆）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的水稻（抗锈病的水稻（DDTTDDTT）和矮秆不抗锈病的水稻）和矮秆不抗锈病的水稻（d

2、dttddtt），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病（抗病（ddTTddTT）的的优良品种？用遗传图解表示出来。优良品种？用遗传图解表示出来。探究一：探究一：4DDTTddttDdTtddTt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5高秆（高秆（A A）对矮秆（）对矮秆（a a）为显性，低产（）为显性，低产（B B）对高产（对高产（b b）为显性，现有纯合的高杆高产的水）为显性，现有纯合的高杆高产的水稻（稻（AAb

3、bAAbb）和矮秆低产的水稻）和矮秆低产的水稻( (aaBBaaBB) )。请问怎样。请问怎样才能得到矮杆高产（才能得到矮杆高产（aabbaabb）的优良品种？用遗传）的优良品种？用遗传图解表示出来。图解表示出来。想一想想一想AAbbaaBBAaBb 高杆高杆 矮杆矮杆高产高产杂交杂交自交自交选种选种aabbA B A bbaaB 7探究二：动物的杂交育种方法探究二：动物的杂交育种方法 假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEE）和）和短毛折耳猫（短毛折耳猫（bbeebbee），你能否培育出），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBee）？）？写

4、出育种方案（图解）写出育种方案（图解）长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫8长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee杂交杂交F1间间交配交配长折长折 短折短折长毛立耳长毛立耳BbEeF3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B_eeB_E_bbE_bbee选优选优bbee长折长折 短折短折B_eebbee长折长折 短折短折B_eeBb选优选优测交测交长折长折 9中国黄牛中国黄牛中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛荷斯坦牛荷斯坦牛应用应用105 5、缺点：、缺点：课本课本P107能集中位于不同品种中的能集中位于不同品种中的优良性状。即优良性状。即“集

5、优集优”, ,能产生新的能产生新的基因型基因型。 将两个或多个品种的优良性状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。育，获得新品种的方法。基因重组基因重组3 3、方法：、方法：1 1、概念：、概念：2 2、遗传学原理：、遗传学原理：4 4、优点：、优点：课本课本P107一：一：杂交育种杂交育种纯纯种种杂交杂交自交自交选优选优自交（测交）自交（测交） 杂交后代会出现性状分杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，亲本的选离现象，育种进程缓慢，亲本的选择在同种生物范围内择在同种生物范围内二、诱变育种：二、诱变育种：原理原理

6、? ? 基因突变基因突变 方法方法? ? 利用利用物理因素物理因素（如（如X X射线、射线、r r射线、紫外射线、紫外线，激光等）或线，激光等）或化学因素化学因素（如亚硝酸、（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）处理生物，使生物发生硫酸二乙酯等）处理生物，使生物发生基因突变。基因突变。应用应用? ? 农作物新品种的培育：农作物新品种的培育： “黑农五号黑农五号”大大豆、太空黄瓜、太空莲、巨型南瓜等豆、太空黄瓜、太空莲、巨型南瓜等 用于微生物育种：用于微生物育种：青霉素的选育等青霉素的选育等12青霉素的选育。青霉素的选育。19431943年从自然界分离出来的青霉年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素菌只能

7、产生青霉素2020单位单位/mL/mL。后来人们对青霉菌。后来人们对青霉菌多次进行多次进行X X射线、紫外线照射以及综合处理，培育射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000500006000060000单位单位/mL/mL。中间为青霉菌，周围是细菌。中间为青霉菌，周围是细菌。1314即即将将搭搭载载上上天天的的种种子子15思考讨论思考讨论16诱变育种诱变育种:局限性：局限性： 基因突变的不定向性，导致诱变育基因突变的不定向性，导致诱变育种的种的盲目性盲目性。基因突变的低频性，需要基因突变的低频性，需要大量处理

8、大量处理实验材料实验材料，增加突变的机会。，增加突变的机会。优点：优点： 能能提高育种效率提高育种效率，加速育种进程；大，加速育种进程；大幅度的改良生物性状。幅度的改良生物性状。17基因重组基因重组基因突变基因突变杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交辐射诱变，激光诱变，辐射诱变，激光诱变，空间技术育种空间技术育种将不同个体的优良性状，将不同个体的优良性状，集于一个个体上集于一个个体上提高育种效率，加速育提高育种效率，加速育种进程，或大幅度改良种进程，或大幅度改良某些品种某些品种时间长时间长有利不多，需大量处有利不多，需大量处理实验材料理实验材料依据依据原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点

9、应用应用实例实例杂交育种诱变育种课堂小结杂交水稻、中国荷斯杂交水稻、中国荷斯坦牛坦牛黑农五号大豆、黑农五号大豆、高产青霉素菌株高产青霉素菌株18 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单倍体育种种处处理理 原原理理 优优点点 缺缺点点杂交杂交辐射、射线辐射、射线化学药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素花药离花药离体培养体培养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可以集中两可以集中两个亲本的优个亲本的优良性状良性状加快育种进加快育种进程，改良某程，改良某些品种些品种果大，茎秆果大，茎秆粗，营养物粗，营养物丰富丰富年限短，年限短，易稳定易稳定时间长时间长有利不多，有利

10、不多，需大量处理需大量处理发育迟，发育迟，结实低结实低技术复杂技术复杂19例题例题1: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）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数

11、周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于质上属于 。（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、抗锈病的品种，所用方法是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期 早、蛋白质含量高的品系，这种方法是早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱

12、变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种20例题例题2 2： 下列表示某种农作物和两种品种分别培育下列表示某种农作物和两种品种分别培育出三种品种出三种品种, ,根据上述过程根据上述过程, ,回答下列问题回答下列问题: :AABB aabb AaBb Ab AAaaBBbb AAbb 用和培育所采用的方法用和培育所采用的方法称为称为_,方法方法称为称为 _,由由和和 培育所依据的原理是培育所依据的原理是_. 用培育出的常用方法用培育出的常用方法是是_,由培育成由培育成的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂_处理的幼苗处理的幼苗,方法方法和和合合 称为称为_育种育种.其优点是其优点是_.

13、由培育出的常用方法是由培育出的常用方法是_,形成的形成的 叫叫_。依据的原理是。依据的原理是_。杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素单倍体单倍体明显缩短育种年限明显缩短育种年限用秋水仙素处理用秋水仙素处理多倍体多倍体染色体变异染色体变异21例题例题3 3 ：假设水稻抗病（：假设水稻抗病（R R）对感病（）对感病（r r）为显性，高杆）为显性，高杆（T T）对矮杆（）对矮杆（t t）为显性。现有纯合的抗病高杆水稻）为显性。现有纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻。为了在较短的年限内培育出稳定遗和感病矮杆水稻。为了在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮杆水稻，可采取以

14、下步骤：传的抗病矮杆水稻，可采取以下步骤： 将纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂交将纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂交 种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因型为种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因型为_ _的花粉。的花粉。 采用采用_的方法得到单倍体幼苗。的方法得到单倍体幼苗。 用用_处理单倍体幼苗，使染色体加倍。处理单倍体幼苗，使染色体加倍。 采用采用_的方法，鉴定出其中的抗病植株。的方法，鉴定出其中的抗病植株。 从中选择表现抗病的矮杆植株，其基因型应是从中选择表现抗病的矮杆植株，其基因型应是_。RT, Rt, rT, r t花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水

15、仙素病原体感染病原体感染RRtt 22练习练习4 4：某作物的高秆（：某作物的高秆（A A）对矮秆（）对矮秆（a a）为显性，）为显性，感病（感病（R R）对抗病（）对抗病（r r）为显性。）为显性。AaAa和和RrRr是位于是位于非同源染色体上的两对等位基因。今有高秆抗非同源染色体上的两对等位基因。今有高秆抗病和矮秆感病纯种，人们希望利用杂交育种的病和矮秆感病纯种，人们希望利用杂交育种的方法在最少的世代内培育出矮秆抗病新类型。方法在最少的世代内培育出矮秆抗病新类型。应该采取的步骤是：应该采取的步骤是：（1 1）_（2 2）_（3 3）_让高秆抗病与矮杆感病的品种进行杂交得到让高秆抗病与矮杆感

16、病的品种进行杂交得到F1F1自交得到自交得到F2在在F2群体中选出矮杆抗病的植株群体中选出矮杆抗病的植株2324 骡是公驴与母马杂交所产生骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马与母驴杂交的后代的后代。公马与母驴杂交的后代叫骡。叫骡。 至少在至少在30003000年前，在亚洲某年前，在亚洲某些地区人们已经用骡来驮运物品些地区人们已经用骡来驮运物品了，现在世界上许多地区仍在使了，现在世界上许多地区仍在使用骡来干重活儿。用骡来干重活儿。 骡能吃苦耐劳，可以在马、骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等牲畜不能承担的艰苦条件下驴等牲畜不能承担的艰苦条件下工作。骡的高度、皮毛的均匀度、工作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈

17、部和臀部的形状与马相似。此颈部和臀部的形状与马相似。此外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驴。小和毛短等方面像驴。25杂种优势杂种优势杂种优势是生物界普遍存在的现象。杂种优势是生物界普遍存在的现象。指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。的现象。Eg. 骡（体力强大，耐力好）骡（体力强大，耐力好） (07广东生物广东生物)15太空育种是指利用太空综合

18、因太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是下列说法正确的是 A太空育种产生的突变总是有益的太空育种产生的突变总是有益的 B太空育种产生的性状是定向的太空育种产生的性状是定向的 C太空育种培育的植物是地球上原本不存在的太空育种培育的植物是地球上原本不存在的 D太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的答案：答案：D 33.（8分）分） 为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用为了快速培

19、育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种培育种方法，过程如下。请回答问题。了多种培育种方法，过程如下。请回答问题。 （1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成培养，诱导成 幼苗。幼苗。 （2）用射线照射上述幼苗，目的是）用射线照射上述幼苗，目的是 ；然后用；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有 。 （3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生）取该部分绿色组织再进行组织

20、培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体 ，获得纯合，获得纯合 ，移栽到大田，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。，移栽到大田，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。 （4）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与与 杂交，如果杂交，如果 ，表明抗性，表明抗性是隐性性状。自交，若的性状分离比为是隐性性状。自交，若的性状分离比为15（敏感）：（敏感）：1（抗性），初步推测抗性），初步推测 。单倍体单倍体诱发基因突变诱发基因突变抗该除草剂的能力抗该除草剂的能力加倍加倍二倍体二倍体纯合敏感型植株纯合敏感型植株F1全为敏感

21、型全为敏感型该抗性植株中有两个基因发生突变该抗性植株中有两个基因发生突变（08山东）山东）26（17分）普通小麦中有高杆抗病（分）普通小麦中有高杆抗病（TTRR） 和矮杆易感病（和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：法进行了如下三组实验： 请分析回答：请分析回答： （1）A组由组由F1获得获得F2的方法是的方法是 ，F2矮杆抗病植矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占株中不能稳定遗传的占 。 （2）、三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育三类

22、矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是配子的是 类。类。自交自交2/3 （3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法是抗病小麦新品种的方法是 组，原因是组，原因是 。 （4）通过矮杆抗病）通过矮杆抗病获得矮杆抗病小麦新品种获得矮杆抗病小麦新品种的方法是的方法是 。获得的矮杆抗。获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占病植株中能稳定遗传的占 。C基因突变频率低且不定向性基因突变频率低且不定向性用秋水仙素诱导染色体加倍用秋水仙素诱导染色体加倍100% （5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该性状出现一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因（简要写出所用方法、结果和结论的可能的原因（简要写出所用方法、结果和结论） _将矮杆小麦与高杆小麦种植在相同的环境条件下，如将矮杆小麦与高杆小麦种植在相同的环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮杆性状由环境引起；否果两者未出现明显差