杂交育种与诱变育种上课用

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。3袁隆平的性格袁隆平的性格4袁隆平培育杂交水稻过程中，他利用了哪袁隆平培育杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？一种变异的原理？5简述杂交育简述杂交育种的概念，种的概念，举例说明杂举例说明杂交育种方法交育种方法的优点和不的优点和不足。足。 说出诱变育说出诱变育种在生产中种在生产中的原理的原理,优点优点和不足和不足讨论遗传和讨论遗传和变异规律在变异规律在生产实

2、践中生产实践中的应用。的应用。学习目标：学习目标：6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（ddttddtt），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的优良品种？用遗传图解表示出来。抗病的优良品种？用遗传图解表示出来。探究一：探究一：7DDTTddttDdTtddTt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

3、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8杂杂交育种交育种概念概念：杂交育种是将：杂交育种是将两个或多个两个或多个品种的品种的优良性状优良性状通过通过交配交配集中在一起，再经过集中在一起，再经过选择和培育选择和培育，获得，获得新品种新品种的的方法。方法。原理：原理：基因重组基因重组。方法：方法：杂交杂交自交自交选优选优自交自交优点：优点：能能集中集中位于位于不同品种不同品种中的中的优良性状优良性状。缺点：缺点：只能利用已有的基因，并只能利用已有的基因，并不能产生新的基因不能产生新的基因。杂交进程缓慢杂交进程缓慢（一般需（一般需5 5

4、7 7年），年），过程繁琐。过程繁琐。应用：应用：可用于农作物品质的改良、产量的提高，培育可用于农作物品质的改良、产量的提高，培育 新品种；也用于家禽、家畜的育种。新品种；也用于家禽、家畜的育种。9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10长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳B

5、BEEbbee长折长折 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111 1、动物杂交育种中、动物杂交育种中纯合子纯合子的获得的获得不能通不能通过逐代自交过逐代自交，而应改为，而应改为测交测交。2 2、比植物杂交育种、比植物杂交育种所需年限短所需年限短。12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1314 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

6、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。15 1、杂交育种所依

7、据的原理主要是什么 A.基因突变 B.基因自由组合 C.染色体交叉互换 D.染色体变异 2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的另一个结果是获得 A.纯种 B.杂种表现的优势 C.基因突变 D.染色体变异16杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间长，那有没有能出现意想不到的结果，并且长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对短的

8、育种方法呢？需要时间相对短的育种方法呢？17诱诱变育种变育种概念概念：利用：利用物理因素物理因素（如（如X X射线，紫外线，激光等）或射线，紫外线，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、硫酸二乙酯等）处理生物，使等）处理生物，使生物生物发生基因突变发生基因突变。原理：原理：基因突变基因突变 方法：方法：选择生物材料选择生物材料诱发基因突变诱发基因突变选择理想类型选择理想类型培育推广培育推广优点优点：能提高突变率能提高突变率，产生新基因产生新基因；在较；在较短时间短时间内获得内获得更多的优良变异类型。更多的优良变异类型。缺点缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；难

9、以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利变异少，须大量处理实验材料。有利变异少，须大量处理实验材料。18 在作物方面，应用诱变育种我国已培在作物方面，应用诱变育种我国已培育出育出100100多种多种水稻、小麦、玉米、大豆水稻、小麦、玉米、大豆等等优良品种。优良品种。1 1、用射线和其他诱变剂处理大豆，培育、用射线和其他诱变剂处理大豆，培育成了成了“黑农五号黑农五号”等新品种。这品种含有等新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可下可提高产量提高产量16%16%，含油量提高含油量提高2.52.5。192 2、诱变育种除了采用常规的诱变育种方

10、、诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用法外，还采用太空育种太空育种。20即即将将搭搭载载上上天天的的种种子子21 例：我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面例：我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg600kg，最高达，最高达750kg750kg，蛋白质含量增加，蛋白质含量增加8%-20%8%-20%，生长期平均缩短，生长期平均缩短1010天。天。请回答：请回答：（1 1）水稻产生这种变异的来源是：）水稻产生这种变异的来源是： 产生变异的原因是：产生变异的原因是：基因突变基因突变 各种宇宙射线和

11、失重的作用，使基因的各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。分子结构发生改变。 （2 2）这种方法育种的优点：）这种方法育种的优点： 能提高变异频率，加速育种进程，并能大能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状幅度改良某些性状 22太空南瓜太空南瓜23太空黄瓜太空黄瓜24来自太空育种的珍奇瓜果来自太空育种的珍奇瓜果25太空育种花卉仙客来太空育种花卉仙客来263 3、用于、用于微生物育种微生物育种：例如：例如青霉素青霉素的选育。的选育。19431943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素青霉素2020单位单位/ /mLmL。后来人们对

12、青霉菌多次。后来人们对青霉菌多次进行进行X X射线、紫外线照射以及综合处理，培射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到已达到50000600005000060000单位单位/ /mLmL。27探究三：探究三：1、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，株高变异为以上，株高变异为40cm40cm30cm30cm，果重变异达，果重变异达7070100100（蔬菜），（蔬菜），生育期变异为生育期变异为3 3天天1010天。天。2 2、太太空船把空船把20002000颗南瓜种子带上了太空，这些种子在宇宙里颗南

13、瓜种子带上了太空，这些种子在宇宙里经过了综合射线的作用，回到地面后，经培育只有很少一部经过了综合射线的作用，回到地面后，经培育只有很少一部分能够发育成我们需要的优良性状，而大部分种子没有发育分能够发育成我们需要的优良性状，而大部分种子没有发育或并不是我们希望得到的优良性状。科研人员经过或并不是我们希望得到的优良性状。科研人员经过3 3个月的种个月的种植，长出植，长出150150公公斤各种颜色的大南瓜。斤各种颜色的大南瓜。 28原因：基因突原因：基因突变是随机不定变是随机不定向的。向的。 诱变育种诱变育种:局限性：局限性： 诱变育种的诱变育种的方向方向难以掌握难以掌握，诱变体，诱变体难以集中多个

14、理想性状难以集中多个理想性状。克服方法克服方法 :扩大诱变后代的群体扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。，增加选择的机会。优点：优点： 能提高突变率，能提高突变率，产生新基因产生新基因；在较；在较短短时间时间内获得更多的优良变异类型。内获得更多的优良变异类型。有利变异性状少.29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频率，加速育提高育种频率，加速育种过程，或大幅度改良种过程，或大幅度改良某些品种某些品种时间长，需及时发现

15、优良时间长，需及时发现优良品种品种有利变异少，需大量有利变异少，需大量处理实验材料处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应用应用实例实例杂交育种诱变育种课堂小结杂交水稻、黑白花奶杂交水稻、黑白花奶牛牛黑农五号大豆、黑农五号大豆、高产青霉素菌株高产青霉素菌株30 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育种年限缩育种年

16、限缩短，改良某短，改良某些性状些性状果大，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31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）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种的方法是 。（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，所用方法是新菌种，所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是）

17、用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 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 32（4 4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数）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，获得了果大、肉厚和维生素含量高周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于的青椒新品种，这种育种原理本质上属于 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两）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，所用个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是方法是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水

18、稻种子）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，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是是 。诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种33例题例题2 2： 下列表示某种农作物下列表示某种农作物和和两种品种分别培育两种品种分别培育出出三种品种三种品种, ,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 用用和和培育培育所采用的方法所采用的方法称为称为_,方法方法称为称为 _,由由和和 培育培育所依据的原理是所依据的原理是_. 用用培育出培育出的常用方法的常用方

19、法是是_,由由培育成培育成的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂_处理处理的幼苗的幼苗,方法方法和和合合 称为称为_育种育种.其优点是其优点是_. 由由培育出培育出的常用方法是的常用方法是_,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34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，可采取以下步骤：传的抗病矮