从杂交育种到诱变育种PPT学习教案

1、会计学1从杂交育种到诱变育种从杂交育种到诱变育种 原理：利用生物的变异，通过长期选择，原理：利用生物的变异，通过长期选择， 汰劣留良，培养出优良品种。汰劣留良，培养出优良品种。 不足：育种周期长，不足：育种周期长， 可选择的范围有限。可选择的范围有限。一、古代人类的育种方式一、古代人类的育种方式选择育种选择育种第1页/共17页二、杂交育种二、杂交育种1 1、概念、概念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通过交配集中在一起交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新，再经过选择和培育，获得新品种（品种（稳定遗传稳定遗传）的方法。）的方法。3 3、方法：、方法：

2、杂交杂交 自交自交 ( (选优选优 自交自交) )若干若干次次 纯纯种种2 2、原理：、原理：基因重组基因重组第2页/共17页5 5、不足：杂交育种只能利用已有基因的重组，、不足：杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，按需选择，并不能产生新的基因并不能产生新的基因；杂种后代出；杂种后代出现分离现象，现分离现象，育种进程缓慢育种进程缓慢，过程复杂。，过程复杂。4 4、应用：可用于、应用：可用于农作物农作物品质的改良、产量品质的改良、产量的提高，培育新品种；也用于的提高，培育新品种；也用于家禽、家畜家禽、家畜的的育种。育种。第3页/共17页 例如：如何利用纯种的高秆抗锈病例如：如何利用纯种的高

3、秆抗锈病(DDRR)(DDRR)和矮和矮秆不抗锈病秆不抗锈病(ddrr)(ddrr)的水稻植株获得优良性状且能的水稻植株获得优良性状且能稳定遗传的品种。稳定遗传的品种。第一步第一步：先杂交得到高抗植株；：先杂交得到高抗植株；第二步第二步：让高抗植株自交，后代出现性状分离，：让高抗植株自交，后代出现性状分离，从中选择矮抗植株；从中选择矮抗植株；第三步第三步：将矮抗植株连续自交直至不再发生性状：将矮抗植株连续自交直至不再发生性状分离为止。分离为止。P DDRR ddrr F1 DdRr第4页/共17页F1:DdRrD_R_, D_rr , ddR_, ddrrF2连续自交直连续自交直至到不再发至到

4、不再发生性状分离生性状分离为止为止ddRR(矮抗矮抗) 像这样显性性状是优良性状，采用杂像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种必须连续自交交育种必须连续自交4 45 5代后种子才相对代后种子才相对较纯，育种年限至少较纯，育种年限至少5 5年。年。第5页/共17页杂种优势杂种优势： 是指基因型不同的亲本相互杂交产生是指基因型不同的亲本相互杂交产生的的杂种一代杂种一代，在生长势、生活力、繁殖力，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、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。上优于两个亲本的现象。杂种优势在杂种优势在F F1 1代表代表现最明显。现最明显。例如：

5、我国劳动人民用例如：我国劳动人民用马（马（6464条染色体）条染色体）和和驴（驴（6262条染色体）条染色体）杂交获得杂交获得体力强大，耐力好的杂种体力强大，耐力好的杂种骡（骡（6363条染条染色体）色体）。 杂种优势主要利用杂种杂种优势主要利用杂种F F1 1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。需年年制种。如水需年年制种。如水稻和玉米的稻和玉米的杂优种杂优种，每年农科站都有供应。，每年农科站都有供应。第6页/共17页三、诱变育种三、诱变育种（1 1）概念：人工利用）概念：人工利用物理因素（如物理因素（如X X射线、射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如

6、亚硝射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生来处理生物，使生物发生基因突变。基因突变。（2 2）优点：）优点：能提高突变率，产生新基因能提高突变率，产生新基因；在较；在较短时间短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。（3 3）应用）应用农作物新品种的培育农作物新品种的培育，新品种具有抗病力强，新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如、产量高、品质好等优点。如“黑农五号黑农五号”大大豆，产量提高了豆，产量提高了16%16%，含油量比原来提高了，含油量比原来提高了2.5%2.5%。第7页/共17页 诱变育种除了采用常规

7、的诱变育种方法外诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用，还采用太空育种太空育种。太空育种太空育种主要是利用返回主要是利用返回式卫星和高空气球能达到式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过的高空环境，通过强辐射强辐射、微重力和高真空、微重力和高真空等条件等条件使植物种子的基因发生基使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术因突变的作物育种新技术。我国已培育成功我国已培育成功许多太空作物：许多太空作物：第8页/共17页太空椒太空椒 普通椒普通椒第9页/共17页用于微生物育种用于微生物育种：例如：例如青霉素高产菌株青霉素高产菌株的选的选育。育。19431943年从自然界分离出来的青霉菌只能产年

8、从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素生青霉素2020单位单位/mL/mL。后来人们对青霉菌多次。后来人们对青霉菌多次进行进行X X射线射线、紫外线紫外线照射以及综合处理，培育照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量前青霉素的产量已达到已达到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。第10页/共17页（4 4）局限性：诱变育种的）局限性：诱变育种的方向方向难以掌握难以掌握，诱，诱变体变体难以集中多个理想性状难以集中多个理想性状。（5 5）克服方法：要想克服这些局限性，可以）克服方法：要

9、想克服这些局限性，可以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。原因：基因原因：基因突变是随机突变是随机不定向的。不定向的。讨论：怎样克服？讨论：怎样克服？ 除了杂交育种和诱变育种之外我们前面除了杂交育种和诱变育种之外我们前面还学过什么育种方式？还学过什么育种方式？第11页/共17页萌发的种子、幼苗萌发的种子、幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍、染色体加倍、不分离不分离多倍体多倍体（1 1）方法）方法： 用用秋水仙素秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗（2 2）原理：）原理：秋水仙素能秋水仙素能抑制纺锤体形成抑制纺锤体形成。人工诱导多倍体育种人工诱

10、导多倍体育种:第12页/共17页二倍体植株二倍体植株单倍体植株单倍体植株人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍恢复成二倍体植株恢复成二倍体植株（纯合体）（纯合体）自交自交纯合体纯合体单倍体育种的过程：单倍体育种的过程：花药离体培养花药离体培养（秋水仙素或低温处理幼苗）（秋水仙素或低温处理幼苗）优点：优点：明显缩短育种年限；自交后代不会发生性状分离明显缩短育种年限；自交后代不会发生性状分离。AaBbAABB aaBB AAbb aabbAB aB Ab ab第13页/共17页例如：有两个纯种小麦，一个是高秆（例如：有两个纯种小麦，一个是高秆（D D）能）能抗病（抗病（T T）；另一种是矮秆（）；另

11、一种是矮秆（d d），易染锈病（），易染锈病（t)t)，如何培育成符合生产要求的新品种？，如何培育成符合生产要求的新品种？如果进行杂交育种需几年，如何进行如果进行杂交育种需几年，如何进行？P 高秆抗锈病高秆抗锈病(DDTT) X 矮秆易染锈病矮秆易染锈病（ddtt)F1 高秆抗锈病高秆抗锈病(DdTt) F2 高、抗高、抗 高、易染高、易染 矮秆抗锈病矮秆抗锈病 矮、易染矮、易染自自 交交 自自 交交 F3 矮秆抗锈病矮秆抗锈病(ddTT) DTDttddTddtt第14页/共17页P 高秆抗锈病高秆抗锈病(DDTT) 矮秆易染锈病矮秆易染锈病（ddtt)F1 高秆抗锈病高秆抗锈病(DdTt)

12、 花粉花粉（DT、dT、Dt、dt) 花药离花药离 体培养体培养 纯种矮秆抗锈病纯种矮秆抗锈病(ddTT ) 单倍体植株单倍体植株 （DT、dT、Dt、dt) 秋水仙秋水仙 素处理素处理 （染色体加倍）（染色体加倍）如果采用单倍体育种，则需几年？如何进行？如果采用单倍体育种，则需几年？如何进行？ 几年时间几年时间？第15页/共17页 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