第1节杂交育种与诱变育种

1、 第一节杂交育种与诱变育种第六章从杂交育种到基因工程一一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原理：原理： 利用生物的变异，通过长期选择，汰劣利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。留良，培养出优良品种。缺点：缺点：1周期长周期长2可以选择的范围有限可以选择的范围有限 设想你是一位玉米设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况：育种专家，遇到这样的情况：你你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又能把双方的缺点都去掉，能把双方的缺点都去掉，粒多抗黑粉病粒多抗黑粉病将你的设想用遗传图解表示出来。将你的设想用遗传图解表

2、示出来。问题探讨：问题探讨：第一步第一步：先杂交得到：先杂交得到粒多不抗病粒多不抗病植株；植株；第二步第二步：将该植株自交得到：将该植株自交得到粒多抗病粒多抗病植株；植株；第三步第三步： 将将粒多抗病粒多抗病植株再连续植株再连续自交自交直至不再发生性直至不再发生性状分离为止，选出优良品种。状分离为止，选出优良品种。DDTTddttDdTtDdtt粒多不抗粒多不抗 粒少抗病粒少抗病 粒多抗病粒多抗病 粒少不抗粒少不抗DDtt粒多抗病粒多抗病DDttDdtt粒多抗病粒多抗病DDtt粒多抗病粒多抗病粒多抗病粒多抗病 粒少抗病粒少抗病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

3、培育出一个能稳定遗传思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？的植物品种至少要几年？遗传图解遗传图解二二杂交育种杂交育种1概念概念杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过杂交育种是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，获得新交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。品种的方法。2方法方法 （原理：基因自由组合）（原理：基因自由组合）杂交杂交 自交自交 (选优选优 自交自交)若干次若干次纯纯种种3.意义意义 杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法，如小麦、水稻的高产、面积产量的常规方法，如小麦、水

4、稻的高产、矮秆品种。矮秆品种。农作物：袁隆平杂交水稻农作物：袁隆平杂交水稻2003年年10月月9日，日，30多年前颠覆了国际经典水稻多年前颠覆了国际经典水稻理论的袁隆平再次让世界注意到了他。湖南省湘理论的袁隆平再次让世界注意到了他。湖南省湘潭县泉塘子乡的超级杂交稻百亩示范片平均亩产潭县泉塘子乡的超级杂交稻百亩示范片平均亩产达到达到80746公斤，这个数字接近现在全国水稻平公斤，这个数字接近现在全国水稻平均亩产量的两倍，比普通杂交水稻的亩产量高出均亩产量的两倍，比普通杂交水稻的亩产量高出200公斤。水稻亩产从公斤。水稻亩产从600公斤提高到公斤提高到800公斤公斤是是一个世界性的难题，而袁隆平从

5、一个世界性的难题，而袁隆平从1997年提出年提出“超超级杂交稻计划级杂交稻计划”后，几乎每三年就能让杂交稻单后，几乎每三年就能让杂交稻单产潜力成功提高产潜力成功提高100公斤，他的研究似乎是一株最公斤，他的研究似乎是一株最为优良的作物为优良的作物多产、稳定。多产、稳定。 4例子例子引进各纯种牛纯繁、驯化引进各纯种牛纯繁、驯化各纯种牛与当地黄牛杂交各纯种牛与当地黄牛杂交各杂交种互交各杂交种互交中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛 优点：优点：泌乳期可达泌乳期可达305天，年产乳量可达天，年产乳量可达6300Kg以上以上家畜、家禽家畜、家禽：中国荷斯坦牛的育种过程：中国荷斯坦牛的育种过程：杂交育种优点：杂交育

6、种优点：缺点缺点:1只能利用已有基因的重组，按需选择，只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的基因不能创造新的基因2杂交后代会出现性状分离，进行纯化时杂交后代会出现性状分离，进行纯化时工作量大，过程复杂。工作量大，过程复杂。使位于不同个体的优良性状集中使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上于一个个体上 杂种优势杂种优势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。如骡子三三诱变育种诱变育种1概念概念利用物理因素（如利用物理因素（如X

7、射线、射线、r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。3意义：意义：可以提高突变率，在较短时间可以提高突变率，在较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；创造动植物、微生物新品种创造动植物、微生物新品种2方法：方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变辐射诱变、激光诱变、化学诱变4例子例子农作物诱变育种方面农作物诱变育种方面黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农五号黑农五号”等大豆品种，产量提高

8、了等大豆品种，产量提高了16，含，含油量比原来提高油量比原来提高25。微生物育种方面微生物育种方面青霉菌青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的抗生素。但产量只有病的抗生素。但产量只有20单位单位/mL。后来，人们。后来，人们对青霉菌进行对青霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经培育成了青霉素产量很高的菌株，目

9、前产量已经可以达到可以达到50 000单位单位/mL60 000单位单位/mL。 太空育种太空育种太空辣椒平均单个重达太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素克，果实中维生素C的含量提高了的含量提高了10%25%；黄瓜；黄瓜1根达根达1米多长；米多长；“航天芝麻航天芝麻1号号”不仅个大，而且单株蒴果达不仅个大，而且单株蒴果达98粒以上；水稻蛋白质含量可提高粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%12%。 5诱变育种特点：诱变育种特点：提高变异频率，使后代性状较快稳定提高变异频率，使后代性状较快稳定大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状诱发的个体产生有利的不多，必须处理大诱发的个体产生有利的不多，必

10、须处理大量实验材料量实验材料诱变的方向难以掌握，突变体难以集中多诱变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状个理想性状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，提高变异频率，加速育种进程，加速育种进程，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明显缩短育种明显缩

11、短育种年限，育种时年限，育种时间较短。间较短。技术复杂，需技术复杂，需与杂交育种配与杂交育种配合合各种器官大、各种器官大、营养成分高、营养成分高、抗性强抗性强与杂交育种与杂交育种配合；获得配合；获得的新品种发的新品种发育延迟育延迟育种时间最长育种时间最长 1、杂交育种所依据的原理是什么、杂交育种所依据的原理是什么 A.基因突变基因突变 B.基因自由组合基因自由组合 C.染色体交叉互换染色体交叉互换 D.染色体变异染色体变异 2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的、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另一个结果是获得 A.纯种纯种 B.杂种表现的优势杂种表现的优势 C.基因突变

12、基因突变 D.染色体变异染色体变异 3、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因、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分子结构的育种方法是 A.杂交育种杂交育种 B.诱变育种诱变育种 C.单倍体育种单倍体育种 D.多倍体育种多倍体育种 4、现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良、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：某些农作物的原有性状，其原因是： A.提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率 B.产生的突变全部是有利的产生的突变全部是有利的 C.提高了后代的稳定性提高了后代的稳定性 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 5、倍体

13、草莓比野生的普通草莓的果实大，营养、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物质含量有所增加。物质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属于倍体草莓的培育成功属于 A.单倍体育种单倍体育种 B.多倍体育种多倍体育种 C.诱变育种诱变育种 D.杂交育种杂交育种 6、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约的农药后，约98的甲虫死了，约的甲虫死了，约2的甲虫生的甲虫生存下来，生存下来的原因是存下来，生存下来的原因是 A.有基因突变产生的抗药性个体存在有基因突变产生的抗药性个体存在 B.以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力 C.约有约有2的甲虫未吃到沾有农药的叶子的甲虫未吃到沾有农药的叶子 D.生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体7、通过诱变育种培育的是、通过诱变育种培育的是A.三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株青霉素高产菌株C.二倍体无子番茄二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦八倍体小黑麦 8、大麻是雌雄异株植物，体细胞中有、大麻是雌雄异株植物，体细胞中有20条染色