杂交育种和诱变育种

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·古代人类的育种方式－－选择育种原理：

利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。缺点：1·周期长2·可以选择的范围有限

设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况：现有纯合的粒多不抗黑粉病的小麦（DDTT）和粒少抗黑粉病的小麦（ddtt），玉米粒多（D）对粒少（d）为显性，不抗黑粉病（T）对抗黑粉病（t）为显性，你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，得到粒多抗黑粉病的优良品种（DDtt）？将你的设想用遗传图解表示出来。问题探讨：第一步：先杂交得到粒多不抗病植株；第二步：将该植株自交得到粒多抗病植株；第三步：将粒多抗病植株再连续自交直至不再发生性状分离为止，选出优良品种。参考方案

Ｐ

粒多不抗病

粒少抗病Ｆ１

粒多不抗病Ｆ２DDTTddttDdTtDdtt粒多不抗

粒少抗病

粒多抗病

粒少不抗DDtt粒多抗病DDttDdtt粒多抗病DDtt粒多抗病粒多抗病

粒少抗病DdttDDtt杂交自交选优自交F3选优思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？遗传图解二·杂交育种1·概念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，获得新品种的方法。2·方法（原理：基因自由组合）杂交自交(选优自交)若干次纯种3.意义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、矮秆品种。4、实例1．杂交育种过程(以高产抗病小麦品种的选育为例)4．优点：是使位于不同个体上的__________集中在一个个体上。优良性状[思考探讨]

1.杂交育种适用于哪些生物的育种方法？2．杂交育种与杂种优势的含义相同吗？提示：

1.进行有性生殖的真核生物。2．不相同，杂交育种是在杂交后代中选留符合要求的个体进一步培育，直至获得稳定优良性状的新品种；杂种优势主要利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。农作物：袁隆平杂交水稻

2003年10月9日，30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。湖南省湘潭县泉塘子乡的超级杂交稻百亩示范片平均亩产达到807．46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200公斤。水稻亩产从600公斤提高到800公斤是一个世界性的难题，而袁隆平从1997年提出“超级杂交稻计划”后，几乎每三年就能让杂交稻单产潜力成功提高100公斤，他的研究似乎是一株最为优良的作物——多产、稳定。4·例子2引进各纯种牛纯繁、驯化↓各纯种牛与当地黄牛杂交↓各杂交种互交↓……↓中国荷斯坦牛

优点：泌乳期可达305天，年产乳量可达6300Kg以上实例3、家畜、家禽：中国荷斯坦牛的育种过程：5、杂交育种优点：6、缺点:1·只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的基因2·杂交后代会出现性状分离，进行纯化时工作量大，过程复杂。使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上杂种优势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、产量等性状上优于两个亲本的现象。如骡子三·诱变育种1·概念利用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）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。3·意义：可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型；创造动植物、微生物新品种2·方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变4·例子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“黑农五号”等大豆品种，产量提高了16％，含油量比原来提高2·5％。微生物育种方面青霉菌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，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20单位/mL。后来，人们对青霉菌进行X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，目前产量已经可以达到50000单位/mL～60000单位/mL。太空育种太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C的含量提高了10%～25%；黄瓜1根达1米多长；“航天芝麻1号”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8.7%～12%。5·诱变育种特点：①提高变异频率，使后代性状较快稳定②大幅度改良某些性状③诱发的个体产生有利的不多，必须处理大量实验材料④诱变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点基因重组基因突变染色体变异（成倍减少）染色体变异（成倍增加）杂交用物理或化学方法处理生物花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理→纯种秋水仙素处理使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上提高变异频率，加速育种进程，有利变异少，需大量处理供试材料明显缩短育种年限，育种时间较短。技术复杂，需与杂交育种配合各种器官大、营养成分高、抗性强与杂交育种配合；获得的新品种发育延迟育种时间最长1、杂交育种所依据的原理是什么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.染色体变异练习：3、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A.杂交育种B.诱变育种C.单倍体育种D.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某些农作物的原有性状，其原因是：A.提高了后代的出苗率B.产生的突变全部是有利的C.提高了后代的稳定性D.能提高突变率以供育种选择5、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。4倍体草莓的培育成功属于A.单倍体育种B.多倍体育种C.诱变育种D.杂交育种6、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约98％的甲虫死了，约2％的甲虫生存下来，生存下来的原因是A.有基因突变产生的抗药性个体存在B.以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力C.约有2％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7、通过诱变育种培育的是A.三倍体无子西瓜B.青霉素高产菌株C.二倍体无子番茄D.八倍体小黑麦8、大麻是雌雄异株植物，体细胞中有20条染色体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是