《杂交育种与诱变育种》课件(新人教必修)()

第一节杂交育种与诱变育种小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？想一想：植物杂交育种的方法锈病以下是杂交的育种参考方案：Ｐ高抗矮不抗Ｆ１

高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗D_T_D_tt

ddttddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗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？第一年第二年选优第三年第四年试一试：动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）长毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳BbEe长毛立耳BbEe长立长折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折短折长折长折短折杂交F1间交配选优测交ＰＦ１Ｆ２F3长折短折思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种至少要几年？！注意1、动物杂交育种中纯合子的获得不用通过逐代自交，可改为测交。2、比植物杂交育种所需年限短。长毛折耳猫1.什么叫杂交育种？

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、杂交育种依据的遗传学原理是什么？基因重组3、常用的方法是什么？4、杂交育种有什么优点？将不同个体的优良性状集中到一个个体上结合上述几个实例，请总结出有关杂交育种以下问题？杂交F1间相互交配选优测交

动物杂交自交选优自交

选优

植物杂交水稻之父：袁隆平,从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决6000万人的粮食问题。5.杂交育种的应用(1)农业生产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中国黄牛×荷斯坦牛中国荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上，产奶量为世界奶牛之冠。（2）家畜的育种方面杂种优势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的现象。Eg.骡（体力强大，耐力好）

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叫骡。至少在3000年前，在亚洲某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用骡来干重活儿。骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等牲畜不能承担其艰苦的条件下工作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的形状与马相似。此外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驴。6、缺点：1、只能利用已有基因的重组，并不能产生新的基因；2、杂交进程缓慢，过程繁琐，育种时间长；3、只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交，不能克服远源杂交不亲和的障碍。

一、杂交育种原理：

基因重组方法：

优点：方法简捷,使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。缺点：育种所需时间较长，只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交,杂交后代易出现性状分离，不能克服远缘杂交不亲合的障碍。应用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦

杂交→自交→选优自交杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？二、诱变育种空间生命科学：高真空(10—8pa)微重力(10—4g)强辐射1、请你给诱变育种下一个合理的定义。利用物理因素（如ⅹ射线、γ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。2、依据什么原理?基因突变3、常用的方法有哪些？辐射诱变、激光诱变、化学药剂诱变中国首批太空实验育种动物诞生（1）与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？（2）基因突变的特点有哪些？联系基因突变特点，谈谈诱变育种的局限性。5、优点：提高基因突变频率，产生新基因；在较短的时间内获得更多的优良变异类型。6、不足：具有不定向性，难以控制突变方向；有利个体少，须大量处理供试材料。思考与讨论长相奇特的南瓜

奇怪的“太空椒”“黑农五号”大豆

黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5%，大豆产量提高了16%。5.应用①农作物新品种的培育青霉菌高产菌株的选育1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X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50000～60000单位/mL。②用于微生物育种二、诱变育种原理：基因突变

方法：物理方法(紫外线、α射线、失重等)或化学方法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型优点：产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，加速育种进程。缺点：有利个体不多，须大量处理供试材料，工作量大。应用:太空辣椒的培育、青霉菌的选育等微生物的育种方面单倍体育种

还有什么育种方法有可能缩短育种年限，使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用？

三、单倍体育种

采用花药离体培养的方法获得单倍体植株，再人工诱导染色体加倍（常用秋水仙素），获取自交不发生性状分离的稳定遗传的纯系品种。优点：缩短育种年限；获得优良纯种。缺点：但方法复杂，成活率较低。高杆抗病矮杆易感病F1花药离体培养单倍体植株幼苗正常植株选择符合要求的品种秋水仙素处理幼苗DDTTXddttDdTt1DT:1Dt:1dT:1dt1DDTT：1DDtt：1ddTT：1ddttddTT

矮抗单倍体育种方法依据原理：染色体变异育种年限：2年四、多倍体育种

在育种过程中，人们用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗从而使细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，发育为多倍体植株，得到多倍体品种。

优点：种子与果实大，营养物质含量高。缺点：发育延迟，结实率低；

适用于植物，在动物中难于开展。育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。如果水稻的某迟熟（AA)品种,那么我们有什么好办法快速的得到早熟（aa）品种？灵活创新、实际应用人工诱变+单倍体育种早熟品种(aa)花药离体培养

当年就可以培育出优良新品种！迟熟品种(AA)杂合子(Aa)人工诱变幼苗（A）幼苗（a）秋水仙素处理迟熟品种(AA)秋水仙素处理时间：杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种依据原理常用方法优点缺点应用实例基因重组基因突变

染色体变异（成倍增加）染色体变异（成倍减少）杂交→自交→选优→自交辐射诱变，激光诱变，空间技术育种用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理→纯种提高育种频率，加速育种过程，或大幅度改良某些品种将不同个体的优良性状，集中于一个个体上抗病植株的育成自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限（2年）器官较大，营养物质含量高发育延迟，结实率低盲目性，有利变异少，需大量处理实验材料时间长，需及时发现优良品种三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦培育高产青霉素菌株高茎抗锈病纯种小麦与矮茎易染锈病纯种小麦杂交，培育出矮茎抗锈病小麦品种高度不育，方法复杂，成活率低练习

:请写出下面各项培育方法：（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是

。（2）用60Co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

。（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是

。（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，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

。（5）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

。（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是

。单倍体育种

诱变育种多倍体育种诱变育种杂交育种诱变育种生物育种的方式

AAbb

aaBB

AABb

AaBbAB

AABBAAABBBⅠⅢⅡⅣⅤⅥ育种方式的类型：Ⅰ、Ⅱ表示__________Ⅲ表示______________Ⅳ表示______________Ⅴ、Ⅵ表示__________杂交育种多倍体育种诱变育种单倍体育种归纳提升当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些：生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。回答：（1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的

辐射后，其

发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益?

，你判断的理由是________________。（2）试举出这种育种方法的优点：。

宇宙射线等

基因

不一定

基因突变是不定向的

变异频率高，大幅度改良某些性状

小试身手！

这些题你会做吗？1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：

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。

答[]B

2.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、多倍体育种答案：[]3.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答案：[]BD4.60Co是典型的γ放射源，可用于作物诱变育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。γ射线处理后主要引起—————，从而产生可遗传的变异。除γ射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还有———、——————和————————。答案：基因突变；x射线；紫外线；激光下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④⑤⑥品种的示意图，试分析回答：①

AABBE

Ab------------④