杂交育种与诱变育种

普通萝卜新课导入北京满堂红纯种猪杂交猪航茄三号

这几幅图片中的优良品种，都是人们利用生物的变异，通过长期的选择，汰劣留良，培育出来的优良品种。那么它们是怎样怎样培育出来的呢？

第1节杂交育种与诱变育种一、杂交育种二、诱变育种三、常用育种方式的异同1.简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。2

.举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。

3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。

4.总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。教学目标知识目标1.尝试将你获得信息用图表、图解的形式表达出来。2.运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。能力目标2.通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解，关注我国的育种技术的发展及在国际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。3.体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。1.讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中，科学、技术和社会的相互作用。情感态度与价值观目标遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。杂交育种和诱变育种的优点和局限性。教学重难点重点难点这是什么原因造成的呢？设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况:品种A籽粒多，但不抗黑粉病；品种B籽粒少，但抗黑粉病。讨论:你用什么方法把两个品种的优良性状结合在一起，又能将缺点去掉？?黑粉病

九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”，撰文说到下世纪30年代，中国人口将达到16亿，到时谁来养活中国，谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机？一.杂交育种

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。原理：基因重组方法：杂交→自交→选优→自交应用：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。优点：可将两个或多个优良性状集中在一个个体上。缺点：1.只能利用已有的基因组，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。

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），怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？小麦条锈病杂交育种在植物中的应用P高杆抗锈病DDTT矮杆不抗锈病ddttF1高杆抗锈病DdTtF2高杆抗锈病

（9D_T_）高杆不抗锈病

（3D_tt）矮杆抗锈病

（3ddT_）矮杆不抗锈病

（1ddtt）性状不分离，选定种子为种子（ddTT）性状分离，继续自交，选取其中形状不分离的作为种子杂交杂交育种在动物中的应用短毛折耳猫长毛立耳猫长毛折耳猫Xⅹ中国黄牛荷斯坦牛中国荷斯坦牛高产奶牛的选育X驴马驴骡马骡或者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。注意3.选育出的新品种必须是纯合子，否则其后代会因为发生性状分离而失去优势。

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.诱变育种利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。原理：基因突变

特殊方法:作物空间技术育种。常规方法:辐射诱变、激光诱变、化学诱变方法优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多的优良变异类型。缺点：难以控制突变方向，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。应用：太空作物的培育、青霉菌的选育等。诱变育种应用实例青霉菌金霉素医药工业方面医药工业应用的青霉素就是利用普通青霉菌，经过X射线的照射，产生的有利突变型。其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，经辐射处理的突变系，比原始品系抗菌素产量增长几十倍到几百倍，促进和提高了抗菌素的生产。链霉菌农作物方面

在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线处理水稻干种子，选出提早成熟15天的新品种，丰产等性状仍旧保持下来，而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。又如用射线和其他诱变剂处理大豆，培育出一种新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可提高产量16%。

诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用太空育种。

太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过强辐射、微重力和高真空等条件使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。我国已培育的太空作物太空椒太空南瓜太空荷花太空水稻两种育种方法都为我们创造许多优良的品种，育种技术的发展为我们的社会经济创造了许多价值，我国作为目前世界上能发射返回式卫星的三个国家之一，在作物空间技术育种方面已经进入世界先进行列。三.常用育种方式的异同基因重组基因突变染色体变异染色体变异先杂交再自交选育再次自交物理或化学方法花药离体培养后，用秋水仙素处理秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上可以提高突变频率；大幅度的改良某些性状；加速育种进程明显缩短育种年限果实种子大，营养物质含量高。育种时间长；不能产生新基因；需及时发现优良性状有利变异少，需大量处理实验材料；具有不确定性方法复杂；存活率低。发育延迟，结实率低；适用于植物，在动物中难于开展。小麦矮杆抗病品种青霉素高产菌株的培育无籽西瓜的培育花药离体培养一.杂交育种

概念

原理:基因重组

方法:杂交→自交→选优→自交

优点:优良性状的集中

缺点:不能产生新的基因、育种时间长、不能克服远源杂交不亲和的障碍。

应用:抗小麦锈病品种、高产奶牛。课堂小结三.常用育种方式的不同二.诱变育种概念原理:基因突变

方法:辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。优点:产生新基因短时间获得优良变异类型缺点:难以控制突变方向，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应用:太空作物的培育、青霉菌的选育。（2009上海）扩豌豆进行遗传试验时，下列操作错误的是（)A.杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊B.自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去C.杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊D.人工授粉后，应套袋解析：豌豆为雌雄同株，自花授粉且是闭花授粉，自然状态下都是自交，孟德尔的豌豆杂交实验是人工杂交，在花蕾期人工去雄。C高考链接(2009海南)填空回答下列问题：（1）水稻杂交育种是通过品种间杂交，创造新变异类型而选育新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的————通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。（2）若这两个杂交亲本各具有期望的优点，则杂交后，F1自交能产生多种非亲本类型，其原因是F1在------形成配子过程中，位于——————————基因通过自由组合，或者位于—————————基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。优良性状减数分裂非同源染色体上的非等位同源染色体上的非等位（3）假设杂交涉及到n对相对性状，每对相对性状各受一对等位基因控制，彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下，从理论上讲，F2表现型共有——种，其中纯合基因型共有——种，杂合基因型共有——种。（4）从F2代起，一般还要进行多代自交和选择。自交的目的是——————————；选择的作用是——————。2nn23n-n2获得基因型纯合的个体保留所需的类型解析：（1）考察杂交育种的特点。（2）基因分离定律和自由组合定律的本质是在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分离而分离，非同源染色体的非等位基因自由组合。（3）含n对等位基因的个体杂交，产生的后代表现型种类为种，产生的基因型种类为3n，其中纯合的基因型种类为2n，所以杂合的基因型种类为种3n-2n。2n解析：杂交育种过程中必须经过数代的自交，其目的是为了筛选出具有优良性状组合的纯合体，以便保留种源。

1.杂交育种所依据的原理是()

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

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BB课堂练习3.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

。单倍体育种诱变育种多倍体育种诱变育种(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番茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是

。杂交育种

诱变育种

4.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

5.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BD6.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600kg，最高达750kg，蛋白质含量增加8%-20%，生长期平均缩短10天。请回答：(1)水稻产生这种变异的来源是：产生变异的原因是：基因突变各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。(2)这种方法育种的优点：能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状。

8.根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是()A.杂交育种

B.多倍体育种

C.单倍体育种

D.诱变育种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BC习题答案基础题1.B2.B3.基因突变；X射线；紫外线；激光。拓展题提示：可采用杂交育种的方法，优点是育种的目的性较强，能够获得具有优良性状、淘汰不良性状的品种。缺点是育种周期长，过程繁琐。袁隆平与杂交水稻课外扩展袁隆平先生称为‘杂交水稻之父’，因为他的成就不仅是中国的骄傲，也是世界的骄傲，他的成就给人类带来了福音。——国际水稻研究所所长、印度前农业部长斯瓦米纳森博士袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。1995年当选为中国工程院院士。主要贡献1.1973年10月，袁隆平发表了题为《利用野败选育三系的进展