杂交育种与诱变育种

第1节杂交育种与诱变育种第6章从杂交育种到基因工程袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。1995年当选为中国工程院院士。

小麦高产（D）对低产（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高产不抗锈病的小麦（DDtt）和低产抗锈病的小麦（ddTT），怎样才能得到高产抗锈病的小麦优良品种（DDTT）？锈病一、杂交育种

小麦

DDtt×ddTT亲本杂交

↓

DdTt种植F1，自交

↓×D_T_，D_tt，ddT_，ddtt种植F2，选高产抗锈病(D_T_)，

继续自交，期望下代获得纯合子PF1F2【练习】某作物的高秆（A）对矮秆（a）为显性，感病（R）对抗病（r）为显性。Aa和Rr是位于非同源染色体上的两对等位基因。今有高秆抗病和矮秆感病纯种，人们希望利用杂交育种的方法在最少的世代内培育出矮秆抗病新类型。应该采取的步骤是：（1）________________________________________（2）____________（3）__________________________________让高秆抗病与矮杆感病的品种进行杂交得到F1F1自交得到F2在F2群体中选出矮杆抗病的植株农作物、家禽、家畜的育种（可以进行有性生殖的生物个体）将不同个体的优良性状集中于一个体上。杂交基因重组→选纯→自交→选优→自交①育种周期长，过程繁琐(一般需7～8年。杂交后代会出现性状分离）②只能利用已有基因的重组,按需选择，并不能创造新的基因,且只适用于有性生殖的生物③存在远缘杂交不亲和障碍优点：缺点：应用范围：原理：过程：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B_E_B_eebbE_bbeeBBeeBbeebbeebbee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需要培育几代？中国黄牛×中国荷斯坦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。！注意1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交。2、比植物杂交育种所需年限短。在植物杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种年限。P高秆抗病

DDTT×矮秆感病

ddttF1高秆抗病

DdTt↓第1年↓×选育出需要的矮抗品种F2D_T_D_ttddT_ddtt矮抗杂交育种第2年第3年×生长ddTTF3减数分裂配子DTDtdTdt单倍体DTDtdTdt↓花药离体培养↓秋水仙素第1年第2年第4年单倍体育种DDttddTTddtt纯合体DDTT矮抗↓×【例】某农科所通过如图育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列相关叙述不正确的是()CA.育种方法Ⅰ最大的优点是明显缩短育种的年限B.a和c过程运用的遗传学原理都是染色体变异C.四倍体YYyyRRrr的花药离体培养后形成的植株一定是二倍体D.通过b过程欲获得纯合yyRR，需要进行不断地自交来提高纯合率

杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程烦琐。杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间较长，那有没有能创造新的基因，并且需要的时间相对较短的育种方法呢？

飞船搭载活体蝴蝶升空1.概念：

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.原理：基因突变。3.方法：用物理因素或化学因素来处理生物。二、诱变育种思考与讨论与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。诱变育种的突出优点:

(1)提高突变率，加速育种进程。

(2)大幅度改良某些性状。诱变育种的缺点：

(1)难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合。(2)有利变异比较少，需要大量处理实验材料。基因突变的应用:①农作物新品种的培育②用于微生物育种例如青霉菌的选育。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。诱变育种——太空育种杂交育种诱变育种依据原理常用方法优点缺点基因重组将不同个体的优良性状，集中于一个个体上杂交自交选种自交时间长，需及时发现优良品种基因突变辐射诱变，激光诱变等提高突变率，加速育种进程，大幅度改良某些品种有利变异少，需大量处理实验材料

杂交育种诱变育种

多倍体育种单倍体育种处理

原理

优点

缺点杂交辐射、射线化学药剂秋水仙素花药离体培养基因重组基因突变染色体变异可以集中两个亲体的优良性状育种年限缩短，改良某些性状果大，茎秆粗，营养物丰富年限短，易稳定时间长有利不多，需大量处理发育迟结实低高度不育植株弱小1.小麦抗锈病对易染锈病为显性，现有甲、乙两种抗锈病的小麦，其中一种为纯合子，需要鉴别和保留纯合的抗锈病小麦，应选用下列哪项最简便易行（）A.甲×乙B.甲×乙得F1再自交C.甲、乙分别和隐性类型测交D.甲×甲乙×乙D2.科研人员利用γ射线辐射种子使其产生变异，这种培育新品种的方法是()A.杂交育种B.诱变育种C.多倍体育种D.单倍体育种B3.我国科学家精选的农作物种子通过“天宫一号”搭载上天，利用宇宙空间的特殊环境诱发的变异育种，这些变异（）A．是定向的B．对人类都有益C．为人工选择提供原材料D．不能遗传给后代C4.下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误的是(

)A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B.X射线处理既可能引起基因突变也可能导致染色体变异C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高D假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种,为培育出优育品种AAbb,可采用的方法如图所示。回答以下问题。(1)由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为

,该育种方式的原理是

。(2)基因型为Aabb的类型经过过程③

,子代中AAbb与aabb的数量比是

。(3)与过程①②③的育种方法相比,过程⑤⑥的优势是