第一节育种专题

第一节育种专题第一页，共二十九页，编辑于2023年，星期四改良动植物品种，最古老的育种方法是选择育种：从每一代的变异中选出最好的类型进行繁殖、培育。但是选择育种周期长，可选择的范围也有限。在生产实践中，人类摸索出杂交育种的方法。第二页，共二十九页，编辑于2023年，星期四什么是杂交育种？

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。品种：指人类在一定的生态条件和经济条件下，根据需要而创造的具有一定经济价值、遗传性比较一致的家养或栽培植物的类型。这类生物具有相对的遗传稳定性，在一定地区和一定栽培条件下，在产量、品质、生育期、抗性和适应性等方面符合人类生产、生活需要，并能用普通的繁育方法保持遗传特性。第三页，共二十九页，编辑于2023年，星期四小麦高秆（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），如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？例如：第四页，共二十九页，编辑于2023年，星期四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ddTT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一般需要几代？连续自交，直至不出现性状分离为止。5-6代第五页，共二十九页，编辑于2023年，星期四试一试：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第六页，共二十九页，编辑于2023年，星期四长毛立耳短毛折耳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一般需要几代？3代长毛折耳猫第七页，共二十九页，编辑于2023年，星期四注意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。第八页，共二十九页，编辑于2023年，星期四现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于3对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形3对性状。请回答：（1）如何运用杂交育种方法利用以上3个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）A和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成aabbdd植株

（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要多少年？4年结合上述几个实例，请总结出杂交育种的优点和缺点？第九页，共二十九页，编辑于2023年，星期四一、杂交育种原理：

基因重组方法：

优点：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（自交选择需五--六代,甚至十几代)。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？第十页，共二十九页，编辑于2023年，星期四袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？基因重组第十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期四我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛（原称中国黑白花牛），是将国外的荷斯坦-弗里生牛引进后，在我国经过长期驯化，与当地黄牛进行杂交和选育，逐渐形成的优良种。第十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期四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及高真空的作用，使基因的分子结构发生改变。

（2）这种方法育种的优点有__________。能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状

第十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期四诱变育种就是利用物理因素：X射线、γ射线、紫外线，激光等化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素等来处理生物，使其发生基因突变。第十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期四拓展视野：利用太空中的高真空、微重力、强辐射等的作用，来诱导基因突变而培养新品种的诱变育种方法。第十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期四“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜甘肃种植的太空育种的蔬菜第十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期四太空水稻搭载前后株系对比太空育种辣椒第十七页，共二十九页，编辑于2023年，星期四二、诱变育种原理：

基因突变

方法：

优点：产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，后代变异性状能较快稳定，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）处理生物，使生物发生基因突变。第十八页，共二十九页，编辑于2023年，星期四多倍体育种优点：器官大，营养物质含量高。缺点：发育延迟，结实率低。在育种过程中，人们用秋水仙素处理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。第十九页，共二十九页，编辑于2023年，星期四多倍体育种三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，因为成熟花粉具有的色氨酸酶系（促使合成生长素），通过授粉为其子房的发育提供

。三倍体植株不能进行减数分裂的原因是由于卵原细胞3个染色体组（3N=33），减数分裂时同源染色体联会

，从而不能正常产生卵细胞。由此可以获得

的是

倍体果实，但是没有种子的无籽西瓜。生长素

紊乱

三第二十页，共二十九页，编辑于2023年，星期四单倍体育种优点：缩短育种年限。缺点：但方法复杂，成活率较低。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，获取自交不发生性状分离的稳定遗传的纯系品种。第二十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期四为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？花药离体培养→P高杆抗病DDTT×矮杆感病ddttF1高杆抗病DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合体秋水仙素→↑需要的矮抗品种㈡单倍体育种第1年第2年P高杆抗病DDTT×矮杆感病ddttF1高杆抗病DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT㈠杂交育种↓第1年第2年第3~6年××↑需要的矮抗品种矮抗第二十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期四单倍体育种在野外发现抗锈病（显性基因D控制的）小麦植株，如何快速获取可以稳定遗传的抗锈病的种子呢？第二十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期四

杂交育种诱变育种

多倍体育种单倍体育种处理

原理优点

缺点三、比较各种育种的方法第二十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期四

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处理萌发的种子或幼苗花药离体培养基因重组基因突变染色体变异目的性较强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、过程繁琐有利不多，需大量处理发育迟，结实低高度不育，弱小第二十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期四育种的方法有多种，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？四、灵活创新、实际应用第二十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期四人工诱变+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）秋水仙素处理早熟品种(AA)秋水仙素处理时间：第二十七页，共二十九页，编辑于2023年，星期四练习题下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的示意图，试分析回答：①AABBEAb------------④D③AaBbFAabb----------⑤②aabbHAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是

和

。其应用的遗传学原理是

。（2）用③培育④、⑥所采用的E和