高中生物必修二-杂交育种与诱变育种

第六章从杂交育种到基因工程2000年国家最高科学技术奖2004年十大感动中国人物之一上海世博会——太空家园馆太空育种厅杂交育种和诱变育种小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性，矮秆能抗倒伏，抗锈病(T)对易染锈病(t)为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种，你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，能不能用遗传图解表示出来？试一试：植物杂交育种的方法参考方案P高抗矮不抗DDTTddttF1

高抗DdTtF2高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗ddT_ddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗ddT_杂交自交选优自交F3选优要培育一个能稳定遗传的植物品种至少几年？D_T_D_ttddtt一、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。1、概念：3、方法：杂交→自交→选优→自交→选优→……2、原理：基因重组逐代自交，选育优良品种性状不再发生别离为止

优点：将不同个体中的优良性状集中到一个个体上缺点：只能利用已有的基因重组，不能产生新基因；育种时间长，过程繁琐(1)杂交育种有哪些优点？

(2)能否产生新的基因和新的性状？

(3)从杂交后代可能出现的各种类型及育种时间来看，杂交育种有哪些缺点？思考与讨论动物的杂交育种怎样进行？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)？长毛折耳猫拓展引申短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳BbEe长毛立耳BbEe长立长折短立短折B_eeBBeeBbeebbeebbee长折短折长折长折短折杂交F1间交配选优测交长毛立耳短毛折耳BBEEbbeePF1F2长折短折bbee要培育一个能稳定遗传的动物品种至少几年？！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3、动物杂交育种也没有产生新基因如果要培育出新的基因和新的性状，应该怎样办？？基因突变重达300斤的

太空南瓜太空黄瓜太空葡萄(左)基因突变2、哪些因素会诱发基因突变？物理因素：化学因素：生物因素：紫外线、X射线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯等1、原理：二、诱变育种利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。3、概念：1943年从自然界别离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌屡次进行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到达50000～60000单位/mL。青霉菌高产菌株的选育(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？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性(3)要想克服这些局限性，可以采取什么方法？优点：提高基因突变频率，产生新基因,大幅度改进某些性状；在短时间内获得更多优良变异类型缺乏：有利个体少，须大量处理供试材料，盲目性大；具有不定向性，难以控制突变方向思考与讨论长相奇特的南瓜

奇怪的“太空青椒”单倍体育种

有什么育种方法能够让我们在很短的时间内得到我们想要的品种(如小麦的矮杆抗锈病品种),并迅速在生产实践上得到应用？

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(用秋水仙素)，获得自交不发生性状别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：但操作方法复杂，成活率较低。三、单倍体育种概念：

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。四、多倍体育种概念：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，在动物中难于开展杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种方法原理特点举例比较各种育种方式杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种方法逐代自交测交物理、化学方法处理生物秋水仙素处理种子幼苗花药离体培养原理特点举例比较各种育种方式比较各种育种方式杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种方法逐代自交测交物理、化学方法处理生物秋水仙素处理种子幼苗花药离体培养原理基因重组基因突变染色体变异(数目加倍)染色体变异(数目减少)特点举例比较各种育种方式杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种方法逐代自交测交物理、化学方法处理生物秋水仙素处理种子幼苗花药离体培养原理基因重组基因突变染色体变异(数目加倍)染色体变异(数目减少)特点方法简便，但时间较长缩短育种年限大幅改良性状但突变不定向器官大营养高，但发育慢结实率低缩短育种年限但方法复杂、成活率较低举例杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种方法逐代自交测交物理、化学方法处理生物秋水仙素处理种子幼苗花药离体培养原理基因重组基因突变染色体变异(数目加倍)染色体变异(数目减少)特点方法简便，但时间较长缩短育种年限大幅改良性状但突变不定向器官大营养高，但发育慢结实率低缩短育种年限但方法复杂、成活率较低举例杂交水稻、中国荷斯坦牛的培育“黑农五号”大豆、青霉素高产菌株的培育三倍体西瓜八倍体小黑麦抗病植株的快速培育比较各种育种方式八倍体小黑麦的培育

普通小麦是六倍体(AAAAAA)，体细胞中含有42条染色体，属于小麦属；黑麦是二倍体(BB)，体细胞中含有14条染色体，属于黑麦属。两个不同的属的物种一般是难以杂交的，但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因，能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组(AAAB)，不可育，必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代，染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组(AAAAAABB)，而这些染色体来自不同属的物种，所以称它为异源八倍体小黑麦。

〔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〕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。〔4〕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。〔5〕用秋水仙素处理蕃茄、水稻种子，获得果实个体大、蛋白质含量高的品系，这种方法是。单倍体育种

诱变育种诱变育种杂交育种多倍体育种练习以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，试分析答复：①AABBEAb------------④③AaBbFAAbb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----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⑤所采用的E和H步骤分是、和，其应用的遗传学原理是。〔3〕用③培育⑥所采用的G步骤是，其应用的遗传学原理是。〔4〕由②培育⑦所用的育种方法是。H杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素处理幼苗染色体变异秋水仙素处理幼苗染色体变异⑦Aabb诱变育种D家兔中黑色(B)对褐色(b)为显