锄禾日当午，汗滴禾下土。 谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。 ————《悯农》唐•李绅

1. 锄禾日当午，汗滴禾下土。 谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。 ————《悯农》唐•李绅

2. 问题情境： 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？——培育农作物新品种是解决 问题的方法之一

3. 李振声:小麦育种专家 中国人能自己养活自己 中国科学院院士李振声2005年4月23日在“中国和平崛起与亚洲的新角色”圆桌会议上指出，美国世界观察研究所所长莱斯特·布朗十年前写的《谁来养活中国？》一书中提出的警示，敲响了中国粮食安全问题的警钟。 中国人到底能否自己养活自己？李振声给了肯定答案。 李振声指出，中国自己能养活自己的主要理由有：中国耕地、草地和海洋资源及其开发利用的潜力。去年人均占有耕地一点四一亩，人均占有播种面积为一点七八亩，满足人均粮食消费所需要的粮食播种面积一点二二亩，此外还有剩余播种面积零点五六亩，可供种植蔬菜、瓜果等经济作物。其次，中国科学技术对支持和促进农业持续发展的潜力。通过实施农业科技项目，中国的粮食生产十五年保持了年均百分之一以上的持续增长。

4. 第6章 从杂交育种到基因工程

5. 最早的育种方法： 玉米起源于美洲大陆，15世纪传入欧洲，16世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。

6. 古印第安人是最早选择和培育玉米的，最突出的贡献是选育了果穗硕大、淀粉含量高的玉米。请分析古印第安人培育玉米的方法所隐含的遗传学原理及其优缺点。古印第安人是最早选择和培育玉米的，最突出的贡献是选育了果穗硕大、淀粉含量高的玉米。请分析古印第安人培育玉米的方法所隐含的遗传学原理及其优缺点。 （1）古印第安人培育玉米的方法称为选择育种。 （2）这里的“选择”的含义是汰劣留良。 （3）“用作祭的玉米是在隔离条件下种植的”其中“隔离”作用是防止劣质玉米与选择的具有优良性状的玉米杂交，使优良性状得到不断的积累。 （4）选择育种的优点是技术简单、容易操作。 缺点：选择范围有限，育种周期长。 （5）现代育种工作是否运用选择育种的“汰劣留良”这一措施？

7. 选择育种的局限性是：只能利用生物在自然环境条件 下产生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品种。 设想： 每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，而且不同的优良性状存在于不同的品种中。人们一直设想如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，创造出自然条件下没有的新性状组合，突破选择育种的局限，培育出具有优良性状组合的新品种。

8. 2004年十大感动中国人物 颁奖辞 他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师时，已具有颠覆世界权威的胆识；当他名满天下时，却仍专注于田畴 。淡薄名利 ，一介农夫，播撒智慧，收获富足。他毕生的梦想，就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪，最是风流袁隆平。

9. 锈病 想一想：植物杂交育种的方法 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）？

10. 以下是杂交育种的参考方案： 自交 选优 矮抗 ddTt 矮抗 ddTT 自交 矮抗 ddTT 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？ 杂交 　Ｐ 高抗 　 矮不抗 ddtt DDTT Ｆ１ 　 高抗 DdTt 高抗 高不抗 矮抗 矮不抗 Ｆ２ ddTT ddTt 矮抗 矮不抗 F3 ddTT ddTt

11. 中国黄牛 荷斯坦牛 中国荷斯坦牛 ⅹ

12. 短毛折耳猫 长毛折耳猫 长毛立耳猫 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）

13. 长毛立耳 短毛折耳 BBEE bbee 长毛立耳 BbEe 长毛立耳 BbEe F1间交配 选优 测交 　Ｐ 杂交 Ｆ１ 思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种至少要几年？ Ｆ２ 长立 长折 短立 短折 Bbee BBee 长折 短折 短折 长折 bbee BBee bbee Bbee 短折 长折 长折 F3

14. 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。

15. 例1：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： 例1：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） 结合上述几个实例，请总结出杂交育种的优点和缺点？ （1）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

16. 单倍体育种 染色体变异 一、依据原理： 二、常用方法： 花药（花粉）离体培养 三、优点： 明显缩短育种年限 四、缺点： 技术复杂且须与杂交育种配合 五、应用： 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）且育种年限要最短？

17. 点滴收获之1：杂交育种 杂交 自交 选种 自交 一、概念： 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。 基因重组 二、依据原理： 三、常用方法： 四、优点： 将不同个体的优良性状集中到一个个体上 五、缺点： 育种时间长

18. 小有收获：多种育种方法的共同应用 1、一个育种过程，可以分别应用多种育种方法达到相同的目的。 2、一个育种过程，可以综合应用多种育种方法，最大限度的为人类服务。

19. 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？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？ 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，过程繁琐

20. 诱变育种 应用: 1.农作物新品种的培育，新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如“黑农五号”大豆，产量提高了16%，含油量比原来提高了2.5%。 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。 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。 我国已培育成功许多太空作物：

21. 白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲 种子 442粒，培育出太空莲3号等新品 种，亩产 达120千克，比原品种提高88％，平均粒重 2．2克，最大为3．3克（原品种平均粒重 为1.1克），超过出口莲子标准。 1 、太空莲3号中有没有产生新基因？ 2、诱发基因突变的条件有哪些？ 3、诱变育种有哪些优点？ 4、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？ 有新基因产生 微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空 可以提高突变率，或大幅度地改良某些性状 物理因素、化学因素和生物因素

22. 2.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。还有医学上应用的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。2.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。还有医学上应用的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。

23. 点滴收获之2：诱变育种 一、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。 基因突变 二、依据原理： 辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种 三、常用方法： 可以提高突变率，加速育种过程，大幅度地改良某些品种,产生前所未有的性状。 四、优点： 有利变异少，须大量处理实验材料 五、缺点：

24. 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。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？ 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。 不足：诱变育种的方向难以掌握，诱变体难以集中多个理想性状。 克服：要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。

25. 灵活创新、实际应用 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？

26. 秋水仙素处理 人工 诱变 花药离体培养 秋水仙素处理 人工诱变 + 单倍体育种 迟熟品种(AA) 幼苗 （A） 杂合子 (Aa) 迟熟品种 (AA) 早熟品种(aa) 幼苗 （a） 时间： 　　当年就可以培育出优良新品种！

27. 总结： 特点：在自然产生的变异中选择 局限：不能把位于两个品种的优良性状集 于一身 均不能实行种间的基因交流 选择育种 主要优点：有目的地把位于两个品种的优 良性状集于一身 局限：不能产生新的基因 杂交育种 • 育种技术的不断完善与发展的动力和原因是超越已有技术的局限性。育种学家将如何突破“不能实行种间的基因交流”这一育种技术的局限呢？ 主要优点：能产生新基因 局限：该方法具有一定的盲目性 诱变育种

28. 如何做，P103，引出概念

29. 资料：八倍体小黑麦的培育： 普通小麦是六倍体（AABBDD），体细胞中含有42条染色体，属于小麦属；黑麦是二倍体(RR），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（ABDR），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（AABBDDRR），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。

30. 点滴收获之4：多倍体育种 秋水仙素处理 发育 二倍体幼苗 四倍体植株 三倍体种子 三倍体植株 染色体加倍 二倍体植株 花粉诱导 三倍体无籽瓜 染色体变异 一、依据原理： 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 二、常用方法： 三、优点： 器官较大，提高产量和营养成分，抗逆性强，抗病性强 技术复杂且须与杂交育种配合，发育延迟,　结实率低 四、缺点： 五、应用： 三倍体无籽西瓜 二倍体植株

31. 比较各种育种的方法

32. 花药的离体培养，再加倍 辐射、射线 化学药剂 杂交 自交 选种 自交 秋水仙素 染色体变异 基因重组 基因突变 育种年限缩短，改良某些性状 可以集中两个亲体的优良性状 果大，茎秆粗，营养物丰富 年限短，易稳定 技术复杂且须与杂交育种配合 有利不多，需大量处理 发育迟，结实低 时间长

34. 1.下图表示某种农作物品种：①和②两个品系培育出品种⑥的可能方法，请据图回答：1.下图表示某种农作物品种：①和②两个品系培育出品种⑥的可能方法，请据图回答： ①AABB aabb② ⑤AABb AaBb③ Ab④ AAbb⑥ （5）你认为成功率最高且工作量最小的培育品种⑥的途径是——————。（用过程I、II等以及 表示） II I III VI IV V 试试看，你能行吗？ (1)指出下列各种交配方式：由品种①和②培育出③的过程I是———，由品系③培育出品种⑥经过的过程V是———。 （4）品种①直接形成品种⑤的过程需经——————，由品种⑤产生品种⑥的最简便方法是———————。 （2）品系④是一种————植株，由品系③经过过程 III 培养品种④常用的方法是————。 （3）品种④形成品种⑥经过的过程VI中常用——— 处理。

35. 试试看，你行吗？ 为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提供的材料，每小组设计一套育种方案： 已有的材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B小麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选 （1）育种名称： （2）所选择的生物材料： （3）希望得到的结果： （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率（5）写出育种的简要过程（可用图解） （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。

36. 小试身手！ 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

37. 方案1： （1）育种名称：杂交育种 （2）所选择的生物材料：A、B。 （3）希望得到的结果：矮秆抗锈病。 （4）预计F2产生这种结果的（所需类型）的几率：3/16。 （5）写出育种的简要过程（可用图解） 高抗ⅹ矮病 F1 高抗 自交F2（高抗、矮抗、高病、矮病）。 （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 将F2矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离为止。 生物材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B小 麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选 方案2： （1）育种名称：单倍体育种 （2）所选择的生物材料：A、B。 （3）希望得到的结果：矮秆抗锈病。 （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：1/4。 （5）写出育种的简要过程（可用图解） 高抗ⅹ矮病 F1高抗 F1花药离体培养 单倍体植株，再经秋水仙素处理，染色体加倍成为纯合的高抗、矮抗、高病、矮病植株。 （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 挑选矮秆抗锈病的植株即可。 方案3： （1）育种名称：诱变育种 （2）所选择的生物材料：C。 （3）希望得到的结果：早熟水稻。 （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：极低或不出现。 （5）写出育种的简要过程（可用图解） 用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理（或用太空飞船搭载）水稻，使之产生基因突变。 （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 将处理的水稻种植下去，进行观察，选择矮秆抗倒伏的水稻，并纯化。

38. 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

39. 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：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：[ ] B D

40. 4.60Co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

41. 谢谢大家！

42. 练一练：花生是自花传粉植物。种子粒大(A)对粒小(a)为显性，含油少(B)对含油多(b)为显性，以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品种和粒小含油多品种(三个品种均为纯合体)，育种家期望获得粒大含油多的新品种，为此进行杂交。试回答下列问题：(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本?(2)上述两亲本杂交产生的F1代基因型和表现型是什么?(3)在F2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少? F2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少?

43. 品种A 品种B 原材料 新品种 新品种 ⅹ

44. b B A a aaBB AABB AAbb 双显性状 单隐单显 双隐性状 单显单隐 AABb aabb AaBb aaBb AaBB Aabb

45. A A A a a a

46. × AaBb A-B-，A-bb,aaB-,aabb 黄粒、非糯性 白粒、糯性 （AABB） （aabb) 黄粒、糯性

47. 3、（2003理综高考题）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa )、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）

48. 马铃薯 第一代 yyRr ⅹ Yyrr 亲本杂交 第二代 YyRr,yyRr,Yyrr,yyrr 种植，选黄肉、 抗 病（ YyRr ） 第三代 YyRr用块茎繁殖

49. 小麦 第一代 P AABB ⅹaabb 亲本杂交 第二代 F1 AaBb 种植F1代，自交 第三代 F2 A_B_,A_bb,aaB_,aabb种植F2代，选矮杆、 抗病（aaB_ ），继 续自交，期望下代 获得纯合体

50. 练一练：花生是自花传粉植物。种子粒大(A)对粒小(a)为显性，含油少(B)对含油多(b)为显性，以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品种和粒小含油多品种(三个品种均为纯合体)，育种家期望获得粒大含油多的新品种，为此进行杂交。试回答下列问题：(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本?(2)上述两亲本杂交产生的F1代基因型和表现型是什么?(3)在F2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少? F2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少? 粒大含油少品种和粒小含油多品种 AaBb 粒大含油少品种 3/16 1/16