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 第1节杂交育种与诱变育种

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

一·古代人类的育种方式－－选择育种 优点：技术简单、容易操作。缺点： 1·周期长 2·可以选择的范围有限

进一步思考 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。？能不能将不同品种中的优良性状结合在一起？

遗传规律的应用及能力的培养 例如：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，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，又能把双方的缺点都去掉？将你的设想用遗传图解表示出来。

总结方案 第一步：先杂交得到高抗植株；第二步：将矮抗植株连续自交直至不再发生性状分离为止。

以下是杂交的育种参考方案： 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？　Ｐ高抗　矮不抗杂交 ddtt DDTT Ｆ１　高抗 DdTt 4年高抗高不抗矮抗矮不抗Ｆ２ ddTT ddTt 矮抗矮不抗 F3 ddTT ddTt

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。

将不同个体的优良性状集中到同一个体上 优点: 1 后代会出现性状分离缺点 2 育种缓慢，过程繁琐 3 不能创造新基因

你知道我国在杂交育种方面有哪些伟大成就？ 水稻杂交之父 “三系杂交稻” “二系杂交稻” “超级杂交稻” 袁隆平

● 袁隆平（杂交水稻专家） 2000年国家最高科学技术奖 2004年十大感动中国人物之一　　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。详情>>

超级杂交水稻 袁隆平与杂交水稻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

杂交育种的方法用于家畜、家禽的育种 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。

杂种优势 基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如骡子

小结：杂交育种 原理：基因重组方法：杂交——自交——选优——自交将不同个体的优良性状集中到同一个体上优点：缺点： 1 后代会出现性状分离 2 育种缓慢，过程繁琐 3 不能创造新基因

深入思考 ？还有什么育种方法有可能缩短育种年限，使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用？

单倍体育种 PDDTT×ddtt 　　　　　 ↓ F1 DdTt ↓ 花药离体培养单倍体植株　(DT、Dt、dT、dt) 人工诱导加倍（秋水仙素）淘汰高杆易染锈病、选矮秆抗病的个体（ddTT）高杆抗病、矮秆易染锈病 ↓ 个体（DDTT、DDtt、ddtt）采收种子留种

在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进程。但是仍然不能产生新的基因，应怎样做才能产生更多可供选择的新基因呢？ 递进式问题

二.诱变育种 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，获得优良变异类型。原理：基因突变

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%。 ②用于微生物育种：例如青霉素的选育。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。

太空育种 太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C的含量提高了10%～25%；黄瓜1根达1米多长；“航天芝麻1号”不仅个大，而且单株蒴果达98粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%～12%。

太空椒普通椒

讨论： • 与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？优点：创造新的基因，提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。 • 联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。局限性：由于突变的不定向性，有利变异少，必须大量处理材料，因此该种育种方法具有一定的盲目性。 • 要克服这些局限性，可以采取什么办法？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。

小结：诱变育种 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。

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

染色体变异（成倍减少） 染色体变异（成倍增加）基因重组基因突变花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理→纯种用物理或化学方法处理生物秋水仙素处理杂交使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上提高变异频率，加速育种进程，明显缩短育种年限，育种时间较短。各种器官大、营养成分高、抗性强与杂交育种配合；获得的新品种发育延迟有利变异少，需大量处理供试材料技术复杂，需与杂交育种配合育种时间最长

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

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

4、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：4、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： ① AABB E Ab ------------④ D ③AaBb F Aabb----------⑤ ②aabb G AAaaBBbb----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步骤分别是—————————— 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。其遗传学原理是。 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（单倍体育种）秋水仙素处理幼苗染色体变异（多倍体育种）

短毛折耳猫 长毛折耳猫长毛立耳猫作业　　　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）

长毛立耳短毛折耳 长毛立耳 BbEe 长毛立耳 BbEe BBEE bbee F1间交配选优测交　Ｐ杂交Ｆ１Ｆ２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

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。

骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马与母驴杂交的后代叫骡。骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马与母驴杂交的后代叫骡。　至少在3000年前，在亚洲某些地区人们已经用骡来驮运物品了，现在世界上许多地区仍在使用骡来干重活儿。　骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等牲畜不能承担其艰苦的条件下工作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的形状与马相似。此外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驴。

P106 谢谢大家

第 1 节杂交育种与诱变育种