第一节-杂交育种与诱变育种

人类早期生物育种的实例野猪家猪原鸡家鸡远在古代，美洲印第安人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的条件下种植的，经过精心的管理和认真选育，不仅穗大选育出来粒饱，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。（汰劣留良）局限选择范围有限，育种周期长选择育种方法第六章从杂交育种到基因工程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，你应该怎样操作才能得到稳定遗传的矮秆抗病良种？Ｐ高抗矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗ddTTddTT矮抗ddTtddTt矮抗矮抗矮不抗ddTT杂交自交选优自交F3选优杂交→自交→选优→自交（测交）一、杂交育种能集中位于不同品种中的优良性状。即“集优”,能产生新的基因型。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3、方法：1、概念：2、原理：4、优点：P99思考与讨论杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型，以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足。缺点：只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因。杂交进程缓慢，过程繁琐。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BbeeBBee杂交F1间交配选优测交ＰＦ１Ｆ２BBeebbee长折短折长折BbeeBbeebbee长折短折长折短折bbeeBbee1、动物杂交育种中纯合子的获得不用通过逐代自交，可改为自由交配。2、比植物杂交育种所需年限短。长毛折耳猫1、杂交育种所依据的原理是什么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2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的另一个结果是获得A.纯种B.杂种表现的优势C.基因突变D.染色体变异赤峰万寿菊欧亚种及欧美杂交葡萄(1)在农业生产中：改良作物品质，提高农作物单位面积产量。4.杂交育种应用一个属于中国也属于世界的名字他发起的“第二次绿色革命”给整个人类带来了福音。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。2000年国家最高科学技术奖2004年十大感动中国人物之一杂交水稻年份197820002010种类普通水稻普通水稻&杂交水稻杂交水稻产量(吨/每公顷）3.5单产达到6.34预计13.5中国于１９９６年提出超级杂交水稻培育计划。推广应用杂交水稻所增产的稻谷每年可养活6000多万人口。到2004年底止，杂交水稻在中国已累计推广约3亿公顷，增产稻谷约4.5亿吨，成为中国解决粮食问题的关键技术。白山羊和波尔山羊杂交品种(2)在畜牧业生产中：培育出适应性强的乳用、肉用或乳肉兼用型的优良品种。荷斯坦牛中国荷斯坦牛中国黄牛如果要培育出新的基因和新的性状，应该怎样做？浙江农科院的60Coγ射线种植房上海世博会——太空家园馆太空育种厅二、诱变育种利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。基因突变3、方法：1、概念：2、原理：物理、化学方法处理生物，再选择符合要求的变异类型白莲: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。诱变育种优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多的优良变异类型。不足：诱变育种的方向难以掌握，有利变异少，诱变体难以集中多个理想性状。原因：基因突变是随机不定向的。克服：可以扩大诱变后代的群体（大量处理实验材料），增加选择的机会。“黑农五号”大豆黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5%，大豆产量提高了16%。诱变育种的应用青霉菌高产菌株的选育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。上面是常规育种冬瓜，下面是经过太空育种的特大冬瓜其重量为104公斤，长度为125厘米太空育种可在较短时间内育成高质量的新品种，较常规育种缩短年限2—3年（即需要4-5年）。太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比与“神六”飞船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎须”太空乌鸡3、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4、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育种方法优点缺点课堂总结集中各育种方法优点克服其缺点操作简单育种时间长，只能在自然变异基础上选择选择育种杂交育种将同种不同个体的优良性状集中于一个个体上只能利用同一物种的已有基因的重组，育种时间较长诱变育种能够提高突变率，产生新的基因突变的方向难以掌握，突变体难以同时集中多个理想性状问题探讨阅读P98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？灵活创新、实际应用人工诱变+单倍体育种早熟品种(aa)花药离体培养迟熟品种(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)秋水仙素处理育种方式只限以上四种吗？还有什么更好的育种方式吗？请发挥你的想象力!例1：杂交育种中，杂交后代的性状一出现就能稳定遗传的是（）A、优良性状B、隐性性状C、显性性状D、相对性状例2、中国返回式卫星搭载的水稻种子，由太空返回后经地面种植，培养出的水稻穗多粒大，营养成分高，这种育种属于（）A、杂交育种B、诱变育种C、单倍体育种D、多倍体育种BB例3、农作物育种上，采用的方法有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种，它们的理论依据依次是（）①基因突变；②基因交换；③基因重组；④染色体变异。A、①③④④B、④③①②C、②④①③D、②①④③例4、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AB例5、通过诱变育种培育的是（）A.三倍体无子西瓜B.青霉素高产菌株C.二倍体无子番茄D.八倍体小黑麦B例5、请写出下面各项培育方法：（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）用小麦和黑麦培育用秋水仙素处理获得八倍体黑小麦的方法是。（4）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。（5）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。（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是。单倍体育种诱变育种多倍体育种诱变育种杂交育种诱变育种§6-1杂交育种与诱变育种过程杂交育种原理优缺点诱变育种方法原理优缺点P106人类对生物变异的遐想生物技术让我们拥有了“上帝之手”，对生物的改造不再是人类的禁区，相信终有一日世界上的许多品种将由人类创造。春种一粒粟，秋收万颗子。四海无闲田，农夫犹饿死。————《悯农》唐•李绅袁隆平的性格杂交育种和诱变育种二、诱变育种：例子•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。•在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线处理水稻干种子，选出提早成熟15天的新品种，丰产等性状仍旧保持下来，而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。又如用射线和其他诱变剂处理大豆，培育出一种新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可提高产量16%。王婆卖瓜自卖自夸练一练：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3/161/16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