《杂交育种与诱变育种》课件1(新人教版必修2)3

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1、第一节第一节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种 设想你是一位玉米育种专设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况家，遇到这样的情况:品种品种A籽籽粒多，但不抗黑粉病；品种粒多，但不抗黑粉病；品种B籽粒少，但抗黑粉病。籽粒少，但抗黑粉病。讨论：讨论： 你用什么方法把两个品种你用什么方法把两个品种的优良性状结合在一起，又能的优良性状结合在一起，又能缺点去掉？缺点去掉？黑粉病黑粉病一一古代人类的育种方式古代人类的育种方式选择育种选择育种原理：原理： 利用生物的变异，通过长期选择，汰利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。劣留良，培养出优良品种。缺点：缺点：1周期长周期长2可以选择的

2、范围有限可以选择的范围有限一、杂交育种一、杂交育种 杂交育种是将杂交育种是将两个或多个品种的优良性状两个或多个品种的优良性状通过交通过交配配集中集中在一起，再经过在一起，再经过选择和培育选择和培育，获得新品种，获得新品种的方法。的方法。1.概念：概念：3.方法方法杂交杂交自交自交选优选优自交自交2.原理：原理： 基因重组基因重组想一想：想一想：锈病锈病DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗DDddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思考：要培育出思考：要培育

3、出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品种至少的植物品种至少要几年？要几年？第一年第一年第二年第二年选优选优第三年第三年第四年第四年试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳 BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F1间间交配交配选优选优测交测交长折长折 短折短折4. 应用(1)在农业生产中：在农业生产中：改良作物品质，提高改良

4、作物品质，提高农作物单位面积产量农作物单位面积产量杂交水稻杂交水稻：从：从19761976年到年到20062006年，年，累计增产粮食累计增产粮食52005200多亿公斤，平均每多亿公斤，平均每年解决年解决600600万人的粮食问万人的粮食问题。题。荷斯坦牛荷斯坦牛中国黄牛中国黄牛 中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛 荷荷斯坦牛与我国黄牛杂交斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良选育后逐渐形成的优良种。种。泌乳期可达泌乳期可达3030天，天，年产乳量可达年产乳量可达6300kg6300kg以以上。上。中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛（2）在家畜、家禽育种中的应用）在家畜、家禽育种中的应用荷斯坦牛荷斯坦牛中国黄

5、牛中国黄牛 中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛 荷斯坦牛与我国黄牛荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可的优良种。泌乳期可达达305305天，年产乳量天，年产乳量可达可达6300kg6300kg以上。以上。 杂交育种的优点很明显，但杂交育种的优点很明显，但实际操作中会遇到不少困难。请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，从杂交后代可能出现的各种类型，以及育种时间等方面，分析杂交以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足。育种方法的不足。 杂交育种只能利用已有的基杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造因重组，按需选择，并不能创造新的基因。

6、杂交后代会出现性状新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐。繁琐。 杂交育种杂交育种不能创造新的基不能创造新的基因，并且所需时间要长因，并且所需时间要长，那有，那有没有能出现意想不到的结果，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并且需要时间相对要短的育种方法呢？方法呢？三、诱变育种三、诱变育种概念：利用物理因素（如概念：利用物理因素（如X X射线，紫外线，激光等）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。原理：原理：基因突变基因突变 方法：方法：

7、辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。优点：优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多的优良变异类型。的优良变异类型。缺点：缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利变异少，须大量处理实验材料。变异少，须大量处理实验材料。应用：应用：太空作物的培育太空作物的培育 、青霉菌的选育等。、青霉菌的选育等。 黑龙江农科院用黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，辐射方法处理大豆，培育成培育成“黑农五号黑农五号”大豆品种，大豆品种，含油量比含油

8、量比原来的品种提高了原来的品种提高了2.5%2.5%，大豆产量提高，大豆产量提高了了16%16%。 4.应用应用2 2、诱变育种除了采用常规的诱变育种方、诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用法外，还采用太空育种太空育种。太空育种太空育种主要是利用返回主要是利用返回式卫星和高空气球能达到式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过的高空环境，通过强辐射、强辐射、微重力和高真空微重力和高真空等条件使等条件使植物种子的基因发生基因植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。突变的作物育种新技术。我国已培育成功我国已培育成功许多太空作物：许多太空作物：太空南瓜太空南瓜太空黄瓜太空黄瓜3 3、用于微生

9、物育种：例如青霉素的、用于微生物育种：例如青霉素的选育。选育。19431943年从自然界分离出来的年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素青霉菌只能产生青霉素2020单位单位/mL/mL。后来人们对青霉菌多次进行后来人们对青霉菌多次进行X X射线射线、紫外线紫外线照射以及综合处理，培育成照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到产量已达到50000500006000060000单位单位/mL/mL。 与杂交育种相比，诱变育与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限的特点，谈谈诱变育种的

10、局限性。要克服这些局限性，可采性。要克服这些局限性，可采取什么办法？取什么办法？优点：提高变异的频率，加速育种优点：提高变异的频率，加速育种进程。大幅度地改良某些性状。进程。大幅度地改良某些性状。缺点：难以控制突变方向，无法将缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合，有利性状比较多个优良性状组合，有利性状比较少，需要大量处理实验材料。少，需要大量处理实验材料。办法：扩大诱变后代的群体，增加办法：扩大诱变后代的群体，增加选择机会。选择机会。单倍体育种单倍体育种 还有什么育种方法有可能还有什么育种方法有可能缩短育种年缩短育种年限限，使具有小麦的矮杆抗锈病的品，使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更

11、迅速在生产实践上得到应用？种能更迅速在生产实践上得到应用？ 高杆抗病高杆抗病 矮杆易感病矮杆易感病F1花药离体培养花药离体培养单倍体植株幼苗单倍体植株幼苗正常植株正常植株选择选择符合要求的品种符合要求的品种秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗DDTT XddttDdTt1DT : 1Dt : 1dT : 1dt1DDTT：1DDtt：1ddTT：1ddttddTT 矮抗矮抗单倍体育种方法单倍体育种方法依据原理：依据原理：染色体变异染色体变异育种年限：育种年限：2 2年年杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原原理理常常用用方方法法优优点点缺缺点点基因重组基因重组基

12、因突变基因突变染色体变异染色体变异（成倍减少）（成倍减少）染色体变异染色体变异（成倍增加）（成倍增加）杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理生物方法处理生物花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体秋秋水仙素处理水仙素处理纯种纯种秋水仙素秋水仙素处理处理使位于不同使位于不同个体的优良个体的优良性状集中于性状集中于一个个体上一个个体上提高变异频率提高变异频率加速育种进程加速育种进程有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料明显缩短育种明显缩短育种年限，育种时年限，育种时间较短。间较短。技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合各种器官大、各种器官大、营养成分高、营养成分高

13、、抗性强抗性强与杂交育种与杂交育种配合；获得配合；获得的新品种发的新品种发育延迟育延迟育种时间最长育种时间最长练习练习 :请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 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）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是 。（2 2）用）用6060Co Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是是 。（4 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，）

14、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质上属于 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，）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，所用方法是培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。（6 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）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，这种方法是早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种单倍体育种 诱变

15、育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种1、 下图是用某种作物的两个品种下图是用某种作物的两个品种和和分别培育出分别培育出、品品种的示意图，试分析回答：种的示意图，试分析回答： AABB E Ab - D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用）用和和培育培育所采用的所采用的D和和F步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用的遗传学原理是其应用的遗传学原理是 。（2）用）用培育培育所采用的所采用的E和和H步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用的遗传学原理是其应用的遗传学原理是 。（3）用）用培育培育所采用的所采用的G步骤是步骤是

16、 。其遗传学原。其遗传学原理是理是 。 (4)由由培育培育所用的育种方法是所用的育种方法是 H杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异Aabb诱变育种诱变育种 1、杂交育种所依据的原理是什么、杂交育种所依据的原理是什么 A.基因突变基因突变 B.基因自由组合基因自由组合 C.染色体交叉互换染色体交叉互换 D.染色体变异染色体变异 2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的、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另一个结果是获得 A.纯种纯种 B.杂种表现的优势杂种

17、表现的优势 C.基因突变基因突变 D.染色体变异染色体变异 3、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因、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分子结构的育种方法是 A.杂交育种杂交育种 B.诱变育种诱变育种 C.单倍体育种单倍体育种 D.多倍体育种多倍体育种 4、现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良、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：某些农作物的原有性状，其原因是： A.提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率 B.产生的突变全部是有利的产生的突变全部是有利的 C.提高了后代的稳定性提高了后代的稳定性 D.能提高突变率以供育种选择能提高突变

18、率以供育种选择 5、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物质含量有所增加。物质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属于倍体草莓的培育成功属于 A.单倍体育种单倍体育种 B.多倍体育种多倍体育种 C.诱变育种诱变育种 D.杂交育种杂交育种 6、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约的农药后，约98的甲虫死了，约的甲虫死了，约2的甲虫生的甲虫生存下来，生存下来的原因是存下来，生存下来的原因是 A.有基因突变产生的抗药性个体存在有基因突变产生的抗药性个体存在 B.以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力以前曾喷过某

19、种农药，对农药有抵抗力 C.约有约有2的甲虫未吃到沾有农药的叶子的甲虫未吃到沾有农药的叶子 D.生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体 9、根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种、根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是方法是 A.杂交育种杂交育种 B.多倍体育种多倍体育种 C.单倍体育种单倍体育种 D.诱变育种诱变育种 骡是公驴与母马杂交所产生的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。后代。公马与母驴杂交的后代叫骡。 至少在至少在3000年前，在亚洲某些年前，在亚洲某些地区人们已经用骡来驮运物品了，地区人们已经用骡来驮运物品了，现在世界上许

20、多地区仍在使用骡来现在世界上许多地区仍在使用骡来干重活儿。干重活儿。 骡能吃苦耐劳，可以在马、驴骡能吃苦耐劳，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，蹄小和毛部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驴。但由于是杂交的原短等方面像驴。但由于是杂交的原因，公骡的生殖器官因缺少某种激因，公骡的生殖器官因缺少某种激素而不能产生成熟的精子，而母骡素而不能产生成熟的精子，而母骡的生殖器官虽能产生卵细胞，但缺的生殖器官虽能产生卵细胞，但缺乏助孕素，因而卵细胞也不能成熟，乏助孕素，因而卵细胞也不能成熟，骡是没有繁殖后代的能力。骡是没有繁殖后代的能力。