杂交育种与诱变育种

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1、执教者：苏敏娜执教者：苏敏娜古人驯化野生动物古人驯化野生动物家禽、家畜家禽、家畜植植物物驯驯化化自然变异自然变异人工选择人工选择原理缺点缺点2 可选择的范围有限1 育种周期太长什么是杂交育种？什么是杂交育种？杂交育种是将两个或多个品种的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。过选择和培育，获得新品种的方法。例如：例如：DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT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

2、自交自交F3选优选优思考：要培育出思考：要培育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？你知道我国在杂交育种方面的哪些伟大成就？你知道我国在杂交育种方面的哪些伟大成就？袁隆平袁隆平“三系杂交稻三系杂交稻”“二系杂交稻二系杂交稻”“超级杂交稻超级杂交稻”杂交水稻之父杂交水稻之父 袁隆平袁隆平 一个属于中国一个属于中国也属于世界的名字也属于世界的名字他发起的他发起的“第二次绿色革命第二次绿色革命”给整个人类带来了福音。给整个人类带来了福音。袁隆平袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。农学家、杂交水稻育种专家。1995年当选为中国工程院院士。年当选为中国工程院院士。袁隆平

3、培养杂交水稻过程中，他利用了哪袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？一种变异的原理？基因重组基因重组超级杂交水稻超级杂交水稻袁隆平与杂交水稻袁隆平与杂交水稻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动物的杂交育种动物的杂交育种长毛立耳长毛立耳 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F3长折长折 短折短折基因重组基因重组原理:3 3 不能创造新基因不能

4、创造新基因1 1 后代会出现性状分离后代会出现性状分离2 2 育种缓慢，过程繁琐育种缓慢，过程繁琐将不同个体将不同个体的优良性状的优良性状集中到同一集中到同一个体上个体上优优点点缺缺点点方法：方法：杂交杂交自交自交选优选优自交自交我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛（原称中国黑白花牛），是将国外（原称中国黑白花牛），是将国外的荷斯坦的荷斯坦-弗里生牛引进后，在我弗里生牛引进后，在我国经过长期驯化，与当地黄牛进行国经过长期驯化，与当地黄牛进行杂交和选育，逐渐形成的优良种。杂交和选育，逐渐形成的优良种。实践应用实践应用荷斯坦弗里生牛荷斯坦弗里生牛中国黄牛中国黄牛中国荷斯坦牛

5、中国荷斯坦牛（泌乳期305 d，年产乳量6300 kg以上)骡是马和驴交配产下的后代，骡是马和驴交配产下的后代，分为驴骡和马骡。公驴可以和母分为驴骡和马骡。公驴可以和母马交配，生下的叫马交配，生下的叫“马骡马骡”，如，如果是公马和母驴交配，生下的叫果是公马和母驴交配，生下的叫“驴骡驴骡”，骡个大，具有驴的负，骡个大，具有驴的负重能力和抵抗能力，有马的灵活重能力和抵抗能力，有马的灵活性和奔跑能力，是非常好的役畜，性和奔跑能力，是非常好的役畜，但不能生育。但不能生育。杂种优势：是杂合体在杂种优势：是杂合体在一种或多种性状上优于两个亲本一种或多种性状上优于两个亲本的现象。的现象。杂交育种不能创造杂交

6、育种不能创造新的基因新的基因，并且所需时间要长，那有没有能出并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间现意想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？相对要短的育种方法呢？原理：原理：利用物理因素利用物理因素(如如X射线、射线、处理处理生物，使生物发生基因突变，获得生物，使生物发生基因突变，获得优良变异类型。优良变异类型。基因突变基因突变紫外线照射紫外线照射 19451945年青霉素发明以来，世界各地科学家用紫外线照年青霉素发明以来，世界各地科学家用紫外线照射的方法处理青霉菌，将青霉素的产量提高了射的方法处理青霉菌，将青霉素的产量提高了23千倍，千倍，价格下降到原来的几万

7、分之一。价格下降到原来的几万分之一。诱变育种的应用诱变育种的应用医学上应用的其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，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，比原始品系抗菌素经辐射处理的突变系，比原始品系抗菌素产量增长几十倍产量增长几十倍到几百倍到几百倍，促进和提高了抗菌素的生产，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在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。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，选出提例如用射线处理水稻干种子，选出提早成熟早成熟1515天的新品种，丰产等性状

8、仍旧保持下来，天的新品种，丰产等性状仍旧保持下来，而且而且米粒中的蛋白质的含量提高很多米粒中的蛋白质的含量提高很多。又如。又如用射线和其他诱变剂处理大豆，培育出一种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的施肥和管理条件下可提高产量提高产量16%16%。航天诱变育种航天诱变育种 太空中各种辐射、失重、宇宙粒子、弱地磁，高真空等综合作用，产生地面上难以实现的变异。幼苗微生物菌种种子诱变育种的小结诱变育种的小结原理：原理：基因突变基因突变 方法：方法：优点：优点：产生新基因产生新基因和和新的性状新的性状，

9、能提高变异的频率，后代变能提高变异的频率，后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。异性状能较快稳定，加速育种进程。缺点：缺点：有利个体不多，须大量处理供试材料有利个体不多，须大量处理供试材料，工作量大工作量大。应用应用:太空辣椒的培育太空辣椒的培育、青霉菌的选育青霉菌的选育等等三、各种育种方法的比较三、各种育种方法的比较 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体多倍体育种育种单倍体单倍体育种育种处处理理 原原理理 优优点点 缺缺点点杂交杂交辐射、射线辐射、射线化学药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素花药离花药离体培养体培养基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异可以集中两可以集中两个亲体的优个

10、亲体的优良性状良性状育种年限缩短，育种年限缩短，改良某些性状改良某些性状果大，茎秆果大，茎秆粗，营养物粗，营养物质丰富质丰富年限短，年限短，易稳定易稳定时间长时间长有利不多，有利不多，需大量处理需大量处理发育迟，发育迟，结实低结实低高度不育，高度不育，弱小弱小 育种的方法有多种，各有各的优点，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，高效的我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。达到各种目的。如果水稻的某迟熟（如果水稻的某迟熟（AA)品种品种,那么我们那么我们有什么好办法快速的得到早熟（有什么好办法快速的得到早熟（aa）品种？）品种？四、灵活创新、实际应用四、灵活

11、创新、实际应用人工诱变人工诱变 +单倍体育种单倍体育种早熟早熟品种品种(aaaa)花药离花药离体培养体培养当年就可以培育出优良新品种！当年就可以培育出优良新品种！迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)杂合杂合子子(AaAa)人工人工诱变诱变 幼苗幼苗 （A）幼苗幼苗（a）秋水仙秋水仙素处理素处理迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)秋水仙秋水仙素处理素处理时间：时间：练习：练习：1 1、人工诱变区别于自然诱变的突出、人工诱变区别于自然诱变的突出特点是（特点是（）A A、产生的有利变异多，有利于培育新品种、产生的有利变异多，有利于培育新品种 B B、使变异的频率提高、使变异的频率提高 C C、可人工控制变异

12、方向来培育新品种、可人工控制变异方向来培育新品种 D D、产生的不利变异多、产生的不利变异多2 2、对生物进化意义最大的变异是（、对生物进化意义最大的变异是（）A A、基因突变、基因突变 B B、基因的交叉互换、基因的交叉互换C C、染色体变异、染色体变异 D D、基因重组、基因重组BA3、家兔中黑色（家兔中黑色（B B）对褐色（）对褐色（b b）为显性，短毛）为显性，短毛（E E）对长毛（）对长毛（e e）为显性，两对基因位于两对）为显性，两对基因位于两对同源染色体上，现有纯合的黑色短毛兔和褐色同源染色体上，现有纯合的黑色短毛兔和褐色长毛兔。请回答：长毛兔。请回答：设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案：种方案：（1 1）让黑色短毛兔）让黑色短毛兔（BBEEBBEE）和褐色长毛兔和褐色长毛兔（bbeebbee）杂交得杂交得F1F1（BbEeBbEe）；）；（2 2）让）让F1F1中雌雄个体交配得到中雌雄个体交配得到F2F2中选出黑色长中选出黑色长毛兔毛兔（B_eeB_ee）；）；（3 3）让选出的黑色长毛兔）让选出的黑色长毛兔（B_eeB_ee），与褐色长，与褐色长毛兔毛兔（bbeebbee）测交，若后代不发生性状分离，测交，若后代不发生性状分离，则兔为纯合子，否则为杂合子。则兔为纯合子，否则为杂合子。P106P106