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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广东省崇雅高中广东省崇雅高中 杨太林杨太林改良动植物种类，最古老的育改良动植物种类，最古老的育种方法是选择育种：从每一代种方法是选择育种：从每一代的变异中选出最好的类型进展的变异中选出最好的类型进展繁衍、培育。但是选择育种周繁衍、培育。但是选择育种周期长，可选择的范围也有限。期长，可选择的范围也有限。在消费实际中，人类探求出杂在消费实际中，人类探求出杂交育种的方法。交育种的方法。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种类的杂交育种是将两个或多个种类的优良性状经过交配集中在一同，再经优良性状经过交配集中在一同，再经过选择和培育，获
2、得新种类的方法。过选择和培育，获得新种类的方法。更多资源更多资源xiti123.taobao 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杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思索：要培育出思索：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物种类普通的植物种类普通需求几代？需求几代？延续自交，直至不出延续自交，直至不出现性状分别为止。现性状分别为止。5-6代代试一试：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 B
3、bEe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 短折短折思索：要培育出一个能思索：要培育出一个能稳定遗传的动物种类普稳定遗传的动物种类普通需求几代？通需求几代？3代代 例例2：现有：现有3个番茄种类，个番茄种类，A种类的基因型为种类的基因型为AABBdd，B种类的基因型为种类的基因型为AAbbDD，C种类的基因型为种类的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于对等位基因分别位于3对同源染色体上，并且分别控制叶对同源染色体上，并
4、且分别控制叶形、花样和果形形、花样和果形3对性状。请回答：对性状。请回答：1如何运用杂交育种方法利用以上如何运用杂交育种方法利用以上3个种类获得基因型个种类获得基因型为为aabbdd的植株？用文字简要描画获得过程即可的植株？用文字简要描画获得过程即可1 1A A和和B B杂交得到杂交一代，杂交一代再与杂交得到杂交一代，杂交一代再与C C杂交，得到杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbddaabbdd的种的种子，该种子可长成子，该种子可长成aabbddaabbdd植株植株 2假设从播种到获得种子需求一年，获得基因型为假设从播种到获得种子
5、需求一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需求多少年？的植株最少需求多少年？4年年结合上述几个实例，请总结结合上述几个实例，请总结出杂交育种的优点和缺陷？出杂交育种的优点和缺陷？一、杂交育种一、杂交育种原理：原理：基因重组基因重组方法：方法：优点：优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即个体上，即“集优集优,能产生新的基因型。能产生新的基因型。缺陷：缺陷：育种所需时间较长自交选择需五育种所需时间较长自交选择需五-六代六代,甚至十几代甚至十几代)。运用：运用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦
6、培育矮秆抗病小麦矮秆抗病小麦 杂交杂交自交自交选优选优 自交自交杂交育种不能发明新的基因，并且杂交育种不能发明新的基因，并且所需时间要长，那有没有能出现意所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需求时间相对想不到的结果，并且需求时间相对要短的育种方法呢？要短的育种方法呢？袁隆平培育杂交水稻过程中，他利用了哪袁隆平培育杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？一种变异的原理？基因重组基因重组我国奶牛的主要种类中国荷斯坦牛我国奶牛的主要种类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，与当地黄牛进展
7、国经过长期驯化，与当地黄牛进展杂交和选育，逐渐构成的优良种。杂交和选育，逐渐构成的优良种。例例2：我国运用前往式运载卫星搭载水稻种子，前往地面：我国运用前往式运载卫星搭载水稻种子，前往地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg，最高达，最高达750kg，蛋白质含量添加，蛋白质含量添加8%-20%，生长期平均缩短，生长期平均缩短10天。天。请回答：请回答：1 1水稻产生这种变异的来源是水稻产生这种变异的来源是_，产生变异的缘，产生变异的缘由是由是_。基因突变基因突变 各种宇宙射线和失重及高真空的作用，使基各种宇宙射线和失重及高真空的作用，使基因的分子构
8、造发生改动。因的分子构造发生改动。2这种方法育种的优点有这种方法育种的优点有_。能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状改良某些性状 诱变育种诱变育种就是利用物理要素就是利用物理要素(如如X射线、射线、射射线、紫外线，激光等或化学要素线、紫外线，激光等或化学要素如亚硝酸、硫酸二乙酯等来处如亚硝酸、硫酸二乙酯等来处置生物，使生物发生基因突变。置生物，使生物发生基因突变。l医药工业运用的青霉素就是利用普通医药工业运用的青霉素就是利用普通青霉菌，经过青霉菌，经过X射线的照射，产生的射线的照射，产生的有利突变型。还有医学上运用的其他有利突变型。还有医
9、学上运用的其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，经辐射处置的突变系，比原始品系抗经辐射处置的突变系，比原始品系抗菌素产量增长几十倍到几百倍，促进菌素产量增长几十倍到几百倍，促进和提高了抗菌素的消费。和提高了抗菌素的消费。诱变育种的运用诱变育种的运用l在作物方面，运用诱变育种我在作物方面，运用诱变育种我国已培育出国已培育出100多种水稻、小麦、多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良种类。例如用玉米、大豆等优良种类。例如用射线处置籼稻干种子，选出提早射线处置籼稻干种子，选出提早成熟成熟15天的新种类，丰产等性状天的新种类，丰产等性状仍旧坚持下来，而且米粒中的蛋仍旧坚持下
10、来，而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。又如用射白质的含量提高很多。又如用射线和其他诱变剂处置大豆，培育线和其他诱变剂处置大豆，培育出一种新种类。这种类含有改动出一种新种类。这种类含有改动了的酶系，在同样的施肥和管理了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可提高产量条件下可提高产量50%。利用太空中的高真空、微重力、强辐利用太空中的高真空、微重力、强辐射等的作用，来诱导基因突变而培育射等的作用，来诱导基因突变而培育新种类的诱变育种方法。新种类的诱变育种方法。二、诱变育种二、诱变育种原理：原理：基因突变基因突变 方法：方法：优点：优点：产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，后代变产生新基因和新的性状，
11、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。缺陷：缺陷：有利个体不多，须大量处置供试资料有利个体不多，须大量处置供试资料 ，任务量大，任务量大 。运用运用:太空辣椒的培育太空辣椒的培育 、青霉菌的选育等、青霉菌的选育等 在育种过程中，人们用秋水仙素处置种子或幼苗从而使细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进展正常的有丝分裂，发育为多倍体植株，得到多倍体种类。优点：器官大，营养物质含量高。优点：器官大，营养物质含量高。缺陷：发育延迟，结实率低。缺陷：发育延迟，结实率低。l秋水仙素处置萌生的幼苗时，可以诱导多倍体的产生，秋水仙素的作用是 。l三倍
12、体植株需求授以二倍体的成熟花粉，由于成熟花粉具有的色氨酸酶系促使合成生长素，经过授粉为其子房的发育提供 。l三倍体植株不能进展减数分裂的缘由是由于卵原细胞3个染色体组3N=33，减数分裂时同源染色体联会 ，从而不能正常产生卵细胞。由此可以获得 的是 倍体果实，但是没有种子的无籽西瓜。l上述过程需求的时间周期为2年。第一年可以由专门的种子培育公司完成3N和2N的种子；农户直接购买配比好的3N和2N的种子，按照正常的栽培方法培育，当年就可以获得 。抑制纺锤体的构成抑制纺锤体的构成 生长素生长素 紊乱紊乱 三三 无籽西瓜无籽西瓜 采用花药离体培育的方法获得单倍体植株，再人工诱导染色体加倍，获取自交不
13、发生性状分别的稳定遗传的纯系种类。优点：缩短育种年限优点：缩短育种年限。缺陷：但方法复杂，成活率较低。缺陷：但方法复杂，成活率较低。在野外发现抗锈病显性基因在野外发现抗锈病显性基因DD控制的小麦植株，如控制的小麦植株，如何快速获取可以稳定遗传的抗锈病的种子呢？何快速获取可以稳定遗传的抗锈病的种子呢？杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种处处理理 原原理理优优点点 缺缺点点三、比较各种育种的方法三、比较各种育种的方法 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种 多倍体育多倍体育种种单倍体育单倍体育种种处处理理 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
14、药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素花药离花药离体培育体培育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，营养物丰富丰富年限短，年限短，易稳定易稳定时间长时间长有利不多，有利不多，需大量处置需大量处置发育迟，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，我们育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的到达要合理的有机结合各种方法，高效的到达各种目的。各种目的。假设水稻的某迟熟假设水稻的某迟熟AA)种类种
15、类,那么我们有什那么我们有什么好方法快速的得到早熟么好方法快速的得到早熟aa种类？种类？四、灵敏创新、实践运用四、灵敏创新、实践运用人工诱变人工诱变 +单倍体育种单倍体育种早熟早熟种类种类(aa)(aa)花药离花药离体培育体培育当年就可以培育出优良新种类！当年就可以培育出优良新种类！迟熟迟熟种类种类(AA)(AA)杂合杂合子子(Aa)(Aa)人工人工诱变诱变 幼苗幼苗 A 幼苗幼苗a秋水仙秋水仙素处置素处置早熟早熟种类种类(AA)(AA)秋水仙秋水仙素处置素处置时间：时间：以下图表示以某种农作物以下图表示以某种农作物1和和2两个种类为根底，两个种类为根底，培育出培育出4、5、6、7四个种类的过
16、程。四个种类的过程。根据以下图，回答以下问题：根据以下图，回答以下问题：（3）AaBb（5）AAbb（6）AAaaBBbb（4）Ab（1）AABB（2）aabb VI（7）Aabb I II III V IV【答案】【答案】.(1).(1)杂交杂交 自交，自交，基因重组；基因重组；2 2花药离体培育；花药离体培育；人工诱人工诱导染色体加倍，缩短育种年限；导染色体加倍，缩短育种年限；3 3人工诱导多倍体，多倍体人工诱导多倍体，多倍体4 4采用射线照射或药剂处置采用射线照射或药剂处置等人工诱变方式等人工诱变方式 更多资源更多资源xiti123.taobao 练习题练习题以下图是用某种作物的两个种类
17、以下图是用某种作物的两个种类和和分别培育出分别培育出、种类种类的表示图，试分析回答：的表示图，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。其运用的遗传学原理是运用的遗传学原理是 。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 。其运用的遗传学原理其运用的遗传学原理是是 。3用用培育培育所采用的所采用的G步骤是步骤是 。其遗传学。其遗传学原理是原理是 。H杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培育花药离体培育秋水仙素处置幼苗秋水仙素处置幼苗染色体变异单倍体育种染色体变异单倍体育种秋水仙素处置幼苗秋水仙素处置幼苗染色体变异多倍体育种染色体变异多倍体育种P106P106
高一生物必修2第六章杂交和诱变育种ppt课件
