6.1杂交育种与诱变育种-杨某某

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 第六章 从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种清苑一中——杨某某教学目标

1.简述杂交育种和诱变育种的概念，并分别举例说明其优点和不足。

2.尝试用遗传图解表示杂交育种过程（难点）

3.感受到育种工作对农业生产的意义。

4.总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。(重点)2000年首批获国家最高科学技术奖

袁隆平在国内率先开展并一直致力于水稻杂种优势利用的研究，

并在超级杂交稻研究方面连续取得重大进展，多次破水稻亩产世界纪录。

截至2012年，累计示范推广面积2000多万亩，增产20多亿公斤，

为粮食持续稳定增产做出了重要贡献。

2017年9月袁隆平及其团队培育的超级杂交稻品种“湘两优900”

又创亩产纪录，亩产达1149.02公斤。袁隆平，中国杂交水稻育种专家，中国研究与发展杂交水稻的开创者，被誉为“世界杂交水稻之父”。 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。资料1方法（汰劣留良）局限选择范围有限，育种周期长选择育种那现代有没有更好的育种方法呢？已知小麦的高某某（D）对矮秆（d）为显性，矮秆能抗倒伏，抗锈病（T）对易染锈病（t）为显性，两对性状独立遗传。现有高某某抗锈病、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，将你的设想用遗传图解表示出来。

试一试：植物杂交育种的方法以下是杂交的育种参考方案：　Ｐ 高某某 　 矮不抗Ｆ１ 　 高某某Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高某某 高不抗 矮抗 矮不抗D_T_ D_tt ddtt

ddTT矮抗 矮不抗ddTtddTT杂交F3思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？第一年一、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。1.概念：3.方法杂交→自交→选优→自交……2.原理：基因重组不只是植物育种，杂交育种的方法也广泛应用于动物育种。那植物和动物在杂交育种上有区别吗？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）×♀长立 长折 短立 短折BBeeBbeebbeebbee长折 短折长折 长折 短折杂交　ＰＦ１ Ｆ２F3长折 短折思考：要获得能稳定遗传的长毛折耳应做怎样处理？B＿E＿bbE＿bbeeBbeeBbeebbee♂！注意 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。4. 应用(1)在农业生产中：

改良作物品质，提高

农作物单位面积产量杂交水稻：从1976年到1998年，累计增产粮食3.5×108吨，平均每年多解决6000万人的粮食问题。 中国荷斯坦牛 荷斯坦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。中国荷斯坦牛（2）在家畜、家禽育种中的应用优点：将不同个体中的优良性状集中到一个个体上缺点：育种时间长，过程繁琐；（1）分析上述杂交过程，杂交育种有哪些优点？

（2）能否有新的基因和新的性状产生？

（3）从杂交后代可能出现的各种类型及育种时间来看，杂交育种有哪些缺点？思考与讨论只能利用已有的基因重组，不能产生新基因。如果要培育出新的基因和新的

性状，应该怎样做？诱变育种二、诱变育种基因突变3.什么因素会诱发基因突变？

物理因素有：

化学因素有：

紫外线、X射线、γ射线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯等2.原理：1.概念利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。“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%。 4.应用青霉素高产菌株的选育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。太空育种注：太空育种是诱变育种的一种。太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比注：太空育种是诱变育种的一种。重达300斤的太空南瓜

（1）与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？

（2）联系基因突变特点，谈谈诱变育种的局限性。

（3）要想克服这些局限性，可以采取什么办法？优点：提高基因突变频率，产生新基因；在较短的时间内获得更多的优良变异类型。不足：具有不定向性，难以控制突变方向；有利个体少，须大量处理供试材料 。思考与讨论长相奇特的南瓜 奇怪的“太空椒”单倍体育种

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

P　　　 DDTT　×　ddtt

　　　　　 ↓

F1 　 　 DdTt　　　　　　　　

↓ 花药离体培养

单倍体植株(DT、Dt、dT、dt)

人工诱导加倍

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

基因重组杂交→自交→选优→自交将不同个体的优良性状集中于一个个体上育种时间长基因突变用物理或化学因素处理生物

提高突变率；加速育种进程；大幅度改变某些性状具有不定向性；有利变异少，需大量处理实验材料染色体变异花药离体培养，秋水仙素处理幼苗，选择明显缩短育种年限技术复杂，需与杂交育种配合染色体变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗器官大，产量高，营养丰富发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物练习 :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 诱变育种如图的图解表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三种品种.请据图回答:

(1)用①和②培育⑤所采用的交配方式中Ⅰ称为 ,Ⅱ称为 ,由Ⅰ和Ⅱ培育⑤所依据的育种原理是 .

(2)用③培育出④植株的常用方法Ⅲ是 ,由④培育成⑤的过程中用化学药剂 处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合称 育种,其优点是 .

(3)通常情况下,植株⑥能产生 种配子.杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素溶液单倍体明显缩短了育种年限9Thank You !Bye Bye!

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