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1、第一节 杂交育种与诱变育种,设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况:品种A籽粒多，但不抗黑粉病；品种B籽粒少，但抗黑粉病。 讨论： 你用什么方法把两个品种的优良性状结合在一起，又能去掉缺点？,黑粉病,创设情景,学习目标： 1简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。（简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。） 2举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。 3讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。 学习重点： 遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。 学习难点： 杂交育种和诱变育种的优点和局限性。,确立目标,1、什么叫杂交育种？杂交育种依据的遗传学
2、原理是什么？,2、杂交育种常用的方法是什么？杂交育种有什么优点和缺点？,5、请举出我国在杂交育种和诱变育种方面的成就?,自学题纲,3、什么叫诱变育种？诱变育种依据的遗传学原理是什么？,4 、诱变育种常用的方法是什么？优点和缺点各是什么？,6、你能从原理、常用方法、优点、缺点四个方面列表分析四种育种方法的区别吗?(杂交育种和诱变育种、单倍体和多倍体育种),原理：,一、古代人类的育种方式选择育种,反馈矫正,利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。,育种周期长，可选择的范围有限。,不足：,二、杂交育种,1、概念:,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
3、育，获得新品种（稳定遗传）的方法。,3、方法：,2、原理：,反馈矫正,杂 交,自交,(选优,自交),若干次,纯种,基因重组,杂交,F1间交配,选优,测交,植 物,动 物,5、不足：,4、应用：,反馈矫正,可用于农作物品质的改良、产量的提高，培育新品种；也用于家禽、家畜的育种。,杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能产生新的基因；杂种后代出现分离现象，育种进程缓慢，过程复杂。,例如：如何利用纯种的高秆抗锈病(DDRR)和矮秆不抗锈病(ddrr)的水稻植株获得优良性状且能稳定遗传的品种。,第一步：先杂交得到高抗植株； 第二步：让高抗植株自交，后代出现性状分离，从中选择矮抗植株； 第三步：
4、将矮抗植株连续自交直至不再发生性状分离为止。,P DDRR ddrr,反馈矫正,F1:DdRr,像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种必须连续自交45代后种子才相对较纯，育种年限至少5年。,反馈矫正,杂种优势： 是指基因型不同的亲本相互杂交产生的杂种一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。杂种优势在F1代表现最明显。例如：我国劳动人民用马（64条染色体）和驴（62条染色体）杂交获得体力强大，耐力好的杂种骡（63条染色体）。,杂种优势主要利用杂种F1代的优良性状，并不要求遗传上的稳定。需年年制种。如水稻和玉米的杂优种，每年农科站都有供应。,反馈矫正
5、,三、诱变育种,（1）概念：人工利用物理因素（如X射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。,（2）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。,（3）应用： 农作物新品种的培育，新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如“黑农五号”大豆，产量提高了16%，含油量比原来提高了2.5%。,反馈矫正,诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用太空育种。,太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过强辐射、微重力和高真空等条件使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。,我国已培育成功许多太空作物：,
6、反馈矫正,太空椒 普通椒,反馈矫正,用于微生物育种：例如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。,中间为青霉菌，周围是细菌。,反馈矫正,（4）局限性：,（5）克服方法：,原因：基因突变是随机不定向的。,讨论：怎样克服？,除了杂交育种和诱变育种之外我们前面还学过什么育种方式？,反馈矫正,诱变育种的方向难以掌握，诱变体难以集中多个理想性状。,要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。,萌发的种子、
7、幼苗,秋水仙素处理,染色体加倍、不分离,多倍体,（1）方法：,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,（2）原理：,秋水仙素能抑制纺锤体形成。,人工诱导多倍体育种:,反馈矫正,二倍体植株,单倍体植株,人工诱导染色体加倍,恢复成二倍体植株,（纯合体）,自交,纯合体,单倍体育种的过程：,花药离体培养,（秋水仙素或低温处理幼苗）,优点：,明显缩短育种年限；自交后代不会发生性状分离。,AaBb,AABB aaBB AAbb aabb,AB aB Ab ab,反馈矫正,基因重组,基因突变,染色体变异（成倍减少）,染色体变异（成倍增加）,杂交,用物理或化学方法处理生物,花药离体培养单倍体秋水仙素处理纯种,秋水仙素
8、处理,使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上,提高变异频率，加速育种进程，,有利变异少，需大量处理供试材料,明显缩短育种年限，育种时间较短。,技术复杂，需与杂交育种配合,各种器官大、营养成分高、抗性强,与杂交育种配合；获得的新品种发育延迟,育种时间最长,讨论总结,育种技术的不断完善与发展的动力和原因是超越已有技术的局限性。育种学家将如何突破“不能实行种间的基因交流”这一育种技术的局限呢？,选择育种,杂交育种,诱变育种,特点：在自然产生的变异中选择 局限：不能把位于两个品种的优良性 状集于一身,主要优点：有目的地把位于两个品种 的优良性状集于一身 局限：不能产生新的基因,主要优点：能产生新基因
9、 局限：该方法具有一定的盲目性,均不能实行种间的基因交流,总结：,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,1.60Co是典型的放射源，可用于作物诱变育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。 射线
10、处理后主要引起，从而产生可遗传的变异。除射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还有、和。,达标测评,基因突变,x射线,紫外线,激光,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素,单倍体,明显缩短育种年限,用秋水仙素处理,多倍体,染色体变异,达标测评,达标测评,3、杂交育种所依据的主要遗传学原理是（ ） 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,B,4. 运用不同生物学原理，可培育出各种符合人类需要的生物品种。下列叙述错误的是（ ） A培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理 B培育无子西瓜是利用基因重组的原理 C培育八倍体小黑麦利用的是染色体变异的理 D培育无子番茄利用
11、的是生长素促进果实发育的原理,B,5.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 答案： 6.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 答案： ,B,D,达标测评,7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,8根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是（ ） A.杂交育种 B.多倍体育种 C.单倍体育种 D.诱变育种,B,C,达标测评,9. 在生产实践和科研中，欲获得无子果实，可利用的方法有（ ） 人工诱导多倍体育种 人工诱变 单倍体育种 用适当浓度的生长素诱导 A B C D 10. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 （ ） 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛 A. B. C. D. ,A,B,达标测评,