雜交育種與誘變育種1

1、鋤禾日當(dāng)午，汗滴禾下土。鋤禾日當(dāng)午，汗滴禾下土。誰知盤中餐，粒粒皆辛苦。誰知盤中餐，粒粒皆辛苦。 憫農(nóng)憫農(nóng)唐唐李紳李紳 大約在一萬年以前大約在一萬年以前, ,古人就開始馴化野生古人就開始馴化野生動物、栽培植物。自從人類開始種植作物和飼動物、栽培植物。自從人類開始種植作物和飼養(yǎng)動物以來，就從未停止過對品種的改良。養(yǎng)動物以來，就從未停止過對品種的改良。古代人類的育種古代人類的育種方式方式利用生物的變異利用生物的變異, ,通過長期選擇通過長期選擇, ,汰劣留良汰劣留良, ,培育出優(yōu)良品種。培育出優(yōu)良品種。11周期長周期長22可以選擇的范圍有限可以選擇的范圍有限選擇育種選擇育種原理:不足:本節(jié)聚焦：1

2、、雜交育種的原理是什么？2、什么是誘變育種？3、雜交育種和誘變育種各有哪些優(yōu)點和不足？討論：討論：你用什么方法把兩個品種的優(yōu)良性狀結(jié)你用什么方法把兩個品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，又能把雙方的缺點都去掉？合在一起，又能把雙方的缺點都去掉？品種甲籽粒多 不抗黑粉病籽粒少 抗黑粉病品種乙品種甲籽粒多 不抗黑粉病籽粒少 抗黑粉病品種乙(aaBB)(AAbb)籽粒多 抗黑粉病(aabb)aaBBAAbbAaBbaabb粒少粒少不抗不抗 粒多粒多不抗不抗 粒少粒少抗抗 粒多粒多抗抗雜交育種的概念、原理、方法及優(yōu)點？A_B_aaB_A_bb原理：原理： 利用自由組合定律實現(xiàn)利用自由組合定律實現(xiàn)基因重組基因重組

3、。方法方法 優(yōu)點：優(yōu)點：概念：概念： 將兩個或多個品種的將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀優(yōu)良性狀通過雜交通過雜交集中集中在一起，再經(jīng)過在一起，再經(jīng)過選擇選擇和和培育培育,獲得新獲得新品種的方法。品種的方法。aaBBAAbbAaBbaabb粒少不抗粒少不抗 粒多不抗粒多不抗 粒少抗粒少抗 粒多抗粒多抗A_B_aaB_A_bb雜交自交選優(yōu)原理：原理： 利用自由組合定律實現(xiàn)利用自由組合定律實現(xiàn)基因重組基因重組。方法方法: : 優(yōu)點：優(yōu)點：雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu) 概念：概念： 將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過雜交雜交集中在一起，再經(jīng)過集中在一起，再經(jīng)過選擇選擇和和培育培育,獲得

4、獲得新新品種品種的方法。的方法。品種甲籽粒多 不抗黑粉病籽粒少 抗黑粉病品種乙(aaBB)(AAbb)籽粒多 抗黑粉病(aabb)雜交育種原理：原理： 利用自由組合定律實現(xiàn)利用自由組合定律實現(xiàn)基因重組基因重組。方法方法: : 優(yōu)點：優(yōu)點：能將位于不同個體上的優(yōu)良性狀集中于一個能將位于不同個體上的優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即個體上，即“集優(yōu)集優(yōu)”。雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu) 概念：概念： 將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過雜交雜交集中在一起，再經(jīng)過集中在一起，再經(jīng)過選擇選擇和和培育培育,獲得獲得新新品種品種的方法。的方法。銹病銹病高稈抗銹病矮稈不抗銹病DDTTddttDd

5、Ttddtt高稈抗病高稈抗病 高稈不抗高稈不抗 矮稈抗矮稈抗 矮不抗矮不抗D_T_D_ttddT_雜交自交選優(yōu)ddTT矮抗矮抗ddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗ddTtddTTF3矮抗矮抗 矮不抗矮不抗自交選優(yōu)原理：原理： 利用利用自由組合自由組合定律實現(xiàn)基因重組。定律實現(xiàn)基因重組。方法方法: : 優(yōu)點：優(yōu)點：能將兩個不品種的優(yōu)良性狀集中于一個個體能將兩個不品種的優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即上，即“集優(yōu)集優(yōu)”,育種的目的性較強。育種的目的性較強。雜交雜交自交自交 選優(yōu)選優(yōu) 概念：概念： 純純種種自交自交不足：不足：雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程緩緩慢慢（

6、一般需（一般需57年），過程年），過程繁瑣繁瑣。若干次( )( ) 一個屬于中國一個屬于中國也屬于世界的名字也屬于世界的名字他發(fā)起的他發(fā)起的“第二次綠色革命第二次綠色革命”給整個人類帶來了福音給整個人類帶來了福音。20002000年國家最高科學(xué)技術(shù)獎；年國家最高科學(xué)技術(shù)獎；20042004年十大感動中國人物之一。年十大感動中國人物之一。中國黃牛中國黃牛中國荷斯坦牛中國荷斯坦牛荷斯坦牛荷斯坦牛優(yōu)點：優(yōu)點：泌乳期可達(dá)泌乳期可達(dá)305天，年產(chǎn)乳量可達(dá)天，年產(chǎn)乳量可達(dá)6300Kg以上以上優(yōu)點：優(yōu)點：能將兩個不品種的優(yōu)良性狀集中于一個個體能將兩個不品種的優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即上，即“集優(yōu)集優(yōu)”,育

7、種的目的性較強。育種的目的性較強。不足：不足：雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程緩緩慢慢（一般需（一般需57年），過程年），過程繁瑣繁瑣。雜交育種只能利用已有的基因重組，按需選雜交育種只能利用已有的基因重組，按需選擇，擇，并不能創(chuàng)造新的基因并不能創(chuàng)造新的基因。雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時間要長，那么有并且所需時間要長，那么有沒有更好的育種方法來彌補沒有更好的育種方法來彌補這些缺點呢？這些缺點呢？用輻射方法處理大豆, 培育優(yōu)良的大豆品種黑農(nóng)五號青霉菌多次進行紫外線照射高產(chǎn)菌株用返回式衛(wèi)星和高空氣球搭載植物種子,培育出優(yōu)良的糧

8、食、蔬菜、水果、花卉.黑農(nóng)五號高產(chǎn)菌株 誘變育種的概念、原理及方法？原理：原理： 基因突變基因突變方法方法 :物理方法物理方法( (紫外線、紫外線、射線、激光等射線、激光等) )或化學(xué)方法或化學(xué)方法( (亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等) )處理植株處理植株, ,再選擇再選擇符合要求的變異類型符合要求的變異類型概念：概念： 據(jù)統(tǒng)計，誘變育種變異率達(dá)據(jù)統(tǒng)計，誘變育種變異率達(dá)4 4以上，株高變異以上，株高變異為為40cm40cm30cm30cm，果重變異達(dá)，果重變異達(dá)7070-4040（蔬菜），生育期變異為（蔬菜），生育期變異為3 3天天1010天。天。原因：基因突原因：基因突變是隨機不定

9、變是隨機不定向的。向的。局限性：局限性： 誘變育種的誘變育種的方向方向難以掌握難以掌握，誘變體，誘變體難以集中多個理想性狀難以集中多個理想性狀?？朔椒朔椒?:要想克服這些局限性，可以要想克服這些局限性，可以擴大誘變擴大誘變后代的群體后代的群體，增加選擇的機會。，增加選擇的機會。優(yōu)點：優(yōu)點： 能提高突變率，能提高突變率，產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因；在較；在較短時間短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。有利變異性狀少.據(jù)統(tǒng)計，誘變育種變異率達(dá)據(jù)統(tǒng)計，誘變育種變異率達(dá)4 4以上以上，株高變異，株高變異為為40cm40cm30cm30cm，果重變異達(dá)，果重變異達(dá)7070-4040（

10、蔬菜），生育期變異為（蔬菜），生育期變異為3 3天天1010天。天。據(jù)統(tǒng)計，誘變育種變異率達(dá)據(jù)統(tǒng)計，誘變育種變異率達(dá)4 4以上，株高變異以上，株高變異為為40cm40cm30cm30cm，果重變異達(dá)，果重變異達(dá)7070-4040（蔬菜），生育期變異為（蔬菜），生育期變異為3 3天天1010天。天?；蛑亟M基因重組基因突變基因突變雜交雜交 自交自交 選種選種 自交自交輻射誘變，激光誘變，輻射誘變，激光誘變，空間技術(shù)育種空間技術(shù)育種將不同個體的優(yōu)良性狀，將不同個體的優(yōu)良性狀，集于一個個體上集于一個個體上提高育種頻率，加速育提高育種頻率，加速育種過程，或大幅度改良種過程，或大幅度改良某些品種某些品種

11、時間長，需及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良時間長，需及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種品種有利變異少，需大量有利變異少，需大量處理實驗材料處理實驗材料依據(jù)依據(jù)原理原理常用常用方法方法優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點應(yīng)用應(yīng)用實例實例雜交育種誘變育種課堂小結(jié)雜交水稻、黑白花奶雜交水稻、黑白花奶牛牛黑農(nóng)五號大豆、黑農(nóng)五號大豆、高產(chǎn)青霉素菌株高產(chǎn)青霉素菌株誘變育種有許多突出的優(yōu)點誘變育種有許多突出的優(yōu)點, ,也存在一些缺點也存在一些缺點, ,下列分析正確的一組是下列分析正確的一組是: :結(jié)實率低結(jié)實率低, ,發(fā)育遲緩發(fā)育遲緩; ;有利個體不多有利個體不多, ,需要大量材料需要大量材料; ;大幅度改良某些性狀大幅度改良某些性狀; ;莖稈粗壯莖稈粗壯, ,果

12、實種子大果實種子大, ,營養(yǎng)物質(zhì)含量高營養(yǎng)物質(zhì)含量高; ;提高變異頻率提高變異頻率, ,使后代變異性狀較為穩(wěn)定使后代變異性狀較為穩(wěn)定. . A. A.B.B.C.C.D.D.練習(xí)1下列高科技成果中下列高科技成果中, ,根據(jù)基因重組原理進行的是根據(jù)基因重組原理進行的是: :我國科學(xué)家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級水稻我國科學(xué)家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級水稻; ;我國科學(xué)家將蘇云金芽孢桿菌的某些基因轉(zhuǎn)入棉花我國科學(xué)家將蘇云金芽孢桿菌的某些基因轉(zhuǎn)入棉花體內(nèi)體內(nèi), ,培育出抗蟲棉培育出抗蟲棉; ;我國科學(xué)家通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒我國科學(xué)家通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒; ;我國科學(xué)家通

13、過體細(xì)胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛我國科學(xué)家通過體細(xì)胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛. .A.A. B.B. C. C. D. D. 練習(xí)2請寫出下面各項培育方法：請寫出下面各項培育方法：（1 1）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是法是_。（2 2）用）用60Co 60Co 輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是所用方法是_。（3 3）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是_。（4 4）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地）將

14、青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本質(zhì)上屬于種原理本質(zhì)上屬于_。（5 5）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是_。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是_。練習(xí)練習(xí)3 3單倍體育種單倍體育種 誘變育種誘變育種 多倍體育種多倍體育種 誘變育種誘變育種 雜交育種雜交育種