61雜交育種和誘變育種

1、設(shè)想你是一位玉米育種專家，設(shè)想你是一位玉米育種專家，遇到這樣的情況遇到這樣的情況: :品種品種A A籽粒籽粒多，但不抗黑粉??；品種多，但不抗黑粉??；品種B B籽籽粒少，但抗黑粉病。粒少，但抗黑粉病。討論：討論：你用什么方法把兩個(gè)品種的你用什么方法把兩個(gè)品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，又能優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，又能去掉缺點(diǎn)？去掉缺點(diǎn)？黑粉病黑粉病創(chuàng)設(shè)情景創(chuàng)設(shè)情景一、雜交育種一、雜交育種 是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。擇和培育，獲得新品種的方法。想一想：植物雜交育種的方法想一想：植物雜交育種的方法

2、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ddTtddTt矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交F3選優(yōu)選優(yōu)像這樣顯性性狀是優(yōu)良性像這樣顯性性狀是優(yōu)良性狀，采用雜交育種必須連狀，采用雜交育種必須連續(xù)自交續(xù)自交45代后種子才相代后種子才相對(duì)較純，育種年限至少對(duì)較純，育種年限至少5年。年。練習(xí)練習(xí)2：試一試動(dòng)物的雜交育種方法：試一試動(dòng)物的雜交育種方法長毛折耳貓長毛折耳貓短毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓長毛立耳貓長毛立耳長毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee長毛立耳長毛立耳 BbEe長毛立耳

3、長毛立耳BbEe長立長立 長折長折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折長折 短折短折長折長折 長折長折 短折短折雜交雜交F1間間交配交配選優(yōu)選優(yōu)測(cè)交測(cè)交F3長折長折 短折短折一、雜交育種一、雜交育種原理：原理： 基因重組基因重組方法：方法： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：方法簡捷方法簡捷,使位于不同個(gè)體上的多個(gè)優(yōu)良性狀使位于不同個(gè)體上的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上，即集中于一個(gè)個(gè)體上，即“集優(yōu)集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的能產(chǎn)生新的基因型基因型。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：育種所需時(shí)間較長育種所需時(shí)間較長，只能進(jìn)行本物種或親緣關(guān)系較近只能進(jìn)行本物種或親緣關(guān)系較近的物種雜交的物種雜交, ,雜交后代易出現(xiàn)性

4、狀分離，雜交后代易出現(xiàn)性狀分離，不能克服遠(yuǎn)緣不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙。雜交不親合的障礙。應(yīng)用：應(yīng)用： 用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥矮稈抗病小麥 雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu) 自交自交提示：提示：不是。兩者都是將兩個(gè)品種中的優(yōu)良性不是。兩者都是將兩個(gè)品種中的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)親本上，但雜交育種培育成能穩(wěn)狀集中到一個(gè)親本上，但雜交育種培育成能穩(wěn)定遺傳的純合子，雜種優(yōu)勢(shì)主要是利用雜種定遺傳的純合子，雜種優(yōu)勢(shì)主要是利用雜種F1的優(yōu)良性狀，并不要求遺傳學(xué)上的穩(wěn)定。的優(yōu)良性狀，并不要求遺傳學(xué)上的穩(wěn)定。雜交育種與雜種優(yōu)勢(shì)是一回事嗎？雜交育種

5、與雜種優(yōu)勢(shì)是一回事嗎？ 二、誘變育種二、誘變育種 利用物理因素（如利用物理因素（如X X射線，紫射線，紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變。生基因突變。能引起基因突變的方法有三大類：能引起基因突變的方法有三大類：物理方法有：物理方法有：化學(xué)方法有：化學(xué)方法有：生物方法有：生物方法有：紫外線、紫外線、X X射線、激光等射線、激光等亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等病毒等病毒等基因突變的應(yīng)用基因突變的應(yīng)用: :農(nóng)作物新品種的培育農(nóng)作物新品種的培育 用于微生物育種用于微生物育種例如例如青霉素的選育青霉素的選

6、育。19431943年從自然界分離年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素2020單位單位/mL/mL。后來人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行后來人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行X X射線、紫外射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到50000500006000060000單位單位/mL/mL。與雜交育種相比，誘變育種有與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點(diǎn)？聯(lián)系基因突變的特什么優(yōu)點(diǎn)？聯(lián)系基因突變的特點(diǎn)，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。點(diǎn)，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。誘變育種的突出誘變育種的突出優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :(1

7、)(1)提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。(2)(2)大幅度地改良某些性狀。大幅度地改良某些性狀。誘變育種的誘變育種的缺點(diǎn)缺點(diǎn)：難以控制突變方向，無法將多個(gè)優(yōu)良性難以控制突變方向，無法將多個(gè)優(yōu)良性狀組合，有利性狀比較少，需要大量處狀組合，有利性狀比較少，需要大量處理實(shí)驗(yàn)材料。理實(shí)驗(yàn)材料。誘變育種誘變育種太空育種太空育種空間生命科學(xué)空間生命科學(xué)：高真空高真空(108pa)微重力微重力(104g)強(qiáng)輻射強(qiáng)輻射(尤其是危害尤其是危害性極大的性極大的HZE）誘變育種太空育種二、誘變育種二、誘變育種原理：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

8、線、射線、失重等射線、失重等) )或化學(xué)方或化學(xué)方法法( (亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等) )處理植株，再選擇處理植株，再選擇符合要求的變異類型符合要求的變異類型 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率，和新的性狀，能提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。加速育種進(jìn)程。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：有利個(gè)體不多，須大量處理供試材料有利個(gè)體不多，須大量處理供試材料 ，工作，工作量大量大 。應(yīng)用應(yīng)用: :太空辣椒的培育太空辣椒的培育 、青霉菌青霉菌的選育等的選育等微生物的育種方面微生物的育種方面類型類型雜交育種雜交育種人工誘變育種人工誘變育種單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種原理原理

9、常用常用方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺 點(diǎn)缺 點(diǎn)實(shí)例實(shí)例將具有不同將具有不同優(yōu)良性狀的優(yōu)良性狀的兩親本雜交兩親本雜交用物理或化學(xué)用物理或化學(xué)的方法處理生物的方法處理生物花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理秋水仙素處理用秋水仙素用秋水仙素處理萌發(fā)的處理萌發(fā)的種子或幼苗種子或幼苗使位于不同個(gè)使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)集中于一個(gè)個(gè)體上體上提高變異頻提高變異頻率加速育種率加速育種進(jìn)程進(jìn)程明顯縮短明顯縮短育種年限育種年限器官大型，器官大型，營養(yǎng)含量高營養(yǎng)含量高育種時(shí)間長育種時(shí)間長有利變異少有利變異少需大量處理需大量處理供試材料供試材料技術(shù)復(fù)雜，需與技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合雜交育種配合只適用于

10、只適用于植物植物基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異染色體變異染色體變異基因重組基因重組培育矮抗小麥培育矮抗小麥培育青霉培育青霉素高產(chǎn)菌株素高產(chǎn)菌株三倍體無子三倍體無子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小麥培育矮抗小麥幾種主要育種方法的比較幾種主要育種方法的比較例例有一種塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解為無毒物質(zhì)，有一種塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解為無毒物質(zhì)，可以降解，不至于對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的可以降解，不至于對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的“白色污染白色污染”。培育專。培育專門門“吃吃”這種塑料的細(xì)菌能手的方法是這種塑料的細(xì)菌能手的方法是()A雜交育種雜交育種 B誘變育種誘變育種C單倍體育種單倍體育種 D多倍體育種多倍體育種解析：細(xì)菌的生殖方式是無性生殖，其他三個(gè)選項(xiàng)都是不行解析：細(xì)菌的生殖方式是無性生殖，其他三個(gè)選項(xiàng)都是不行的。誘變育種是在特殊條件下，對(duì)生物進(jìn)行處理，使之發(fā)生的。誘變育種是在特殊條件下，對(duì)生物進(jìn)行處理，