雜交育種與誘變育種

第1節(jié)雜交育種與誘變育種第6章從雜交育種到基因工程近幾年，糯玉米、甜玉米、超甜玉米等特種玉米的出現(xiàn)，讓人們有了更多的選擇。研究證實，特種玉米的營養(yǎng)價值高于普通玉米。中國農(nóng)科院檢測發(fā)現(xiàn)，甜玉米、糯玉米的蛋白質(zhì)含量是普通玉米的2.23倍，植物油含量是普通玉米的2.3倍，“生命元素”硒的含量是9.5倍，維生素是普通玉米的3倍。小資料玉米起源于美洲大陸，15世紀傳入歐洲，16世紀經(jīng)葡萄牙傳入中國，現(xiàn)在遍布全世界。遠在古代，美洲的印第安人就選擇和培育了許多穗大粒飽的玉米。原來他們把玉米奉為神靈，用作祭祀的玉米是在隔離條件下種植的，經(jīng)過精心管理和認真選育，不僅果穗碩大、顆粒飽滿，而且品質(zhì)優(yōu)良，無任何雜粒，這樣就選育出了具有優(yōu)良性狀的玉米品種。（1）古印第安人培育玉米的方法稱為

。（2）這里的“選擇”的含義是

。（3）“用作祭的玉米是在隔離條件下種植的”其中“隔離”作用是

。（4）選擇育種的優(yōu)缺點是

。選擇育種汰劣留良防止質(zhì)劣玉米與選擇的具有優(yōu)良性狀的玉米雜交，使優(yōu)良性狀得到不斷的積累。優(yōu)點：技術簡單、容易操作。缺點：只能利用生物在自然環(huán)境條件下產(chǎn)生的有限變異，在已有的性狀組合中選育優(yōu)良品種，育種周期長?，F(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt）。如果你是育種工作者，你應該怎樣操作才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？問題探討：

Ｐ

高抗矮不抗F1

高抗DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗ddTTddTt雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)7－8年F2參考方案思考：假如從播種到收獲種子要一年，那么培育出一個能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年？試一試：動物的雜交育種方法假設現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案。長毛折耳貓（BBee

）短毛折耳貓（BBee）長毛立耳貓（BBEE

）長毛立耳短毛折耳BBEEbbee長立長折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折短折長折長折短折雜交F1間交配選優(yōu)測交ＰＦ１Ｆ２F3♀長毛立耳BbEe♂長毛立耳BbEe長折短折1、動物雜交育種中純合子的獲得不能通過逐代自交，而應改為測交。2、比植物雜交育種所需年限短。你能說出植物雜交育種和動物雜交育種的區(qū)別嗎？想一想？一、雜交育種閱讀教材p98-100，思考下列問題：1、什么是雜交育種？2、雜交育種依據(jù)的遺傳學原理是什么？3、雜交育種的方法？4、雜交育種的優(yōu)點與缺點？5、請舉出我國在雜交育種方面的成就。一、雜交育種1、定義雜交育種是將兩個或兩個以上的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，在經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。2、原理基因重組3、方法雜交→自交→選優(yōu)→自交……例如：高產(chǎn)、矮稈水稻的培育4、實例雜交水稻之父：袁隆平,從1976年到2006年，累計增產(chǎn)糧食5200多億公斤，平均每年解決600萬人的糧食問題。5、雜交育種的應用中國黃?！梁伤固古Ｖ袊伤固古＃汉伤固埂ダ锷Ｅc我國黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達305天，年產(chǎn)乳量可達6300kg以上，產(chǎn)奶量為世界奶牛之冠。5、雜交育種的應用一、雜交育種6、優(yōu)點通過雜交使位于不同個體上的優(yōu)良性狀集中于一個個體上。7、缺點1.只能利用已有的基因重組，不能創(chuàng)造新的基因。2.育種所需時間較長（一般需7－8年）雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時間要長，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結果，并且需要時間相對要短的育種方法呢？二、誘變育種閱讀教材p100，思考下列問題：1、什么是誘變育種？2、誘變育種所依據(jù)的遺傳學原理是什么？3、誘變育種的方法？4、與雜交育種相比，誘變育種有何優(yōu)點和局限性？5、請舉例我國誘變育種的成就。二、誘變育種1、定義利用物理因素或化學因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。2、原理基因突變“黑農(nóng)五號”大豆

黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成“黑農(nóng)五號”大豆品種，含油量比原來的品種提高了2.5%，大豆產(chǎn)量提高了16%。３、應用青霉菌高產(chǎn)菌株的選育1943年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來人們對青霉菌多次進行X射線、紫外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)量已達到50000～60000單位/mL。３、應用４、優(yōu)點提高基因突變頻率，加快育種進程有利個體少，須大量處理供試材料，工作量大。５、缺點長相奇特的南瓜

育種的方法有多種，各有各的優(yōu)點，我們要合理的有機結合各種方法，高效的達到各種目的。如果水稻的某遲熟（AA)品種,那么我們有什么好辦法快速的得到早熟（aa）品種？三、靈活創(chuàng)新、實際應用：人工誘變+單倍體育種早熟品種(aa)花藥離體培養(yǎng)

當年就可以培育出優(yōu)良新品種！遲熟品種(AA)雜合子(Aa)人工誘變

幼苗（A）幼苗（a）秋水仙素處理遲熟品種(AA)秋水仙素處理時間：思考：到目前為止，我們已經(jīng)接觸了哪些育種的方法？各種育種方法過程如何？高桿抗病矮桿不抗病雜交F1自交F2篩選、自交穩(wěn)定遺傳的雙抗品種雜交育種原理：基因重組誘變育種物理方法、化學方法植株（白花：AA）植株（紅花：aa）原理：基因突變多倍體育種雜交ABDR不育雜種秋水仙素X普通小麥AABBDD黑麥RR小黑麥AABBDDRR原理：染色體變異單倍體育種X雜交F1配子幼苗DDTTddttDdTtddTTDdTt高桿抗病矮桿不抗病穩(wěn)定遺傳的雙抗品種XDDTTddttddTT原理：染色體變異花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理四種育種方法的比較類型雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種育種原理育種方法優(yōu)點應用實例基因突變?nèi)旧w組成倍增加（染色體變異）基因重組染色體組成倍減少（染色體變異）雜交→自交→選優(yōu)→自交（至純種）物理或化學的方法處理生物花藥離體培養(yǎng)染色體數(shù)目加倍使不同親本的優(yōu)良性狀集中于同一個體上提高變異頻率加速育種進程明顯縮短育種年限器官大型，營養(yǎng)含量高培育矮抗小麥培育青霉素高產(chǎn)菌株培育矮抗小麥三倍體無子西瓜的培育用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗小展身手

（1）用<1>和<2>培育出<5>所采用的方法I和II分別稱為_______和_______，其培育出<5>所依據(jù)的原理是_______。（2）由<3>培育出<4>的常用方法III是__________，

；由<4>培育成<5>的方法V稱_______________

其優(yōu)點是__________。（3）由<3>培育出<6>的常用方法IV是____________,

其形成的<6>稱______。（4）由<2>培育出<7>的方法VI是_____________。

下圖表示以某種農(nóng)作物（1）和（2）兩個品種為基礎，培育出（4）、（5）、（6）、（7）四個品種的過程。根據(jù)下圖，回答下列問題：雜交自交基因重組花藥離體培養(yǎng)單倍體育種多倍體縮短育種年限秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗人工誘變育種

例2：現(xiàn)有3個番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AAbbDD，C品種的基因型為aaBBDD。3對等位基因分別位于3對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對性狀。請回答：（1）如何運用雜交育種方法利用以上3個品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字簡要描述獲得過程即可）（1）A和B雜交得到雜交一代，雜交一代再與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長成aabbdd植株

（2）如果從播種到獲得種子需要