從雜交育種到誘變育種學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1從雜交育種從雜交育種(z jio y zhn)到誘變育種到誘變育種第一頁(yè)，共18頁(yè)。 原理：利用生物的變異，通過長(zhǎng)期選擇原理：利用生物的變異，通過長(zhǎng)期選擇(xunz)(xunz)， 汰劣留良，培養(yǎng)出優(yōu)良品種。汰劣留良，培養(yǎng)出優(yōu)良品種。 不足：育種周期長(zhǎng)，不足：育種周期長(zhǎng)， 可選擇可選擇(xunz)(xunz)的范圍有限。的范圍有限。一、古代人類的育種方式一、古代人類的育種方式(fngsh)選選擇育種擇育種第1頁(yè)/共17頁(yè)第二頁(yè)，共18頁(yè)。二、雜交育種二、雜交育種(z jio y zhn)1 1、概念、概念(ginin(ginin) )雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)(du

2、)品種的優(yōu)良性品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種（穩(wěn)定遺傳）的方法。得新品種（穩(wěn)定遺傳）的方法。3 3、方法：、方法：雜交雜交 自交自交 ( (選優(yōu)選優(yōu) 自交自交) )若干次若干次 純純種種2 2、原理：、原理：基因重組基因重組第2頁(yè)/共17頁(yè)第三頁(yè)，共18頁(yè)。5 5、不足：雜交育種只能利用已有基因的重組，、不足：雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能產(chǎn)生新的基因；雜種后代出按需選擇，并不能產(chǎn)生新的基因；雜種后代出現(xiàn)現(xiàn)(chxin)(chxin)分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩慢，過程復(fù)分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩慢，過程復(fù)雜。雜。4

3、 4、應(yīng)用：可用于農(nóng)作物品質(zhì)的改良、應(yīng)用：可用于農(nóng)作物品質(zhì)的改良(giling)(giling)、產(chǎn)量的提高，培育新品種；也用于家禽、家畜的產(chǎn)量的提高，培育新品種；也用于家禽、家畜的育種。育種。第3頁(yè)/共17頁(yè)第四頁(yè)，共18頁(yè)。 例如：如何利用純種的高稈抗銹病例如：如何利用純種的高稈抗銹病(DDRR)(DDRR)和矮稈和矮稈不抗銹病不抗銹病(ddrr)(ddrr)的水稻植株獲得優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定的水稻植株獲得優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定(wndng)(wndng)遺傳的品種。遺傳的品種。第一步：先雜交得到第一步：先雜交得到(d do)高抗植株；高抗植株；第二步：讓高抗植株自交，后代出現(xiàn)性狀分離，從中第二步：

4、讓高抗植株自交，后代出現(xiàn)性狀分離，從中選擇矮抗植株；選擇矮抗植株；第三步：將矮抗植株連續(xù)自交直至不再發(fā)生性狀分離第三步：將矮抗植株連續(xù)自交直至不再發(fā)生性狀分離為止。為止。P DDRR ddrr F1 DdRr第4頁(yè)/共17頁(yè)第五頁(yè)，共18頁(yè)。F1:DdRrD_R_, D_rr , ddR_, ddrrF2連續(xù)自交直至連續(xù)自交直至到不再發(fā)生性到不再發(fā)生性狀分離為止?fàn)罘蛛x為止ddRR(矮抗矮抗) 像這樣顯性性狀是優(yōu)良性狀，采用雜交育種像這樣顯性性狀是優(yōu)良性狀，采用雜交育種必須連續(xù)必須連續(xù)(linx)(linx)自交自交4 45 5代后種子才相對(duì)較純代后種子才相對(duì)較純，育種年限至少，育種年限至少5

5、5年。年。第5頁(yè)/共17頁(yè)第六頁(yè)，共18頁(yè)。雜種優(yōu)勢(shì)：雜種優(yōu)勢(shì)： 是指基因型不同是指基因型不同(b tn)(b tn)的親本相互雜的親本相互雜交產(chǎn)生的雜種一代，在生長(zhǎng)勢(shì)、生活力、繁交產(chǎn)生的雜種一代，在生長(zhǎng)勢(shì)、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個(gè)親本的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢(shì)在狀上優(yōu)于兩個(gè)親本的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢(shì)在F1F1代代表現(xiàn)最明顯。例如：我國(guó)勞動(dòng)人民用馬（表現(xiàn)最明顯。例如：我國(guó)勞動(dòng)人民用馬（6464條染色體）和驢（條染色體）和驢（6262條染色體）雜交獲得體條染色體）雜交獲得體力強(qiáng)大，耐力好的雜種力強(qiáng)大，耐力好的雜種騾（騾（6363條染色體條

6、染色體）。）。 雜種優(yōu)勢(shì)主要利用雜種優(yōu)勢(shì)主要利用(lyng)(lyng)雜種雜種F1F1代的代的優(yōu)良性狀，并不要求遺傳上的穩(wěn)定。需年年優(yōu)良性狀，并不要求遺傳上的穩(wěn)定。需年年制種。如水稻和玉米的雜優(yōu)種，每年農(nóng)科站制種。如水稻和玉米的雜優(yōu)種，每年農(nóng)科站都有供應(yīng)。都有供應(yīng)。第6頁(yè)/共17頁(yè)第七頁(yè)，共18頁(yè)。三、誘變?nèi)?、誘變(yu (yu bin)bin)育種育種（1 1）概念：人工利用物理因素（如）概念：人工利用物理因素（如X X射線、射線、射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸酸、硫酸(li sun)(li sun)二乙酯等）來處理生物，二乙酯等）

7、來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。使生物發(fā)生基因突變。（2 2）優(yōu)點(diǎn)：能提高突變率，產(chǎn)生新基因；在較）優(yōu)點(diǎn)：能提高突變率，產(chǎn)生新基因；在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異(biny)(biny)類型。類型。（3 3）應(yīng)用）應(yīng)用農(nóng)作物新品種的培育農(nóng)作物新品種的培育，新品種具有抗病力強(qiáng)，新品種具有抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。如、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。如“黑農(nóng)五號(hào)黑農(nóng)五號(hào)”大大豆，產(chǎn)量提高了豆，產(chǎn)量提高了16%16%，含油量比原來提高了，含油量比原來提高了2.5%2.5%。第7頁(yè)/共17頁(yè)第八頁(yè)，共18頁(yè)。 誘變誘變(yu bin)(yu bin)育種除了采用常規(guī)的誘變育種除了

8、采用常規(guī)的誘變(yu bin)(yu bin)育種方法外，還采用太空育種。育種方法外，還采用太空育種。太空育種主要是利用返回式太空育種主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球能達(dá)到的高衛(wèi)星和高空氣球能達(dá)到的高空環(huán)境，通過強(qiáng)輻射空環(huán)境，通過強(qiáng)輻射(fsh)、微重力和高真空等條件使、微重力和高真空等條件使植物種子的基因發(fā)生基因突植物種子的基因發(fā)生基因突變的作物育種新技術(shù)。變的作物育種新技術(shù)。我國(guó)已培育成功我國(guó)已培育成功(chnggng)許多許多太空作物：太空作物：第8頁(yè)/共17頁(yè)第九頁(yè)，共18頁(yè)。太空太空(tikng)椒椒 普通普通椒椒第9頁(yè)/共17頁(yè)第十頁(yè)，共18頁(yè)。用于微生物育種：例如青霉素高產(chǎn)菌株的選

9、育。用于微生物育種：例如青霉素高產(chǎn)菌株的選育。19431943年從自然界分離出來的青霉菌只能年從自然界分離出來的青霉菌只能(zh nn)(zh nn)產(chǎn)生青霉素產(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)。后來人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行行X X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到已達(dá)到50000500006000060000單位單位/mL/mL。中間為青霉菌，周圍是細(xì)菌。中間為青霉菌，周圍是細(xì)菌。第10頁(yè)/共17頁(yè)第十一頁(yè)，共18頁(yè)。（4 4）局限性：誘變育種的方向）局限性

10、：誘變育種的方向(fngxing)(fngxing)難以掌難以掌握，誘變體難以集中多個(gè)理想性狀。握，誘變體難以集中多個(gè)理想性狀。（5 5）克服）克服(kf)(kf)方法：要想克服方法：要想克服(kf)(kf)這些這些局限性，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇局限性，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會(huì)。的機(jī)會(huì)。原因：基因突原因：基因突變是隨機(jī)變是隨機(jī)(su j)不定向的。不定向的。討論：怎樣克服？討論：怎樣克服？ 除了雜交育種和誘變育種之外我們前面還除了雜交育種和誘變育種之外我們前面還學(xué)過什么育種方式？學(xué)過什么育種方式？第11頁(yè)/共17頁(yè)第十二頁(yè)，共18頁(yè)。萌發(fā)的種子萌發(fā)的種子(zhng zi

11、)、幼苗、幼苗秋水仙素處理秋水仙素處理(chl)染色體加倍染色體加倍(ji bi)、不分離、不分離多倍體多倍體（1 1）方法）方法： 用用秋水仙素秋水仙素處理萌發(fā)的處理萌發(fā)的種子或幼苗種子或幼苗（2 2）原理：）原理：秋水仙素能秋水仙素能抑制紡錘體形成抑制紡錘體形成。人工誘導(dǎo)多倍體育種人工誘導(dǎo)多倍體育種:第12頁(yè)/共17頁(yè)第十三頁(yè)，共18頁(yè)。二倍體植株二倍體植株(zhzh)(zhzh)單倍體植株單倍體植株(zhzh)(zhzh)人工誘導(dǎo)人工誘導(dǎo)(yudo)(yudo)染色體染色體加倍加倍恢復(fù)成二倍體植株恢復(fù)成二倍體植株（純合體）（純合體）自交自交純合體純合體單倍體育種的過程：?jiǎn)伪扼w育種的過程：

12、花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)（秋水仙素或低溫處理幼苗）（秋水仙素或低溫處理幼苗）優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限；自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。明顯縮短育種年限；自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。AaBbAABB aaBB AAbb aabbAB aB Ab ab第13頁(yè)/共17頁(yè)第十四頁(yè)，共18頁(yè)。例如：有兩個(gè)純種小麥，一個(gè)是高稈（例如：有兩個(gè)純種小麥，一個(gè)是高稈（D D）能抗）能抗?。ú。═ T）；另一種是矮稈（）；另一種是矮稈（d d），易染銹?。ǎ兹句P?。╰)t)，如何培育如何培育(piy)(piy)成符合生產(chǎn)要求的新品種？成符合生產(chǎn)要求的新品種？如果進(jìn)行雜交育種如果進(jìn)行雜交育種(z jio y zh

13、n)需幾需幾年，如何進(jìn)行？年，如何進(jìn)行？P 高稈抗銹病高稈抗銹病(xibng)(DDTT) X 矮稈易染銹病矮稈易染銹病(xibng)（ddtt)F1 高稈抗銹病高稈抗銹病(DdTt) F2 高、抗高、抗 高、易染高、易染 矮稈抗銹病矮稈抗銹病 矮、易染矮、易染自自 交交 自自 交交 F3 矮稈抗銹病矮稈抗銹病(ddTT) DTDttddTddtt第14頁(yè)/共17頁(yè)第十五頁(yè)，共18頁(yè)。P 高稈抗銹病高稈抗銹病(xibng)(DDTT) 矮稈易染銹病矮稈易染銹病(xibng)（ddtt)F1 高稈抗銹病高稈抗銹病(xibng)(DdTt) 花粉(hufn)（DT、dT、Dt、dt) 花藥離花藥離

14、 體培養(yǎng)體培養(yǎng) 純種矮稈抗銹病純種矮稈抗銹病(ddTT ) 單倍體植株單倍體植株 （DT、dT、Dt、dt) 秋水仙秋水仙 素處理素處理 （染色體加倍）（染色體加倍）如果采用單倍體育種，則需幾年？如何進(jìn)行？如果采用單倍體育種，則需幾年？如何進(jìn)行？ 幾年時(shí)間？幾年時(shí)間？第15頁(yè)/共17頁(yè)第十六頁(yè)，共18頁(yè)。 雜交育種雜交育種 誘變育種誘變育種 單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種原原理理常常用用方方法法優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)缺缺點(diǎn)點(diǎn)基因基因(jyn)重組重組基因突變基因突變(j yn t bin)染色體變異染色體變異(biny)（成倍（成倍減少）減少）染色體變異（染色體變異（成倍增加）成倍增加）雜交雜交用

15、物理或化學(xué)用物理或化學(xué)方法處理生物方法處理生物花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)單倍體單倍體秋水仙秋水仙素處理素處理純種純種秋水仙素秋水仙素處理處理使位于不同個(gè)體使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上于一個(gè)個(gè)體上提高變異頻率，提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，加速育種進(jìn)程，有利變異少，需有利變異少，需大量處理供試材大量處理供試材料料明顯縮短育種年明顯縮短育種年限，育種時(shí)間較限，育種時(shí)間較短。短。技術(shù)復(fù)雜，需與雜交技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合育種配合各種器官大、各種器官大、營(yíng)養(yǎng)成分高、營(yíng)養(yǎng)成分高、抗性強(qiáng)抗性強(qiáng)與雜交育種配與雜交育種配合；獲得的新合；獲得的新品種發(fā)育延遲品種發(fā)育延遲育種時(shí)間最長(zhǎng)育種時(shí)間最長(zhǎng)第16頁(yè)/共17頁(yè)第十七頁(yè)，共18頁(yè)。No