雜交育種和有變育種

雜交育種和有變育種第一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三袁隆平培養(yǎng)雜交水稻過程中，他利用了哪一種變異的原理？第二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三小麥高稈（D）對(duì)矮稈（d）為顯性，抗銹?。═）對(duì)不抗銹?。╰）為顯性，現(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），如果你是袁隆平，怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？想一想：植物雜交育種的方法第三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三以下是雜交的育種參考方案：Ｐ高抗矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt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)思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年？第四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三試一試：動(dòng)物的雜交育種方法假設(shè)現(xiàn)有長(zhǎng)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(zhǎng)毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）長(zhǎng)毛折耳貓短毛折耳貓長(zhǎng)毛立耳貓第五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三長(zhǎng)毛立耳短毛折耳BBEEbbee長(zhǎng)毛立耳BbEe長(zhǎng)毛立耳BbEe長(zhǎng)立長(zhǎng)折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長(zhǎng)折短折長(zhǎng)折長(zhǎng)折短折雜交F1間交配選優(yōu)測(cè)交ＰＦ１Ｆ２F3長(zhǎng)折短折思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的動(dòng)物品種至少要幾年？第六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三！注意1、動(dòng)物雜交育種中純合子的獲得不能通過逐代自交，而應(yīng)改為測(cè)交。2、比植物雜交育種所需年限短。第七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三例1：現(xiàn)有3個(gè)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(duì)等位基因分別位于3對(duì)同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對(duì)性狀。請(qǐng)回答：（1）如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上3個(gè)品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字簡(jiǎn)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(zhǎng)成aabbdd植株

（2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要多少年？4年結(jié)合上述幾個(gè)實(shí)例，請(qǐng)總結(jié)出雜交育種的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？第八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、雜交育種原理：

基因重組方法：

優(yōu)點(diǎn)：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“集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。應(yīng)用：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

雜交→自交→選優(yōu)自交第九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時(shí)間要長(zhǎng)，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，并且需要時(shí)間相對(duì)要短的育種方法呢？缺點(diǎn)：1、只能利用已有基因的重組，并不能產(chǎn)生新的基因；

2、雜交進(jìn)程緩慢，過程繁瑣，育種時(shí)間長(zhǎng)；3、只能進(jìn)行本物種或親緣關(guān)系較近的物種雜交，不能克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙。

第十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、誘變育種——太空育種空間生命科學(xué)：高真空(10—8pa)微重力(10—4g)強(qiáng)輻射第十一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、誘變育種——太空育種第十二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、誘變育種

利用物理因素（如X射線，紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變。原理：基因突變第十三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、誘變育種：例子醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的青霉素就是利用普通青霉菌，經(jīng)過X射線的照射，產(chǎn)生的有利突變型。還有醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的其他抗菌素如鏈霉素、地霉素、金霉素等，經(jīng)輻射處理的突變系，比原始品系抗菌素產(chǎn)量增長(zhǎng)幾十倍到幾百倍，促進(jìn)和提高了抗菌素的生產(chǎn)。在作物方面，應(yīng)用誘變育種我國(guó)已培育出100多種水稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。例如用射線處理水稻干種子，選出提早成熟15天的新品種，豐產(chǎn)等性狀仍舊保持下來(lái)，而且米粒中的蛋白質(zhì)的含量提高很多。又如用射線和其他誘變劑處理大豆，培育出一種新品種。這品種含有改變了的酶系，在同樣的施肥和管理?xiàng)l件下可提高產(chǎn)量16%。第十四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、誘變育種原理：

基因突變

方法：

物理方法(紫外線、α射線、失重等)或化學(xué)方法(亞硝酸、硫酸二乙酯等)處理生物，再選擇符合要求的變異類型

應(yīng)用:太空辣椒的培育、青霉菌的選育等第十五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三優(yōu)點(diǎn)：1、提高突變的頻率；2、能產(chǎn)生新的基因，大幅度地改良某些性狀；3、較短時(shí)間內(nèi)能獲得穩(wěn)定遺傳的個(gè)體（縮短育種時(shí)間）。二、誘變育種缺點(diǎn)：1、難以控制突變方向，具有一定的盲目性；2、有利個(gè)體不多，需要大量的處理生物材料，再進(jìn)行選培養(yǎng)。第十六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三例2：我國(guó)運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長(zhǎng)粒大，畝產(chǎn)達(dá)600kg，最高達(dá)750kg，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長(zhǎng)期平均縮短10天。請(qǐng)回答：（1）水稻產(chǎn)生這種變異的來(lái)源是_______，產(chǎn)生變異的原因是________。基因突變

各種宇宙射線和失重的作用，使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

（2）這種方法育種的優(yōu)點(diǎn)有__________。能提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，并能大幅度改良某些性狀

第十七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三練習(xí)：人工誘變區(qū)別于自然誘變的突出特點(diǎn)是（）A、產(chǎn)生的有利變異多，有利于培育新品種B、使變異的頻率提高C、可人工控制變異方向來(lái)培育新品種D、產(chǎn)生的不利變異多對(duì)生物進(jìn)化意義最大的變異是（）A、基因突變B、基因的交叉互換C、染色體變異D、基因重組BA第十八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、多倍體育種

在育種過程中，人們用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，發(fā)育為多倍體植株，得到多倍體品種。

優(yōu)點(diǎn)：種子與果實(shí)大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高。缺點(diǎn)：發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低；

適用于植物，在動(dòng)物中難于開展。第十九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、多倍體育種例3：秋水仙素處理萌發(fā)的幼苗時(shí)，可以誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生，秋水仙素的作是

。三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，因?yàn)槌墒旎ǚ劬哂械纳彼崦赶担ù偈购铣缮L(zhǎng)素），通過授粉為其子房的發(fā)育提供

。三倍體植株不能進(jìn)行減數(shù)分裂的原因是由于卵原細(xì)胞3個(gè)染色體組（3N=33），減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)

，從而不能正常產(chǎn)生卵細(xì)胞。由此可以獲得的是

倍體果實(shí)，但是沒有種子的。抑制紡錘體的形成

生長(zhǎng)素

紊亂

三

無(wú)子西瓜

第二十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、單倍體育種

采用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株，再人工誘導(dǎo)染色體加倍（常用秋水仙素），獲取自交不發(fā)生性狀分離的穩(wěn)定遺傳的純系品種。優(yōu)點(diǎn)：縮短育種年限；獲得優(yōu)良純種。缺點(diǎn)：但方法復(fù)雜，成活率較低。第二十一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、單倍體育種例4：已知小麥的高稈(D)對(duì)矮稈(d)為顯性，抗銹病(T)對(duì)易感銹病(t)為顯性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)在有高稈抗銹病、高稈易感銹病、矮稈易感銹病的三個(gè)純系品種，如何快速獲取雙優(yōu)新品種矮稈抗銹病？

(DDTT)(DDtt)(ddtt)(ddTT)第二十二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三（親本）F1F2（分離）選擇F3（分離）選擇雜交育種F4（穩(wěn)定品種）新品種單倍體植株純合二倍體純合二倍體種子長(zhǎng)出的植株（選擇與鑒定）單倍體育種花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理？？？第二十三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三你知道它們的育種方式嗎？？高產(chǎn)量的青霉菌株神奇的“太空椒”無(wú)籽西瓜無(wú)芒抗病的水稻誘變育種誘變育種多倍體育種雜交育種第二十四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

雜交育種誘變育種

多倍體育種單倍體育種處理

原理優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)五、比較各種育種的方法第二十五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三

雜交育種誘變育種

多倍體育種單倍體育種處理

原理

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)雜交輻射、射線化學(xué)藥劑秋水仙素花藥離體培養(yǎng)基因重組基因突變?nèi)旧w變異可以集中兩個(gè)親體的優(yōu)良性狀育種年限縮短，改良某些性狀果大，莖稈粗，營(yíng)養(yǎng)物豐富年限短，易穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)有利不多，需大量處理發(fā)育遲，結(jié)實(shí)低高度不育，弱小第二十六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種處理雜交用射線、激光、化學(xué)藥品等處理生物用秋水仙素處理種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)原理通過基因重組把兩親本的優(yōu)良性狀組合在同一后代中用人工方法誘發(fā)基因突變，產(chǎn)生新性狀，創(chuàng)造新品種或新類型抑制細(xì)胞分裂中紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍后不能形成兩個(gè)細(xì)胞誘導(dǎo)花粉直接發(fā)育成植株，再用秋水仙素加倍成純合體特點(diǎn)方法簡(jiǎn)便，但需較長(zhǎng)年限方可獲得純合體加速育種的進(jìn)程，大幅改良某些性狀，但突變后有利個(gè)體往往不多器官大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低縮短育種年限，但方法復(fù)雜，成活率較低舉例高桿抗病與矮桿不抗病小麥雜交產(chǎn)生矮桿抗病品種高產(chǎn)量青霉素菌株的育成三倍體西瓜、八倍體小黑麥抗病植株的育成第二十七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三目前培育良種有多種途徑。其一是具有不同優(yōu)點(diǎn)的親本雜交，從其后代中選擇理想的變異類型，變異來(lái)源于_________,選育過程中性狀的遺傳遵循______、_______等定律。其二是通過射線處理，改變已有品種的個(gè)別重要性狀，變異來(lái)源于_________,實(shí)質(zhì)是細(xì)胞的DNA分子上的堿基發(fā)生改變。其三是改變?nèi)旧w數(shù)目，如用秋水仙素處理植物的分生組織，經(jīng)過培育和選擇能得到_________植株?；蛑亟M基因分離自由組合基因突變多倍體第二十八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三育種的方法有多種，各有各的優(yōu)點(diǎn)，我們要合理的有機(jī)結(jié)合各種方法，高效的達(dá)到各種目的。例6：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？四、靈活創(chuàng)新、實(shí)際應(yīng)用第二十九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三人工誘變+單倍體育種早熟品種(aa)花藥離體培養(yǎng)

當(dāng)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(shí)間：第三十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三例7：下圖表示以某種農(nóng)作物（1）和（2）兩個(gè)品種為基礎(chǔ)，培育出（4）、（5）、（6）、（7）四個(gè)品種的過程。指出下圖中有關(guān)過程的名稱：第三十一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三例8：下圖是用某種作物的兩個(gè)品種①和②分別培育出④、⑤、⑥品種的示意圖，試分析回答：①AABBEAb------------④

D③AaBbFAabb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步驟分別是

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是