雜交育種與誘變育種市賽一等獎(jiǎng)

雜交育種與誘變育種在日常生活中，我們?cè)趯?duì)南瓜留種時(shí)，一般會(huì)選擇什么樣的個(gè)體讓其成熟后留種？原創(chuàng)一、最早的育種方法：選擇育種玉米起源于美洲大陸，15世紀(jì)傳入歐洲，16世紀(jì)經(jīng)葡萄牙傳入中國(guó)，現(xiàn)在遍布全世界。遠(yuǎn)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(lái)他們把玉米奉為神靈，用做祭祀的玉米是在隔離條件下種植的，經(jīng)過(guò)精心管理和認(rèn)真選育，不僅果穗碩大、顆粒飽滿，而且品質(zhì)優(yōu)良，無(wú)任何雜粒，這樣就選育出了具有優(yōu)良性狀的玉米品種。防止劣質(zhì)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長(zhǎng)期選擇、汰劣留良約一萬(wàn)年前，浙江上山遺址炭化稻殼我們的祖先最先種植水稻選擇育種高產(chǎn)抗病籽粒不易脫淘汰不良性狀，選擇優(yōu)良性狀水稻產(chǎn)量低植株易感病籽粒易脫落浙江田螺山遺址（6000年前遺址）出土籽粒不易脫落的稻穗方法：通過(guò)長(zhǎng)期選擇，汰劣留良，培養(yǎng)出優(yōu)良品種。缺點(diǎn)：1·周期長(zhǎng)選擇育種生物學(xué)原理：利用生物的變異2·可以選擇的范圍有限（只能利用生物在自然環(huán)境條件下產(chǎn)生的有限變異和在已有的性狀中選育優(yōu)良品種）優(yōu)點(diǎn)：特點(diǎn)：技術(shù)簡(jiǎn)單，容易操作原創(chuàng)【問(wèn)題探討1】水稻的高桿性狀與高產(chǎn)性狀獨(dú)立遺傳。高桿（D）對(duì)矮桿（d）為顯性，高產(chǎn)（T）對(duì)低產(chǎn)（t）為顯性?，F(xiàn)有純合的高桿高產(chǎn)（DDTT）和矮桿低產(chǎn)（ddtt）的水稻。如果你是育種工作者，你應(yīng)該怎樣操作才能得到穩(wěn)定遺傳的矮桿高產(chǎn)的優(yōu)良品種（ddTT）？請(qǐng)參照教材，寫(xiě)出育種的過(guò)程的遺傳圖解，并用簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明？新育種方案原創(chuàng)Ｐ高桿高產(chǎn)水稻矮桿低產(chǎn)水稻Ｆ１高桿高產(chǎn)Ｆ２DDTTddttDdTt2/3ddTt高桿高產(chǎn)高桿低產(chǎn)矮桿高產(chǎn)矮桿低產(chǎn)ddTT矮桿高產(chǎn)1/3ddTTddTt矮桿高產(chǎn)ddTT矮抗矮桿高產(chǎn)矮桿低產(chǎn)ddTtddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)連續(xù)自交（一般5-6代）培育矮桿高產(chǎn)水稻每株嚴(yán)格自交，分株收集種子，第二年分塊種植，選擇不發(fā)生性狀分離分那塊留種即可。思考：純合度一般要在95%以上才能投放到大面積生產(chǎn)，算一算達(dá)到這一要求共需要幾年的時(shí)間？（該品種為一年生植物）思考2：對(duì)F2中矮稈抗病的個(gè)體能采用測(cè)交的方法來(lái)篩選出純合子進(jìn)一步留種嗎？Ｐ高桿高產(chǎn)水稻矮桿低產(chǎn)水稻Ｆ１高桿高產(chǎn)Ｆ２DDTTddttDdTt2/3ddTt高桿高產(chǎn)高桿低產(chǎn)矮桿高產(chǎn)矮桿低產(chǎn)ddTT矮桿高產(chǎn)1/3ddTTddTt矮桿高產(chǎn)ddttddtt測(cè)交ddTt性狀分離二、雜交育種定義：將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，在經(jīng)過(guò)選擇和培育，獲得新品種的方法原理：基因重組方法：雜交→自交→選優(yōu)自交優(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。缺點(diǎn)：育種所需時(shí)間較長(zhǎng)（自交選擇需五--六代,甚至十幾代思考3：用什么辦法能使育種的時(shí)間明顯縮短？請(qǐng)寫(xiě)出育種方案。PDDTT×ddttF1DdTt↓第1年↓×選育出需要的高產(chǎn)矮桿品種F2D_T_D_tt

ddT_ddtt第2年第3年×生長(zhǎng)ddTTF3減數(shù)分裂配子DTDtdTdt單倍體DTDtdTdt↓花藥離體培養(yǎng)↓秋水仙素第1年第2年第4年單倍體育種DDttddTTddtt純合體DDTT高產(chǎn)矮桿篩選思考4：經(jīng)試種測(cè)定，有矮桿高產(chǎn)的水稻中，ddTt的個(gè)體比ddTT的個(gè)體更高產(chǎn)。如何在較短時(shí)間內(nèi)培育出ddTt的雜種，請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路（結(jié)合遺傳圖解）Ｆ１高桿高產(chǎn)Ｆ２DDTTddttDdTt2/3ddTt高桿高產(chǎn)高桿低產(chǎn)矮桿高產(chǎn)矮桿低產(chǎn)1/3ddTTＰ高桿高產(chǎn)水稻矮桿低產(chǎn)水稻PDDTT×ddttF1DdTt↓F2配子DTDtdTdt單倍體DTDtdTdt↓花藥離體培養(yǎng)↓秋水仙素DDttddTTddtt純合體DDTT↓×↓ddTt矮桿高產(chǎn)矮桿高產(chǎn)矮桿低產(chǎn)ddTTddtt自交留種自交留種育雜種特別提醒：雜交育種與雜種優(yōu)勢(shì)的區(qū)別：①雜交育種是通過(guò)有性生殖，使不同的優(yōu)良性狀組合到后代的一個(gè)個(gè)體中，從而選育出優(yōu)良品種的方法。②雜種優(yōu)勢(shì)是指基因型不同的個(gè)體雜交產(chǎn)生的雜交一代，在適應(yīng)能力上優(yōu)于兩個(gè)親本的現(xiàn)象。也是一種雜交育種。優(yōu)點(diǎn)：利用雜種優(yōu)勢(shì)；缺點(diǎn)：需要年年制種（因?yàn)槠贩N為雜合子，再繼續(xù)留種會(huì)發(fā)生性狀分離而減產(chǎn)）。選育類型（1）培育隱性純合子品種：親本雜交后，在子二代直接可以選擇符合要求的個(gè)體。（2）培育顯性純合子品種：親本雜交后，在子二代后要連續(xù)自交或測(cè)交才能選擇出符合要求的個(gè)體。（3）培育雜合子品種：利用雜種優(yōu)勢(shì)，親本雜交后得到的種子（F1）即可。所以雜交育種并不一定要經(jīng)過(guò)連續(xù)自交的過(guò)程。白色長(zhǎng)毛狗黑色短毛狗AABBaabb白色長(zhǎng)毛AaBb白色長(zhǎng)毛AaBb白長(zhǎng)黑長(zhǎng)白短黑短aaBBaaBbaaBBaaBbaabbaabb黑長(zhǎng)黑短黑長(zhǎng)黑長(zhǎng)黑短測(cè)交ＰＦ１F3黑長(zhǎng)黑短雜交F1間交配選優(yōu)Ｆ２漢水丑生侯偉作品思考5：現(xiàn)有白色長(zhǎng)毛狗（AABBA）和黑色短毛狗（aabb），怎么培育出黑色長(zhǎng)毛狗？請(qǐng)寫(xiě)出育種方案。1、動(dòng)物雜交育種中純合子的獲得不能通過(guò)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。3動(dòng)物雜交育種不能運(yùn)用單倍體育種的方法來(lái)縮短時(shí)間，因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞的全能性受到限制。袁隆平的雜交水稻1999年：畝產(chǎn)800千克！2010年：畝產(chǎn)900千克！2011年：畝產(chǎn)9266千克！2016年：畝產(chǎn)153778千克！鹽堿地種植水稻海水稻袁老夢(mèng)想—稻下乘涼夢(mèng)水稻的莖稈像高粱一樣高，穗子像掃帚一樣大，稻谷像葡萄一樣結(jié)得一串串，我和我的助手們一塊在稻田里散步，在水稻下面乘涼。中國(guó)黃?！梁伤固古Ｖ袊?guó)荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛與我國(guó)黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達(dá)305天，年產(chǎn)乳量可達(dá)6300g以上，產(chǎn)奶量為世界奶牛之冠。家畜的育種育種時(shí)，可利用放射源處理浸泡后的水稻種子，誘發(fā)植株突變。再根據(jù)突變后的性狀和育種要求，對(duì)突變體進(jìn)行選擇以及鑒定。該方法可使變異頻率達(dá)到自然狀態(tài)下的1000倍。不過(guò)輻照稻種的缺陷也十分明顯，發(fā)生誘變的方向難以控制，隨機(jī)性巨大，同時(shí)產(chǎn)生的有利突變較少，大部分是劣變體。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是散彈槍打遠(yuǎn)靶，雖然子彈飛出去不少，能不能命中卻全看運(yùn)氣。三、誘變育種定義：利用物理因素（如射線，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：基因突變方法：優(yōu)點(diǎn)：提高基因突變頻率，加快育種進(jìn)程；大幅度改良某一性狀缺點(diǎn)：誘變育種的方向難以掌握，盲目性大；突變因?yàn)槎嗪ι倮?，獲得的有利變異少，工作量大物理、化學(xué)方法處理生物，再選擇符合要求的變異類型“黑農(nóng)五號(hào)”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(hào)”大豆品種，含油量比原來(lái)的品種提高了25%，大豆產(chǎn)量提高了16%。青霉菌高產(chǎn)菌株的選育1943年從自然界分離出來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來(lái)人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行射線、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(dá)到50000～60000單位/mL。1在下列幾種育種方法中，可以改變?cè)谢蚍肿咏Y(jié)