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1、第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种 金色玉米的故乡古印第安 技术简单、容易操作 即只能利用生物在自然环境 条件下产生的有限变异,在已有 的性状组合中选育优良品种。 优点: 缺点:育种周期长,选择范围有限。 水稻高秆(D)对矮 秆(d)为显性,抗病(T )对不抗病(t)为显性 ,现有纯合的高秆抗病的 水稻(DDTT)和矮秆不抗 病的水稻(ddtt),如果 你是育种工作者,怎样才 能得到能稳定遗传的矮秆 抗病的优良品种? 将两个或多个品种的优良性状通过 交配集中在一起,再经过选择和培育, 获得新品种的方法。 一、杂交育种 现有纯合黑色短毛兔(BBEE)和白 色长毛兔(bbee
2、),两对基因独立遗传 。设计培育出能稳定遗传的黑色长毛 兔的育种方案。 1、原理: 基因重组 2、方法: 杂交自交选优自交 2).家畜、家禽的育种 1).农业生产的育种5、应用: 一、杂交育种 3、优点: “集优”,产生新的基因型。 4、缺点: 育种时间较长。 杂交水稻之父 袁隆平 农业生产:改良作物品质,提高农作物单位产量面积 。 “国家特等发明奖”、“首届国家最高科学技术奖”、 联合国“科学奖”、“沃尔夫奖”、“世界粮食奖”等。 2000年国家最高科学技术奖。 2004年十大感动中国人物之一。 2006年当选美国科学院院士。 2010年4月,荣登“2010中国心灵富豪榜首富榜”。 “要吃面
3、,种小偃” (小偃是抗病强、产量高的小麦) 小麦远缘杂交之父 李振声 借野草一些生命力 泌乳期可达305d,年 产乳量达6300kg以上 。 家畜、家禽的育种: 中国荷斯坦牛 荷斯坦弗里生牛 当地黄牛 杂交育种只能利用已有的基因重组 ,按需选择,并不能创造新的基因,杂 交后代会出现性状分离现象,育种进程 缓慢(一般需5-7年),过程繁琐。 杂交育种的局限性: 二、诱变育种 1、原理: 基因突变 2、方法: 物理因素,如:x射线、射线、紫外线,激光等。 化学因素,如:如亚硝酸、硫酸二乙酯等。 3、应用: 1).农作物育种 2).微生物育种 黑龙江省农业科学院用 辐射方法处理大豆,再通过 人工选择
4、培育成了黑农五号 等大豆品种,产量提高了16% ,含油量提高了2.5%。 农作物育种方面: 我国应用诱变育种已培育出100多种水稻 、小麦、玉米、大豆等优良品种。 如:用射线处理籼稻干种子,选出提早 成熟15天的新品种,丰产等性状仍旧保持下 来,而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。 资料 我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子,返 回地面后种植,培育出的水稻穗长粒大,亩产达 600kg,最高达750kg,蛋白质含量增加8%-20%, 生长期平均缩短10天。 太空物理环境 : 高真空 微重力 强辐射 资料 青霉素就是利用普通青霉菌,经过X射 线的照射,产生的有利突变型。 其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉 素等,经辐射处理的突变系,比原始品系 抗菌素产量增长几十倍到几百倍。 微生物育种: 优点:产生新基因,提高变异的频率,使后代 变异性状能较快稳定,加速育种进程。 缺点:有利个体不多,须大量处理供试材料 ,工作量大。 诱变育种的优缺点: 杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种 处 理 原 理 优 点 缺 点 杂交 辐射、射线 化学药剂 秋水仙素 花药离 体培养 基因重组 基因突变染色体变异 可以集中两 个亲体的优 良性状 育种年限缩短, 改良某些性状 果大,茎秆 粗,营养物 丰富 年限短, 易稳定 时间长 有利不多, 需大量处理 发育迟, 结实低 高度不育 ,弱小 三、各种育种方法的比较