杂交育种与诱变育种

《杂交育种与诱变育种》由会员分享，可在线阅读，更多相关《杂交育种与诱变育种（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第一节 杂交育种与诱变育种设想你是一位玉米育种专 家，遇到这样的情况:品种A籽 粒多，但不抗黑粉病；品种B 籽粒少，但抗黑粉病。讨论：你用什么方法把两个品种 的优良性状结合在一起，又能 缺点去掉？黑粉病一古代人类的育种方式选择育种原理：利用生物的变异，通过长期选择，汰 劣留良，培养出优良品种。缺点：1周期长2可以选择的范围有限九十年代后期，美国学者布朗抛出“ 中国威胁论”，撰文说到下世纪30年代 ，中国人口将达到16亿，到时谁来养 活中国，谁来拯救由此引发的全球性 粮食短缺和动荡危机？袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪 一种变异的原理？年份197820002010种类普通水稻普通水稻 &杂交

2、水稻杂交水稻产量 (吨/每公顷）3.5单产达到 6.34 预计13.5中国于年提出超级杂交水稻培育计划。 推广应用杂交水稻所增产的稻谷每年可养活6000多万 人口。到2004年底止，杂交水稻在中国已累计推广约 3亿公顷，增产稻谷约4.5亿吨，成为中国解决粮食问 题的关键技术。 小麦高秆（小麦高秆（D D）对矮秆（）对矮秆（d d）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（T T）对不抗锈病（对不抗锈病（t t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（麦（DDTTDDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（ddttddtt），怎样才能），怎样才能得到矮秆抗病的优

3、良品种（得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTT）？）？想一想：锈病以下是杂交的育种参考方案：以下是杂交的育种参考方案： 高抗高抗 矮不抗矮不抗 高抗高抗DDTTddttDdTtddTt高抗 高不抗 矮抗 矮不抗ddTT矮抗ddTT ddTt矮抗ddTT矮抗矮抗 矮不抗ddTtddTT杂交自交选优自交F3选优思考：要培育出 一个能稳定遗传 的植物品种至少 要几年？试一试：动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫（ 假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEE） 和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（bbeebbee），你能否培育），你能否培育 出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBee）

4、？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）长毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫3 3长毛立耳 短毛折耳 BBEEbbee长毛立耳 BbEe长毛立耳 BbEe长立 长折 短立 短折 Bbee BBeeBBeeBbeebbeebbee长折 短折长折 长折 短折杂交F1间 交配选优测交 长折 短折动物杂交育种中纯合子的获得动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交不能通过逐代自交，而应改为测交。荷斯坦牛中国黄牛中国荷斯坦牛 荷斯坦牛与我国黄牛 杂交选育后逐渐形成 的优良种。泌乳期可 达305天，年产乳量 可达6300kg以上。杂交育种的优点很明显，但 实际操作中会遇到不少困难。请 从杂交后

5、代可能出现的各种类型 ，以及育种时间等方面，分析杂 交育种方法的不足。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，过程 繁琐。杂交育种不能创造新的基 因，并且所需时间要长，那有 没有能出现意想不到的结果， 并且需要时间相对要短的育种 方法呢？例2：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 。请回答：（1）水稻产生这种变异的来源是：产生变异的原因是：基因突变 各种宇宙射线和失重的作用，使基因的 分子结构发生改变

6、。 （2）这种方法育种的优点：能提高变异频率，加速育种进程，并能大 幅度改良某些性状 能引起基因突变的方法有三大类：物理方法有：化学方法有：紫外线、X射线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯等三、诱变育种概念：利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等） 或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生 基因突变。原理：基因突变 方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多的优良变异类型。缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利变异少，须大量处理实验材料。应用：太空作物的培育 、青霉菌的选育等。诱变育种的应用诱变育种的应用在作物方面，应用

7、诱变育种我国已培 育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优 良品种。1、用射线和其他诱变剂处理大豆，培育成 了“黑农五号”等新品种。这品种含有改 变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下 可提高产量16%，含油量提高2.5。2、诱变育种除了采用常规的诱变育种方 法外，还采用太空育种。太空育种主要是利用返回 式卫星和高空气球能达到 的高空环境，通过强辐射 、微重力和高真空等条件 使植物种子的基因发生基 因突变的作物育种新技术 。我国已培育成功 许多太空作物：太空南瓜太空黄瓜太空椒 普通椒3、用于微生物育种：例如青霉素的 选育。1943年从自然界分离出来的 青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。 后来人

8、们对青霉菌多次进行X射线、 紫外线照射以及综合处理，培育成 了青霉素高产菌株，目前青霉素的 产量已达到5000060000单位/mL。与杂交育种相比，诱变育 种有什么优点？联系基因突变 的特点，谈谈诱变育种的局限 性。要克服这些局限性，可采 取什么办法？优点：提高变异的频率，加速育种 进程。大幅度地改良某些性状。缺点：难以控制突变方向，无法将 多个优良性状组合，有利性状比较 少，需要大量处理实验材料。办法：扩大诱变后代的群体，增加 选择机会。练习 :请写出下面各项培育方法：（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法 是 。（2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的

9、新菌种， 所用方法是 。（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面 ，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理 本质上属于 。（5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种， 培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期 早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种 诱变育种 多倍体育种 诱变育种 杂交育种 诱变育种杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原 理常 用 方 法优 点缺 点基因重组基因突变染色体变异（ 成倍减少）染色体变异（ 成倍增加）杂

10、交用物理或化学 方法处理生物花药离体培养 单倍体秋 水仙素处理 纯种秋水仙素 处理使位于不同个 体的优良性状 集中于一个个 体上提高变异频率 加速育种进程有利变异少， 需大量处理供 试材料明显缩短育种 年限，育种时 间较短。技术复杂，需与 杂交育种配合各种器官大、 营养成分高、 抗性强与杂交育种 配合；获得 的新品种发 育延迟育种时间最长例1：现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B 品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。3 对等位基因分别位于3对同源染色体上，并且分别控制叶 形、花色和果形3对性状。请回答：（1）如何运用杂交育种方法利用以上3个品种获得基因型 为

11、aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）（1）A和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得 到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd 的种子，该种子可长成aabbdd植株 （2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为 aabbdd的植株最少需要多少年？4年结合上述几个实例，请总结出 杂交育种的优点和缺点？1、杂交育种所依据的原理是什么A.基因突变 B.基因自由组合C.染色体交叉互换 D.染色体变异2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的另 一个结果是获得A.纯种 B.杂种表现的优势C.基因突变 D.染色体变异3、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因 分子结构的育

12、种方法是A.杂交育种 B.诱变育种C.单倍体育种 D.多倍体育种4、现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良 某些农作物的原有性状，其原因是：A.提高了后代的出苗率B.产生的突变全部是有利的C.提高了后代的稳定性D.能提高突变率以供育种选择5、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物 质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属于A.单倍体育种 B.多倍体育种 C.诱变育种 D.杂交育种6、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的 农药后，约98的甲虫死了，约2的甲虫生存 下来，生存下来的原因是A.有基因突变产生的抗药性个体存在B.以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力C.约有2的甲虫未吃到沾有农药的叶子

13、D.生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体7、通过诱变育种培育的是 A.三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株 C.二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦8、大麻是雌雄异株植物，体细胞中有20条染色 体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋 水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是A.18XX B. 18XY C. 20XX D.18XX或XY9、根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种 方法是A.杂交育种 B.多倍体育种 C.单倍体育种 D.诱变育种袁隆平 一个属于中国也属于世界的名字 他发起的“第二次绿色革命”给整个人类带来了福音。袁隆平:农学家、杂交水稻 育种专家。1995年当选为 中国工程院院士。袁

14、隆平的性格贡献 如今，我国大江南北的农田普遍种 上了袁隆平研制的杂交水稻。杂交水稻 的大面积推广应用，为我国粮食增产发 挥了重要作用。杂交水稻被世界誉为中 华民族的“第五大发明” 。 袁隆平的杂交水稻引起了世界的关 注，许多国家的专家到中国来取经，印 度、越南等20多个国家和地区还引种了 杂交水稻。袁隆平的努力，也为解决世 界粮食短缺问题作出了贡献。 一,日本三得利公司利用移植的基因 和三色紫罗兰中的蓝色色素合成培植出 了世界上第一株蓝色玫瑰。 玫瑰的栽培历史可以追溯到5000 年前，但通过色素呈现出蓝色的玫瑰却 从来没有出现过。这是因为玫瑰花的基 因功能缺陷，没有生成翠雀花素所需的 酶“黄酮

15、类化合物35-氢氧化酶” ，因此蓝玫瑰被认为是不可能的。 三得利公司从蓝色三叶草中提取制 造蓝色色素的基因，然后注入到玫瑰中 ，使玫瑰的基因重组。以新开发玫瑰为 杂交母体，有望使玫瑰的花色更加绚丽 多彩。 二，玫瑰还可以通过基因食用。食 用玫瑰为蔷薇科蔷薇属，原产中国。目 前，不仅中国广泛栽培，日本、朝鲜及 欧美各国也有大量栽培 。在保加利亚， 玫瑰花还被作为国花，象征着勤劳和智 慧。骡是公驴与母马杂交所产生的 后代。公马与母驴杂交的后代叫骡 。至少在3000年前，在亚洲某些 地区人们已经用骡来驮运物品了， 现在世界上许多地区仍在使用骡来 干重活儿。骡能吃苦耐劳，可以在马、驴 等牲畜不能承担其艰苦的条件下工 作。骡的高度、皮毛