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1、重达300斤的 太空南瓜,第一节 杂交育种和诱变育种,第6章,最早的育种方法：,选择育种的优点：技术简单、容易操作缺点： 选择范围有限，育种周期长,选择育种,阅读P98,设想：每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，而且不同的优良性状存在于不同的品种中。人们一直设想如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，创造出自然条件下没有的新性状组合，突破选择育种的局限，培育出具有优良性状组合的新品种。,选择育种的局限性是：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。,已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对易染锈病（t）为显性，两对
2、性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？,试一试：植物杂交育种的方法,以下是杂交的育种参考方案：, 高抗 矮不抗, 高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗D_T_ D_tt ddtt,ddTT,矮抗 矮不抗,ddTt,ddTT,杂交,F3,思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？,第一年,在植物杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种进程。,选育出需要的矮抗品种,杂交育种,ddTT,F3,单倍体育种,高杆抗病 矮杆易感病,F1,花药离体培养,单倍体植株幼苗,
3、正常植株,选择,符合要求的品种,秋水仙素处理幼苗,DDTT X,ddtt,DdTt,1DT : 1Dt : 1dT : 1dt,1DDTT：1DDtt：1ddTT：1ddtt,ddTT 矮抗,单倍体育种方法,依据原理：,染色体变异,育种年限：2年,5、缺点：,杂交自交选优自交（测交）,一、杂交育种,能集中位于不同品种中的优良性状。即“集优”,能产生新的基因型。,杂交育种是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。,基因重组,3、方法：,1、概念：,2、原理：,4、优点：,课本P99,杂种优势,杂种优势是生物界普遍存在的现象。 指基因型不同的亲本个体相互杂
4、交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。,例：骡（体力强大，耐力好）,他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师的时候,已经具有颠覆世界权威的胆识;当他名满天下的时候,却仍然只是专注于田畴,淡泊名利,一介农夫,播撒智慧,收获富足。他毕生的梦想,就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪,最是风流袁隆平。,试一试：动物的杂交育种方法,假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）,长毛折耳猫,短毛折耳猫,长毛立耳猫,长立 长折 短立 短折,Bbee,BBee,B
5、Bee,Bbee,bbee,bbee,长折,短折,长折,长折,短折,杂交,F3,长折,短折,思考：要获得能稳定遗传的长毛折耳应做怎样处理？,！,注意,1、动物杂交育种中纯合子的获得不用通过逐代自交，可改为测交。 2、比植物杂交育种所需年限短。,长毛折耳猫,6. 应用,(1)在农业生产中： 改良作物品质，提高 农作物单位面积产量,杂交水稻：从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决600万人的粮食问题。,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30天，年产乳量可达6300kg以上。,中国荷斯坦牛,（2）在家畜、家禽育种中
6、的应用,思考与讨论,有没有能出现意想不到的结果，产生新基因的育种方法呢？,杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型，以及育种时间等方面，分析比较杂交育种方法的不足。,杂交育种只能利用已有基因的重组，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。,课本P99,如果要培育出新的基因和新的 性状，应该怎样做？,？,诱变育种,二、诱变育种,能提高突变率，产生新基因和新的性状，加速育种进程。在较短时间内获得更多的符合人类需要的优良变异类型。,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
7、发生基因突变。,基因突变,3、方法：,1、概念：,2、原理：,4、优点：,物理、化学方法处理生物，再选择符合要求的变异类型,太空黄瓜,太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比,基因突变的应用:,农作物新品种的培育 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。,“黑农五号”大豆,黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5%，大豆产量提高了16%。,5.应用,农作物新品种
8、的培育 用于微生物育种,青霉菌高产菌株的选育,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。,联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？,不足：诱变育种的方向难以掌握，有利变异少，诱变体难以集中多个理想性状。 克服：可以扩大诱变后代的群体（大量处理实验材料），增加选择的机会。,课本P100,思考与讨论,原因：基因突变是随机不定向的。,育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到各
9、种目的。,如果水稻的某迟熟（AA)品种,那么我们有什么好办法快速的得到早熟（aa）品种？,灵活创新、实际应用,人工诱变 + 单倍体育种,早熟品种(aa),当年就可以培育出优良新品种！,迟熟品种 (AA),杂合子 (Aa),幼苗 （A）,幼苗 （a）,迟熟品种(AA),时间：,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 植株弱小,育种技术的不断完善与发展的动力和原因是超越已有技术的局限性。
10、育种学家将如何突破“不能实行种间的基因交流”这一育种技术的局限呢？,选择育种,杂交育种,诱变育种,特点：在自然产生的变异中选择 局限：不能把位于两个品种的优良性 状集于一身,主要优点：有目的地把位于两个品种的优良性状集于一身 局限：不能产生新的基因,主要优点：能产生新基因 局限：该方法具有一定的盲目性,均不能实行种间的基因交流,总结：,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
11、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,1、 下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、品种的示意图，试分析回答： AABB E Ab - D AaBb F AAbb- aabb G AAaaBBbb- （1）用和培育所采用的D和F步骤分别是 和 。其应用的遗传学原理是 。 （2）用培育所采用的E和H步骤分别是 和 。 其应用的遗传学原理是 。 （3）用培育所采用的G步骤是 。其遗传学原理是 。 (4)由培育所用的育种方法是,H,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素处理幼苗,染色体变异,秋水仙素处理幼苗,染色体变异,小展身手,Aabb,诱变育种,
