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1、杂交育种与诱变育种,资料1： 玉米起源于美洲大陆，15世纪传入欧洲，16世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。,请分析古印第安人培育玉米的方法所隐含的遗传学原理及其优缺点。 （1）古印第安人培育玉米的方法称为 （2）这里的“选择”的含义是 （3）“用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的” 其中“隔离”作用是 （4）选择育种的优点是 （5）现代育种工作是否运用选择育种的“汰
2、劣留良”这一措施？,选择育种,汰劣留良,防止劣质玉米与选择的具有优 良性状的玉米杂交，使优良性 状得到不断的积累。,选择范围有限，育种周期长。,技术简单、容易操作。,缺点：,小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？,例1：植物的杂交育种方法,一、杂交育种,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,ddTT,杂交,F3,思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品
3、种一般需要几代？,连续自交，直至不出现性状分离为止。,5-6代,植物杂交育种的方法：,纯种,例2：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,BBee,Bbee,bbee,bbee,长折,短折,长折,长折,短折,杂交,F3,长折,短折,思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种一般需要几代？,3代,！,注意,1、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。 2、比植物杂交育种所需年限短。,1.什么叫杂交育
4、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。,2、杂交育种依据的遗传学原理是什么？,基因重组,3、常用的方法是什么？,4、杂交育种有什么优点？,将不同个体的优良性状集中到一个个体上,5、你能举出我国在杂交育种方面的成就?,结合上述几个实例，请总结出有关杂交育种以下问题？,我国科学家袁隆平多年来一直致力于杂交水稻的研究，取得了骄人的成绩。我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。水稻产量从原来的每公顷4500多千克增加到7500千克。从1976年到1998年，累计增产粮食3.5亿吨，平均每年多解决约6000万人的粮食问题。近年来，全国杂交水稻年种植面积24亿亩
5、左右，全中国年增产的稻谷可以养活7000多万人口。7000万意味着什么？每个人都能掂出其中分量。,九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”，撰文说到下世纪年代，中国人口将达到亿，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？,袁隆平向世界宣布：“中国完全能解决自己的吃饭问题，中国还能帮助世界人民解决吃饭问题”。,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
6、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。,中国黄牛,中国荷斯坦牛,荷斯坦牛,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，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？,资料2：航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望变成了现实。自1987年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了11次航天育种搭载试验，试验品种达1200多种。 航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（103克10
7、6克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变。 据统计，航天育种变异率达4以上，株高变异为40cm30cm，果重变异达70100（蔬菜），生育期变异为3天10天。,白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲种子 442粒，培育出太空莲3号等新品 种，亩产达120千克，比原品种提高88，平均粒重 22克，最大为33克（原品种平均粒重 为1.1克），超过出口莲子标准。,1 、太空莲3号中有没有产生新基因？ 2、诱发基因突变的条件有哪些？ 3、诱变育种有哪些优点？ 4、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？,有新基因产生,微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高
8、真空,可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。,物理因素、化学因素和生物因素,神舟六号,太空船把2000颗南瓜种子带上了太空，这些种子在宇宙里经过了综合射线的作用，回到地面后，经培育只有很少一部分能够发育成我们需要的优良性状，而大部分种子没有发育或并不是我们希望得到的优良性状。科研人员经过3个月的种植，长出150公斤各种颜色的大南瓜。,微生物 青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的抗生素。但产量只有20单位/mL。后来，人们对青霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前
9、产量已经可以达到50 000单位/mL60 000单位/mL。,1、请你给诱变育种下一个合理的定义。,利用物理因素（如射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。,2、依据什么原理?,基因突变,3、常用的方法有哪些？,辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种,中国首批太空实验育种动物诞生,诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。,诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。,要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。,通过基因重组，把两个亲本的优良性状组合在同一个后代中，从
10、而产生符合要求的新类型,用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型,抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞,诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合子,杂交,辐射诱变，激光诱变，空间技术育种,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,花药离体培养,提高育种频率，加速育种过程，或大幅度改良某些品种,将不同个体的优良性状，集中于一个个体上,抗病植株的 育成,自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限（2年）,器官较大，营养物质含量高,发育延迟，结实率低,有利变异少，需大量处理实验材料,时间长，需及时发现优良品种,三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦,青霉素经射线、紫外线照射以
11、及综合处理，培育出青霉素产量很高的菌株,小麦高茎（易倒伏）抗锈病的纯种与矮茎（抗倒伏）易染锈病的纯种进行杂交，培育出矮茎抗锈病小麦品种,高度不育，方法复杂，成活率低,这些题你会做吗？,1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是： 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。 答 ,B,2.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种方法是： A、杂交育种 B、诱变育种 C、单倍体育种 D、多倍体育种 答案： 3.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 答案： ,B,D,4.60Co是典型的放射源，可用于作物诱变育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。 射线处理后主要引起，从而产生可遗传的变异。除射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还有、和。,答案：基因突变；x射线；紫外线；激光,
