高中生物 6.1杂交育种与诱变育种课件33

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1、 春种一粒粟，秋收万颗子。春种一粒粟，秋收万颗子。 四海无闲田，农夫犹四海无闲田，农夫犹饿死饿死。 悯农悯农唐唐李绅李绅杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种第第1节节最早的育种方法：最早的育种方法：选择育种的优点：选择育种的优点：技术简单、容易操作技术简单、容易操作缺点：缺点：选择范围有限选择范围有限，育种周期长（育种周期长（教教材上找到材上找到） 选择育种选择育种 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。

2、观察图观察图6-1，设高，低产由，设高，低产由A，a控制；控制；不抗病，抗病由不抗病，抗病由B，b控制：控制：1.教材上写出各个体基因型教材上写出各个体基因型(提示：亲提示：亲代小麦是纯种并是自花授粉）代小麦是纯种并是自花授粉）2.杂种第一代，第二代的高抗品种杂种第一代，第二代的高抗品种能稳定遗传吗？为什么？能稳定遗传吗？为什么？不能；因为不全是纯种不能；因为不全是纯种,后代会性状分离后代会性状分离3获得稳定的高抗品种一般需要多少年？获得稳定的高抗品种一般需要多少年？7年左右年左右植物杂交育种的方法植物杂交育种的方法一、杂交育种1概念：读一遍2 2方法（步骤）？方法（步骤）？方法（步骤）？方法

3、（步骤）？杂交杂交自交自交选择选择3 3育种原理？育种原理？育种原理？育种原理？基因重组基因重组基因重组基因重组4 4优点？优点？优点？优点？“集优集优”5缺点？（缺点？（P99思考讨论）思考讨论）（1）过程繁琐，）过程繁琐，育种时间育种时间较较长长；（2）只能利用已有基因的重组，并）只能利用已有基因的重组，并不能不能产生产生新的基因新的基因；（3）只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交，）只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交，不能不能克服克服远源杂交远源杂交不亲和不亲和的的障碍。障碍。试一试：动物的杂交育种方法试一试：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（假设现有长毛立

4、耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEEBBEEBBEE）和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee），你能否培育），你能否培育），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（出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBeeBBeeBBee）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立

5、长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F1间间交配交配选择选择测交测交 F3长折长折 短折短折1 1、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不能通过逐代通过逐代自交自交，而应改为，而应改为测交测交。2 2、比植物比植物杂交育种所需杂交育种所需年限短年限短。赤峰万寿菊赤峰万寿菊白白山山羊羊和和波波尔尔山山羊羊杂杂交交品品种种 欧欧亚种及欧美杂交葡萄亚种及欧美杂交葡萄 中国黄牛中国黄牛中中国国荷荷斯斯坦坦牛牛荷斯坦牛荷斯坦牛杂交育种不能杂交育种不能创造新的基因创造新的基因，并且所，并且所

6、需需时间要长时间要长，那有没有能出现意想不，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到的结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？育种方法呢？二、诱变育种（太空育种）二、诱变育种（太空育种）太空青茄大过小孩头太空青茄大过小孩头 1概念：概念：2方法？方法？3原理？原理？基因突变基因突变p100思考与讨论思考与讨论4优点？优点？（1）提高变异的频率，）提高变异的频率，加速育加速育种进程。种进程。（2）大幅度地改良大幅度地改良某些某些性状。性状。5缺点？缺点？有利变异少，难以控制突变方向。有利变异少，难以控制突变方向。二、诱变育种二、诱变育种奇怪的奇怪的“太空椒太空椒”太空育种花卉仙客来

7、太空育种花卉仙客来三、多倍体育种三、多倍体育种 在育种过程中，人们用在育种过程中，人们用秋水仙素秋水仙素处理处理萌发萌发的种子或幼苗的种子或幼苗从而使从而使细胞内染色体数目加倍细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，发育为多倍体植株，得到多倍体品种。裂，发育为多倍体植株，得到多倍体品种。 优点优点：种子与果实大，营养物质含量高。：种子与果实大，营养物质含量高。缺点缺点：发育延迟，结实率低；：发育延迟，结实率低；适用于植物，在动物中难于开展。适用于植物，在动物中难于开展。三、多倍体育种三、多倍体育种l例例3：秋水仙素处理萌发的幼苗

8、时，秋水仙素处理萌发的幼苗时，可以诱导多倍体的产生，秋水仙素的可以诱导多倍体的产生，秋水仙素的作用是作用是 。l三倍体植株需要授以二倍体的成熟三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，因为成熟花粉具有的色氨酸酶花粉，因为成熟花粉具有的色氨酸酶系（促使合成生长素），通过授粉为系（促使合成生长素），通过授粉为其子房的发育提供其子房的发育提供 。l三倍体植株不能进行减数分裂的原三倍体植株不能进行减数分裂的原因是由于卵原细胞因是由于卵原细胞3 3个染色体组个染色体组（3N=333N=33），减数分裂时同源染色体联），减数分裂时同源染色体联会会 ，从而不能正常产生卵细，从而不能正常产生卵细胞。由此可以获得的是

9、胞。由此可以获得的是 倍体果实，倍体果实，但是没有种子的但是没有种子的 。抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成 生长素生长素紊乱紊乱 三三 无子西瓜无子西瓜 四、单倍体育种四、单倍体育种 采用采用花药离体培养花药离体培养的方法获得单倍体植的方法获得单倍体植株，再株，再人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍（常用秋水仙素（常用秋水仙素），获取自交不发生性状分离的稳定遗传的纯，获取自交不发生性状分离的稳定遗传的纯系品种。系品种。优点：缩短育种年限优点：缩短育种年限 ；获得优良纯种。；获得优良纯种。缺点：但方法复杂，成活率较低。缺点：但方法复杂，成活率较低。四、单倍体育种四、单倍体育种例例4：已知小麦的高

10、秆已知小麦的高秆(D)(D)对矮秆对矮秆(d)(d)为显性，抗锈病为显性，抗锈病(T)(T)对易感锈病对易感锈病(t)(t)为显性，两对性状独立遗传。现在为显性，两对性状独立遗传。现在有高秆抗锈病有高秆抗锈病 、高秆易感锈病、高秆易感锈病 、矮秆、矮秆易感锈病易感锈病 的三个纯系品种，如何的三个纯系品种，如何快速获取快速获取双双优新品种矮秆抗锈病优新品种矮秆抗锈病 ？ (DDTT)(DDtt)(ddtt)(ddTT)杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育多倍体育种种单倍体育单倍体育种种处处理理原原理理优优点点缺缺点点杂交杂交辐射、射线辐射、射线化学药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素花药离花药离体培

11、养体培养基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异可以集中两可以集中两个亲体的优个亲体的优良性状良性状育种年限缩短，育种年限缩短，改良某些性状改良某些性状果大，茎秆果大，茎秆粗，营养物粗，营养物丰富丰富年限短，年限短，易稳定易稳定时间长时间长有利不多，有利不多，需大量处理需大量处理发育迟，发育迟，结实低结实低高度不育，高度不育，弱小弱小五几种主要育种方法的比较五几种主要育种方法的比较课堂练习课堂练习 ：1请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 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）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是 。（2 2）

12、用）用6060Co Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是是 。（4 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，）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质上属于 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种

13、，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。（6 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）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，这种方法是早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种2、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：A.基因突变；基因突变；B.基因自由组合；基因自由组合；C.染色体交叉互换：染色体交叉互换：D.染色体变异。染色体变异。 答答B3.现代农业育

14、种专家采用诱变育种的方法改良某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：些农作物的原有性状，其原因是：A、提高了后代的出苗率、提高了后代的出苗率B、产生的突变全部是有利的、产生的突变全部是有利的C、提高了后代的稳定性、提高了后代的稳定性D、能提高突变率以供育种选择、能提高突变率以供育种选择答案：答案：DP106P106袁隆平袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪培养杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？一种变异的原理？ 水稻水稻水稻水稻高秆（高秆（高秆（高秆（D D D D）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（d d d d）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（）

15、为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（T T T T）对）对）对）对不抗锈病（不抗锈病（不抗锈病（不抗锈病（t t t t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTTDDTTDDTTDDTT）和矮秆不抗锈病的水稻（）和矮秆不抗锈病的水稻（）和矮秆不抗锈病的水稻（）和矮秆不抗锈病的水稻（ddttddttddttddtt），如果你是袁），如果你是袁），如果你是袁），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（隆平，

16、怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTTddTTddTT）？）？）？）？想一想：植物杂交育种的方法想一想：植物杂交育种的方法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高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思考：要培育出思考：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品种至少的植物品种至少要几年？要几年？思考思考: :（1 1）我们得到的这种具有杂种优势的）我们得到的这

17、种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？品种可以代代遗传吗？（2 2）如何能得到可以代代遗传的优势品种）如何能得到可以代代遗传的优势品种？（3 3）我们选育出的纯合子新品种）我们选育出的纯合子新品种ddTT在在F F 所有的后代中的概率是所有的后代中的概率是1/161/16。哪么它在。哪么它在F F的矮秆抗病后代中的概率又是多少？的矮秆抗病后代中的概率又是多少？（1 1）不可以，因为其中有）不可以，因为其中有2/162/16的植株是杂合体，的植株是杂合体，它的下一代会出现性状分离。它的下一代会出现性状分离。（2 2）要想得到可以代代遗传的优势品种，就必）要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对在须

18、对在F F 中所得到表现型为高产抗病（一显一中所得到表现型为高产抗病（一显一隐）的植株连续自交和育种，逐步淘汰不符合要隐）的植株连续自交和育种，逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再发生性状分离，就是我们要求的植株，直到不再发生性状分离，就是我们要选育的能够稳定遗传的纯合子新品种选育的能够稳定遗传的纯合子新品种 ddTT4.什么叫杂交育种？什么叫杂交育种？5.5.杂交育种依据的遗传学原理是什么杂交育种依据的遗传学原理是什么基因重组基因重组6.6.杂交育种的有点有哪些？杂交育种的有点有哪些？能将两个不同品种的优良性状集中在一起，产能将两个不同品种的优良性状集中在一起，产生新的性状组合的新品种；育种的

19、目的性较强。生新的性状组合的新品种；育种的目的性较强。7.7.杂交育种的缺点是什么？杂交育种的缺点是什么？杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并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，不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦（一般需育种进程缓缦（一般需5 5至至7 7年），过程繁琐。这些年），过程繁琐。这些都是杂交育种方法的不足。都是杂交育种方法的不足。试一试：动物的杂交育种方法试一试：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（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEEBBEEBBEE）和短

20、毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee），你能否培育），你能否培育），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（出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBeeBBeeBBee）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebb

21、eebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F1间间交配交配选优选优测交测交 F3长折长折 短折短折思考：要培育出一个能思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种至稳定遗传的动物品种至少要几年？少要几年？1 1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代、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。自交，而应改为测交。2 2、比植物杂交育种所需年限短。、比植物杂交育种所需年限短。 例例1：现现有有3个个番番茄茄品品种种，A品品种种的的基基因因型型为为AABBdd，B品品种种的的基基因因型型为为AAbbDD，C品品种种的的基基因因型型为为aaBBDD。3对对等等位位基

22、基因因分分别别位位于于3对对同同源源染染色色体体上上，并并且且分分别别控控制制叶叶形、花色和果形形、花色和果形3对性状。请回答：对性状。请回答：（1）如如何何运运用用杂杂交交育育种种方方法法利利用用以以上上3个个品品种种获获得得基基因因型型为为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）的植株？（用文字简要描述获得过程即可）（1 1 1 1）A A A A和和和和B B B B杂交得到杂交一代，杂交一代再与杂交得到杂交一代，杂交一代再与杂交得到杂交一代，杂交一代再与杂交得到杂交一代，杂交一代再与C C C C杂交，得到杂交，得到杂交，得到杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为

23、杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbddaabbddaabbddaabbdd的种的种的种的种子，该种子可长成子，该种子可长成子，该种子可长成子，该种子可长成aabbddaabbddaabbddaabbdd植株植株植株植株 （2）如如果果从从播播种种到到获获得得种种子子需需要要一一年年，获获得得基基因因型型为为aabbdd的植株最少需要多少年？的植株最少需要多少年？4年年结合上述几个实例，请总结出结合上述几个实例，请总结出杂交育种的优点和缺点杂交育种的优点和缺点？一、杂交育种原理原理原理原理： 基因重组基

24、因重组基因重组基因重组方法：方法：方法：方法： 优点：优点：优点：优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即个体上，即个体上，即个体上，即“集优集优集优集优”, , , ,能产生新的基因型。能产生新的基因型。能产生新的基因型。能产生新的基因型。应用：应用：应用：应用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦矮秆抗病小麦 杂交杂交杂交杂交自交自交自交自交选优选优选优选优 自交自交自交自交杂交育种不能创造新的基

25、因，并且所需时间要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？要时间相对要短的育种方法呢？缺点：1、只能利用已有基因的重组，并不能只能利用已有基因的重组，并不能产生新的基因；产生新的基因； 2、杂交进程缓慢，过程繁琐，育种时、杂交进程缓慢，过程繁琐，育种时间长；间长； 3、只能进行本物种或亲缘关系较近的、只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交，物种杂交， 不能克服远源杂交不亲和的障碍。不能克服远源杂交不亲和的障碍。 二、诱变育种二、诱变育种太空育种太空育种空间生命科学：高真空(108pa)微

26、重力(104g)强辐射二、诱变育种二、诱变育种太空育种太空育种二、诱变育种二、诱变育种 利用利用利用利用物理因素物理因素物理因素物理因素（如（如（如（如X X X X射线，紫外线，激光等）射线，紫外线，激光等）射线，紫外线，激光等）射线，紫外线，激光等）或或或或化学因素化学因素化学因素化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物（如亚硝酸等）处理生物，使生物（如亚硝酸等）处理生物，使生物（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变发生基因突变发生基因突变发生基因突变。原理原理：基因突变基因突变基因突变基因突变二、诱变育种：例子二、诱变育种：例子医药工业应用的医药工业应用的青霉素就是利用普通青霉菌，经过

27、青霉素就是利用普通青霉菌，经过X X射线的照射，产生的有利突变型。射线的照射，产生的有利突变型。还有医学上应还有医学上应用的其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，经用的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，比原始品系抗菌素辐射处理的突变系，比原始品系抗菌素产量增长几产量增长几十倍到几百倍十倍到几百倍，促进和提高了抗菌素的生产。，促进和提高了抗菌素的生产。在作物方面，应用诱变育种我国已培育出在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100100多种多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线处理水稻干种子，选出提处理水稻干种子，选出提

28、早成熟早成熟1515天的新品种，丰天的新品种，丰产等性状仍旧保持下来，而且产等性状仍旧保持下来，而且米粒中的蛋白质的含米粒中的蛋白质的含量提高很多量提高很多。又如用射线和其他诱变剂处理大豆，。又如用射线和其他诱变剂处理大豆，培育出一种新品种。这品种含有改变了的酶系，在培育出一种新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可同样的施肥和管理条件下可提高产量提高产量16%16%。二、诱变育种原理：原理： 基因突变基因突变 方法：方法： 物理方法物理方法物理方法物理方法( (紫外线、紫外线、紫外线、紫外线、射线、失重等射线、失重等射线、失重等射线、失重等) )或或或或化学方化学方化学方化

29、学方法法法法( (亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等) )处理生物，再选择处理生物，再选择处理生物，再选择处理生物，再选择符合要求的变异类型符合要求的变异类型符合要求的变异类型符合要求的变异类型 应用应用:太空辣椒的培育太空辣椒的培育 、青霉菌的选育等、青霉菌的选育等优点：优点：1、提高突变的、提高突变的频率频率；2、能产生、能产生新的基因新的基因，大幅度地，大幅度地改良某些性状改良某些性状；3、较短时间内能获得稳定遗传的个体（、较短时间内能获得稳定遗传的个体（缩短育缩短育种时间种时间）。）。二、诱变育种二、诱变育种缺点：缺点：1 1、难以、难以控

30、制突变方向控制突变方向，具有一定的，具有一定的盲目性盲目性； 2 2、有利个体不多，需要、有利个体不多，需要大量的处理生物材料，大量的处理生物材料，再进行选培养。再进行选培养。 例例2：我我国国运运用用返返回回式式运运载载卫卫星星搭搭载载水水稻稻种种子子，返返回回地地面面后后种种植植，培培育育出出的的水水稻稻穗穗长长粒粒大大，亩亩产产达达600kg，最最高高达达750kg，蛋蛋白白质质含含量量增增加加8%-20%，生生长长期期平平均均缩缩短短10天天。请回答：请回答：（1 1）水稻产生这种变异的来源是）水稻产生这种变异的来源是_，产生变异的原，产生变异的原因是因是_。 基因突变基因突变 各种宇

31、宙射线和失重的作用，使基因的分子各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。结构发生改变。结构发生改变。结构发生改变。 （2）这种方法育种的优点有）这种方法育种的优点有_。能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状改良某些性状改良某些性状改良某些性状 练习：练习：人工诱变区别于自然诱变的突出特点是（人工诱变区别于自然诱变的突出特点是（ ） A A、产生的有利变异多，有利于培育新品种、

32、产生的有利变异多，有利于培育新品种 B B、使变异的频率提高、使变异的频率提高 C C、可人工控制变异方向来培育新品种、可人工控制变异方向来培育新品种 D D、产生的不利变异多、产生的不利变异多对生物进化意义最大的变异是（对生物进化意义最大的变异是（ ）A A、基因突变、基因突变 B B、基因的交叉互换、基因的交叉互换C C、染色体变异、染色体变异 D D、基因重组、基因重组BA三、多倍体育种三、多倍体育种 在育种过程中，人们用在育种过程中，人们用秋水仙素秋水仙素处理处理萌发萌发的种子或幼苗的种子或幼苗从而使从而使细胞内染色体数目加倍细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝

33、分染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，发育为多倍体植株，得到多倍体品种。裂，发育为多倍体植株，得到多倍体品种。 优点优点：种子与果实大，营养物质含量高。：种子与果实大，营养物质含量高。缺点缺点：发育延迟，结实率低；：发育延迟，结实率低；适用于植物，在动物中难于开展。适用于植物，在动物中难于开展。三、多倍体育种三、多倍体育种l例例3：秋水仙素处理萌发的幼苗时，秋水仙素处理萌发的幼苗时，可以诱导多倍体的产生，秋水仙素的可以诱导多倍体的产生，秋水仙素的作用是作用是 。l三倍体植株需要授以二倍体的成熟三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，因为成熟花粉具有的色氨酸酶花粉，因为成熟花粉具有的色氨酸酶

34、系（促使合成生长素），通过授粉为系（促使合成生长素），通过授粉为其子房的发育提供其子房的发育提供 。l三倍体植株不能进行减数分裂的原三倍体植株不能进行减数分裂的原因是由于卵原细胞因是由于卵原细胞3 3个染色体组个染色体组（3N=333N=33），减数分裂时同源染色体联），减数分裂时同源染色体联会会 ，从而不能正常产生卵细，从而不能正常产生卵细胞。由此可以获得的是胞。由此可以获得的是 倍体果实，倍体果实，但是没有种子的但是没有种子的 。抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成 生长素生长素 紊乱紊乱 三三 无子西瓜无子西瓜 四、单倍体育种四、单倍体育种 采用采用花药离体培养花药离体培养的方法获得单倍体植

35、的方法获得单倍体植株，再株，再人工诱导染色体加倍（常用秋水仙素人工诱导染色体加倍（常用秋水仙素），获取自交不发生性状分离的稳定遗传的纯，获取自交不发生性状分离的稳定遗传的纯系品种。系品种。优点：缩短育种年限优点：缩短育种年限 ；获得优良纯种。；获得优良纯种。缺点：但方法复杂，成活率较低。缺点：但方法复杂，成活率较低。四、单倍体育种四、单倍体育种例例4：已知小麦的高秆已知小麦的高秆(D)(D)对矮秆对矮秆(d)(d)为显性，抗锈病为显性，抗锈病(T)(T)对易感锈病对易感锈病(t)(t)为显性，两对性状独立遗传。现在为显性，两对性状独立遗传。现在有高秆抗锈病有高秆抗锈病 、高秆易感锈病、高秆易感

36、锈病 、矮秆、矮秆易感锈病易感锈病 的三个纯系品种，如何的三个纯系品种，如何快速获取快速获取双优双优新品种矮秆抗锈病新品种矮秆抗锈病 ？ (DDTT)(DDtt)(ddtt)(ddTT)（亲本）（亲本）（亲本）（亲本）F F F F1 1 1 1F F F F2 2 2 2（分离）分离）分离）分离）选择选择F F F F3 3 3 3（分离）（分离）（分离）（分离）选择选择F F F F4 4 4 4（稳定品种）（稳定品种）（稳定品种）（稳定品种）新品种新品种单倍体植株单倍体植株纯合二倍体纯合二倍体纯合二倍体种纯合二倍体种子长出的植株子长出的植株（选择与鉴定）（选择与鉴定）花药离体培养花药离体

37、培养秋水仙素处理秋水仙素处理高产量的青霉菌株高产量的青霉菌株神奇的神奇的“太空椒太空椒”无籽西瓜无籽西瓜无芒抗病的水稻无芒抗病的水稻诱变育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种处处理理原原理理优优点点缺缺点点五、比较各种育种的方法五、比较各种育种的方法杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育多倍体育种种单倍体育单倍体育种种处处理理原原理理优优点点缺缺点点杂交杂交辐射、射线辐射、射线化学药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素花药离花药离体培养体培养基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异可以集中两可以集中两

38、个亲体的优个亲体的优良性状良性状育种年限缩短，育种年限缩短，改良某些性状改良某些性状果大，茎秆果大，茎秆粗，营养物粗，营养物丰富丰富年限短，年限短，易稳定易稳定时间长时间长有利不多，有利不多，需大量处理需大量处理发育迟，发育迟，结实低结实低高度不育，高度不育，弱小弱小杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种处理处理处理处理杂交杂交杂交杂交用射线、激光、用射线、激光、用射线、激光、用射线、激光、化学药品等处化学药品等处化学药品等处化学药品等处理生物理生物理生物理生物用秋水仙素处理用秋水仙素处理

39、用秋水仙素处理用秋水仙素处理种子或幼苗种子或幼苗种子或幼苗种子或幼苗花药离体培花药离体培花药离体培花药离体培养养养养原理原理原理原理通过通过通过通过基因重组基因重组基因重组基因重组把两亲本的优把两亲本的优把两亲本的优把两亲本的优良性状组合在良性状组合在良性状组合在良性状组合在同一后代中同一后代中同一后代中同一后代中用人工方法诱用人工方法诱用人工方法诱用人工方法诱发发发发基因突变基因突变基因突变基因突变，产生新性状，产生新性状，产生新性状，产生新性状，创造新品种或创造新品种或创造新品种或创造新品种或新类型新类型新类型新类型抑制细胞分裂中抑制细胞分裂中抑制细胞分裂中抑制细胞分裂中纺锤体的形成，纺锤

40、体的形成，纺锤体的形成，纺锤体的形成，使染色体数目加使染色体数目加使染色体数目加使染色体数目加倍后不能形成两倍后不能形成两倍后不能形成两倍后不能形成两个细胞个细胞个细胞个细胞诱导花粉直诱导花粉直诱导花粉直诱导花粉直接发育成植接发育成植接发育成植接发育成植株，再用秋株，再用秋株，再用秋株，再用秋水仙素加倍水仙素加倍水仙素加倍水仙素加倍成纯合体成纯合体成纯合体成纯合体特点特点特点特点方法简便，但方法简便，但方法简便，但方法简便，但需较长年限方需较长年限方需较长年限方需较长年限方可获得纯合体可获得纯合体可获得纯合体可获得纯合体加速育种的进加速育种的进加速育种的进加速育种的进程，大幅改良程，大幅改良程

41、，大幅改良程，大幅改良某些性状，但某些性状，但某些性状，但某些性状，但突变后有利个突变后有利个突变后有利个突变后有利个体往往不多体往往不多体往往不多体往往不多器官大，营养物器官大，营养物器官大，营养物器官大，营养物质含量高，但发质含量高，但发质含量高，但发质含量高，但发育延迟，结实率育延迟，结实率育延迟，结实率育延迟，结实率低低低低缩短育种年缩短育种年缩短育种年缩短育种年限，但方法限，但方法限，但方法限，但方法复杂，成活复杂，成活复杂，成活复杂，成活率较低率较低率较低率较低举例举例举例举例高杆抗病与矮高杆抗病与矮高杆抗病与矮高杆抗病与矮杆不抗病小麦杆不抗病小麦杆不抗病小麦杆不抗病小麦杂交产生矮

42、杆杂交产生矮杆杂交产生矮杆杂交产生矮杆抗病品种抗病品种抗病品种抗病品种高产量青霉素高产量青霉素高产量青霉素高产量青霉素菌株的育成菌株的育成菌株的育成菌株的育成三倍体西瓜、八三倍体西瓜、八三倍体西瓜、八三倍体西瓜、八倍体小黑麦倍体小黑麦倍体小黑麦倍体小黑麦抗病植株的抗病植株的抗病植株的抗病植株的育成育成育成育成目前培育良种有多种途径。其一是具有不同优点目前培育良种有多种途径。其一是具有不同优点的亲本杂交，从其后代中选择理想的变异类型，的亲本杂交，从其后代中选择理想的变异类型，变异来源于变异来源于_,_,选育过程中性状的遗传遵选育过程中性状的遗传遵循循_、_等定律。等定律。其二是通过射线处理，改变

43、已有品种的个别重要其二是通过射线处理，改变已有品种的个别重要性状，变异来源于性状，变异来源于_,_,实质是细胞的实质是细胞的DNADNA分分子上的碱基发生改变。子上的碱基发生改变。其三是改变染色体数目，如用秋水仙素处理植物其三是改变染色体数目，如用秋水仙素处理植物的分生组织，经过培育和选择能得到的分生组织，经过培育和选择能得到_植植株。株。基因重组基因分离自由组合基因突变多倍体育种的方法有多种，各有各的优点，我们育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。各种目的。例例6：如果水稻的某迟熟（如果水稻的某迟熟（AA)品种品

44、种,那么我那么我们有什么好办法快速的得到早熟（们有什么好办法快速的得到早熟（aa）品种）品种？四、灵活创新、实际应用四、灵活创新、实际应用人工诱变人工诱变 + + 单倍体育种单倍体育种早熟早熟品种品种(aa(aa) )花药离花药离花药离花药离体培养体培养体培养体培养当年就可以培育出优良新品种！当年就可以培育出优良新品种！迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)杂合杂合子子(Aa(Aa) )人工人工诱变诱变 幼苗幼苗 （A） 幼苗幼苗（a）秋水仙秋水仙素处理素处理迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)秋水仙秋水仙素处理素处理时间：时间：例例7 7：下图表示以某种农作物（下图表示以某种农作物（下图表示以某种农作

45、物（下图表示以某种农作物（1 1 1 1）和（）和（）和（）和（2 2 2 2）两个品种为基础，培育）两个品种为基础，培育）两个品种为基础，培育）两个品种为基础，培育出（出（出（出（4 4 4 4）、（）、（）、（）、（5 5 5 5）、（）、（）、（）、（6 6 6 6）、（）、（）、（）、（7 7 7 7）四个品种的过程。指出下图中有关）四个品种的过程。指出下图中有关）四个品种的过程。指出下图中有关）四个品种的过程。指出下图中有关过程的名称：过程的名称：过程的名称：过程的名称：例例8： 下图是用某种作物的两个品种下图是用某种作物的两个品种和和分别培育出分别培育出、品种的示意图，试分析回答：

46、品种的示意图，试分析回答： AABB E Ab - D AaBb F Aabb-aabb G AAaaBBbb-（1）用）用和和培育培育所采用的所采用的D和和F步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用的遗传学原理是其应用的遗传学原理是 。（2）用）用培育培育所采用的所采用的E和和H步骤分别是步骤分别是 和和 。 其应用的遗传学原理是其应用的遗传学原理是 。（3）用）用培育培育所采用的所采用的G步骤是步骤是 。其遗传学原理是其遗传学原理是 。H杂交杂交自交自交基因重组基因重组基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼

47、苗染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异 袁隆平袁隆平 一个属于中国一个属于中国也属于世界的名字也属于世界的名字他发起的他发起的“第二次绿色革命第二次绿色革命”给整个人类带来了福音。给整个人类带来了福音。袁隆平袁隆平:农学家、杂交水稻农学家、杂交水稻育种专家。育种专家。1995年当选为年当选为中国工程院院士。中国工程院院士。袁隆平的性格袁隆平的性格事迹事迹袁隆平袁隆平长期从事期从事杂交水稻交水稻育种理育种理论研研究和制种技究和制种技术实践践。1964年年首先提出首先提出培育培育“不育系、保

48、持不育系、保持系、恢复系系、恢复系”三系法利用水稻三系法利用水稻杂种种优势的的设想并想并进行科学行科学实验。1970年，与其助手李必湖和年，与其助手李必湖和冯克珊在克珊在海南海南发现一株花粉一株花粉败育的雄性不育野育的雄性不育野生稻，成生稻，成为突破突破“三系三系”配套的关配套的关键。1972年年育成育成中国第一个大面中国第一个大面积应用的用的水稻雄性不育系水稻雄性不育系“二九南一号二九南一号A”和相和相应的保持系的保持系“二九南一号二九南一号B”1973年年,育成育成了第一个大面了第一个大面积推广的推广的强优组合合“南南优二号二号”，并研究出整套，并研究出整套制种技制种技术。1986年年提出

49、提出杂交水稻育种分交水稻育种分为“三系三系法品种法品种间杂种种优势利用、两系法利用、两系法亚种种间杂种种优势利用到一系法利用到一系法远缘杂种种优势利用利用”的的战略略设想。被同行想。被同行们誉誉为“杂交水稻之父交水稻之父”。 年份年份197820002010种类种类普通水稻普通水稻普通水稻普通水稻&杂交水稻杂交水稻杂交水稻杂交水稻产量产量(吨吨/每公顷）每公顷）3.5单产达到单产达到6.34 预计预计13.5中国于中国于年提出年提出超级杂交水稻培育计划。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推广应用杂交水稻所增产的稻谷每年可养活60006000多万多万人口。到人口。到20

50、042004年底止，杂交水稻在中国已累计推广约年底止，杂交水稻在中国已累计推广约3 3亿公顷，增产稻谷约亿公顷，增产稻谷约4.54.5亿吨，成为中国解决粮食问亿吨，成为中国解决粮食问题的题的关键技术关键技术。 贡献贡献如今，我国大江南北的如今，我国大江南北的农田普遍种田普遍种上了袁隆平研制的上了袁隆平研制的杂交水稻。交水稻。杂交水稻交水稻的大面的大面积推广推广应用，用，为我国粮食增我国粮食增产发挥了重要作用。了重要作用。杂交水稻被世界誉交水稻被世界誉为中中华民族的民族的“第五大第五大发明明” 。袁隆平的袁隆平的杂交水稻引起了世界的关注，交水稻引起了世界的关注，许多国家的多国家的专家到中国来取家

51、到中国来取经，印度、，印度、越南等越南等20多个国家和地区多个国家和地区还引种了引种了杂交交水稻。袁隆平的努力，也水稻。袁隆平的努力，也为解决世界粮解决世界粮食短缺食短缺问题作出了作出了贡献。献。 例例5：家兔中黑色（家兔中黑色（B B）对褐色（）对褐色（b b）为显性，短毛）为显性，短毛（E E）对长毛（）对长毛（e e）为显性，两对基因位于两对）为显性，两对基因位于两对同源染色体上，现有纯合的黑色短毛兔和褐色同源染色体上，现有纯合的黑色短毛兔和褐色长毛兔。请回答：长毛兔。请回答： 设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案：种方案：1 1、让黑色短毛兔、让黑色短毛兔（BBEEBBEE）和褐色长毛兔和褐色长毛兔（bbeebbee）杂交得杂交得F1F1（BbEeBbEe）；）；2 2、让、让F1F1中雌雄个体交配得到中雌雄个体交配得到F2F2中选出黑色长毛兔中选出黑色长毛兔（B_eeB_ee）3 3、让选出的黑色长毛兔、让选出的黑色长毛兔（B_eeB_ee） ，与褐色长毛，与褐色长毛兔兔（bbeebbee）测交，若后代不发生性状分离，测交，若后代不发生性状分离，则兔为纯合子，否则为杂合子。则兔为纯合子，否则为杂合子。