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1、第第6章章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程第第1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种教学目标：教学目标：1、简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种、简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。方法的优点和不足。2、举例说出诱变育种在生产实践中的应用。、举例说出诱变育种在生产实践中的应用。3、讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。、讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。教学重点：遗传和变异规律在改良农作物和教学重点：遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种方面的应用。培育家畜品种方面的应用。教学难点：杂交育种和诱变育种的优点和局教学难点：杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
2、限性。 1、选择育种、选择育种原理：利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留原理：利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。良，培养出优良品种。不足：育种周期长，选择的范围有限。不足：育种周期长，选择的范围有限。2、杂交育种、杂交育种 例如：如何利用纯种的高秆抗锈病例如：如何利用纯种的高秆抗锈病(DDRR)和矮和矮秆不抗锈病秆不抗锈病(ddrr)的水稻植株获得优良性状且能稳的水稻植株获得优良性状且能稳定遗传的品种。定遗传的品种。第一步第一步：先杂交得到高抗植株；第二步：将矮抗：先杂交得到高抗植株；第二步：将矮抗植株连续自交直至不再发生性状分离为止。植株连续自交直至不再发生性状分离为止
3、。P DDRR ddrr F1 DdRrF1:DdRrD_R_, D_rr , ddR_, ddrrF2连续自交直至连续自交直至到不再发生性到不再发生性状分离为止状分离为止ddRR(矮抗矮抗) 像这样显性性状是优良性状，采用杂像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种必须连续自交交育种必须连续自交45代后种子才相对代后种子才相对较纯，育种年限至少较纯，育种年限至少5年。年。1概念：杂交育种是将两个或多个品种的优良概念：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，性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种稳定遗传的方法。广义的杂交获得新品种稳定遗传的方法。广义
4、的杂交育种包括获得杂种优势的杂种。育种包括获得杂种优势的杂种。2原理：利用自由组合定律实现基因重组。原理：利用自由组合定律实现基因重组。4不足：杂交育种只能利用已有基因的重组，不足：杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能产生新的基因；杂种后代出现按需选择，并不能产生新的基因；杂种后代出现分离现象，育种进程缓慢，过程复杂。分离现象，育种进程缓慢，过程复杂。3）应用）应用：可用于：可用于农作物农作物品质的改良、品质的改良、产量的提高，培育新品种；也用于产量的提高，培育新品种；也用于家家禽、家畜禽、家畜的育种。的育种。 袁隆平杂交水稻专家袁隆平杂交水稻专家2000年国家最高科学技术奖；年国
5、家最高科学技术奖；2004年十大感动中国人物之一。年十大感动中国人物之一。颁奖辞：他是一位真正的耕颁奖辞：他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师时，耘者。当他还是一个乡村教师时，已具有颠覆世界权威的胆识；当已具有颠覆世界权威的胆识；当他名满天下时，却仍专注于田畴。他名满天下时，却仍专注于田畴。淡薄名利，一介农夫，播撒智慧，淡薄名利，一介农夫，播撒智慧，收获富足。他毕生的梦想，就是收获富足。他毕生的梦想，就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪，最是风流袁隆平。详情千重浪，最是风流袁隆平。详情 中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛：荷斯：荷斯坦坦弗里生牛与我国黄牛杂弗里生牛与我
6、国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达泌乳期可达305天，年产乳量天，年产乳量可达可达6300kg以上。以上。 杂种优势杂种优势：是指基因型不同的亲本相：是指基因型不同的亲本相互杂交产生的杂种一代，在生长势、生活互杂交产生的杂种一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种力、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。或多种性状上优于两个亲本的现象。杂种杂种优势在优势在F1代表现最明显。代表现最明显。例如：我国劳动例如：我国劳动人民用人民用马马和和驴驴杂交获得体力强大，耐力好杂交获得体力强大，耐力好的杂种的杂种骡骡。 杂种优势主要
7、利用杂种杂种优势主要利用杂种F1代的优良性代的优良性状，并不要求遗传上的稳定。状，并不要求遗传上的稳定。需年年制种。需年年制种。如水稻的如水稻的杂优种杂优种，每年农科站都有供应。，每年农科站都有供应。3、诱变育种、诱变育种1概念：人工利用物理因素如概念：人工利用物理因素如X射线、射线、射线、射线、紫外线、激光等或化学因素如亚硝酸、硫紫外线、激光等或化学因素如亚硝酸、硫酸二乙酯等来处理生物，使生物发生基因突酸二乙酯等来处理生物，使生物发生基因突变。变。2优点：能提高突变率，产生新基因；在较优点：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。短时间内获得更多的优良变异类型。3应用：
8、应用：农作物新品种的培育，新品种具有抗病力强、农作物新品种的培育，新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如产量高、品质好等优点。如“黑农五号大豆，黑农五号大豆，产量提高了产量提高了16%，含油量比原来提高了，含油量比原来提高了2.5%。 诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用还采用太空育种太空育种。太空育种太空育种主要是利用返回主要是利用返回式卫星和高空气球能达到式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过的高空环境，通过强辐射、强辐射、微重力和高真空微重力和高真空等条件使等条件使植物种子的基因发生基因植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。突变的
9、作物育种新技术。我国已培育成功我国已培育成功许多太空作物：许多太空作物：用于微生物育种用于微生物育种：例如青霉素的选育。：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年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行。后来人们对青霉菌多次进行X射线射线、紫外线紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目产菌株，目前青霉素的产量前青霉素的产量已达到已达到5000060000单位单位/mL。中间为青霉菌，周围是细菌。中间为青霉菌，周围是细菌。4局限性：诱变育种的方向难以掌握，诱变局限性：诱变育种的方向难以掌握，诱变体难以集中多个理想性状。体难以集中多个理想性状。5克服方法：要想克服这些局限性，可以扩大克服方法：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。诱变后代的群体，增加选择的机会。原因：基因原因：基因突变是随机突变是随机不定向的。不定向的。讨论：怎样克服？讨论：怎样克服？
