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1、 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、杂交水稻育种专家。农学家、杂交水稻育种专家。1995年当选为中国工程院院士。年当选为中国工程院院士。我国的水稻产量从原来的我国的水稻产量从原来的4500公斤每公顷增加到公斤每公顷增加到7500公斤每公顷。从公斤每公顷。从1976年到年到1998年，累计增产粮食年，累计增产粮食3.5x108 吨，平均每年多解决吨，平均每年多解决约约6000万人的粮食问题。万人的粮食问题。一、杂交育种一、杂交育种 是将两个或多个品种的优良
2、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，获得新品种的方过选择和培育，获得新品种的方法。法。 例例例例1 1 1 1： 小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（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）为显性，抗锈病）为显性，抗锈病（T T T T）对不抗锈病（）对不抗锈病（）对不抗锈病（）对不抗锈病（t t t t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（小麦（小麦（小麦（DDTTDDTTD
3、DTTDDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（ddttddttddttddtt），如果你是），如果你是），如果你是），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTTddTTddTT）？）？）？）？思考：植物杂交育种的方法思考：植物杂交育种的方法过程：过程： 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ddTTddT
4、t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？例例1 ：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：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。其应用的遗传学原理是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
5、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_。杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离花药离体培养体培养秋水仙素秋水仙素处理幼苗处理幼苗染色体变异（单倍体育种）染色体变异（单倍体育种）秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异（多倍体育种）染色体变异（多倍体育种）H练习：试一试动物的杂交育种方法练习：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）和）和）和短毛折耳猫（短毛折耳猫（短毛
6、折耳猫（短毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee），你能否培育出），你能否培育出），你能否培育出），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（能稳定遗传的长毛折耳猫（能稳定遗传的长毛折耳猫（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BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短
7、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 短折短折一、杂交育种原理：原理： 基因重组基因重组方法：方法： 优点：优点：方法简便方法简便,使位于不同个体上的多个优良性状使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即集中于一个个体上，即“集优集优”,能产生新的能产生新的基因型。基因型。缺点：缺点：不能创造新基因，育种所需不能创造新基因，育种所需时间较长时间较长，只能进行本物，只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交种或亲缘关系较近的物种杂交, ,不能克服远缘杂交不亲不能克服远缘杂交不亲合的障碍。合的障碍。杂交后代杂交后代易出现性状分离易出现性状分离，应
8、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 杂交杂交自交自交选优选优 自交自交杂交育种不能创造新的基因，并且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，并且需要时间相对想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？要短的育种方法呢？ 二、诱变育种二、诱变育种 利用物理因素（如利用物理因素（如X X射线，紫射线，紫外线，激光等）或化学因素（如外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。生基因突变。能引起基因突
9、变的方法有三大类：能引起基因突变的方法有三大类：物理方法有：物理方法有：化学方法有：化学方法有：生物方法有：生物方法有：紫外线、紫外线、X X射线、激光等射线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等病毒等病毒等与杂交育种相比，诱变育种有与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系什么优点？联系基因突变基因突变的特的特点，谈谈诱变育种的局限性。点，谈谈诱变育种的局限性。诱变育种的突出优点诱变育种的突出优点是是: :(1)(1)提高提高变异的频率，变异的频率，加速加速育种进程。育种进程。(2)(2)大幅度地大幅度地改良改良某些性状。某些性状。诱变育种的缺点诱变育种的缺点：难以控制突变方向，无法
10、将多个优良性难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合，有利性状比较少，需要大量处状组合，有利性状比较少，需要大量处理实验材料。理实验材料。诱变育种诱变育种在作物方面，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多种水稻、多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例：大豆小麦、玉米、大豆等优良品种。例：大豆“黑农五号黑农五号”产量提高产量提高16%,16%,含油量提高了含油量提高了2.5%2.5%；太空椒的培育。；太空椒的培育。微生物育种方面，诱变育种也发挥了重要作用。例：青微生物育种方面，诱变育种也发挥了重要作用。例：青霉素高产菌株。霉素高产菌株。诱变育种诱变育种太空育
11、种太空育种空间生命科学空间生命科学：高真空高真空(108pa)微重力微重力(104g)强辐射强辐射(尤其是危害尤其是危害性极大的性极大的HZE）诱变育种太空育种 例例4 4：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600kg600kg，最最高高达达750kg750kg，蛋蛋白白质质含含量量增增加加8%-20%8%-20%，生生长期平均缩短长期平均缩短1010天。请回答：天。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，产生变异的原因是的原因是_。
12、 基因突变基因突变 各种各种宇宙射线宇宙射线和和失重失重的作用，使基因的的作用，使基因的分子结构发生改变。分子结构发生改变。 （2）这种方法育种的优点有）这种方法育种的优点有_。能能提高提高变异频率，变异频率，加速加速育种进程，并能育种进程，并能大幅度大幅度改良改良某些性状某些性状 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( (紫外线、紫外线、射线、失重等射线、失重等) )或化学方或化学方法法( (亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等) )处理植株，再选择处理植株，再选择符合要求的变异类型符合要求的变异类型 优点：优点：产生新基因产生新基因和新的性状，能提
13、高变异的频率，和新的性状，能提高变异的频率，加速育种进程。加速育种进程。缺点：缺点：有利个体不多，须大量处理供试材料有利个体不多，须大量处理供试材料 ，工作，工作量大量大 。应用应用: :太空辣椒太空辣椒的培育的培育 、青霉菌青霉菌的选育等的选育等微生物的育种方面微生物的育种方面练习练习3 :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）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
14、法是所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体小黑麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体小黑麦的方法是是 。（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，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 诱变育种诱变育种谢谢谢谢!
