雜交育種和誘變育種

第一節

《雜交育種與誘變育種》第六章《從雜交育種到基因工程》一·古代人類的育種方式－－選擇育種原理：

利用生物的變異，通過長期選擇，汰劣留良，培養出優良品種。缺點：1·周期長2·可以選擇的范圍有限

設想你是一位玉米育種專家，遇到這樣的情況：現有純合的粒多不抗黑粉病的小麥（DDTT）和粒少抗黑粉病的小麥（ddtt），玉米粒多（D）對粒少（d）為顯性，不抗黑粉病（T）對抗黑粉病（t）為顯性，你用什么方法能把兩個品種的優良性狀結合在一起，又能把雙方的缺點都去掉，得到粒多抗黑粉病的優良品種（DDtt）？將你的設想用遺傳圖解表示出來。問題探討：第一步：先雜交得到粒多不抗病植株；第二步：將該植株自交得到粒多抗病植株；第三步：將粒多抗病植株再連續自交直至不再發生性狀分離為止，選出優良品種。參考方案

Ｐ

粒多不抗病

粒少抗病Ｆ１

粒多不抗病Ｆ２DDTTddttDdTtDdtt粒多不抗

粒少抗病

粒多抗病

粒少不抗DDtt粒多抗病DDttDdtt粒多抗病DDtt粒多抗病粒多抗病

粒少抗病DdttDDtt雜交自交選優自交F3選優思考：要培育出一個能穩定遺傳的植物品種至少要幾年？遺傳圖解二·雜交育種1·概念雜交育種是將兩個或多個品種的優良性狀通過交配集中在一起，再經過選擇和培育，獲得新品種的方法。2·方法（原理：基因自由組合）雜交自交(選優自交)若干次純種3.意義雜交育種是改良作物品質，提高農作物單位面積產量的常規方法，如小麥、水稻的高產、矮稈品種。4、實例1．雜交育種過程(以高產抗病小麥品種的選育為例)4．優點：是使位于不同個體上的__________集中在一個個體上。優良性狀[思考探討]

1.雜交育種適用于哪些生物的育種方法？2．雜交育種與雜種優勢的含義相同嗎？提示：

1.進行有性生殖的真核生物。2．不相同，雜交育種是在雜交后代中選留符合要求的個體進一步培育，直至獲得穩定優良性狀的新品種；雜種優勢主要利用雜種F1的優良性狀，并不要求遺傳上的穩定。農作物：袁隆平雜交水稻

2003年10月9日，30多年前顛覆了國際經典水稻理論的袁隆平再次讓世界注意到了他。湖南省湘潭縣泉塘子鄉的超級雜交稻百畝示范片平均畝產達到807．46公斤，這個數字接近現在全國水稻平均畝產量的兩倍，比普通雜交水稻的畝產量高出200公斤。水稻畝產從600公斤提高到800公斤是一個世界性的難題，而袁隆平從1997年提出“超級雜交稻計劃”后，幾乎每三年就能讓雜交稻單產潛力成功提高100公斤，他的研究似乎是一株最為優良的作物——多產、穩定。4·例子2引進各純種牛純繁、馴化↓各純種牛與當地黃牛雜交↓各雜交種互交↓……↓中國荷斯坦牛

優點：泌乳期可達305天，年產乳量可達6300Kg以上實例3、家畜、家禽：中國荷斯坦牛的育種過程：5、雜交育種優點：6、缺點:1·只能利用已有基因的重組，按需選擇，不能創造新的基因2·雜交后代會出現性狀分離，進行純化時工作量大，過程復雜。使位于不同個體的優良性狀集中于一個個體上雜種優勢基因型不同的兩個親本個體雜交產生的雜種第一代，在生長、繁殖、抗逆性、產量等性狀上優于兩個親本的現象。如騾子三·誘變育種1·概念利用物理因素（如X射線、r射線、紫外線、激光等）或化學因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發生基因突變。3·意義：可以提高突變率，在較短時間內獲得更多的優良變異類型；創造動植物、微生物新品種2·方法：輻射誘變、激光誘變、化學誘變4·例子農作物誘變育種方面黑龍江省農科院用輻射方法處理大豆，培育成了“黑農五號”等大豆品種，產量提高了16％，含油量比原來提高2·5％。微生物育種方面青霉菌最初從發霉的甜瓜上發現，這種野生的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一種，是第一種能夠治療肺炎、腦膜炎、膿腫等人類疾病的抗生素。但產量只有20單位/mL。后來，人們對青霉菌進行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素產量很高的菌株，目前產量已經可以達到50000單位/mL～60000單位/mL。太空育種太空辣椒平均單個重達500克，果實中維生素C的含量提高了10%～25%；黃瓜1根達1米多長；“航天芝麻1號”不僅個大，而且單株蒴果達98粒以上；水稻蛋白質含量可提高8.7%～12%。5·誘變育種特點：①提高變異頻率，使后代性狀較快穩定②大幅度改良某些性狀③誘發的個體產生有利的不多，必須處理大量實驗材料④誘變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優點缺點基因重組基因突變染色體變異（成倍減少）染色體變異（成倍增加）雜交用物理或化學方法處理生物花藥離體培養→單倍體→秋水仙素處理→純種秋水仙素處理使位于不同個體的優良性狀集中于一個個體上提高變異頻率，加速育種進程，有利變異少，需大量處理供試材料明顯縮短育種年限，育種時間較短。技術復雜，需與雜交育種配合各種器官大、營養成分高、抗性強與雜交育種配合；獲得的新品種發育延遲育種時間最長1、雜交育種所依據的原理是什么A.基因突變B.基因自由組合C.染色體交叉互換D.染色體變異2、據你所知道雜交選育新品種之外，雜交的另一個結果是獲得A.純種B.雜種表現的優勢C.基因突變D.染色體變異練習：3、在下列幾種育種方法中，可以改變原有基因分子結構的育種方法是A.雜交育種B.誘變育種C.單倍體育種D.多倍體育種4、現代農業育種專家采用誘變育種的方法改良某些農作物的原有性狀，其原因是：A.提高了后代的出苗率B.產生的突變全部是有利的C.提高了后代的穩定性D.能提高突變率以供育種選擇5、倍體草莓比野生的普通草莓的果實大，營養物質含量有所增加。4倍體草莓的培育成功屬于A.單倍體育種B.多倍體育種C.誘變育種D.雜交育種6、在一塊馬鈴薯甲蟲成災的地里，噴了一種新的農藥后，約98％的甲蟲死了，約2％的甲蟲生存下來，生存下來的原因是A.有基因突變產生的抗藥性個體存在B.以前曾噴過某種農藥，對農藥有抵抗力C.約有2％的甲蟲未吃到沾有農藥的葉子D.生存下來的甲蟲是身強體壯的年輕個體7、通過誘變育種培育的是A.三倍體無子西瓜B.青霉素高產菌株C.二倍體無子番茄D.八倍體小黑麥8、大麻是雌雄異株植物，體細胞中有20條染色體。若將其花藥離體培養，將獲得的幼苗再用秋水仙素處理，所得植株的染色體組成狀況應是