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1、第一節(jié) 雜交育種與誘變育種,古人的育種方式,選擇育種,在生產(chǎn)實踐中，挑品質(zhì)好的個體來傳種。利用生物的變異，通過長期的選擇，汰劣留良，培育出優(yōu)良品種,缺點：周期長，可選擇的范圍有限,問題探討,假設(shè)你是一位玉米育種 專家，遇到這樣的情況： 品種A子粒多，但不抗黑粉??； 品種B子粒少，但抗黑粉病。,你用什么方法既能把兩個 品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起， 又能穩(wěn)定遺傳？,雜交育種,例如：如何利用純種的高桿抗銹?。―DRR）和矮稈不抗病(ddrr)的小麥植株獲得優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳的品種,優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳的品種: 純合的矮稈抗銹病ddRR,雜交育種,過程：,親本,F1高稈抗病,雜交,自交,F2性狀分離,

2、矮稈抗病植株,選出,連續(xù) 自交,不再發(fā)生性狀分離, 高抗 矮不抗, 高抗,DDRR,ddrr,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,矮抗 矮不抗,ddTt,ddTT,雜交,F3,思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年？,雜交育種,試一試：動物的雜交育種方法,假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）,長毛折耳貓,短毛折耳貓,長毛立耳貓,Bbee,BBee,BBee,Bbee,bbee,bbee,長折,短折,長折,長折,短折,雜交,F3,長折,短折,雌雄交配,2,長立,長折,立折,短折

3、,！,注意,1、動物雜交育種中純合子的獲得不能通過逐代自交，而應(yīng)改為測交。 2、比植物雜交育種所需年限短。,雜交育種,雜交育種：將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。,原理：,基因重組,使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即“集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。,優(yōu)點：,方法：,雜交自交選優(yōu) 測交（動物）,我曾夢見試驗田的超級水稻長得比高粱高，稻穗比掃帚還長，谷粒有花生那么大。沉甸甸下垂的千萬個穗子，好似氣勢磅礴的大瀑布。我就在它下面乘涼。但愿夢想成真，讓天下人都有飽飯吃。 袁隆平,三系雜交水稻,雜交水稻之父：袁隆平,從1976年到2006年，累計

4、增產(chǎn)糧食5200多億公斤，平均每年解決600萬人的糧食問題。,中國黃牛,荷斯坦牛,中國荷斯坦牛： 荷斯坦弗里生牛與我國黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。 泌乳期可達(dá)305天，年產(chǎn)乳量可達(dá)6300kg以上，產(chǎn)奶量為世界奶牛之冠 。,雜交育種的應(yīng)用,例1：現(xiàn)有3個番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AAbbDD，C品種的基因型為aaBBDD。3對等位基因分別位于3對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對性狀。請回答：,（1）如何運用雜交育種方法利用以上3個品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字簡要描述獲得過程即可）,（1）A和B雜交得到雜交一代，雜交一代再與C雜交，

5、得到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長成aabbdd植株,（2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要多少年？,4年,結(jié)合上述幾個實例，請總結(jié)出雜交育種的優(yōu)點和缺點？,優(yōu)點,1.通過雜交使位于不同個體上的優(yōu)良性狀集中于一個個體上。 2.可表現(xiàn)“雜種優(yōu)勢”。,缺點,1.只能利用已有的基因重組，不能創(chuàng)造新的基因。 2.育種所需時間較長（一般需58年）,雜交育種,3.只能進(jìn)行本物種或親緣關(guān)系較近的物種雜交， 不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。,雜交育種所需時間要長，有沒有一種方法可以縮短育種年限呢？,DDTT,ddtt,DdTt,花藥離體

6、培養(yǎng),DT、Dt、dT、dt,秋水仙素處理 人工誘導(dǎo)加倍,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt,選出矮桿抗病植株，采收留種,單倍體育種,在雜交育種的過程中運用單倍體育種的方法可以顯著縮短育種進(jìn)程。但是仍然不能產(chǎn)生新的基因從而得到新的性狀，有什么方法能產(chǎn)生更多可供選擇的新基因呢？,基因突變,頻率,物理因素,化學(xué)因素,生物因素,提高,低,誘變育種,誘變育種,利用物理因素（如X射線，紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變。,原理：,基因突變,方法：,物理方法(紫外線、射線、失重等)或化學(xué)方法(亞硝酸、硫酸二乙酯等)處理生物，再選擇符合要求的變異類型,誘變育種太空育種,

7、空間生命科學(xué)： 高真空(108pa) 微重力(104g) 強(qiáng)輻射,衛(wèi)星將農(nóng)作物種子帶到200400千米的太空中，利用太空中的空間宇宙射線、微重力、高真空、交變磁場等各種特殊因素對種子和微生物進(jìn)行處理，使種子產(chǎn)生地面得不到的變異，最終培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種。,“神舟”五號搭載育成的巨人南瓜,太空青茄大過小孩頭,太空8號,“黑農(nóng)五號”大豆,黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成“黑農(nóng)五號”大豆品種，含油量比原來的品種提高了2.5%，大豆產(chǎn)量提高了16%。,應(yīng)用,青霉菌高產(chǎn)菌株的選育,1943年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來人們對青霉菌多次進(jìn)行X射線、紫外線照射以及綜合處理

8、，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到5000060000單位/mL。,應(yīng)用,還有醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的其他抗菌素如鏈霉素、地霉素、金霉素等，經(jīng)輻射處理的突變系，比原始品系抗菌素產(chǎn)量增長幾十倍到幾百倍，促進(jìn)和提高了抗菌素的生產(chǎn)。,優(yōu)點,提高基因突變頻率，能產(chǎn)生新的基因從而產(chǎn)生新的性狀，能加快育種進(jìn)程,難以控制突變方向，具有一定的盲目性,有利個體少，須大量處理實驗材料 ，工作量大 。,缺點,普遍性,低頻性,多害少利,不定向,隨機(jī)性,四、多倍體育種,二倍體,四倍體,秋水仙素處理,二倍體,三倍體種子,三倍體植株,不能形成正常的生殖細(xì)胞,無子西瓜,種下去,聯(lián)會紊亂,第一年,第二年,授二倍體的花粉,雜交

9、,輻射、射線 化學(xué)藥劑,秋水仙素,花藥離體培養(yǎng),基因重組,基因突變,染色體變異,可以集中兩個親體的優(yōu)良性狀,育種年限縮短，改良某些性狀,果大，莖稈粗，營養(yǎng)物豐富,年限短，易穩(wěn)定,時間長,有利不多，需大量處理,發(fā)育遲，結(jié)實低,高度不育，弱小,1、雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是（ ） 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,B,2. 運用不同生物學(xué)原理，可培育出各種符合人類需要的生物品種。下列敘述錯誤的是（ ） A培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用基因突變的原理 B培育無子西瓜是利用基因重組的原理 C培育八倍體小黑麥利用的是染色體變異的理 D培育無子番茄利用的是生長素促進(jìn)果實發(fā)育的原理,B,隨堂鞏固,（1）用和培育出所采用的方法I和II分別稱為 _和_，其培育出所依據(jù)的原理是_。 （2）由培育出的常用方法III是_， ；由培育成的方法V稱_ 其優(yōu)點是_。 （3）由培育出的常用方法IV是_, 其形成的稱_。 （4）由培育出的方法VI是_。,3.下圖表示以某種農(nóng)作物（1）和（2）兩個品種為基礎(chǔ)，培育出（4）、（5）、（6）、（7）四個品種的過程。根據(jù)下圖，回答下列問題：,雜交,自交,基因重組,花藥離體培養(yǎng),單倍體育種,多倍體,縮短育種年限,秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,人工誘變育種,