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1、第一节 杂交育种与诱变育种,第六章 从杂交育种到基因工程,（1）古印第安人培育玉米的方法称为。选择育种（2）选择育种的优缺点是。优点：技术简单、容易操作。缺点：选择范围有限，育种周期长。,选择育种的局限性是：只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品种。,？能不能将不同品种中的优良性状结合在一起？,改良动植物品种，最古老的育种方法是选择育种：挑品质好的个体来传种,即从每一代的变异中选出最好的类型进行繁殖、培育。但是选择育种周期长，可选择的范围也有限。,在生产实践中，人类摸索出杂交育种的方法。,什么是杂交育种？,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
2、，再经过选择和培育，获得新品种的方法。,杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方 法。,小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？,例如：,以下是杂交的育种参考方案：,高抗 矮不抗,高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,杂交,F3,思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种一般需要几代？,连续自交，直至不出现性状分离为止。,5-6代,试一试：动物的杂交育种方法,假设现有长毛立耳
3、猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）,长毛折耳猫,短毛折耳猫,长毛立耳猫,长立 长折 短立 短折,Bbee,BBee,BBee,Bbee,bbee,bbee,长折,短折,长折,长折,短折,杂交,F3,长折,短折,思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种一般需要几代？,3代,我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛（原称中国黑白花牛），是将国外的荷斯坦-弗里生牛引进后，在我国经过长期驯化，与当地黄牛进行杂交和选育，逐渐形成的优良种。泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。,杂交育种的方法用于家畜、家禽的育种,！,注意,1、动物
4、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。2、比植物杂交育种所需年限短。,例2：现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于3对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形3对性状。请回答：,（1）如何运用杂交育种方法利用以上3个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）,（1）A和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成aabbdd植株,（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植
5、株最少需要多少年？,4年,结合上述几个实例，请总结出杂交育种的优点和缺点？,2004年十大感动中国人物 颁奖辞 他是一位真正的耕耘者。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，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。,一、杂交育种,原理：,基因重组,方法：,优点：,使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。,缺点：,(1)育种所需时间较长（自交选择需五-六代,甚至十几代)。(2)只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的基因,应用：,用纯种高秆抗
6、病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦,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，并且需要时间相对要短的育种方法呢？,例2：我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg，最高达750kg，蛋白质含量增加8%-20%，生长期平均缩短10天。请回答：,（1）水稻产生这种变异的来源是_，产生变异的原因:,基因突变,各种宇宙射线和失重及高真空的作用，使基因的分子结构发生改变。,（2）这种方法育种的优点:,能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状,诱变育种,利用物理因素(如X射线、射线、紫外线，激光等）或化学因
7、素（如亚硝酸、碱基类似物等）来处理生物，使生物发生基因突变。,诱变育种的应用,应用：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“黑农五号”大豆，产量提高了16%，含油量比原来提高了2.5%。,用于微生物育种：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20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到5000060000单位/mL。,中间为青霉菌，周围是细菌。,在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线处理籼稻干种子，选出提早成熟15天
8、的新品种，丰产等性状仍旧保持下来，而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。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，在同样的施肥和管理条件下可提高产量50%。,“神舟”三号飞船上搭载的38种共计200克,神舟三号”飞船从太空带回的试管种苗,“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜,甘肃种植的太空育种的蔬菜,太空水稻搭载前后株系对比,太空育种辣椒,二、诱变育种,原理：,基因突变,方法：,优点：,产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。,缺点：,有利个体不多，须大量处理供试材料，工作量大。,应用:,太空辣椒的培育、青霉菌的选育等,利用物理因素（
9、如x 射线，射线、紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）处理生物，使生物发生基因突变。,硫酸二乙酯 硫酸二乙酯无色油状液体的化学物质，不溶于水，能溶于乙醇及乙醚。遇高热、明火或与氧化剂接触，有引起燃烧的危险。吸入本品后出现恶心、呕吐。液体或雾对眼有强烈刺激性，可引起眼灼伤。皮肤适时接触引起刺激，较长时间接触可发生水疱。大量口服引起恶心、呕吐、腹痛和虚脱。硫酸二乙酯是一种烷化剂,能与DNA中碱基发生化学变化,从而引起DNA复制时碱基配对的转换或颠换。,基因重组,基因突变,可以集中两个亲本的优良性状,育种年限缩短，改良某些性状,不能创造出新的基因,育种时间长,有利不多，需大量处理,小
10、结,太空辣椒的培育、青霉菌的选育等微生物的育种方面,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,三、比较各种育种的方法,杂交,辐射、射线化学药剂,秋水仙素,花药离体培养,基因重组,基因突变,染色体变异,可以集中两个亲体的优良性状,育种年限缩短，改良某些性状,果大，茎秆粗，营养物丰富,年限短，易稳定,时间长,有利不多，需大量处理,发育迟，结实低,高度不育，弱小,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，高效的达到各种目的。,如果水稻的某迟熟（AA)品种,那么我们有什么好办法快速的得到早熟（aa）品种？,四、灵活创新、实际应用,人工诱变+单倍体育种,早熟品种(aa),当年就可以培育出优良新品种！,迟熟品种(AA),杂合子(Aa),幼苗（A）,幼苗（a）,早熟品种(AA),时间：,练习题,下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、品种的示意图，试分析回答：AABB E Ab-D AaBb F Aabb-aabb G AAaaBBbb-（1）用和培育所采用的D和F步骤分别是 和。其应用的遗传学原理是。（2）用培育所采用的E和H步骤分别是 和。其应用的遗传学原理是。（3）用培育所采用的G步骤是。其遗传学原理是。,H,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素处理幼苗,染色体变异（单倍体育种）,秋水仙素处理幼苗,染色体变异（多倍体育种）,
