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1、第1节 杂交育种与诱变育种,罗定实验中学 叶群华,九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”，撰文说到下世纪年代，中国人口将达到亿，到时谁来养活中国，谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机？,问题情境：,培育农作物新品种是解决问题的方法之一。,最早的育种方法：,玉米起源于美洲大陆，15世纪传入欧洲，16世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。,选择育种缺点：周期长
2、，选择范围有限,水稻高秆（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水稻（DDTT）和矮秆不抗锈病的水稻（ddtt），如果你是育种专家，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？,锈病,想一想：植物杂交育种的方法,以下是杂交育种的参考方案：,高抗 矮不抗,高抗,DDTT,ddtt,DdTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,矮抗 矮不抗,ddTt,ddTT,杂交,F3,思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？,中国黄牛,中国荷斯坦牛,荷斯坦牛,动物的杂交育种,优点：泌乳期可达305天，年产乳量可达6300Kg以上,优点：,使位于不同个体的优良性状集
3、中于一个个体上。,杂种优势,基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如骡子。,一、概念：,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，获得新品种的方法。,二、依据原理：,基因重组,三、常用方法：,四、优点：,将不同个体的优良性状集中到一个个体上，方法简单，容易操作,五、缺点：,育种时间长,不能创造新的基因,点滴收获之1：杂交育种,思考与讨论,那有没有能出现意想不到的结果，即产生新的基因，并且需要时间相对要短的育种方法呢？,诱变育种,资料：航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望变成了现实。中国研制的返回式卫星和神舟
4、号飞船进行了11次航天育种搭载试验，试验品种达1200多种。航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是宇宙射线、微重力（103克106克）、高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变。据统计，航天育种变异率达4以上，株高变异为40cm30cm，果重变异达70100（蔬菜），生育期变异为3天10天。,空间生命科学：高真空(108pa)微重力(104g)强辐射(尤其是危害性极大的HZE）,甘肃种植的太空育种的蔬菜,用于微生物育种：例如青霉菌的选育。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
5、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。,一、概念：,利用物理因素（如射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。从而在短时间内获得更多的优良变异类型的育种方法。,二、依据原理：,基因突变,三、常用方法：,诱变育种,物理方法或化学方法,思考与讨论,与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？,优点：缺点：,产生新基因和新的性状，后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。,诱变育种的方向难以掌
6、握，突变体难以集中多个理想性状，有利变异少，需处理大量实验材料。,能提高突变率,应用:,太空辣椒的培育、青霉菌的选育等,杂交 自交 选种 自交,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,可以集中两个亲本的优良性状,提高突变率，大幅度改良某些性状,果大，茎秆粗，营养物丰富,明显缩短育种年限,时间长,有利变异少需大量处理供试材料,发育迟，结实低,技术复杂成本高,秋水仙素,这些题你会做吗？,1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：A.基因突变；B.基因自由组合；C.染色体交叉互换：D.染色体变异。答,B,2.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，
7、其原因是：A、提高了后代的出苗率 B、产生的突变全部是有利的 C、提高了后代的稳定性 D、能提高突变率以供育种选择 答案,D,3.可获得三倍体无子西瓜、青霉素高产菌株、矮秆抗病小麦的方法分别是（）。诱变育种 杂交育种单倍体育种多倍体育种A.B.C.D.,B,4.在下列叙述中，正确的是（）。A.培育三倍体无子西瓜是利用生长素促进果实发 育原理B.培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理C.培育无子番茄是利用基因突变的原理D.培育青霉素高产菌株是利用基因重组的原理,B,5.下列各项中，不属于诱变育种优点的是A.可以提高变异的频率B.育种年限显著缩短C.大幅度改良某些性状D.需大量处理供试材料,D,谢谢大家！,
