杂交育种和诱变育种

第一节杂交育种与诱变育种蒙城六中孙武第6章从杂交育种到基因工程一·古代人类的育种方式－－1.原理：利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培养出优良品种。2.不足：育种周期长，选择的范围有限。选择育种杂交育种的思路？请你尝试探索！二、杂交育种●袁隆平（杂交水稻专家）黑粉病、高产抗黑粉病、产量低玉米设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况:品种A籽粒多，但不抗黑粉病；品种B籽粒少，但抗黑粉病。如何培育出高产、抗病的玉米品种C呢?关键？讨论：Ⅰ.两个品种的优良性状结合在？Ⅱ.缺点去掉？ddTt高抗高抗高不抗ddTtddTTddtt以下是杂交的育种参考方案：Ｆ２低抗低不抗高抗高不抗自交ddTtddTT杂交Ｐ低产抗病高不抗ddTTDDttＦ１低抗DdTt选优选优自交ddTT高抗F3ddTT高抗以下是杂交的育种参考方案：杂交使优良性状集合于F1.F2发生性状分离，为选种开始。像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种必须连续自交4～5代后种子才相对较纯（理论上，后代总有杂合子），育种年限至少5年。试想：这样育种一般需要多少年才能达到目的？1）概念：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，再经过选择和培育，获得新品种（稳定遗传）的方法。广义的杂交育种包括获得杂种优势的育种。概念解读①范围：有性生殖的高等动、植物②原理：利用自由组合定律实现基因重组。③优点：将不同个体的优良性状，集中于一个个体身上④常用方法：杂交→自交→选种→自交2）应用：可用于农作物品质的改良、产量的提高，培育新品种；也用于家禽、家畜的育种。中国荷斯坦牛中国黄牛×荷斯坦牛3）不足：杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能产生新的基因；杂种后代出现性状分离现象，育种进程缓慢，时间长，过程复杂。？原因：理论上后代总有杂合子杂种优势：是指基因型不同的亲本相互杂交产生的杂种一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。杂种优势在F1代表现最明显。例如：我国劳动人民用马和驴杂交获得体力强大，耐力好的杂种——骡。杂种优势主要利用杂种F1代的优良性状，并不要求遗传上的稳定。需年年制种。如水稻的杂优种，每年农科站都有供应。杂种优势和杂交育种的区别广义上的杂交育种也是包括杂种优势的不同目的杂交育种的基本步骤及特点①培育杂合子品种—杂种优势的利用在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。b.特点：高产、优质、抗性强、但种子只能种一年，需年年育种。a.基本步骤：选取双亲（AABB♀、aabb♂）杂交F1（AaBb）。②培育纯合子品种b.培育显性纯合子品种的基本步骤选取双亲P（♀、♂）→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体自交→Fn→……→选出稳定遗传的个体种植推广。a.培育隐性纯合子品种的基本步骤选取双亲P（♀、♂）→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体种植推广。c.特点：集优，操作简单，但需要的时间长。杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐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？1）概念：人工利用物理因素（如X射线、γ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。三、诱变育种2）优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多的优良变异类型。3）应用：①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%。方法？原理？太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过强辐射、微重力和高真空等条件使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用太空育种。太空育种成果展望（我国）太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C的含量提高了10%～25%；黄瓜1根达1米多长；“航天芝麻1号”不仅个大，而且单株蒴果达98粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%～12%。“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。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中间为青霉菌，周围是细菌。50000～60000单位/mL。20单位/mL②用于微生物育种：原因：基因突变是随机不定向的。诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。人工诱变+单倍体育种早熟品种(aa)花药离体培养当年就可以培育出优良新品种！迟熟品种(AA)杂合子(Aa)人工诱变幼苗（A）幼苗（a）秋水仙素处理迟熟品种(AA)秋水仙素处理时间：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种原理、方法、优点和缺点，及在习题中如何分辨？练习题下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的示意图，试分析回答：①AABBEAbAAbb---④D③AaBbFAabb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤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③培育⑤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③培育⑥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）