1、第1节 杂交育种与诱变育种,第6章 从杂交育种到基因工程,一个属于中国 也属于世界的名字 他发起的“第二次绿色革命” 给整个人类带来了福音。,袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。1995年当选为中国工程院院士。,1.举例说出生物变异在育种上应用的实例。 2.简述杂交育种和诱变育种的作用和局限性。（重点） 3.简述基因工程的原理及其应用。,小麦高产（D）对低产（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高产不抗锈病的小麦（DDtt）和低产抗锈病的小麦（ddTT），怎样才能得到高产抗锈病的小麦优良品种（DDTT）？,锈病,一、杂交育种,【思考】要培育出一个能稳定遗传的作物品种至少需要
2、几年？,小麦,DDttddTT,亲本杂交,DdTt,种植F1，自交,D_T_，D_tt，ddT_，ddtt,种植F2，选高产抗锈病(D_T_)， 继续自交，期望下代获得纯合子,P,F1,F2,【练习】某作物的高秆（A）对矮秆（a）为显性，感病（R）对抗病（r）为显性。Aa和Rr是位于非同源染色体上的两对等位基因。今有高秆抗病和矮秆感病纯种，人们希望利用杂交育种的方法在最少的世代内培育出矮秆抗病新类型。应该采取的步骤是： （1）_ （2）_ （3）_,让高秆抗病与矮杆感病的品种进行杂交得到F1,F1自交得到F2,在F2群体中选出矮杆抗病的植株,农作物、家禽、家畜的育种（可以进行有性生殖的生物个体
3、）,可获得具有多种优良性状的品种 目的性较强,杂交,基因重组,选纯,自交,选优,自交,育种周期长，过程繁琐(一般需78年。杂交后代会出现性状分离） 只能利用已有基因的重组,按需选择，并不能创造新的基因,且只适用于有性生殖的生物 存在远缘杂交不亲和障碍,优点：,缺点：,应用范围：,原理：,过程：,试一试：动物的杂交育种方法,假设现有长毛立耳猫（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,长毛立耳 短毛折耳,BBEE,bbee,长立 长折 短立 短折,B_E_ B_ee bbE_ bbee,BBee
4、,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至少需要培育几代？,中国黄牛,中国荷斯坦牛,荷斯坦牛,中国荷斯坦牛：荷斯坦弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。,杂种优势,杂种优势是生物界普遍存在的现象。指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代，在长势、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。,！,注意,1、动物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。,驴,马,骡,骡个大，具有驴
5、的负重能力和抵抗能力，有马的灵活性和奔跑能力，是非常好的役畜，但不能生育。,在植物杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种年限。,选育出需要的矮抗品种,杂交育种,ddTT,F3,单倍体育种,【例】某农科所通过如图育种过程培育成了高品质 的糯小麦。下列相关叙述不正确的是( ),C,A.育种方法最大的优点是明显缩短育种的年限 B.a和c过程运用的遗传学原理都是染色体变异 C.四倍体YYyyRRrr的花药离体培养后形成的植株一定是二倍体 D.通过b过程欲获得纯合yyRR，需要进行不断地自交来提高纯合率 【解题关键】解答本题的关键是确定图示各种育种方法，明确单倍体育种、杂交育种和多倍体育种
6、的原理和操作流程。,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，过程烦琐。,杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间较长，那有没有能创造新的基因，并且需要的时间相对较短的育种方法呢？,飞船搭载活体蝴蝶升空,1.概念：,利用物理因素（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）来处理生物，使生物发生基因突变。,2.原理：,基因突变。,3.方法：,用物理因素或化学因素来处理生物。,二、诱变育种,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。,诱变育种的突出优点: (1)提高
7、突变率，加速育种进程。 (2)大幅度改良某些性状。诱变育种的缺点： (1)难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合。 (2)有利变异比较少，需要大量处理实验材料。,基因突变的应用:,农作物新品种的培育 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50 00060 000单位/mL。,诱变育种太空育种,基因重组,将不同个体的优良性状，集中于一个个体上,时间长，需及时发现优良品种,基因突变,辐射诱变，激光诱变等,提高突变率，加速育种进程，大幅度
8、改良某些品种,有利变异少，需大量处理实验材料,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 植株弱小,资料：八倍体小黑麦的培育： 普通小麦是六倍体（AABBDD），体细胞中含有42条染色体，属于小麦属；黑麦是二倍体(RR），体细胞中含有14条染色体，属于黑麦属。 两个不同的属的物种一般是难以杂交的，但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因，能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组（ABDR）
9、，不可育，必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代，染色体加倍后的个体体细胞中含有八个染色体组（AABBDDRR），而这些染色体来自不同属的物种，所以称它为异源八倍体小黑麦。,1.小麦抗锈病对易染锈病为显性，现有甲、乙两种抗锈 病的小麦，其中一种为纯合子，需要鉴别和保留纯合的 抗锈病小麦，应选用下列哪项最简便易行（ ） A.甲乙 B.甲乙得F1再自交 C.甲、乙分别和隐性类型测交 D.甲甲 乙乙,D,2.科研人员利用射线辐射种子使其产生变异，这种培育新品种的方法是( ) A.杂交育种 B.诱变育种 C.多倍体育种 D.单倍体育种 【解析】选B。利用射线辐射种子是利用诱导基因突变的原理获得新品种的方法，这种育种方法称为诱变育种。,3. 我国科学家精选的农作物种子通过“天宫一号”搭 载上天，利用宇宙空间的特殊环境诱发的变异育种， 这些变异（ ） A是定向的 B对人类都有益 C为人工选择提供原材料 D不能遗传给后代,C,4.下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误 的是 ( )A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产 菌株 B.X射线处理既可能引起基因突变也可能导致染色体 变异 C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程 D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高,D,
