第1節(jié)雜交育種與誘變育種

1、第1節(jié) 雜交育種與誘變育種第6章 從雜交育種到基因工程國際蔬菜博覽會中，會看到國際蔬菜博覽會中，會看到會看到很多通過誘變育種形會看到很多通過誘變育種形成的成的“巨無霸蔬菜巨無霸蔬菜”。思考：思考：1.1.太空誘變育種為什么可以培育出太空誘變育種為什么可以培育出“巨無霸巨無霸蔬菜蔬菜”？2.2.誘變育種與常規(guī)育種有什么區(qū)別？誘變育種與常規(guī)育種有什么區(qū)別？1.1.舉例說出生物變異在育種上應(yīng)用的實例。舉例說出生物變異在育種上應(yīng)用的實例。2.2.簡述雜交育種和誘變育種的作用和局限性。簡述雜交育種和誘變育種的作用和局限性。（重點）（重點）3.3.簡述基因工程的原理及其應(yīng)用。簡述基因工程的原理及其應(yīng)用。1

2、.1.概念概念: :將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，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。再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。2.2.原理：原理：基因重組。基因重組。3.3.方法方法: :4.4.優(yōu)點優(yōu)點: : 將不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上。將不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上。一、雜交育種一、雜交育種5.5.缺點缺點: :育種年限長，需連續(xù)自交才能選育出優(yōu)良的育種年限長，需連續(xù)自交才能選育出優(yōu)良的品種。品種。連續(xù)自交，不斷選種。連續(xù)自交，不斷選種。雜種優(yōu)勢雜種優(yōu)勢 雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的現(xiàn)象。指基因型雜種優(yōu)勢是生物界普遍存

3、在的現(xiàn)象。指基因型不同的親本個體相互雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在長不同的親本個體相互雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象?；蚨喾N性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。驢驢馬馬騾騾騾個大，具有驢的負重能騾個大，具有驢的負重能力和抵抗能力，有馬的靈力和抵抗能力，有馬的靈活性和奔跑能力，是非?；钚院捅寂苣芰Γ欠浅：玫囊坌?，但不能生育。好的役畜，但不能生育?！舅伎肌俊舅伎肌颗嘤毦缕贩N時，能否用雜交育種的培育細菌新品種時，能否用雜交育種的方法，為什么？方法，為什么？提示：提示：不能，細菌是原核生物，不能進行

4、有性生不能，細菌是原核生物，不能進行有性生殖。殖。 雜交育種的過程方案雜交育種的過程方案 高抗高抗 矮不抗矮不抗1 1 高抗高抗2 2DDTTDDTTddttddttDdTtDdTtddTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTTddTT矮抗矮抗ddTTddTTddTTddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTtddTTddTTF F3 3ddTtddTt矮抗矮抗雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交選優(yōu)選優(yōu)動物的雜交育種動物的雜交育種 中國荷斯坦牛：荷斯坦中國荷斯坦牛：荷斯坦弗里生牛與我國黃牛雜弗里生牛與我國黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達交選育后逐漸形成

5、的優(yōu)良種。泌乳期可達305305天，年天，年產(chǎn)乳量可達產(chǎn)乳量可達6 300kg6 300kg以上。以上。 李登海研究玉米育種近李登海研究玉米育種近4040年，與年，與“雜交水稻之雜交水稻之父父”袁隆平齊名，被種業(yè)界譽為袁隆平齊名，被種業(yè)界譽為“南袁北李南袁北李”，被，被稱為稱為“中國緊湊型雜交玉米之父中國緊湊型雜交玉米之父”。 雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)分離現(xiàn)象，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)分離現(xiàn)象，育種進程緩慢，過程復(fù)雜。育種進程緩慢，過程復(fù)雜。 雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時間較雜交育種

6、不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時間較長，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，并且需要時間長，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，并且需要時間相對較短的育種方法呢？相對較短的育種方法呢？ 思考與討論：思考與討論：從雜交后代可能出現(xiàn)的各種類型，從雜交后代可能出現(xiàn)的各種類型，以及育種時間等方面，分析雜交育種方法有哪些不足？以及育種時間等方面，分析雜交育種方法有哪些不足？【例【例1 1】某農(nóng)科所通過如圖育種過程培育成了高品質(zhì)某農(nóng)科所通過如圖育種過程培育成了高品質(zhì)的糯小麥。下列相關(guān)敘述不正確的是的糯小麥。下列相關(guān)敘述不正確的是( )( )C CA.A.育種方法育種方法最大的優(yōu)點是明顯縮短育種的年限最大的優(yōu)點是明顯縮短育

7、種的年限B.aB.a和和c c過程運用的遺傳學(xué)原理都是染色體變異過程運用的遺傳學(xué)原理都是染色體變異C.C.四倍體四倍體YYyyRRrrYYyyRRrr的花藥離體培養(yǎng)后形成的植株一定的花藥離體培養(yǎng)后形成的植株一定是二倍體是二倍體D.D.通過通過b b過程欲獲得純合過程欲獲得純合yyRRyyRR，需要進行不斷地自交，需要進行不斷地自交來提高純合率來提高純合率【解題關(guān)鍵】【解題關(guān)鍵】解答本題的關(guān)鍵是確定圖示各種育種方解答本題的關(guān)鍵是確定圖示各種育種方法，明確單倍體育種、雜交育種和多倍體育種的原理法，明確單倍體育種、雜交育種和多倍體育種的原理和操作流程。和操作流程。 【解析】【解析】育種方法育種方法是

8、單倍體育種，最大的優(yōu)點是是單倍體育種，最大的優(yōu)點是明顯縮短育種的年限；明顯縮短育種的年限；a a過程屬于單倍體育種，過程屬于單倍體育種，c c過過程屬于多倍體育種，二者的遺傳學(xué)原理都是染色體程屬于多倍體育種，二者的遺傳學(xué)原理都是染色體變異；變異；b b過程屬于雜交育種，獲得過程屬于雜交育種，獲得yyRRyyRR需要進行不斷需要進行不斷地自交來提高純合率；四倍體地自交來提高純合率；四倍體YYyyRRrrYYyyRRrr的花藥離體的花藥離體培養(yǎng)后形成的植株是單倍體。培養(yǎng)后形成的植株是單倍體。 飛船搭載活體蝴蝶升空飛船搭載活體蝴蝶升空 1.1.概念概念 利用物理因素（如利用物理因素（如X X射線、射

9、線、射線、紫外線、激射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。處理生物，使生物發(fā)生基因突變。2.2.原理：原理： 基因突變?；蛲蛔?。3.3.方法：方法： 用物理因素或化學(xué)因素來處理生物。用物理因素或化學(xué)因素來處理生物。二、誘變育種二、誘變育種4.4.優(yōu)點：優(yōu)點： 能提高突變頻率，加速育種進程，大幅度改能提高突變頻率，加速育種進程，大幅度改良某些性狀，獲得人類需要的變異類型。良某些性狀，獲得人類需要的變異類型。5.5.缺點：缺點：有利變異少，需大量處理實驗材料；誘變的有利變異少，需大量處理實驗材料；誘變

10、的方向和性質(zhì)不能控制，具有盲目性。方向和性質(zhì)不能控制，具有盲目性?！军c撥】【點撥】由于基因突變具有不定向性，有利變異往由于基因突變具有不定向性，有利變異往往不多，所以誘變育種具有一定的盲目性，而且突往不多，所以誘變育種具有一定的盲目性，而且突變個體難以集中多個優(yōu)良性狀，所以需要處理大量變個體難以集中多個優(yōu)良性狀，所以需要處理大量的實驗材料，工作量大。的實驗材料，工作量大。雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種概念和原理概念和原理操作步驟操作步驟優(yōu)點和缺點優(yōu)點和缺點實例分析實例分析1.1.小麥抗銹病對易染銹病為顯性，現(xiàn)有甲、乙兩種抗銹小麥抗銹病對易染銹病為顯性，現(xiàn)有甲、乙兩種抗銹病的小麥，其中一種為純

11、合子，需要鑒別和保留純合的病的小麥，其中一種為純合子，需要鑒別和保留純合的抗銹病小麥，應(yīng)選用下列哪項最簡便易行（）抗銹病小麥，應(yīng)選用下列哪項最簡便易行（）A.A.甲甲乙乙B.B.甲甲乙得乙得F F1 1再自交再自交C.C.甲、乙分別和隱性類型測交甲、乙分別和隱性類型測交D.D.甲甲甲乙甲乙乙乙D D2.2.科研人員利用科研人員利用射線輻射種子使其產(chǎn)生變異，這射線輻射種子使其產(chǎn)生變異，這種培育新品種的方法是種培育新品種的方法是( )( )A.A.雜交育種雜交育種 B.B.誘變育種誘變育種 C.C.多倍體育種多倍體育種 D.D.單倍體育種單倍體育種【解析】【解析】選選B B。利用。利用射線輻射種子

12、是利用誘導(dǎo)基因射線輻射種子是利用誘導(dǎo)基因突變的原理，獲得新品種的方法，這種育種方法稱突變的原理，獲得新品種的方法，這種育種方法稱為誘變育種。為誘變育種。3.3.在下列幾種育種方法中，可以改變原有基因分子結(jié)構(gòu)在下列幾種育種方法中，可以改變原有基因分子結(jié)構(gòu)的育種方法是（的育種方法是（ ）A.A.雜交育種雜交育種 B.B.誘變育種誘變育種C.C.單倍體育種單倍體育種 D.D.多倍體育種多倍體育種 4.4.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種專家采用誘變育種的方法改良某些農(nóng)作現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種專家采用誘變育種的方法改良某些農(nóng)作物的原有性狀，其原因是（物的原有性狀，其原因是（ ）A.A.提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率 B.B.

13、產(chǎn)生的突變?nèi)渴怯欣漠a(chǎn)生的突變?nèi)渴怯欣腃.C.提高了后代的性狀穩(wěn)定性提高了后代的性狀穩(wěn)定性 D.D.能提高突變率以供育種選擇能提高突變率以供育種選擇 B BD D5.(20145.(2014江蘇高考江蘇高考) )下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過程下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過程, ,有關(guān)敘述錯誤的是有關(guān)敘述錯誤的是( () )A.A.通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株菌株B.XB.X射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異變異C.C.上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程上圖篩選高產(chǎn)菌株的過

14、程是定向選擇過程D.D.每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會明顯提高每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會明顯提高D D6.6.當神舟六號航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功當神舟六號航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時，一些特殊的乘客也回到了地球。他們是一返航時，一些特殊的乘客也回到了地球。他們是一些生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子些生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了等。在太空周游了115115小時小時3232分鐘，返回地球后，搭分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對它們進行有關(guān)試驗。載單位的科研人員將繼續(xù)對它們進行有關(guān)試驗?；卮穑夯卮穑海? 1）作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)）作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)新的變異特征。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太新的變異特征。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中的