雜交育種與誘變育種公開(kāi)課課件-(1)

1、第一節(jié)第一節(jié) 雜交育種與誘變育種雜交育種與誘變育種 原理：原理： 一、古代人類(lèi)的育種方式一、古代人類(lèi)的育種方式選擇育種選擇育種利用生物的變異，通過(guò)長(zhǎng)期選擇，利用生物的變異，通過(guò)長(zhǎng)期選擇，汰劣留良，培養(yǎng)出優(yōu)良品種。汰劣留良，培養(yǎng)出優(yōu)良品種。育種周期長(zhǎng)，可選擇育種周期長(zhǎng)，可選擇的范圍的范圍有限。有限。不足：不足：二、雜交育種二、雜交育種1 1、概念、概念: :雜交育種是將雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)通過(guò)交配集中在一起交配集中在一起，再經(jīng)過(guò)選擇和培育，獲得新，再經(jīng)過(guò)選擇和培育，獲得新品種（品種（穩(wěn)定遺傳穩(wěn)定遺傳）的方法。）的方法。3 3、方法：、方法：2 2、原理

2、：、原理：雜雜 交交自交自交 (選優(yōu)選優(yōu)自交自交) 若干次若干次純種純種基因重組基因重組雜交雜交f1f1間交配間交配選優(yōu)選優(yōu)測(cè)交測(cè)交植植物物動(dòng)動(dòng)物物5 5、不足：、不足：4 4、應(yīng)用：、應(yīng)用：可用于可用于農(nóng)作物農(nóng)作物品質(zhì)的改良、產(chǎn)量品質(zhì)的改良、產(chǎn)量的提高，培育新品種；也用于的提高，培育新品種；也用于家家禽、家畜禽、家畜的育種。的育種。雜交育種只能利用已有基因的重組，雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，按需選擇，并不能產(chǎn)生新的基因并不能產(chǎn)生新的基因；雜種后代出現(xiàn)分離現(xiàn)象，雜種后代出現(xiàn)分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程育種進(jìn)程緩慢緩慢，過(guò)程復(fù)雜。，過(guò)程復(fù)雜。三、誘變育種三、誘變育種（1 1）概念：人工利用）

3、概念：人工利用物理因素（如物理因素（如x x射線(xiàn)、射線(xiàn)、射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）酸、硫酸二乙酯等）來(lái)處理生物，使生物發(fā)生來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變?；蛲蛔儭＃? 2）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)：能提高突變率，產(chǎn)生新基因能提高突變率，產(chǎn)生新基因；在較；在較短時(shí)間短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型。內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型。（3 3）應(yīng)用：）應(yīng)用：農(nóng)作物新品種的培育農(nóng)作物新品種的培育，新品種具有抗病力強(qiáng)、，新品種具有抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。如產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。如“黑農(nóng)五號(hào)黑農(nóng)五號(hào)”大豆，大豆，產(chǎn)量提高了產(chǎn)量提高了16%16%

4、，含油量比原來(lái)提高了，含油量比原來(lái)提高了2.5%2.5%。 誘變育種除了采用常規(guī)的誘變育種方法外，誘變育種除了采用常規(guī)的誘變育種方法外，還采用還采用太空育種太空育種。太空育種太空育種主要是利用返回主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球能達(dá)到式衛(wèi)星和高空氣球能達(dá)到的高空環(huán)境，通過(guò)的高空環(huán)境，通過(guò)強(qiáng)輻射、強(qiáng)輻射、微重力和高真空微重力和高真空等條件使等條件使植物種子的基因發(fā)生基因植物種子的基因發(fā)生基因突變的作物育種新技術(shù)。突變的作物育種新技術(shù)。我國(guó)已培育成功我國(guó)已培育成功許多太空作物：許多太空作物：用于微生物育種用于微生物育種：例如：例如青霉素高產(chǎn)菌株青霉素高產(chǎn)菌株的選的選育。育。19431943年從自然界

5、分離出來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)年從自然界分離出來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素生青霉素2020單位單位/ml/ml。后來(lái)人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)。后來(lái)人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行行x x射線(xiàn)射線(xiàn)、紫外線(xiàn)紫外線(xiàn)照射以及綜合處理，培育成了照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到已達(dá)到50000500006000060000單位單位/ml/ml。中間為青霉菌，周?chē)羌?xì)菌。中間為青霉菌，周?chē)羌?xì)菌。（4 4）局限）局限性：性：（5 5）克服方）克服方法：法：原因：基因原因：基因突變是隨機(jī)突變是隨機(jī)不定向的。不定向的。討論：怎樣克服？討論：怎樣克服？ 除了雜交育種和誘變育種之外

6、我們前面除了雜交育種和誘變育種之外我們前面還學(xué)過(guò)什么育種方式？還學(xué)過(guò)什么育種方式？誘變育種的誘變育種的方向方向難以掌握難以掌握，誘變體，誘變體難以集難以集中多個(gè)理想性狀中多個(gè)理想性狀。要想克服這些局限性，可以要想克服這些局限性，可以擴(kuò)大誘擴(kuò)大誘變后代的群體變后代的群體，增加選擇的機(jī)會(huì)。，增加選擇的機(jī)會(huì)。萌發(fā)的種子、幼苗萌發(fā)的種子、幼苗秋水仙素處理秋水仙素處理染色體加倍、不分離染色體加倍、不分離多倍體多倍體（1 1）方法）方法： 用用秋水仙素秋水仙素處理萌發(fā)的處理萌發(fā)的種子或幼苗種子或幼苗（2 2）原理：）原理：秋水仙素能秋水仙素能抑制紡錘體形成抑制紡錘體形成。人工誘導(dǎo)多倍體育種人工誘導(dǎo)多倍體育

7、種:二倍體植株二倍體植株單倍體植株單倍體植株人工誘導(dǎo)染色體加倍人工誘導(dǎo)染色體加倍恢復(fù)成二倍體植株恢復(fù)成二倍體植株（純合體）（純合體）自交自交純合體純合體單倍體育種的過(guò)程：?jiǎn)伪扼w育種的過(guò)程：花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)（秋水仙素或低溫處理幼苗）（秋水仙素或低溫處理幼苗）優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限；自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。明顯縮短育種年限；自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。aabbaabb aabb aabb aabbab ab ab ab 雜交育種雜交育種 誘變育種誘變育種 單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種原原理理常常用用方方法法優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)缺缺點(diǎn)點(diǎn)基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變

8、異（成倍減少）（成倍減少）染色體變異染色體變異（成倍增加）（成倍增加）雜交雜交用物理或化學(xué)用物理或化學(xué)方法處理生物方法處理生物花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)單倍體單倍體秋秋水仙素處理水仙素處理純種純種秋水仙素秋水仙素處理處理使位于不同使位于不同個(gè)體的優(yōu)良個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于性狀集中于一個(gè)個(gè)體上一個(gè)個(gè)體上提高變異頻率，提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，加速育種進(jìn)程，方向難以掌握，方向難以掌握，有有利變異少，利變異少，需大量處理供需大量處理供試材料試材料明顯縮短育種明顯縮短育種年限，育種時(shí)年限，育種時(shí)間較短。間較短。技術(shù)復(fù)雜，需與技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合雜交育種配合各種器官大、各種器官大、營(yíng)養(yǎng)成分高、營(yíng)養(yǎng)成

9、分高、抗性強(qiáng)抗性強(qiáng)與雜交育種與雜交育種配合；獲得配合；獲得的新品種發(fā)的新品種發(fā)育延遲育延遲育種時(shí)間最長(zhǎng)育種時(shí)間最長(zhǎng)討論總結(jié)討論總結(jié)1.60co是典型的是典型的放射源，可用于作放射源，可用于作物誘變育種。我國(guó)運(yùn)用這種方法培物誘變育種。我國(guó)運(yùn)用這種方法培育出了許多農(nóng)作物新品種，如棉花育出了許多農(nóng)作物新品種，如棉花高產(chǎn)品種高產(chǎn)品種“魯棉魯棉1 1號(hào)號(hào)”，在我國(guó)自己，在我國(guó)自己培養(yǎng)的棉花品種中栽培面積最大。培養(yǎng)的棉花品種中栽培面積最大。 射線(xiàn)處理后主要引起射線(xiàn)處理后主要引起，從而產(chǎn)生可遺傳的變異。除從而產(chǎn)生可遺傳的變異。除射線(xiàn)射線(xiàn)外，用于誘變育種的其他物理誘變外，用于誘變育種的其他物理誘變因素還有因素

10、還有、和和。 達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)基因突變基因突變x射線(xiàn)射線(xiàn)紫外線(xiàn)紫外線(xiàn)激光激光2 2 、 下列表示某種農(nóng)作物和兩種品種分別培育出三下列表示某種農(nóng)作物和兩種品種分別培育出三 種品種種品種, ,根據(jù)上述過(guò)程根據(jù)上述過(guò)程, ,回答下列問(wèn)題回答下列問(wèn)題: :aabb aabb aabb ab aaaabbbb aabb 用和培育所采用的方法用和培育所采用的方法稱(chēng)為稱(chēng)為_(kāi),方法方法稱(chēng)為稱(chēng)為 _,由由和和 培育所依據(jù)的原理是培育所依據(jù)的原理是_. 用培育出的常用方法用培育出的常用方法是是_,由培育成由培育成的過(guò)程中用化學(xué)藥劑的過(guò)程中用化學(xué)藥劑_處理的幼苗處理的幼苗,方法方法和和合合 稱(chēng)為稱(chēng)為_(kāi)育種育種.其優(yōu)

11、點(diǎn)是其優(yōu)點(diǎn)是_. 由培育出的常用方法是由培育出的常用方法是_,形成的形成的 叫叫_。依據(jù)的原理是。依據(jù)的原理是_。雜交雜交自交自交基因重組基因重組花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素單倍體單倍體明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限用秋水仙素處理用秋水仙素處理多倍體多倍體染色體變異染色體變異 達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)3 3、雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是、雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是（ ） a.a.基因突變基因突變 b.b.基因自由組合基因自由組合 c.c.染色體交叉互換染色體交叉互換 d.d.染色體變異染色體變異 b4. 運(yùn)用不同生物學(xué)原理，可培育出各種符合人類(lèi)運(yùn)用不同生物學(xué)原

12、理，可培育出各種符合人類(lèi)需要的生物品種。下列敘述錯(cuò)誤的是（需要的生物品種。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ） a培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用基因突變的原理培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用基因突變的原理b培育無(wú)子西瓜是利用基因重組的原理培育無(wú)子西瓜是利用基因重組的原理c培育八倍體小黑麥利用的是染色體變異培育八倍體小黑麥利用的是染色體變異的理的理d培育無(wú)子番茄利用的是生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的培育無(wú)子番茄利用的是生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的原理原理b 5. .在下列幾種育種方法中，可以改變?cè)谢蚍肿咏Y(jié)構(gòu)在下列幾種育種方法中，可以改變?cè)谢蚍肿咏Y(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 答案：答案： 6. 6.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種專(zhuān)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(zhuān)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、產(chǎn)生的突變?nèi)渴怯欣?、產(chǎn)生的突變?nèi)渴怯欣?c c、提高了后代的穩(wěn)定性、提高了后代的穩(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 答案：答案： b bd d 達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 7 7通過(guò)誘變育種培育的是（通過(guò)誘變育種培育的是（ ） a.a.三