雜種優(yōu)勢教案

1、遺傳學(xué)教案授課題目雜種優(yōu)勢知識點技能點1、雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)2、雜種優(yōu)勢的遺傳機(jī)理3、雜種優(yōu)勢的利用掌握雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)特點，并能應(yīng)用到育種實踐中。教學(xué)目標(biāo)通過對雜種優(yōu)勢表現(xiàn)特點和雜種優(yōu)勢遺傳機(jī)理的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者可以理解雜種優(yōu)勢產(chǎn)生的原因，從而為雜種優(yōu)勢在育種實踐中的利用奠定基礎(chǔ)。教學(xué)重點雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)與應(yīng)用教學(xué)難點雜種優(yōu)勢的遺傳機(jī)理教學(xué)方式與分析講授 探究 問答 實驗 演示 練習(xí)本節(jié)課程3個知識點的教學(xué)中，利用雜種優(yōu)勢在生產(chǎn)上的實例進(jìn)行分析，借助圖片、多媒體以及視頻等媒介讓學(xué)習(xí)者熟悉雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)，了解雜種優(yōu)勢的遺傳機(jī)理，從而能在育種中利用不同作物的雜種優(yōu)勢。授課類型理論課 討論課 實驗課 練習(xí)課參

2、考資料1盧良峰. 2015. 遺傳學(xué)M. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社.2浙江農(nóng)業(yè)大學(xué). 1986. 遺傳學(xué). 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社.知識點1 雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)（一）雜種優(yōu)勢的分類雜種優(yōu)勢(heterosis)是指兩個遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的F1在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量、品質(zhì)等方面優(yōu)于雙親的現(xiàn)象。同時也是指近交系間雜交時，因近交導(dǎo)致的適合度和生活力的喪失可因雜交而得到恢復(fù)的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢分為3種基本類型：體質(zhì)型生殖型適應(yīng)型（二）雜種優(yōu)勢表現(xiàn)的特點雜種優(yōu)勢表現(xiàn)往往涉及到較多方面，比較復(fù)雜。同一性狀在不同雜交組合中可能表現(xiàn)不同的優(yōu)勢，同一組合內(nèi)不同性狀也會表現(xiàn)不同優(yōu)勢。將動、植物方面的許多

3、研究結(jié)果歸納起來，F(xiàn)1雜種優(yōu)勢表現(xiàn)具有以下幾個特點。1、雜種優(yōu)勢是生物界既普遍又復(fù)雜的一種現(xiàn)象 2、雜種優(yōu)勢與雙親的差異有關(guān) 雜種基因型的高度雜合性來自于雙親遺傳差異3、雜交親本愈純，后代雜種優(yōu)勢愈明顯 4、雜種優(yōu)勢的大小與環(huán)境條件的作用也有密切的關(guān)系（三）F2群體雜種優(yōu)勢衰退根據(jù)性狀遺傳的基本規(guī)律，F(xiàn)2群體內(nèi)必將出現(xiàn)性狀的分離和重組。因此，F(xiàn)2與F1相比較，生長勢、生活力、抗逆性和產(chǎn)量等方面都顯著地表現(xiàn)下降，即所謂衰退(depression)現(xiàn)象。并且，兩親本純合程度越高，性狀差異愈大，F(xiàn)1表現(xiàn)的雜種優(yōu)勢愈大，則其F2表現(xiàn)衰退現(xiàn)象也愈加明顯。在雜種優(yōu)勢利用上，F(xiàn)2一般不再利用，必須重新配制雜

4、種，才能滿足生產(chǎn)需要。玉米雜種優(yōu)勢隨自交代數(shù)的增加而不斷下降（Poehlman，1995）知識點2 雜種優(yōu)勢的遺傳機(jī)理（一）顯性假說顯性假說(dominance hypothesis)由布魯斯（Bruce，1910）提出，瓊斯（Jone,1917）等人補(bǔ)充發(fā)展而成。其基本觀點是：生物個體處于雜合狀態(tài)時，由于顯性基因的存在，不同程度地消除了隱性基因的有害或不利的效應(yīng)，從而提高了雜種個體的生活力以及數(shù)量性狀的效應(yīng)值等，因此表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢。用顯性假說解釋雜種優(yōu)勢示意圖（二）超顯性假說超顯性假說(overdominance hypothesis或superdominance hypothesis)也稱

5、等位基因異質(zhì)結(jié)合假說，由肖爾（Shull，1908）和伊斯特（Eest，1908）提出。這一假說的基本觀點是：雜種優(yōu)勢產(chǎn)生的原因是雙親基因型的異質(zhì)結(jié)合所引起的等位基因間的相互作用。等位基因間沒有顯隱性關(guān)系，雜質(zhì)的等位基因相互作用大于同質(zhì)等位基因的作用，即a1a2alal或a2a2。超顯性假說解釋雜種優(yōu)勢示意圖由此可見，由于異質(zhì)基因互作，F(xiàn)1的優(yōu)勢可以顯著地超過雙親，而且異質(zhì)位點越多，優(yōu)勢越明顯；如果非等位基因間也存在互作，則雜種優(yōu)勢更能大幅度提高。近代的超顯性假說的概念已有所擴(kuò)大和引伸，它不僅僅包括一對等位基因的互作(雜合性的刺激作用)，而且也包括多基因的互作。即上位效應(yīng)(顯性上位、隱性上位)

6、。雖然兩個假說在解釋雜種優(yōu)勢所處的角度不同，但這兩個假說有許多共同點，如都一致認(rèn)為雜種優(yōu)勢來自不同基因型雙親的基因互作；自交導(dǎo)致生活力衰退，而雜種可使生長勢恢復(fù)，雜交才能產(chǎn)生優(yōu)勢；雜種一代的優(yōu)勢很難或是無法固定。這兩種假說在解釋雜種優(yōu)勢現(xiàn)象時是相輔相成的，不是對立的。往往顯性假說難圓其說的現(xiàn)象則超顯性假說可迎刃而解，反之亦然。所以多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，把兩種假說結(jié)合起來解釋復(fù)雜的雜種優(yōu)勢現(xiàn)象較為穩(wěn)妥。知識點3 雜種優(yōu)勢的利用（一）雜種優(yōu)勢利用的發(fā)展簡史我國是利用雜種優(yōu)勢最早的國家，早在公元584年就有利用動物雜種優(yōu)勢的記載，后魏賈思勰著的齊民要術(shù)中就記載了雌馬和雄驢雜交產(chǎn)生騾的事實。17611766年

7、Ko1reuter，煙草雜交發(fā)現(xiàn)雜種優(yōu)勢，并提出利用雜交種。1865年Mendel，豌豆雜交，提出雜種活力概念 。18661876年Darwin，玉米雜交和自交，異花授粉有利、自花授粉有害。1908年，Shull首次提出了“雜種優(yōu)勢”這一術(shù)語和選育單交種的基本程序，從遺傳理論上和育種模式上為玉米自交系間的雜種優(yōu)勢利用奠定了基礎(chǔ)。但由于自交系產(chǎn)量低，成本高，未能投入生產(chǎn)。美國，1960年以前，主要是雙交種和一部分三交種與群體品種。1963年后，推廣單交種。我國玉米雜種優(yōu)勢利用研究： 始于20世紀(jì)30年代 50年代品種間雜種品種 60年代推廣雙交種 70年代以后推廣單交種 80年代普及（二）農(nóng)作物雜種優(yōu)勢利用的現(xiàn)狀玉米雜種優(yōu)勢的成功應(yīng)用，不僅使玉米雜種品種得到更廣泛的種植，而且推動了其他作物雜種優(yōu)勢的利用研究。高粱、水稻、油菜、小麥、棉花等作物相繼利用胞質(zhì)雄性不育系生產(chǎn)雜種種子。除研究胞質(zhì)雄性不育外，各國在作物雜種優(yōu)勢利用的其他途徑上也進(jìn)行了卓有成效的研究。小結(jié)本節(jié)介紹了雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)、雜種優(yōu)勢的遺傳機(jī)理和雜種優(yōu)勢的利用，