生物必修二《雜交育種和誘變育種》課件

第1節(jié)雜交育種和誘變育種2遺傳與進(jìn)化第6章從雜交育種到基因工程2000年國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)2004年十大感動(dòng)中國(guó)人物之一上海世博會(huì)——太空家園館太空育種廳小資料近幾年，糯玉米、甜玉米、超甜玉米等特種玉米的出現(xiàn)，讓人們有了更多的選擇。研究證實(shí)，特種玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于普通玉米。中國(guó)農(nóng)科院檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，甜玉米、糯玉米的蛋白質(zhì)含量是普通玉米的2.23倍，植物油含量是普通玉米的2.3倍，“生命元素”硒的含量是9.5倍，維生素是普通玉米的3倍。設(shè)想你是一位玉米育種專家，遇到這樣的情況：品種A籽粒多，但不抗黑粉??；品種B籽粒少，但抗黑粉病。

1.你用什么方法既能把兩個(gè)品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，又能把雙方的缺點(diǎn)都去掉？將你的設(shè)想用遺傳圖解表示出來(lái)。

2.你預(yù)計(jì)在實(shí)際操作中可能會(huì)遇到哪些困難？怎樣才能解決這些困難？

3、你還能說(shuō)出哪些育種的實(shí)例？討論：選擇育種在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們挑選品質(zhì)好的個(gè)體來(lái)傳種。這樣利用生物變異，通過(guò)長(zhǎng)期選擇，汰劣留良，就能培育出新品種。例如：產(chǎn)蛋多的家禽。這種育種方式是選擇育種。選擇育種周期長(zhǎng)，可選擇的范圍有限。我曾夢(mèng)見(jiàn)試驗(yàn)田的超級(jí)水稻長(zhǎng)得比高粱高，稻穗比掃帚還長(zhǎng)，谷粒有花生那么大。沉甸甸下垂的千萬(wàn)個(gè)穗子，好似氣勢(shì)磅礴的大瀑布。我就在它下面乘涼。但愿夢(mèng)想成真，讓天下人都有飽飯吃。

——袁隆平

溫故知新現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt）。如果你是育種工作者，你應(yīng)該怎樣操作才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？銹病試一試：動(dòng)物的雜交育種方法

假設(shè)現(xiàn)有長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）一、雜交育種長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）

短毛折耳貓（bbee）長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）雜交F1間雌雄交配選優(yōu)測(cè)交一、雜交育種1、定義雜交育種是將兩個(gè)或兩個(gè)以上的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，在經(jīng)過(guò)選擇和培育，獲得新品種的方法。2、原理基因重組3、方法雜交→自交→選優(yōu)→自交……例如：高產(chǎn)、矮稈水稻的培育4、實(shí)例中國(guó)黃?！梁伤固古Ｖ袊?guó)荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛與我國(guó)黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達(dá)305天，年產(chǎn)乳量可達(dá)6300kg以上，產(chǎn)奶量為世界奶牛之冠。5、雜交育種的應(yīng)用

優(yōu)點(diǎn)：將不同個(gè)體中的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上缺點(diǎn)：育種時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)程繁瑣；只能利用已有的基因重組，不能產(chǎn)生新基因。

（1）分析上述雜交過(guò)程，雜交育種有哪些優(yōu)點(diǎn)？

（2）能否有新的基因和新的性狀產(chǎn)生？

（3）從雜交后代可能出現(xiàn)的各種類型及育種時(shí)間來(lái)看，雜交育種有哪些缺點(diǎn)？思考與討論

在雜交育種的過(guò)程中運(yùn)用單倍體育種的方法可以顯著縮短育種進(jìn)程。但是仍然不能產(chǎn)生新的基因，應(yīng)怎樣做才能產(chǎn)生更多可供選擇的新基因呢？視野拓展衛(wèi)星將農(nóng)作物種子帶到200～400千米的太空中，利用太空中的空間宇宙射線、微重力、高真空、交變磁場(chǎng)等各種特殊因素對(duì)種子和微生物進(jìn)行處理，使種子產(chǎn)生地面得不到的變異，最終培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種。視野拓展與“神六”飛船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎須”太空黃瓜視野拓展“太空椒”每個(gè)可重350克，ＶＣ等含量提高20％－30％太空番茄不但香甜可口，而且ＶＣ含量高，是普通品種的2.5倍，最大果重可達(dá)600克視野拓展重達(dá)46公斤的太空南瓜太空棉花青霉菌高產(chǎn)菌株的選育1943年從自然界分離出來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來(lái)人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到50000～60000單位/mL。３、應(yīng)用（1）與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點(diǎn)？（2）基因突變的特點(diǎn)有哪些？聯(lián)系基因突變特點(diǎn)，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。（3）要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？?jī)?yōu)點(diǎn)：提高基因突變頻率，產(chǎn)生新基因；在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。不足：具有不定向性，難以控制突變方向；有利個(gè)體少，須大量處理供試材料。思考與討論三、多倍體育種二倍體四倍體秋水仙素處理二倍體×三倍體種子三倍體植株不能形成正常的生殖細(xì)胞無(wú)子西瓜種下去聯(lián)會(huì)紊亂第一年第二年授二倍體的花粉三、多倍體育種蘿卜（2a=18)×甘藍(lán)（2b=18)F1a+b=18秋水仙素處理2a+2b=36不可育可育“蘿卜甘藍(lán)”的形成過(guò)程四、單倍體育種方法：花藥離體培養(yǎng)普通植株花粉單倍體幼苗純合子幼苗篩選所需的品種減數(shù)分裂花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理DDTTDdTt花藥離體培養(yǎng)DTDtdTdt單倍體幼苗秋水仙素DDTT,DDtt,ddTT,ddtt二倍體植株篩選所需的品種ddtt×DTDtdTdt雜交矮抗小麥的培育五、四種育種方法的比較（小結(jié)）類型雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種育種原理育種方法優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例基因突變?nèi)旧w組成倍增加（染色體變異）基因重組染色體組成倍減少（染色體變異）雜交→自交→選優(yōu)→自交（至純種）物理或化學(xué)的方法處理生物花藥離體培養(yǎng)染色體數(shù)目加倍使不同親本的優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上提高變異頻率加速育種進(jìn)程明顯縮短育種年限器官大型，營(yíng)養(yǎng)含量高培育矮抗小麥培育青霉素高產(chǎn)菌株培育矮抗小麥三倍體無(wú)子西瓜的培育用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗1.誘變育種、雜交育種的理論依據(jù)分別是——和——。2.雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是：A.基因突變；B.基因自由組合C.染色體交叉互換；D.染色體結(jié)構(gòu)變異3.據(jù)你所知道雜交選育新品種之外，雜交的另一個(gè)結(jié)果是獲得：小展身手基因突變基因重組雜種表現(xiàn)優(yōu)勢(shì)

（1）用<1>和<2>培育出<5>所采用的方法I和II分別稱為_(kāi)______和_______，其培育出<5>所依據(jù)的原理是_______。（2）由<3>培育出<4>的常用方法III是__________，

；由<4>培育成<5>的方法V稱_______________

其優(yōu)點(diǎn)是__________。（3）由<3>培育出<6>的常用方法IV是____________,

其形成的<6>稱______。（4）由<2>培育出<7>的方法VI是_____________。

4下圖表示以某種農(nóng)作物（1）和（2）兩個(gè)品種為基礎(chǔ)，培育出（4）、（5）、（6）、（7）四個(gè)品種的過(guò)程。根據(jù)下圖，回答下列問(wèn)題：雜交自交基因重組花藥離體培養(yǎng)單倍體育種多倍體縮短育種年限秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗人工誘變育種5：現(xiàn)有3個(gè)番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AAbbDD，C品種的基因型為aaBBDD。3對(duì)等位基因分別位于3對(duì)同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對(duì)性狀。請(qǐng)回答：（1）如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上3