第一節(jié)育種專題

第一節(jié)育種專題第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四改良動(dòng)植物品種，最古老的育種方法是選擇育種：從每一代的變異中選出最好的類型進(jìn)行繁殖、培育。但是選擇育種周期長，可選擇的范圍也有限。在生產(chǎn)實(shí)踐中，人類摸索出雜交育種的方法。第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四什么是雜交育種？

雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)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。品種：指人類在一定的生態(tài)條件和經(jīng)濟(jì)條件下，根據(jù)需要而創(chuàng)造的具有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值、遺傳性比較一致的家養(yǎng)或栽培植物的類型。這類生物具有相對的遺傳穩(wěn)定性，在一定地區(qū)和一定栽培條件下，在產(chǎn)量、品質(zhì)、生育期、抗性和適應(yīng)性等方面符合人類生產(chǎn)、生活需要，并能用普通的繁育方法保持遺傳特性。第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四小麥高稈（D）對矮稈（d）為顯性，抗銹?。═）對不抗銹病（t）為顯性，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，怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？例如：第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四以下是雜交的育種參考方案：Ｐ高抗矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的植物品種一般需要幾代？連續(xù)自交，直至不出現(xiàn)性狀分離為止。5-6代第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四試一試：動(dòng)物的雜交育種方法假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）長毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四長毛立耳短毛折耳BBEEbbee長毛立耳BbEe長毛立耳BbEe長立長折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折短折長折長折短折雜交F1間交配選優(yōu)測交ＰＦ１Ｆ２F3長折短折思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的動(dòng)物品種一般需要幾代？3代長毛折耳貓第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四注意1、動(dòng)物雜交育種中純合子的獲得不能通過逐代自交，而應(yīng)改為測交。2、比植物雜交育種所需年限短。第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四現(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對等位基因分別位于3對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對性狀。請回答：（1）如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上3個(gè)品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字簡要描述獲得過程即可）A和B雜交得到雜交一代，雜交一代再與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長成aabbdd植株

（2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要多少年？4年結(jié)合上述幾個(gè)實(shí)例，請總結(jié)出雜交育種的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四一、雜交育種原理：

基因重組方法：

優(yōu)點(diǎn)：使位于不同個(gè)體上的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上，即“集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。缺點(diǎn)：育種所需時(shí)間較長（自交選擇需五--六代,甚至十幾代)。應(yīng)用：用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥

雜交→自交→選優(yōu)自交雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時(shí)間要長，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，并且需要時(shí)間相對要短的育種方法呢？第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四袁隆平培養(yǎng)雜交水稻過程中，他利用了哪一種變異的原理？基因重組第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四我國奶牛的主要品種中國荷斯坦牛（原稱中國黑白花牛），是將國外的荷斯坦-弗里生牛引進(jìn)后，在我國經(jīng)過長期馴化，與當(dāng)?shù)攸S牛進(jìn)行雜交和選育，逐漸形成的優(yōu)良種。第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四我國運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產(chǎn)達(dá)600kg，最高達(dá)750kg，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長期平均縮短10天。請回答：（1）水稻產(chǎn)生這種變異的來源是_______，產(chǎn)生變異的原因是________。基因突變

各種宇宙射線和失重及高真空的作用，使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

（2）這種方法育種的優(yōu)點(diǎn)有__________。能提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，并能大幅度改良某些性狀

第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四誘變育種就是利用物理因素：X射線、γ射線、紫外線，激光等化學(xué)因素：亞硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素等來處理生物，使其發(fā)生基因突變。第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四拓展視野：利用太空中的高真空、微重力、強(qiáng)輻射等的作用，來誘導(dǎo)基因突變而培養(yǎng)新品種的誘變育種方法。第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四“神舟”五號搭載育成的巨人南瓜甘肅種植的太空育種的蔬菜第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四太空水稻搭載前后株系對比太空育種辣椒第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四二、誘變育種原理：

基因突變

方法：

優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率，后代變異性狀能較快穩(wěn)定，加速育種進(jìn)程。缺點(diǎn)：有利個(gè)體不多，須大量處理供試材料，工作量大。應(yīng)用:太空辣椒的培育、青霉菌的選育等利用物理因素（如x射線，γ射線、紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變。第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四多倍體育種優(yōu)點(diǎn)：器官大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高。缺點(diǎn)：發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。在育種過程中，人們用秋水仙素處理種子或幼苗從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，發(fā)育為多倍體植株，得到多倍體品種。第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四多倍體育種三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，因?yàn)槌墒旎ǚ劬哂械纳彼崦赶担ù偈购铣缮L素），通過授粉為其子房的發(fā)育提供

。三倍體植株不能進(jìn)行減數(shù)分裂的原因是由于卵原細(xì)胞3個(gè)染色體組（3N=33），減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)

，從而不能正常產(chǎn)生卵細(xì)胞。由此可以獲得

的是

倍體果實(shí)，但是沒有種子的無籽西瓜。生長素

紊亂

三第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四單倍體育種優(yōu)點(diǎn)：縮短育種年限。缺點(diǎn)：但方法復(fù)雜，成活率較低。采用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株，再人工誘導(dǎo)染色體加倍，獲取自交不發(fā)生性狀分離的穩(wěn)定遺傳的純系品種。第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四為什么說單倍體育種能明顯縮短育種年限？花藥離體培養(yǎng)→P高桿抗病DDTT×矮桿感病ddttF1高桿抗病DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓純合體秋水仙素→↑需要的矮抗品種㈡單倍體育種第1年第2年P(guān)高桿抗病DDTT×矮桿感病ddttF1高桿抗病DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT㈠雜交育種↓第1年第2年第3~6年××↑需要的矮抗品種矮抗第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四單倍體育種在野外發(fā)現(xiàn)抗銹?。@性基因D控制的）小麥植株，如何快速獲取可以穩(wěn)定遺傳的抗銹病的種子呢？第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

雜交育種誘變育種

多倍體育種單倍體育種處理

原理優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)三、比較各種育種的方法第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

雜交育種誘變育種

多倍體育種單倍體育種處理

原理

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)雜交輻射、射線化學(xué)藥劑秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)基因重組基因突變?nèi)旧w變異目的性較強(qiáng)可以集中兩個(gè)親體的優(yōu)良性狀育種年限縮短，改良某些性狀果大，莖稈粗，營養(yǎng)物豐富年限短，易穩(wěn)定時(shí)間長、過程繁瑣有利不多，需大量處理發(fā)育遲，結(jié)實(shí)低高度不育，弱小第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四育種的方法有多種，各有各的優(yōu)點(diǎn)，我們要合理的有機(jī)結(jié)合各種方法，高效的達(dá)到各種目的。如果水稻的某遲熟（AA)品種,那么我們有什么好辦法快速的得到早熟（aa）品種？四、靈活創(chuàng)新、實(shí)際應(yīng)用第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四人工誘變+單倍體育種早熟品種(aa)花藥離體培養(yǎng)

當(dāng)年就可以培育出優(yōu)良新品種！遲熟品種(AA)雜合子(Aa)人工誘變

幼苗（A）

幼苗（a）秋水仙素處理早熟品種(AA)秋水仙素處理時(shí)間：第二十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)題下圖是用某種作物的兩個(gè)品種①和②分別培育出④、⑤、⑥品種的示意圖，試分析回答：①AABBEAb------------④D③AaBbFAabb----------⑤②aabbHAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步驟分別是

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是

。（2）用③培育④、⑥所采用的E和