2.6.1杂交育种和诱变育种

短折
F1间 交配 Ｆ ２ 选优 测交
长毛立耳 BbEe
长立 长折 短立 Bbee BBee
长折 BBee Ｆ3
短折 bbee
长折 Bbee 长折
短折 bbee 短折
长折
动物杂交育种中纯合子的获得
不能通过逐代自交，而应改为测交。
ⅹ
中国黄牛 荷斯坦牛
中国荷斯坦牛 荷斯坦牛与我国黄牛 杂交选育后逐渐形成 的优良种。泌乳期可 达305天，年产乳量 可达6300kg以上。
第一节
杂交育种与诱变育种
一· 古代人类的育种方式－－选择育种
原理： 利用生物的变异，通过长期选择，汰 劣留良，培养出优良品种。 缺点： 1· 周期长 2· 可以选择的范围有限
袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪 一种变 Nhomakorabea的原理？
年份 种类 产量 (吨/每公顷）
1978 普通水稻 3.5
2000
与杂交育种相比，诱变育 种有什么优点？联系基因突变 的特点，谈谈诱变育种的局限 性。要克服这些局限性，可采 取什么办法？
优点：提高变异的频率，加速育种 进程。大幅度地改良某些性状。 缺点：难以控制突变方向，无法将 多个优良性状组合，有利性状比较 少，需要大量处理实验材料。 办法：扩大诱变后代的群体，增加 选择机会。
（1）A和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得 出杂交育种的优点和缺点？ 到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd 的种子，该种子可长成aabbdd植株
（ 2 ）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为 aabbdd的植株最少需要多少年？
4年
二、杂交育种
概念：杂交育种是将两个或多个品种的优良性 状通过交配集中在一起，再经过选择和培育， 获得新品种的方法。
各种器官大、 营养成分高、 抗性强
与杂交育种 有利变异少， 缺 技术复杂，需与 配合；获得 育种时间最长 需大量处理供 的新品种发 点 杂交育种配合 试材料 育延迟
1、杂交育种所依据的原理是什么 A.基因突变 B.基因自由组合 C.染色体交叉互换 D.染色体变异 2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的另 一个结果是获得 A.纯种 B.杂种表现的优势 C.基因突变 D.染色体变异
诱变育种的应用
在作物方面，应用诱变育种我国已培 育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优 良品种。 1、用射线和其他诱变剂处理大豆，培育成 了“黑农五号”等新品种。这品种含有改 变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下 可提高产量16%，含油量提高2.5％。
2、诱变育种除了采用常规的诱变育种方 法外，还采用太空育种。
麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），怎样才能
得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
锈病
以下是杂交的育种参考方案： 杂交 Ｐ 自交 Ｆ１ 高抗 DDTT 矮不抗 ddtt
高抗 DdTt 高不抗 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt 矮抗 ddTt 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
选优 Ｆ 高抗 ２
练习 :请写出下面各项培育方法：
（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法 是 单倍体育种 。
（2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种， 所用方法是 诱变育种 。 （3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 多倍体育种
。
（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面， 获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本 诱变育种 质上属于 。 （5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种， 培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 杂交育种 。 （6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期 早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 诱变育种 。
杂交育种不能创造新的基 杂交育种只能利用已有的基 因，并且所需时间要长，那有 因重组，按需选择，并不能创造 新的基因。杂交后代会出现性状 没有能出现意想不到的结果， 分离现象，育种进程缓慢，过程 并且需要时间相对要短的育种 繁琐。 方法呢？
例2：我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面 后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg，最高达 750kg，蛋白质含量增加 8%-20%，生长期平均缩短 10天。 请回答： 基因突变 （1）水稻产生这种变异的来源是： 产生变异的原因是： 各种宇宙射线和失重的作用，使基因的 分子结构发生改变。 （2）这种方法育种的优点： 能提高变异频率，加速育种进程，并能大 幅度改良某些性状
自交 选优
矮抗 ddTT F3 矮抗 ddTT
试一试：动物的杂交育种方法
假设现有长毛立耳猫（BBEE） 和短毛折耳猫（bbee），你能否培育 出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ 写出育种方案（图解）
短毛折耳猫
长毛立耳猫
长毛折耳猫
杂交
Ｐ Ｆ１
长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee 长毛立耳 BbEe
5、4倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养 物质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属于 A.单倍体育种 B.多倍体育种 C.诱变育种 D.杂交育种 6、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新 的农药后，约98％的甲虫死了，约2％的甲虫生 存下来，生存下来的原因是 A.有基因突变产生的抗药性个体存在 B.以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力 C.约有2％的甲虫未吃到沾有农药的叶子 D.生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体
原理：基因重组。 方法：杂交→自交→选优→自交
优点：能集中位于不同品种中的优良性状。
缺点：只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因。 杂交进程缓慢，过程繁琐。 应用：可用于农作物品质的改良、产量的提高，培育新 品种；也用于家禽、家畜的育种。
杂交育种的优点很明显，但 实际操作中会遇到不少困难。请 从杂交后代可能出现的各种类型， 以及育种时间等方面，分析杂交 育种方法的不足。
杂交育种 原 理 常 用 方 法 优 点 基因重组
诱变育种 基因突变
单倍体育种
多倍体育种
染色体变异 染色体变异 （成倍减少） （成倍增加）
秋水仙素 处理
杂交
花药离体培养 用物理或化学 →单倍体→秋 方法处理生物 水仙素处理→ 纯种 提高变异频率 加速育种进程 明显缩短育种 年限，育种时 间较短。
使位于不同 个体的优良 性状集中于 一个个体上
能引起基因突变的方法有三大类： 物理方法有： 紫外线、X射线、激光等
化学方法有： 亚硝酸、硫酸二乙酯等
三、诱变育种
概念：利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等） 或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生 基因突变。
原理：基因突变
方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。 优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多 的优良变异类型。 缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利 变异少，须大量处理实验材料。 应用：太空作物的培育 、青霉菌的选育等。
我国已培育成功 许多太空作物：
太空育种主要是利用返回 式卫星和高空气球能达到 的高空环境，通过强辐射、 微重力和高真空等条件使 植物种子的基因发生基因 突变的作物育种新技术。
太空南瓜
太空黄瓜
太空椒
普通椒
3、用于微生物育种：例如青霉素的 选育。1943年从自然界分离出来的 青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。 后来人们对青霉菌多次进行X射线、 紫外线照射以及综合处理，培育成 了青霉素高产菌株，目前青霉素的 产量已达到50000—60000单位/mL。
2010 杂交水稻 预计13.5
普通水稻 &杂交水稻
单产达到 6.34
中国于１９９６年提出超级杂交水稻培育计划。 推广应用杂交水稻所增产的稻谷每年可养活6000多万 人口。到2004年底止，杂交水稻在中国已累计推广约 3亿公顷，增产稻谷约4.5亿吨，成为中国解决粮食问 题的关键技术。
想一想：
小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T） 对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小
例1：现有3个番茄品种， A品种的基因型为 AABBdd ，B 品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。3 对等位基因分别位于 3对同源染色体上，并且分别控制叶 形、花色和果形3对性状。请回答： （1）如何运用杂交育种方法利用以上3个品种获得基因型 为aabbdd 的植株？（用文字简要描述获得过程即可） 结合上述几个实例，请总结
3、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因 分子结构的育种方法是 A.杂交育种 B.诱变育种 C.单倍体育种 D.多倍体育种 4、现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良 某些农作物的原有性状，其原因是： A.提高了后代的出苗率 B.产生的突变全部是有利的 C.提高了后代的稳定性 D.能提高突变率以供育种选择
7、通过诱变育种培育的是 A.三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株 C.二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦 8、大麻是雌雄异株植物，体细胞中有20条染色 体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋 水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是 A.18＋XX B. 18＋XY C. 20＋XX D.18＋XX或XY 9、根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种 方法是 A.杂交育种 B.多倍体育种 C.单倍体育种 D.诱变育种