杂交育种与诱变育种
杂交育种与诱变育种
杂交育种和诱变育种是现代农业中两种重要的育种方法，它们的原理和应用 有着独特的优势和挑战。让我们一起探索这两种育种技术的奥秘。
杂交育种的定义和原理
定义
杂交育种是通过在不同品种或种属间进行交配，利用杂种优势培育出更强大和优良的后代。
原理
通过结合两个有益基因的品种，杂交育种可以增强抗病性、提高产量和质量，并改进植物的各种特性。
诱变育种应用
通过诱发植物基因的突变，改良品种的耐逆性和抗病性。
未来育种发展方向和前景
1
基因编辑技术
利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术，精确
遗传信息研究
2
修改植物基因，提高育种效率和精准性。
深入研究植物基因组，解析遗传信息，
探索新的育种策略和解决方案。
3
可持续农业
针对气候变化和资源短缺等挑战，培育 具有抗逆性和高效利用资源的新品种。
诱变剂包括化学物质（如EMS）和物理辐射（如X射线），它们能够诱导基因的突变。使用适当的浓度和处理 时间是诱发育种成功的关键。
应用
诱变育种被广泛用于改良农作物、蔬菜和花卉的抗病性、耐逆性和产量，以及培育新的农业与园艺品种。
比较和分析杂交育种和诱变育种的优劣
1 杂交育种优势
快速培育出高产和高质量的品种，利用优势 互补提高植物性状。
应用
杂交育种广泛应用于农作物、蔬菜和花卉的改良，以及品种选育和疾病抗性的培育。
诱变育种的定义和原理
定义
诱变育种是通过人工诱发植物基因组的变异，创造新的遗传多样性，以改善植物的性状和性能。
原理
通过使用化学物质或物理因素（如辐射）引起植物基因的突变，诱变育种可以产生新的品种并改进现有品种。
杂交育种和诱变育种
三、多倍体育种
1、处理方法： 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
2、原理
抑制纺锤体的形成，这样就造 成染色体复制后不能分配到两个细 胞中，使染色体数目加倍，形成多 倍体。
3、优缺点
（1）优点：器官较大，
营养物质含量高。
（2）缺点：发育延迟，结实率 低。
4、实例：三倍体西瓜的形成
人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜 的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。 然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本， 进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。 把这些种子种下去，就会长出三倍体植株。由于三 倍体植株在减数分裂的过程中，染色体的联会发生 紊乱，因而不能形成正常的生殖细胞。当三倍体植 株开花时，需要授给普通西瓜（二倍体）成熟的花 粉，刺激子房发育而成为果实（西瓜）。因为胚珠 并不发育成为种子，所以这种西瓜叫做无子西瓜。 我国种植的无子西瓜不仅满足了国内市场的需求， 而且远销国外。
杂交育种与诱变育种
一、杂交育种 1、杂交育种的概念 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。
2、杂交育种的原理
通过基因重组，把两个亲本的 优良性状组合在同一个后代中，从 而产生符合要求的新类型。
3、杂交育种的实例
我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛，是将 国外的荷斯坦-费里生牛引进后,在我国经过长 期驯化,与当地黄牛进行杂交和育种,逐渐形成 的优良种.
4、优缺点
（1）优点：方法简单，容易操作。
（2）缺点：不能创造新的基因，育 种进程缓慢，过程烦琐。
二、诱变育种 1、处理方法 利用物理因素（如x射线、y射 线、紫外线、激光等）或化学因素 （如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处 理生物。
杂交育种与诱变育种
杂交育种与诱变育种引言农作物的良种选育是提高农业生产力和保障粮食安全的重要手段。
杂交育种和诱变育种作为农作物改良的两种常用方法，在提高作物产量、品质和抗逆性方面都发挥了重要作用。
本文将重点探讨杂交育种和诱变育种的原理、应用以及存在的挑战。
一、杂交育种1. 杂交育种的原理杂交育种是通过将两个不同的亲本进行交配，获得拥有两个亲本优良性状的后代植株。
这是因为杂交组合可以充分利用杂种优势、亲子互补和杂种抗性等遗传效应，实现对目标性状的改良。
例如，在小麦育种中，通过将不同品种的小麦进行杂交，可以获得产量更高、抗病性更强的新品种。
2. 杂交育种的应用杂交育种广泛应用于农作物、蔬菜和果树等植物的改良中。
通过选育杂交种，可以快速提高产量、改良品质和增加抗逆性。
例如，在水稻育种中，通过选育高产种和优质种进行杂交，可以获得丰产优质的新品种。
杂交育种还可以应用于杂交玉米、杂交水果等高经济效益的品种选育。
3. 杂交育种的挑战杂交育种面临一些挑战，例如亲本选择、杂交体系建立和杂种纯度保持等问题。
亲本选择是杂交育种成功的关键，需要选择具有优良性状、亲缘关系远、且易于杂交的亲本。
杂交体系的建立和维护也是一个复杂的过程，需要对不同作物进行研究和优化。
此外，杂交后的杂种纯度保持是杂交育种中的另一个重要问题，需要制定合适的措施来避免杂种的进一步杂交或回交。
二、诱变育种1. 诱变育种的原理诱变育种是指通过物理、化学或生物手段诱导植物基因发生突变，从而获得新的遗传变异，并通过对突变体的筛选和选育，获得具有优良性状的新品种。
诱变育种可以通过破坏或产生特定的基因突变，改变植物的生长、发育和代谢过程，并获得新的品质性状。
例如，通过辐射或化学物质诱导水稻发生突变，可以获得抗性更强、产量更高的新品种。
2. 诱变育种的应用诱变育种广泛应用于农作物、花卉和观赏植物等领域。
通过诱变育种可以获得植物的新性状，例如增加产量、提高抗逆性以及改善品质。
在花卉育种中，通过诱变育种可以获得新的花色、花型和花香等特征，增加花卉的观赏价值。
六、1、 杂交育种与诱变育种
（2）在家畜、家禽育种中的应用
ⅹ
中国黄牛
中 国
中国荷斯坦牛 荷 荷
斯坦牛与我国黄牛杂交
斯 坦
选育后逐渐形成的优良 牛
种。泌乳期可达30天，
年产乳量可达6300kg以
上。
荷斯坦牛
1、概念： 二、诱变育种
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。 2、原理：基因突变
3、方法：物理、化学方法处理生物，再选择符合要求 的变异类型
4、优点：
能提高突变率，加速育种进程; 产生新基：具有盲目性，可能实现不了育种 目的。 基因突变具有多害少利性：有利变异少
克服手段：大量处理实验材料，增加选择的机会。
6、适用范围： 任何生物
5、缺点：育种周期长，且不能获得前所未有的新性状。
6、适用范围： 进行有性生殖的生物
7、应用： 改良农作物品种：杂交水稻 家畜家禽的育种：中国荷斯坦牛
4. 应用
(1)在农业生产中：
改良作物品质，提高 农作物单位面积产量
杂交水稻：从1976年到 2006年，累计增产粮食 5200多亿公斤，平均每 年解决600万人的粮食问 题。
↓
AARR
1
年
F1 第
粒少抗病
AaRr
减数分裂
第 年
2
年
↓×
杂交育种需4年 单倍体育种需2年
F2
A_R_ A_tt aaR_ aarr 配子 粒多
AR
第
抗病
3
年
F3
第
年
4
aaRR
× aaR-和aarr
单倍体
AR
生长
Ar aR ar 第
杂交育种和诱变育种
短折 bbee 短折
1、动物杂交育种中纯合子的获得不用通 过逐代自交，可改为测交。 2、比植物杂交育种所需年限短。
你能举出我国在杂交育种方面的成就?
ⅹ
中国黄牛 荷斯坦牛
中 国 荷 斯 坦 牛
拓展：杂种优势是指基因型不同的 亲本个体相互杂交产生的杂种第一 代，在生长势、生活力、繁殖力、 抗逆性、产量和品质等一种或多种 性状上优于两个亲本的现象。 举例：杂交水稻 杂种优势在F1代表现最明显，F2代 以后逐渐减弱
(一)概念
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。
原理：基因重组
想一Байду номын сангаас：植物杂交育种的方法
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
麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是 袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
第6章
从杂交育种到基因工程
第 1节
一、选择育种
(一)方法
杂交育种与诱变育种
利用生物的变异,通过长期选择,汰劣留良, 培育优良品种
(二)缺点
周期长,可选择的范围有限
二、杂交育种
从第二代挑选高产、抗病的个体，留种。下一年 播种，再从后代中挑选高产、抗病的个体，留种。 经过几代汰劣留良的选择过程，就可以得到优良 品种。
以下是杂交的育种参考方案： 杂交 Ｐ 自交 Ｆ１
思考：要培育出 高抗 矮不抗 一个能稳定遗传 ddtt DDTT 的植物品种至少 要几年？ 高抗 DdTt
高不抗 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt 矮抗 ddTt 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
杂交育种和诱变育种
萌发的种子、幼苗 AaBb 原理： 染色体数目变异 优点：
秋水仙素 染色体加倍、不分离
器官大，提高产量
和营养成分
多倍体 AAaaBBbb 缺点： 结实率低
单倍体育种 多倍体育种 原 染色体变异 染色体变异 基因突变 理 基因重组 （成倍减少） （成倍增加） 花药离体培 常 用物理或化 秋水仙素 养→单倍体 杂交 用 学方法处理 方 处理 →秋水仙素 生物 法 处理→纯种 使位于不同 提高变异频 明显缩短育 各种器官大、 优 个体的优良 种年限，育 营养成分高、 率 , 加速育 点 性状集中于 种时间较短。 抗性强 种进程 一个个体上 有利变异少 技术复杂， 与杂交育种配 缺 育种时间 需与杂交育 合；获得的新 需大量处理 点 最长 种配合 供试材料 品种发育延迟
试一试：动物的杂交育种方法
短毛折耳猫 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）
长毛立耳猫
长毛折耳猫
杂交 Ｐ F1间 Ｆ １ 交配 选优 Ｆ２ 测交
长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee 长毛立耳 BbEe
长毛立耳 BbEe
杂交育种
诱变育种
练习：
请写出下面各项育种方法： （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 。 多倍体育种 （3）用小麦和黑麦培育八倍体小黑麦的方法是 。 （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，这种育种原理本质上属于 诱变育种 。 （5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小 杂交育种 麦品种,培育出抗倒伏、抗锈病的品种,所用方法 。 （6）用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 。
杂交育种与诱变育种
稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各 种抗逆性的作物新品种，如_抗__虫__棉__等。 (2)药物研制：利用基因工程的方法，培养转基
因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、 低成本的药品，如胰岛素、__干__扰__素____、乙肝 疫苗等。
(3)环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害
的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的 石油，处理工业废水等。
高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区 域，从________________的区域中得到纯合棕色、
高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从 诱变l代中选择另一个亲本，设计一方案，尽快选 育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗 传图解和必要的文字表示)。
的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的
基因的细胞不具有抗除草剂的能力，可用含除 草剂的培养基筛选转基因烟草细胞。
实验专题探究
杂交育种实验 1．培育杂合子品种——杂种优势的利用 在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利 用，如水稻、玉米等。 (1)基本步骤：选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1。 (2)特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种 一年。
4．优点：可以把多个品种的优良性状集中 在一起。 5．缺点：获得新品种的周期_长___。 6．意义：根据需要培育理想类型。 思考感悟 1．在杂交育种中，如果新品种是杂合子， 如玉米、水稻应注意什么？如果新品种是纯 合子，如小麦应该注意什么？
杂交育种与诱变育种 课件
[解析] 考查运用自由组合定律进行杂交育种的过程。杂 交育种能够有目的地把不同个体的优良性状进行重新组合， 从而培育出合乎要求的新品种，这样从开始杂交到选育出新 品种至少需 3 年的时间，一般还需 1～2 年的纯化，共需 4～5 年的时间才能培育出一个新品种。
[答案] (1)让高秆抗病和矮秆感病的两品种进行杂交得 到 F1 (2)F1 自交得到 F2 (3)在 F2 群体中选出矮秆抗病的植 株
杂交育种 再经过选择和培育，获得新品
种的方法过程：杂交―→自交
―→选优―→自交……
杂交育种和 诱变育种
概念：利用物理因素X射线、 γ射线、紫外线、激光等或化
学因素如亚硝酸、硫酸二乙
诱变育种 酯等 来处理生物，使生物发生 基因突变 优点：提高变异频率，在短时间 内获得更多的优良变异类型
思维拓展 突变规律在诱变育种中的应用 如果发生显性突变，在二倍体生物中通常第一代便会表
现出来，但并不都是纯合体。特别是在异花受粉植物中，还 必须经过两次自交到第三代才能得到稳定遗传的纯合突变类 型。如果发生的是隐性突变，在自花受粉植物中只需要通过 自交繁殖，到第二代便会有纯合的隐性突变体分离出来，虽 然数目较少，但是一经出现便可选得。不过在异花受粉植物 中的隐性突变大多长期保持杂合状态而不表现，只有当杂合 体繁殖到一定数量，进行杂合体间互交或偶然自交的情况下， 才会有隐性突变纯合体表现出来。
方法应用探究
[例] 为丰富植物育种的种植资源材料，利用钴 60 的 γ 射线辐射植物种子，筛选出不同性状的突变植株。请回答下 列问题：
(1)钴 60 的 γ 辐射用于育种的方法属于______育种。 (2)从突变材料中选出高产植株，为培育高产、优质、抗 盐新品种，利用该植株的部分杂交实验如下：
杂交育种的过程,杂交育种和诱变育种有什么区别
杂交育种的过程，杂交育种和诱变育种有什么区别首先选择父母本，父母本的选择取决于育种目标和目的，亲本植物必须从当地挑选，而且要适合当地条件。
去雄是植物杂交的第二个步骤，自交系材料在正常条件下生长，需要去雄。
套袋是植物杂交的第3个步骤，去雄的雌花或花序要立即套袋，以避免任何外来花粉对其进行授粉。
一、杂交育种的过程1、首先选择父母本，父母本的选择主要取决于育种目标和目的，亲本植物必须从当地进行挑选，而且一定要适合当地条件。
第二步是去雄，如果自交系材料在正常条件下生长就需要去雄，去雄就是将雌亲本雄蕊在开裂散落之前去除。
单性生殖植物基本上不需要去雄，但双性生殖或自花授粉植物需要去雄。
2、套袋是植物杂交的第3步，去雄的雌花或花序一定要立即套袋，避免外来花粉对其进行授粉。
套袋的制作材料非常广泛，可以选择普通的纸、牛油纸、玻璃纸或细布，最常用的是牛油纸。
3、去雄后的花朵还要在套袋后贴上标签。
一般使用3厘米的圆形标签或约3×2厘米的矩形标签，然后将其用线系在花或花序的基部即可。
标签上的内容要简洁但必须涵盖以下内容：去雄日期、杂交日期、母本名称后加叉号，父本名称等。
例如，C×D表示C是母本，D 是父本。
4、杂交后的果荚或穗子一定要及时收获，并在完全干燥后进行脱粒，然后将获得的种子跟原始标签一起保存。
在下一个季节来临时，可以将储存的种子进行播种，这就是F1代植物。
F1代植物是杂交种子的后代，也就是杂种。
二、杂交育种和诱变育种有什么区别1、操作不同杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配全部集中在一起，然后再经过选择和培育，获得一个新品种。
诱变育种是利用物理或化学因素处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异培育成新品种。
2、原理不同杂交育种的原理主要是基因重组，通过基因重组然后产生新的基因型，从而培育新的优良性状。
诱变育种的原理是基因突变。
3、优点不同杂交育种的优点就是可以将两个或多个品种的优良性状集中诱变育种。
6.1杂交育种与诱变育种
1、 下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品 种的示意图，试分析回答： ① AABB D ③AaBb E F Ab ------------④ H AAbb----------⑤
②aabb
G AAaaBBbb----⑥ ⑦Aabb 杂交 和 自交 （1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是_____ _____ 。 基因重组 其应用的遗传学原理是 ___________。
ⅹ
中 中国黄牛 国 中国荷斯坦牛 荷 荷 斯 斯坦牛与我国黄牛杂交 坦 选育后逐渐形成的优良 牛
荷斯坦牛
种。泌乳期可达305天， 年产乳量可达6300kg以 上。
二、单倍体育种
1.原理： 染色体变异 2.优点： 明显缩短育种年限
3.缺点： 技术复杂，需与杂交育种配合
如果要培育出新的基因和新的
性状，应该怎样做？
人工诱变 + 单倍体育种
迟熟 幼苗 秋水仙 品种 素处理 （ A ） 迟熟 人工 杂合 (AA) 花药离 子 品种 体培养 诱变 (Aa) (AA) 幼苗 秋水仙 早熟 （a） 素处理 品种 (aa)
时间：
当年就可以培育出优良新品种！
类别 杂交育种 诱变育种
单倍体育 种
多倍体育种
原理
基因 重组
杂交→自 交→选 优 →自交
花药离体培养 （2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是______________ 秋水仙素处理幼苗 和__________________ 。 染色体变异 其应用的遗传学原理是_______________ 。
秋水仙素处理幼苗 。其遗传学原 （3）用③培育⑥所采用的G步骤是____________ 理是染色体变异 ____________________。
现代进化理论节杂交育种与诱变育种
现代进化理论节杂交育种与诱变育种汇报人：2024-01-04•杂交育种•诱变育种•杂交育种与诱变育种的比较目录•现代进化理论对杂交育种与诱变育种的影响•杂交育种与诱变育种的未来发展01杂交育种杂交育种是指通过不同品种间的杂交，获得具有优良性状的杂合子，再经过选择和培育，获得新品种的育种方法。
杂交育种是现代育种技术中的一种重要手段，广泛应用于农业、林业和园艺等领域。
基因互作不同品种间的基因可能存在互作效应，通过杂交可以打破原有品种的基因平衡，产生新的性状。
基因累加杂合子可以综合双亲的优良性状，通过选择和培育，可以将多个优良性状累加在一起，形成新的品种。
基因重组通过不同品种间的杂交，基因发生重组，产生新的基因型和表现型。
根据育种目标选择具有优良性状的亲本。
选择亲本通过不同品种间的杂交，获得杂合子。
杂交对杂合子进行选择和培育，筛选出具有优良性状的新品种。
杂合子选择杂合子经过多代繁殖和选择，最终形成稳定的新品种。
杂合子繁殖02诱变育种1 2 3诱变育种是利用物理、化学或生物因素诱导植物产生基因突变，从而产生新的遗传变异，为植物育种提供丰富的种质资源。
突变体通过遗传重组和自然选择，产生具有优良性状的新品种。
突变体可以是染色体数目、结构或基因突变的任何变化，这些变化可以影响植物的形态、生理和生化特性。
03生物诱变利用某些具有诱变作用的微生物或其代谢产物诱导基因突变。
01物理诱变利用射线（如X射线、紫外线、中子等）、离子束、激光等物理因素诱导基因突变。
02化学诱变利用化学诱变剂（如甲基磺酸乙酯、硫酸二乙酯等）诱导基因突变。
诱变育种的优缺点优点突变范围广，可产生新的性状和用途；突变体多，选择机会大，成功率高；可打破物种界限，实现远缘杂交。
缺点突变的不定向性（而非定位性），难以控制和预测；突变体通常需要处理大量材料，工作量大；突变体的表型变化大，难以筛选出有益突变。
03杂交育种与诱变育种的比较通过有性繁殖，将两个或多个品种的遗传物质进行结合，创造新的基因型。
杂交育种和诱变育种
6-1 杂交育种和诱变育种【学习目标】1、简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。
2、举例说出诱变育种在生产中的应用。
3、讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
【新知预习】一、杂交育种1、古代人们利用________________________ ，通过长期选择，汰劣留良，培育出许多优良品种，这种选择育种不仅__________________ ，而且_________________________________ 。
2、杂交育种是将_______________ 或____________ 品种的_________________ ，通过_____________ 集中在一起，在经过______________ 和_____________ 。
获得____________________ 的方法。
3、在农业生产中，杂交育种是_______________________________ 的常规方法。
杂交育种的方法也用于__________________________ 的育种。
二、诱变育种1、诱变育种的原理是______________________________________________ 。
2、诱变育种是指利用__________________________________________ ，使生物_________________________ 的方法。
3、诱变育种的优点的_________________________________________________________________ 。
4、诱变育种取得的成就：（1）培育____________________________________________ ；（2）在_______________________ 方面也发挥了重要作用，如： ____________________________________________ 。
杂交育种和诱变育种
×
黑麦RR （2N＝14） R（N=7）
配子
F1
不育杂种AAAR（4N＝28） 秋水仙素处理
F2新品种
小黑麦AAAAAARR（8N=56）
例题2 ：下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、 ⑥品种的示意图，试分析回答： ① AABB D ②aabb ③AaBb E F G Ab ------------④ AAbb----------⑤ AAaaBBbb----⑥
dt
第 2 年
× ddTT
↑ 需要的矮抗品种
纯合 DDTT DDtt ddTT ddtt 体 ↑
需要的矮抗品种
↓
Dt
~
↓
↓
小结：育种的发展历程
A.选择育种 不足：选择周期长；可选择的范围有限 B.杂交育种 不足：育种进程繁杂而缓慢，效率低；不能创 造新的基因，只能利用已有的基因重组，按需选择， 亲本的选择一般限制在同种生物范围之内 C.诱变育种 不足：基因突变的不定向性，导致育种的盲目 性，必须大量处理供试材料 D.基因工程 不足：很多生物的基因组不清楚，寻找目的基 因不容易，还有转基因生物的安全性问题
单倍体育种
花药离体培 养获得单倍 染色体变 体，再经秋 异 水仙素或低 温诱导处理
技术复杂 且需与杂 交配合
快速培育 矮秆抗锈 病小麦
多倍 体育 种 基因 工程 育种
染色体 变异
秋水仙素处理萌 发的种子、幼苗
器官巨大， 提高产量和 营养成分
三倍体无 发育延迟， 子西瓜、 结实率低 八倍体小 黑麦 有可能引 起生态危 机 产生人胰 岛素的大 肠杆菌、 抗虫棉
AABB×aabb
杂交
AaBb
F1
减 数 分 裂
杂交育种与诱变育种
D．单倍体育种
解析：由于甲、乙两地的油菜分别具有不同的优良性状，所以要
通过杂交育种将位于不同亲本上的优良性状集中到同一个体上。
4．诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点。下列分析正确的是
①结实率低，发育迟缓
( B)
②提高突变率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程
③大幅度改良某些性状
④茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高
解析：过程 a 叫做杂交，产生的 F1 基因型为 DdTt，表现型为 高秆抗锈病。过程 b 叫做自交，目的是获取表现型为矮秆抗锈 病的小麦品种(ddT_)，因为此过程所得后代会发生性状分离， 所以要想得到稳定遗传的矮秆抗锈病植株必须经过过程 c，即筛 选和连续自交，直至后代不发生性状分离。 答案：(1)杂交 杂交 自交 (2)筛选和连续自交，直至选出能 够稳定遗传的矮秆抗锈病新品种 (3)DdTt 高秆抗锈病 ddTT
[题组冲关]
1.某农科所通过如下图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦
(aaBB)。相关叙述正确的是
()
A.①过程中运用的遗传学原理是基因重组 B.②过程需要通过逐代自交来提高纯合率 C.①过程需要用秋水仙素处理萌发的种子 D.②过程提高了突变率从而缩短了育种年限
解析：据图分析，①过程是单倍体育种，利用的原理是染色 体数目变异；②过程是杂交育种，要想获得纯种，需要多代 自交纯化；由二倍体获得的单倍体不可育，没有种子，应用 秋水仙素处理单倍体幼苗；杂交育种依据的原理是基因重组， 不能提高突变率和缩短育种年限。 答案：B
④有利突变体数目多
A．①②
B．②③
C．①③
D．②④
解析：诱பைடு நூலகம்育种的原理是基因突变，人工诱变会提高突变率，增
杂交育种与诱变育种(公开课获奖课件)
对社会经济的影响
农业生产
杂交育种和诱变育种有助于提高 农作物的产量和抗性，但也可能 导致农业依赖单一品种，降低农
业生产的安全性。
经济发展
育种技术的发展可能促进相关产业 的发展，创造就业机会，推动经济 发展。
社会公正
育种技术的专利保护可能导致基因 资源的垄断，影响社会公正。
06 杂交育种与诱变育种的案例分析
太空椒的培育
太空椒是诱变育种技术的一个成功案例。通过将辣椒种子送入太空，利用太空中 的辐射和微重力等环境因素诱导种子发生基因突变，再从中选育出具有优良性状 的新品种。
太空椒的培育过程包括种子选择、太空诱变、地面选育和品种鉴定等步骤。通过 这些步骤，可以获得具有高产、优质、抗逆等优良性状的新品种，丰富了辣椒的 品种资源，提高了辣椒的产量和品质。
03 杂交育种与诱变育种的应用
农业上的应用
杂交育种
通过不同品种间的杂交，创造新的遗 传变异，为农业生产提供抗逆性更强 、产量更高、品质更优的作物品种。 例如，杂交水稻、杂交玉米等。
诱变育种
利用物理、化学或生物诱变剂处理种 子或植株，诱发基因突变，筛选具有 优良性状的突变体。例如，太空育种 技术。
02
杂交育种是植物和动物育种中常 用的方法之一，它利用了生物的 遗传变异来改良品种。
杂交育种的原理
杂交育种的原理是基因重组，即通过 不同品种之间的基因交流，打破原有 的遗传限制，产生新的遗传变异。
在杂交过程中，来自不同亲本的基因 会重新组合，形成新的基因型，从而 产生新的性状和表现。
杂交育种的方法
诱变育种
在基因治疗领域，利用诱变育种技术创造基因突变，用于治疗某些遗传性疾病 和癌症等疾病。
04 杂交育种与诱变育种的未来发展
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练习2：
假设水稻抗病（R）对感病（r）为显性，高杆 （T）对矮杆（t）为显性。现有纯合的抗病高杆水稻 和感病矮杆水稻。为了在较短的年限内培育出稳定遗 传的抗病矮杆水稻，可采取以下步骤：
⑴ 将纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂交 种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因型为___ RT, Rt, rT, r t ___________________的花粉。 花药离体培养 ⑵ 采用_______________的方法得到单倍体幼苗。 秋水仙素 ⑶ 用______________处理单倍体幼苗，使染色体加倍。 病原体感染 ⑷ 采用_____________的方法，鉴定出其中的抗病植株。 ⑸ 从中选择表现抗病的矮杆植株，其基因型应是______。 RRtt
选优
自交
矮抗 矮不抗 ddTT ddTt 矮抗 ddTt 矮抗 ddTT 连续自交直至不再发生性状分离为止
高不抗
像这样显性性状是优良性状，采用杂 矮抗 矮不抗 F3矮抗 ddTT 选优 ddTT 交育种必须连续自交4～5代后种子才相对 较纯，育种年限至少5年。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）
测 交
F3
长折
3代
长折
短折
1、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。
2、比植物杂交育种所需年限短。
杂交育种的方法用于家畜、家禽的育种
荷斯坦－弗里生牛
中国黄牛
中国荷斯坦牛 （ 泌乳期305 d，年产乳量6300 kg以上 )
杂交育种小结
杂交育种不能创造新的 结合上述几个实例，请总 方法： 基因，并且所需时间要 结出杂交育种的优点和缺 使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个 优点： 个体上，即“集优”,能产生新的基因型。 长，那有没有能出现意 点？ 缺点： 想不到的结果，并且需 的物种杂交,杂交后代易出现性状分离，不能克服远缘 要时间相对要短的育种 应用：1.植物：矮秆抗病小麦 方法呢？
（2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是体培养和 处理幼苗 。 其应用的遗传学原理是 染色体变异（单倍体育种） 。 （3）用③培育⑥所采用的G步骤是_______________ 。 秋水仙素处理幼苗
染色体变异（多倍体育种） 其遗传学原理是______________。
练 习 4：
下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出 ④⑤⑥三种品种,根据上述过程,回答下列问题:
第一节
杂交育种与诱变育种
教 学 重 点
1.杂交育种和诱变育种的方
法和原理 2.两种育种方式的优缺点
近几年，糯玉米、甜玉米、超甜玉米等特种玉米的出现，让人 们有了更多的选择。玉米起源于美洲大陆，15世纪传入欧洲， 16世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。 远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多果穗硕大、 颗粒饱满的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米 是在隔离条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗 硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出 了具有优良性状的玉米品种。
普通青椒
三、比较各种育种的方法
单倍体育种 多倍体育种 染色体组 染色体组 原理 基因重组 基因突变 成倍减少 成倍增加 用秋水仙素 常用 将具有不同 用物理或化学 花药离体培 处理萌发的 方法 优良性状的 的方法处理萌发 养；诱导染 色体加倍 两亲本杂交 的种子或幼苗 种子或幼苗 类型 杂交育种 人工诱变育种
中间为青霉菌，周围是 细菌。
太空育种
利用太空中的高真空、微重力、强辐射等的 作用，来诱导基因突变而培养新品种的诱变 育种方法。
诱变育种——太空育种
高真空 微重力 强辐射
“神舟”五号搭载育成的巨人南 瓜
太空南瓜王
这种太空南瓜王最大能长到200多公斤， 在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。
神奇的太空育种(八两)
使位于不同 提高变异频 器官大型， 明显缩短 个体的优良 营养含量高 优点 性状集中于 率加速育种 育种年限 一个个体上 进程 有利变异少 技术复杂，需与 只适用于植 缺 点 育种时 需大量处理 杂交育种和多倍 物发育延迟， 间长 供试材料 体育种配合 结实率低
实例 培育矮 抗小麦
培育青霉 素高产菌株
短毛折耳猫
长毛立耳猫
长毛折耳猫
Ｐ 杂交
F1间 交配 选优
思考：要培育出 F 长毛立耳 BbEe 长毛立耳BbEe 一个能稳定遗传 F 长立 长折 短立 短折 Bbee 的动物品种一般 BBee 需要几代？ 长折 短折 长折 短折
1 2
长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee
BBee
bbee
Bbee
bbee
①AABB ② aabb
Ⅰ
Ⅲ
④ Ab
③ AaBb
Ⅱ
Ⅴ
⑤ AAbb
Ⅳ
⑥ AAaaBBbb
杂交 ⑴ 用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______,方法Ⅱ称为 自交 基因重组 _________,由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原理是________. 花药离体培养 ⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________,由④培育成 秋水仙素 ⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合 单倍体 明显缩短育种年限 称为_______育种.其优点是___________________.
诱变育种小结
原理： 基因突变
物理方法(紫外线、α射线、失重等)或化学方 方法： 法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择 符合要求的变异类型
优点： 产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，
后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。 量大 。
缺点： 有利个体不多，须大量处理供试材料 ，工作 应用:
太空辣椒的培育 、青霉菌的选育等
用秋水仙素处理 ⑶ 由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥ 多倍体 染色体变异 叫____________。依据的原理是____________。
微生物的育种方面
我国科技人员用60CO产生的射线 照射水稻萌发的种子，培育出优质高 产、抗病虫害强的新品种。
紫外线照射
青霉菌的选育
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。
用什么方法既
把两个品种的
优良性状结合
在一起，又能 把双方的缺点
都去掉？
探究一：
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麦
（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是袁隆
平，怎样才能得到能够稳定遗传的矮秆抗病的优良品种
（ddTT）？
以下是杂交育种的参考方案： 杂交 Ｐ 自交 Ｆ１ Ｆ２ 高抗 高抗 DDTT 矮不抗 思考：要培育出 ddtt 一个能稳定遗传 的植物品种至少 高抗 DdTt 要几年？
人工诱变 + 单倍体育种
迟熟 人工 杂合 花药离 子 品种 体培养 诱变 (Aa) (AA) 迟熟 幼苗 秋水仙 品种 （A） 素处理 (AA) 幼苗 秋水仙 早熟 （a） 素处理 品种 (aa)
时间： 当年就可以培育出优良新品种！
练习1 :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
古人驯化野生动物－家禽、家畜
植 物 驯 化
进一步思考
改良动植物品种，最古老的育种方法是选 择育种：从每一代的变异中选出最好的类型进行繁 殖、培育。但是只能利用生物在自然环境条件下产 生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品种。
？能不能将不同品种中的优
良性状结合在一起？
玉米品种A子粒多，但不抗黑粉病，品 种B子粒少，但抗黑粉病。
练习3：
下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品 种的示意图，试分析回答： ① AABB E Ab ------------④
D ③AaBb
②aabb
F
G
AAbb----------⑤
AAaaBBbb----⑥
（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是杂交 和 自交 。 其应用的遗传学原理是 基因重组 。 花药离 秋水仙素
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 质上属于 诱变育种 。 （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 。
培育矮抗 小麦
三倍体无子 西瓜的培育
小结
• • • • • • 操作最简易、最常用育种方法： 杂交育种 快速育种方法： 单倍体育种 创造新性状育种方法： 诱变育种
四、灵活创新、实际应用
育种的方法有多种，各有各的优点， 我们要合理的有机结合各种方法，高 效的达到各种目的。 如果水稻的某迟熟（AA)品种, 那么我们有什么好办法快速的 得到早熟（aa）品种？
（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 。
练习：
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： （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有