杂交诱变育种
高考生物：杂交育种与诱变育种
高考生物：杂交育种与诱变育种
一、杂交育种
1.概念：是将两个或多个种类的优秀性状经过交配集中一同，再经过选择和培育，取得新种类的方法。
2.原理：基因重组。
经过基因重组发生新的基因型，从而发生新的优秀性状。
3.优点：可以将两个或多个优秀性状集中在一同。
4.缺陷：不会发生新基因，且杂交后代会出现性状分别，育种进程缓慢，进程复杂。
二、诱变育种
1.概念：指应用物理或化学因历来处置生物，使生物发生基因突变，应用这些变异育成新种类的方法。
2.诱变原理：基因突变
3.诱变要素：(1)物理：X射线，紫外线，γ射线(2)化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。
4.优点：可以在较短时间内取得更多的优秀性状。
5.缺陷：由于基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定自觉性，所以应用理化要素出来生物提高突变率，且需求处置少量的生物资料，再停止选择培育。
三、四种育种方法的比拟
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
原理
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
方法
杂交
激光、射线或化学药品处置秋水仙素处置萌生种子或幼苗花药离体培育后加倍
优点
可集中优秀性状
时间短
器官大和营养物质含量高
延长育种年限
缺陷
育种年限长
自觉性及突变频率较低
植物中难以展开
成活率低，只适用
于植物
举例
高杆抗病与矮杆感病杂交取得矮杆抗病种类高产青霉菌株的育成
三倍体西瓜
抗病植株的育成。
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：
6.1杂交育种和诱变育种
（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小黑麦的
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
状不分离的为所选品种
二、杂交育种
1、定义
杂交育种是将两个或两个以上的优良性状 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、原理 基因重组
3、方法 4、实例
杂交→自交或雌雄间交配→选优 → 自交或测交……
例如：高产、矮秆水稻的培育
5、杂交育种的应用
杂交水稻之父：袁隆平,从 1976年到2006年，累计增 产粮食5200多亿公斤，平 均每年解决6000万人的粮 食问题。
而应改为测交。
动植物杂交育种的区别，请见遗传图解： （欲培育BBee品种）
P： BBEE × bbee
F1 ： F2 ：B E
BbEe ×
bbE
植物描述为 F1自交。
动物描述为 F1雌雄个体间交配。
B ee bbee
植物：连续自交 ， 直至性状不 分离。
动物：选异性进行 测交 ，以 检测亲本 基因型，性
二、诱变育种
1、定义 利用物理因素或化学因素来处理 生物，使生物发生基因突变。
2、原理 基因突变
3、方法 诱变→筛选→诱变 → 筛选……
4、应用
太空育种 “黑农五号”大豆 青霉菌高产菌株的选育
“黑农五号”大豆
黑龙江农科院用辐射 方法处理大豆，培育成 “黑农五号”大豆品种， 含油量比原来的品种提 高了2.5%，大豆产量 提高了16%。
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。
6.1杂交育种和诱变育种讲述
加速育种进程， 器官大， 基因都是纯合子，
大幅度改良性 营养物质高 自交后代不会发生
状
性状分离
缺
1.育种年限长 2.局限于亲缘
点 关系较近的
个体
不定向性，有
利变异少，处 理材料多
发育延迟、 结实率低等
方法复杂，需与杂 交育种配合等
举 例
矮杆抗病小麦
高产青霉素 菌株
三倍体无籽 西瓜
单倍体育种获得 矮杆抗病植株
什么叫杂交育种？
将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起， P99 再经过选择和培育，获得新品种的方法。
杂结交合育基种因上重依述组据几的遗个传实学原例理，是请什么总？结 常出用有的方关法杂是什交么育？种以下问题？
杂交 自交 选种 自交
（动物选种时常用测交）
杂交育种有什么优缺点？ 优点：将不同想个体一的想优：良性有状没集有中到其一他个育个体种上方法可以 缺点：1.育种年缩限短长2育.局种限年于亲限缘呢关？系较近的个体
优点: 1、提高突变的频率； 2、能产生新的基因，大幅度地改良某些性状； 3、缩短育种时间。
缺点：1、难以控制突变方向，具有一定的盲目性； 2、有利个体不多，需要大量的处理生物材料，再 进行选种培养。
空间生命科学：
高真空(10—8pa) 微重力(10—4g) 强辐射(尤其是危害 性极大的HZE）
四、多倍体育种
下图表示以某种农作物（1）和（2）两个品种为基础，培育出 （4）、（5）、（6）、（7）四个品种的过程。根据下图，回答下 列问题：
（1）AABB
（4）Ab
III I （3）AaBb
V II （5）AAbb
（2）aabb VI
（7）Aabb
IV （6）AAaaBBbb
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
高中生物：杂交育种和诱变育种
例麦
病小麦
瓜
1.四种育种方法的比较
原理
常用 方法
杂交
↓
杂交 基因 自交
育种
重组
↓ 选种
↓ 自交
优点
①使不同个体 的优良性状集 中在同一个个 体上 ②操作简便
缺 点 举例
①育种时 间长 ②局限于 矮秆抗 亲缘关系 病小麦 较近的个 体
原理
常用 方法
优点
诱变 基因 育种 突变
辐射、激光、 化学药剂等 诱变处理
②在较短时间内获得更多的优良变异类型
5.缺点：不定向性，有利变异少，而且突变个体难以
集中多个优良性状，需处理大量实验材料， 工作量很大
农作物诱变育种方面
航
黑
椒
龙
7
五 号
号
据联合国粮农组织的突变品种数据库统计，截至
2016年5月，世界上60多个国家在214种植物上利用诱 发突变技术育成和推广了超过3200个品种。例如我国 黑龙江省农业科学院用辐射方法处理大豆，培育了“黑 龙五号”品种，产量提高了16%,含油量提高了2.5%。
(5)若实验植物是通过营养繁殖的，如土豆、地瓜等，则只 要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。
（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品 种是 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， 是 诱变育种 。
（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的是多倍体育种 。
素处理→纯种
秋水仙素处 理
提高变异频率，短 明显缩短育种年限，各种器官大、营 时间内获得优良变 育种时间较短。 养成分高、抗性
异类型，加速育种
强
进程。
有利变异少，需大 量处理供试材料
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
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杂交育种
与
诱变育种
2020/4/20
想一想：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）？
1、请你给诱变育种下一个合理的定义。
利用物理因素（如ⅹ射线、γ射线、紫外线、激 光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等） 来处理生物，使生物发生基因突变。
2、依据什么原理? 基因突变
3、常用的方法有哪些？
辐射诱变、激光诱变、作物空 间技术育种
2020/4/20
中国首批太空实验育种动物诞生
优点: 能够提高突变率，在较短的时间内获 得更多的优良变异类型。
（2）试举出这种育种方法的优点：
变异频率高，大幅度改良某。些性状 ；短时间获得更多优良变异类型 2020/4/20
1.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
答案：[ ]
B
2.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：
挑选矮秆抗锈病的植株即可。
2020/4/20
方案3： （1）育种名称：诱变育种 （2）所选择的生物材料：C。 （3）希望得到的结果：早熟水稻。 （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：极低 或不出现。 （5）写出育种的简要过程（可用图解） 用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理（或用 太空飞船搭载）水稻，使之产生基因突变。
2020/4/20
锈病
以下是杂交的育种参考方案：
杂交 Ｐ 自交 Ｆ１
高抗
矮不抗 思考：要培育出
DDTT
ddtt 一个能稳定遗传
的植物品种至少
高抗 DdTt 要几年？
选优 Ｆ２ 高抗 高不抗
自交
矮抗 ddTT
3－5年
矮抗 矮不抗
ddTT ddTt
矮抗 ddTt
选优 F3 矮抗 ddTT
2020/4/20
3、（2019理综高考题）小麦品种是纯合 体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆 （aa )、抗病（BB）的小麦新品种；马 铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可 称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖， 现要选育黄肉（Yy)、抗病(Rr)的马铃薯 新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种 程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。 要求用遗传图解表示并加以简要说明。 （写出包括亲本在内的前三代即可）
YyRr
用块茎繁殖
2020/4/20
（1）育种名称：
（2）所选择
的生物材料：
（3）希望得到的结果：
（4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率
（5）写出育种的简要过程（可用图解）
（6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。
生物材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B小
麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子
非生物材
料：根据需要自选
方案1：
（1）育种名称：杂交育种
（2）所选择的生物材料：A、B。 （3）希望得到的结果：矮秆抗锈病。 （4）预计F2产生这种结果的（所需类型）的几率：3/16。 （5）写出育种的简要过程（可用图解）
高抗ⅹ矮病 F1 高抗 自交 F2（高抗、矮抗、高病、矮病）。
（6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 为将止F。2矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离
矮抗 矮不抗 ddTT
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 2020/4/20
长毛折耳猫
杂交 Ｐ 长毛立耳 BBEE
F1间 交配
Ｆ１
长毛立耳 BbEe
1 、太空莲3号中有没有产生新基因？ 有新基因产生
2、诱发基因突变的条件有哪些？
微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空
3、诱变育种有哪些优点？
可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种
物理因素、化学因素和生物因素
4、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？ 2020/4/20
2020/4/20
神舟六号
据统计，航天育种变异率达4％以上，株高变异为 ＋40cm～－30cm，果重变异达＋70％～＋100％ （蔬菜），生育期变异为＋3天～－10天。
白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲 种子 442粒，培育出太空莲3号等新品 种，亩产 达120千克，比原品种提高88％，平均粒重 2．2克，最大为3．3克（原品种平均粒重 为1.1克），超过出口莲子标准。
2020/4/20
长毛折耳猫
1.什么叫杂交育种？
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、杂交育种依据的遗传学原理是什么？基因重组
3结、常合用上的方述法是几什个么？实例，请总结 杂出交有关自杂交交选育种种以自下交问题？
4、杂交育种有什么优点？
将不同个体的优良性状集中到一个个体上
2020/4/20
花生是自花传粉植物。种子粒大(A)对粒小(a)为显性， 含油少(B)对含油多(b)为显性，以上两对基因分别位于 非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品
种和粒小含油多品种(三个品种均为纯合体)，育种家期 望获得粒大含油多的新品种，为此进行杂交。
试回答下列问题： 粒大含油少品种和粒小含油多品种 (1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本? (2)上A述aB两b 亲粒本大杂含交油产少生品的种F1代基因型和表现型是什么? (3)在F2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多3少/16? F2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例1/1是6 多 少?2020/4/20
第一代 P
小麦
AABB ⅹaabb
亲本杂交
第二代 F1 AaBb
种植F1代，自交
第三代
F2 A_B_,A_bb,aaB_,aabb 种植F2 代，选矮杆、 抗病（aaB_ ），继 续自交，期望下代 获得纯合体
第一代
马铃薯 yyRr ⅹ Yyrr
亲本杂交
第二代 第三代
YyRr,yyRr,Yyrr,yyrr 种植，选黄肉、 抗 病（ YyRr ）
短毛折耳 bbee
长毛立耳 BbEe
Ｆ２ 选优
长立
长折 短立
Bbee BBee
短折
测交
长折 短折
长折 短折
BBee 思考bb：ee要培育出一B个be能e 稳定bb遗ee传
F3
2020/4/20
长折的动物品种至2少年要长几折年？ 短折
1、动物杂交育种中纯合子的获得不通过逐代自 交，改为测交。 2、比植物杂交育种所需年限短。
方案2： （1）育种名称：单倍体育种 （2）所选择的生物材料：A、B。 （3）希望得到的结果：矮秆抗锈病。 （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：1/4。 （5）写出育种的简要过程（可用图解） 高抗ⅹ矮病 F1高抗 F加1花倍药成离为体纯培合养的高单抗倍、体矮植抗株、高病秋、水矮仙病素植处株理。，染色体 （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。
2020/4获得具优良 中国黄牛 性状的品种 荷斯坦牛
中 国 荷 斯 坦 牛
杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要 长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需 要时间相对要短的育种方法呢？
杂交育种只能利用已有的基因重组，按 需选择，并不能创造新的基因。
搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。
回答：
（1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出
现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子
经太空中的 宇宙射线辐等射后，其 发基生因变异。请预测
可能产生的新的变异对人类是否有益? ，你判断
的理由是___________基__因__突_变。是不定向的
不一定
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 答案：[ ] D
为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、 抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方法 来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提供的 材料，每小组设计一套育种方案：
已有的材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种， B小麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选
杂交后代会出现性状分离现象，育种进 程缓慢，过程繁琐
2020/4/20
资料：航天技术的发展，使人类利用太空资源的
愿望变成了现实。自1987年以来，中国利用自己研 制的返回式卫星和神舟号飞船进行了11次航天育种 搭载试验，试验品种达1200多种。
航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变 因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异 是微重力（10－3克～10－6克）、宇宙射线、重粒子、 变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使 生物产生基因突变。
局限性: 诱发突变的方向难以掌握，突变体 难以集中多个理想性状。
要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代 的群体，增加选择的机会。
2020/4/20
2020/4/20
当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功
返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一
些：生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种
子等。在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，