高中生物的几种育种方式
人教版高中生物必修二第六章第1节《杂交育种与诱变育种》(共28张PPT)
短毛折耳 bbee
F1间 交配 选优 测交
Ｆ１
长毛立耳 长毛立耳
BbEe BbEe
Ｆ２ 长立
长折 Bbee BBee
长折 BBee
短折 bbee
短立 短折
长折 短折 Bbee bbee
长折 Bbee
长折 短折 Bbee bbee
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。
最早的育种方法： 选择育种
选择育种的优点：技术简单、容易操作 缺点： 选择范围有限，育种周期长
《齐民要术》指出当时人们不仅会将籽粒硕大而且饱满的种子 选择下来，还建立了专门的种子田，把选出来的纯色好穗，另 外种植在种子田里，避免与其他种子混杂，而且在收割时，要 先收割种子田里的作物，并单独存放。这种古老的育种方法叫 做选择育种。
[标准答案]
(1)自交
2 3
(2)Ⅱ
(3)C 基因突变频率低且不定向
(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 100%
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子
二代高秆:矮秆＝3:1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突
变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与
高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差
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？
人工诱变 + 单倍体育种
迟熟 品种
人工
诱变
(AA)
幼苗 秋水仙
杂合 子
花药离
（A） 素处理
体培养
(Aa)
幼苗
秋水仙
（a） 素处理
早熟 品种 (AA)
常见的七种育种方法和原理
常见的七种育种方法和原理作者：来源：《学生导报·高中版》2016年第08期1、诱变育种原理：基因突变方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。
发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期。
优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。
缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。
改良数量性状效果较差，具有盲目性。
举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等。
2、杂交育种原理：基因重组。
方法：连续自交，不断选种。
（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。
缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。
举例：矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种原理：染色体变异方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
缺点：结实率低，发育延迟。
举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种原理：染色体变异方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。
优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。
缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。
举例：“京花一号”小麦5、基因工程育种（转基因育种）原理：基因重组方法：基因操作（目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。
缺点：可能会引起生态危机、必须考虑转基因生物的安全性、技术难度大。
高中生物育种方法汇总
专题二生物育种二、异源六倍体普通小麦的形成过程：普通小麦是由原始的野生种通过两次属间杂交，又经染色体自然加倍而形成的。
普通小麦的祖先是“一粒小麦”，是二倍体植物（两个染色体组，用AA表示）。
很久以前，一粒小麦AA 与二倍体山羊草（BB）天然杂交，F1杂种（AB）的染色体加倍，形成了染色体组为AABB 的四倍体二粒小麦。
此后二粒小麦（AABB）又与山羊草属的另一个种——节节草（DD）天然杂交，它们的杂种（ABD）又获得了自然加倍的机会，就形成了具有AABBDD 染色体组的六倍体小麦了。
因为这个六个染色体组来源不同，故叫异源多倍体。
有产量高，品质好，结实多的优点。
三、知识运用1．下面为六种不同的育种方法。
据图回答：（1）、图中A至D方向所示的途径表示杂交育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为从F 2开始发生性状分离。
（2）、B 常用的方法为花药离体培养。
（3）、E方法所用的原理是基因突变，所用的方法如激光诱变、辐射诱变、化学试剂诱变。
育种时所需处理的种子应当是萌发的（而非休眠的）的种子，试阐述原因种子萌发后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可由于某种因素的影响发生基因突变。
（4）、C、F过程最常用的药剂是秋水仙素，其作用的原理是抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍（5）、由G到H过程中涉及的生物技术有基因工程（DNA重组技术）和植物组织培养。
（6）、K→L→M这种育种方法的优越性表现在克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
2．玉米是雌雄同株的植物，正常植株的基因型为A B ，基因型为aa的植株不能长出雌花序而成为雄株，因此雄株的基因型为aaB ；基因型为bb的植株雄花序变成雌花序而成为雌株，因此，雌株的基因型为A bb，基因型为aabb的植株顶端长出的也是雌花序成为雌株。
请分析回答下列问题：(1)育种工作者选用上述材料做亲本，杂交后得到下表中结果：请你写出亲本的基因型：♂ AaBb × ♀ aabb 或♀ Aabb × ♂ aaBb(2)玉米的纯合体雄株和雌株在育种中有重要应用价值，可免除雌雄同株时杂交育种必须去雄的麻烦。
生物育种知识专题
生物育种知识专题一、知识整理在高中阶段所介绍的育种方法主要有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等。
1、诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。
（3）发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期（4）优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。
（5）缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。
改良数量性状效果较差，具有盲目性。
（6）举例：青霉素高产菌株、高产小麦等2、杂交育种（1）原理：基因重组（2）方法：连续自交，不断选种。
（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）（3）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期（4）优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。
（5）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。
（6）举例：矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
（4）缺点：结实率低，发育延迟。
（5）举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。
（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。
（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。
（5）举例：5、细胞工程育种（1）原理：基因重组（2）方法：基因操作（提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种）（3）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。
高中生物常见的七种育种方法和原理
高中生物常见的七种育种方法和原理1诱变育种(1)原理：基因突变(2)方法：用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)或化学因素(如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂)或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。
（马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货，每天更新哟！）(3)发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期(4)优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。
(5)缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。
改良数量性状效果较差，具有盲目性。
(6)举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等2杂交育种(1)原理：基因重组(2)方法：连续自交，不断选种。
(不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子)(3)发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期(4)优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。
(5)缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。
(6)举例：矮茎抗锈病小麦等3多倍体育种(1)原理：染色体变异(2)方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(3)优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
(4)缺点：结实率低，发育延迟。
(5)举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4单倍体育种(1)原理：染色体变异(2)方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。
(3)优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。
(4)缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。
(5)举例：“京花一号”小麦5基因工程育种(转基因育种)(1)原理：基因重组(2)方法：基因操作(目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定)(3)优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。
高中生物植物的组织培养技术知识点总结
高中生物植物的组织培养技术知识点总结导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高中生物植物的组织培养技术知识点总结》的内容，具体内容：植物组织培养技术是高中生物的一个重要组成部分，学生需要掌握相关知识点，下面是我给大家带来的高中生物植物的组织培养技术知识点，希望对你有帮助。
高中生物植物的组织培养技术基础知识点...植物组织培养技术是高中生物的一个重要组成部分，学生需要掌握相关知识点，下面是我给大家带来的高中生物植物的组织培养技术知识点，希望对你有帮助。
高中生物植物的组织培养技术基础知识点1、植物组织培养过程：(1)原理：植物细胞具有全能性。
(2)过程：2、用途：(1)微型繁殖微型繁殖就是用于快速繁殖优良品神的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。
繁殖过程中的分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞内DNA不变，所以能够保证亲、子代遗传特性不变。
(2)作物脱毒作物脱毒是利用茎尖、根尖等无毒组织，进行微型繁殖，所获幼苗是无毒的。
(3)人工种子：通过组织培养技术，可把植物组织的细胞培养成在形态及生理上与天然种子胚相似的胚状体，也叫作体细胞胚。
这种体细胞胚有于叶、根、茎分生组织的结构。
科学家把体细胞胚包埋在胶囊内形成球状结构，使其具备种子机能。
所以，人工种子是一种人工制造的代替天然种子的颗粒体，可以直接播种于田间。
①制作方法：人工种子是利用植物组织培养获得胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等，然后包上人丁种皮就形成了人工种子，如图：②优点：可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖;保持亲本的优良性状，因该过程为无性繁殖;节约粮食，减少种子的使用;可以控制添加一些物质，如除草剂、农药、促进生长的激素、有益菌等。
周期短，易储存和运输，不受气候和地域的限制。
(4)细胞产物的工厂化生产：从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分，如紫草素、香料等。
高中生物植物的组织培养技术重要知识点1、植物细胞的全能性(1)概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。
高中生物育种知识归纳总结
高中生物育种知识归纳总结生物育种是指人们按照自己的意愿，依据不同的育种原理，有目的、有计划地获得人们所需要的生物新品种。
这实际就是要改变生物的表现型。
生物的表现型是由基因和环境所共同控制的。
但是环境所改变的表现型是不能遗传的，所以要想得到新品种就必须想办法改变生物的基因。
改变生物的基因可以通过基因突变、基因重组和染色体变异三种方法。
因而生物育种可以依据这不同的原理划分为三类。
一、基因突变的育种方法基因突变是生物变异的根本来源。
自然界中的抗病、抗虫等性状归根结底都来源于基因突变。
但在自然突变中，突变的频率很低，而且大多数都是有害的。
为了能获得人们想要的性状，就要想办法提高突变的频率。
可以用射线照射等方法提高突变频率，这样的育种方法叫做诱变育种。
诱变育种可以得到从来没有的性状，因而可以大幅度地改良生物性状。
但是突变是不定向的，并且大多数是有害的，所以为了得到人们想要的个体，就必须大量处理样本。
诱变育种中最常见的就是太空育种。
太空育种即航天育种，也称空间诱变育种，是将作物种子或诱变材料搭乘返回式卫星或高空气球送到太空，利用太空特殊的环境诱变作用，使种子产生变异，再返回地面培育作物新品种的育种新技术。
太空育种已得到一定程度的应用。
通过太空育种，培育出了一批新的突变类型和具有优良性状的新品种。
例如，水稻种子经卫星搭载，获得了植株高、分孽力强、穗型大籽粒饱满和生育期短的性状变异。
太空椒的果实比在陆地上培育的果实要大得多，口味、重量和外形也发生了变化。
二、基因重组的育种方法1.杂交育种杂交育种是指指遗传性状不同的种、类型或品种间进行有性杂交产生杂种，继而对杂种加以选择培育，创造新品种的方法。
杂交育种可以得到杂合子，然后利用杂合子的杂种优势来获得高产、生存力强等性状。
但由于杂种个体自交会发生性状分离，因此不能通过自交来持续获得此性状。
根据杂种优势的原理，通过育种手段的改进和创新，可以使农（畜）产品获得显著增长。
空间育种知识点总结高中
空间育种知识点总结高中一、空间育种的基本原理1. 微重力环境：外太空中的微重力环境对植物的生长和发育有着重要影响。
微重力环境下，植物幼苗生长缓慢，茎叶延伸增长不受地心引力的限制，根系发展较差，导致植物体型矮小、茎细叶小、株型紧凑，这对于改良植物株型和提高植物的抗倒伏能力具有一定的意义。
2. 辐射和高能粒子：外太空中的辐射和高能粒子对植物的生长和遗传物质产生影响。
辐射和高能粒子可以导致植物基因组的突变和改变，因而可能产生新的遗传变异，进而得到新的优良品种。
二、空间育种的主要方法1.太空舱育种：将植物种子、芽、幼苗等植物生物体放置在太空舱中，在外太空中进行长时间暴露，利用微重力、辐射和高能粒子等环境因素对植物进行改良和繁育。
2. 载人航天育种：利用载人航天飞行员的空间飞行时间，携带植物生物体进入太空，进行空间育种实验。
3. 卫星上空育种：在人造卫星上建立生态环境，利用卫星高空环境对植物进行繁育和选择。
4. 空间试验站育种：在空间试验站上建立生态环境，进行植物繁育和选择实验。
三、空间育种的意义和作用1.拓展育种新途径：空间育种是一种新型的植物育种方法，将种子、芽、幼苗等植物生物体放置在太空舱中，进行暴露与选择，以适应外太空特殊环境，进而改良植物性状和产生新的优良品种。
2.提高植物抗逆性：外太空中的微重力、辐射和高能粒子等特殊环境条件对植物的生长和发育具有促进作用。
空间育种可以产生抗旱、抗病、抗逆等性状的优良品种，提高植物的抗逆性，适应恶劣环境。
3.促进食品安全：空间育种可以改良作物品种，提高作物的产量和品质，解决地球上的食品安全问题，满足人类对于食品和营养的需求。
4.保护环境资源：采用空间育种技术可以有效提高作物产量和品质，减少农药和化肥的使用，减轻环境污染和资源浪费，保护地球生态环境。
五、空间育种的发展前景空间育种技术的不断优化和完善，将会推动植物育种技术的发展，为提高作物产量和品质、解决食品安全问题提供新的途径。
高中生物--育种方法
育种方法1、杂交育种：用于有性生殖的生物，利用基因自由组合原理，周期长。
（1）原理：基因重组（通过基因分离、自由组合，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起。
（2）方法：连续自交，不断选种。
（3）举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病(R)对易染底盘锈病(r)为显性，两对性状独立遗传。
现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。
要求使用杂交育种的方法培育出具有优良性状的新品种。
操作方法：①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1；②让F1自交得F2③选F2中矮秆抗病小麦自交得F3；④留F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体，对于F3中出现性状分离的再重复③④步骤。
（4）特点：育种年限长，需连续自交不断举优汰劣才能选育出需要的类型。
（5）说明：①该方法常用于：A．同一物种不同品种的个体间，如上例；B．亲缘关系较近的不同物种个体间（为了使后代可育，应做染色体加倍处理，得到的个体即是异源多倍体），如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝杂交。
②若该生物靠有性生殖繁殖后代，则必须选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分离；若该生物靠无性生殖产生后代，那么只要得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。
2、人工诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变。
（3）举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得（4）特点：提高了突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种，但由于突变的不定向性，因此该种育种方法具有盲目性。
（5）说明：该种方法常用于微生物育种、农作物育种等。
3、单倍体育种：无性生殖（组织培养），利用花药离体培养，周期短。
（1）原理：染色体变异（2）方法：花药离休培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。
（3）举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。
高中生物育种方法[1]
![高中生物育种方法[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/d44f29eb9e3143323968935e.png)
红麻细胞质雄性不育系（花药不开裂）
原理： 基因重组。
方法： 杂交→自交→选优。 过程： 用具有相对性状的纯合体作亲本杂交获得子一代、 子一代自交（动物则用具有相同基因型的雌雄个体 杂交）获得子二代，从子二代中选择符合要求的表 现型个体。如果需要的表现型是隐性性状，则育种 就此结束；如果需要表现型是显性性状，则用子二 代中选出的个体进行连续自交（动物同前），直至 获得能稳定遗传的类型为止。
优点： 能根据人的预见把位于两个生物体上的优良 性状集于一身。 缺点： 时间长，需及时发现优良性状。
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）
概念： 多倍体育种是通过染色体加倍来获得新品种的方法。多倍体普
遍存在于植物界，它是变异发生的重要途径之一，对于物种的
进化和育种都有重要的意义。 原理： 染色体变异（染色体加倍）。 方法： 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 过程： （1）同源多倍体育种，如：二倍体 （2）异源多倍体育种，如：
A物种(2N=2a) ＋ B物种(2N=2b)
答案:A和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与 C杂交，得到杂 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
高中生物育种方式一览表
无子西瓜
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
提高突变率， 在较 短时间内获得更 多的优良变异类 型
农作物诱变育 种、微生物育 种
基 因 重 组
把一种生物的某 ①（针对诱变育 种基因提取出来， 种） 目的性强， 能 加以修饰改造， 然 定向地改造生物 后放到另一种生 性状； ② （针对杂 物的细胞里， 定向 交育种） 克服远缘 地改造生物的遗 杂交不亲和的障 传性状 碍 ①克服远缘杂交 去壁→诱导细胞 不亲和的障碍； ② 融合→组织培养； 繁育优良动物， 抢 核移植； 胚胎移植 救濒危动物
育种方式一览表
名 称
育 种 原 理
基 因 重 组
步骤
优点
缺点
Hale Waihona Puke 举例是改良作物品 质、提高农作 物单位面积产 量、培育家畜 家禽优良品种 的常规方法
注释
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 杂交→花药离体 培养→人工诱导 染色体加倍 （秋水 仙素处理萌发的 幼苗 ）→筛选，育 ．． 种终点： 纯合个体
单 倍 体 育 种
染 色 体 变 异
明显缩短育种年 限
技术复杂
培养矮秆抗锈 病小麦新品种
多 倍 体 育 种 诱 变 育 种 基 因 工 程 育 种 细 胞 工 程 育 种
染 色 体 变 异 基 因 突 变
①低温处理； ②秋 水仙素处理萌发 的种子或幼苗
操作简便
①适用于植 物，在动物 方面难以操 作；②结实 率低，发育 迟缓 所需处理材 料多，盲目 性大
把多个品种的优 良性状结合在一 起；操作简便
①时间较 长；②远缘 杂交不亲和
人教版高中生物必修2 6.1杂交育种与诱变育种
⑴ 用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为__杂__交___,方法Ⅱ称为 __自___交____,由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原理是_基__因__重__组_.
⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是花___药__离__体__培__养__,由④培育成 ⑤的过程中用化学药剂_秋__水__仙__素__处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合
方法：花药离体培养
矮抗 DDTT × ddtt 杂交
普通植株
小麦 的培
DdTt
育 DT Dt dT dt
花药离体培养
DT Dt dT dt单倍体幼苗
减数分裂
花粉
花药离体培养
单倍体幼苗
秋水仙素
秋水仙素处理
DDTT,DDtt,ddTT,ddtt 二倍体植株 纯合子幼苗
筛选所需的品种
筛选所需的品种
小结：几种育种方法的比较
必修二：课本第98页-101页
第6章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种
一、最早的育种方法： 选择育种
概念：在生产实践中，挑选品质好的个体来传种。 利用生物变异，通过长期选择，汰劣留良，就能培 育出新品种。例如：产蛋多的家禽。这种育种方式 是选择育种。
选择育种的优点：技术简单、容易操作 缺点： 选择范围有限，育种周期长
各种器官大、 营养成分高、 抗性强
有利变异少， 技术复杂，需与 与杂交育种
需大量处理供 杂交育种配合 配合；获得
试材料
的新品种发
育延迟
1.下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④
⑤⑥三种品种,根据上述过程,回答下列问题:
① AABB ② aabb
④ Ab
Ⅰ
Ⅲ
③ AaBb
Ⅱ
Ⅳ
Ⅴ
高中生物几种常见的育种方法的比较
方式
原理
处理方法
主要优点
缺点
应用
杂交育种
运用基因的三大遗传规律进行基因重组获得纯种或杂种
1、杂交→自交→筛选项（→自交）即：先通过两个具有不同优良性状的纯种杂交获取F1，然后再自交，人工筛选获得所需品种
2、杂交→“杂种”（杂种优势）
使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”预见性强
（染色体组成地奇倍地增加）
二倍体西 秋水仙 四倍体 二倍体花粉
瓜幼苗 素处理 植株（♀） × 三倍体
× 三倍体种子 无籽
（♂）二倍体植株 西瓜
三倍体无籽西瓜的培育
转基因育种
异源ＤＮＡ（基因）重组
提 装 导 检和表 筛
可以按人的意愿改变生物，目的性强，科技含量高，可以培育出高产优质或具有特殊用途的动植物新品种
育种时间长需及时发现优良性状
小麦矮杆抗锈病品种的培育
单倍体育种
染色体组成倍地减少，再加倍后得到纯种（或染色体变异）
１、先将花药离体培养，培养出单倍体植株
２、再进行人工诱导使染色体加倍（即秋水仙素处理获得纯合体）
１、自交后代不发生性状分离
２、明显缩短育种年限，加速育种进程
技术复杂且需要与杂交育种配合
烟草叶多，阔叶品种的培育，京花一号小麦的培育
子一代总是表现出倾母遗传的母本性状
杂交后代不出现一定的分离比，正反交结果不同
农、牧、渔业应用广泛
诱变育种（无外源基因）
基因突变
1、物理方法：激光或辐射等 选择符合
2、化学方法：化学药剂处理 要求的变
（秋水仙带通滤波器、硫酸二乙酯等） 异类型
提高变异的频率，稳定较快，加速育种的进程；创造生物新品种、新类型，大幅度改良某些品种
高中生物必修二交杂育种与诱变育种
“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜
甘肃种植的太空育种的蔬菜
太空水稻搭载前后株系对比 太空育种辣椒
太空黄瓜
二、诱变育种
原理： 方法： 优点： 缺点： 应用:
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）处理生物，使生物发生基因突变。
基因突变
01
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。 有利个体不多，须大量处理供试材料 ，工作量大 。
B
达标测评
B
A、杂交育种 B、诱变育种 C、单倍体育种 D、多倍体育种 答案：[ ]
5.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：
01
提高了后代的出苗率 产生的突变全部是有利的 提高了后代的稳定性 能提高突变率以供育种选择 答案：[ ]
恢复成二倍体植株
（纯合体）
自交
纯合体
花药离体培养
（秋水仙素或低温处理幼苗）
优点：
明显缩短育种年限；自交后代不会发生性状分离。
AaBb
AABB aaBB AAbb aabb
AB aB Ab ab
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
处理
原理
优点
缺点
杂交
辐射、射线 化学药剂
秋水仙素
H
杂交
自交
基因重组
花药离体培养
秋水仙素处理幼苗
染色体变异（单倍体育种）
秋水仙素处理幼苗
染色体变异（多倍体育种）
达标测评
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 。 （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 。 （3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。 （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 。 （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 。 （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 。
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高中生物的几种育种方式
常娟（广东省博罗县博罗中学 516100）
1 杂交育种
1.1 原理
以杂交方法培育优良品种或者利用杂种优势成为杂交育种。
1.2 方法
在杂交育种中应用最为普遍的是品种间杂交（两个或多个品种间的杂交），其次是远缘杂交（种间以上的杂交）。
在杂交育种时，应采用基因纯合体作亲本，正确识别表现型和基因型的区别。
对杂种来说，表现型相同的个体，基因型却不一定相同。
纯合体不再分离，而杂合体后代继续出现分离。
掌握了这个原理，就能有效的指导育种工作。
1.3 优点
杂交可以使生物的遗传物质从一个群体转移到另一群体，是增加生物变异性的一个重要方法。
不同类型亲本的杂交可以获得性状的重新组合，杂交后代中可能出现优良性状的组合，甚至出现超亲代的优良性状。
1.4 缺点
也可能出现双亲的劣势性状组合，或者双亲所没有的劣势性状。
另外时间长，需及时发现优良性状。
1.5 应用
从20世纪40年代起，世界各国共同发起了一场名为“绿色革命”的农业增产运动，大大提高了粮食产量。
而这一成就斐然、声势浩大的运动就是科学家通过杂交育种的育种方式，培育出了许多高产而且品质优良的农作物而取得成功的。
小麦高茎D（易倒伏）、抗锈病T的纯种与矮茎d（抗倒伏）易染锈病t的纯种杂交，培育出矮茎、抗锈病的品种。
【小麦的抗病性状，多由显性基因控制，为获得稳定的抗病类型，必须连续自交选择。
】
DDTT X ddtt
↓
DdTt
↓
D_T_ D_tt ddT_ ddtt
由于后代中矮茎、抗锈病的小麦品种的基因型为ddT_，不一定是纯合子，所以应将其连续自交，增大纯合子的概率，达到育种的目的。
2 诱变育种
2.1 原理
指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异，再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株，进而培育成新的品种或种质的育种方法。
2.2 诱因
诱发突变的物理因素主要指某些射线，如x射线、B射线、Y射线和中子流等；化学诱变剂主要指某些烷化剂，碱基类似物，抗生素等化学药物。
2.3 优点
能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。
2.4 缺点
有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制；改良数量性状效果较差。
2.5 应用
物理诱变方法应用于植物始于1928年。
L.J.斯德勒首先证实了X射线对玉米和大麦有诱变育种。
1930年和1924年H.尼尔逊.爱尔和D.托伦纳分别用辐射诱变技术获得了有真实价值的大麦突变体和烟草突变体。
化学诱变剂在植物上德应用一般认为始于1943年，当时F.约克斯用马来糖（脲烷）诱发了月见草、百合和风铃草的染色体畸变。
理化因素的诱导作用，使得植物细胞的突变率比平时高出千百倍，有些变异是其它手段难以得到的。
当然，所产生的变异绝大多数不能遗传，所以，辐射后的早代一般不急于选择。
我国的诱变育种同样成绩斐然，在过去的几十年中，经诱变育种的品种数一直占到同期育种品种的1 0％左右。
如水稻品种原丰早，小麦品种山农幅63，还有玉米的鲁原单4号、大豆的铁丰18、棉花的鲁棉1号等都是通过诱变育成的。
2.6 实例
太空椒正是用曾经遨游过太空的青椒种子培育而成的。
与普通椒相比，太空椒的果实个大、肉厚、口感好，维生素C的含量高，在大田生产中产量比普通青椒高25～30％。
青霉菌经X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成青霉素产量很高的菌株。
3 多倍体育种
3.1 多倍体的概念
自然界的植物多数是二倍体（2n＝2x），即其体细胞（2n）核中包含两个相同的染色体组（x）。
但有些物种经过染色体的自然或人工加倍，可形成含有多个染色体组的新物种，我们称为多倍体。
常见多倍体有
三、四、五、六和八倍体，2n分别等于3x、4x、5x、6x和8x。
如果多倍体的各染色体组来自同一物种，
称为同源多倍体，如：马铃薯、苜蓿等。
如果多倍体的各染色体组来自不同物种，称为异源多倍体，如小麦、烟草、甘薯等。
3.2 原理
多倍体育种是一种采取生物基因工程培育良种的方法。
通过外因使植物体细胞染色体的数量加倍，植物体细胞染色体加倍后，则会表现出叶、果实、种子等形状增大，内含物增加；以培育出新的植物品种。
这种方法也称作人工诱导多倍体育种。
3.3 方法
目前人工诱导产生多倍体的方法有物理及化学两类办法。
物理方法包括温度骤变、离心力处理、机械创伤刺激及X射线处理等；化学方法为利用化学物质处理，例如秋水仙素、咖啡碱、萘骈乙烷及三氯甲烷等，其中以秋水仙素效果较好、采用较多。
3.4优点
可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
3.5 缺点
只适于植物，结实率低。
3.6 实例
下图是我国育种专家鲍文奎培育异源八倍体小黑麦的过程。
4单倍体育种
4.1 原理
染色体变异，组织培养技术
4.2 方法
先选择亲本，进行有性杂交，再用人工方法获得单倍体，常用方法是花药离体培养（花药离体培养法就是取F1代的花药置于特定的培养基上培养，利用细胞的全能性，诱导花粉长成植株）然后经过人工诱导（秋水仙素处理）使其染色体数目加倍。
加倍后的植株不仅正常可育，而且完全纯和，最后选择所需要的类型。
4.3 优点
纯合体自交后代不发生性状分离，所以单倍体育种可以明显地缩短育种的年限，加速育种进程。
4.4 缺点
技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。
而且单倍体表现高度不育，植株细弱、矮小。
4.5 实例
石板菜是一种名贵蔬菜，为雌雄异株，属于XY型性别决定，其雄株产量与质量都超过雌株。
请你从提高经济效益的角度考虑，提出方案繁殖推广。
运用单倍体育种：
5 利用“基因工程”育种
5.1 原理
DNA重组技术（属于基因重组范畴）
5.2 方法
根据人类所需，选择某些生物特定基因或DNA片段用转基因的手段导入其他生物细胞中，定向改变生物体的遗传物质（基因型），使其在性状、营养品质等方面向人类所需的目标转变。
5.3 操作步骤
提取目的基因，目的基因与运载体结合，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与表达．
5.4 特点
目的性强，育种周期短
5.5 举例
能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得，抗虫棉，转基因动物等．除此之外，科学家要做的事情还很多，比如培育光合效率更高的作物，使产量大幅度提高；培育有固氮能力的作物，减少化肥的使用；培育雄性不育的品种，为杂交育种提供条件等等。
6 利用“细胞工程”育种
6.1 植物体细胞杂交
6.1.1 方法
用来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植物体的方法．
6.1.1操作步骤
用酶解发去掉细胞壁，用诱导剂诱导原生质体融合，将杂种细胞进行组织培养等．
6.1.2举例
“番茄马铃薯”杂种植株
6.1.3特点
可克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围
6.2 细胞核移植
6.2.1 方法
把一种生物的细胞核移植到另一种生物的去核卵细胞中，再把该细胞培育成一个新的生物个体．6.2.2操作步骤
吸取细胞核，将其移植到去核卵细胞中，培育（可能要使用胚胎移植技术）等．
6.2.3举例
鲤鲫移核鱼，克隆动物等．
6.2.4特点
可克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。