作物育种6第六章杂交育种
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第六章 有性杂交育种(Sexual crossbreeding)
1.隔离(isolation)
隔离
空间隔离
机械隔离
时间隔离
2.去雄(emasculation)
目的：防止自交出现伪杂种
拔雄株
母本 去雄 摘雄花 去雄蕊
3.取粉：
在开花前将父本株隔离，防止花粉 污染，取回次日开放的花置于室内， 将散出的花粉贮藏在低温干燥的条件 下，0～5℃，CaCl2,硅胶。 花粉要进行生活力检定：显微镜下 形态观察，化学试剂染色观察，培养 基发芽观查。
添加杂交实例
花卉中的“沙斯塔雏菊”是由英国
野生雏菊、栽培雏菊、德国雏菊和 日本雏菊多次添加杂交育成的、大 花、纯白、高度重瓣的理想类型。
(二)合成杂交
参加杂交的亲本先两两配成单交种，然后将两个单交种 再杂交，形成双交种，这种多亲杂交方式，我们称之为 合成杂交。
A×B ↓ 单交系甲
× ↓ 合成杂交种
2.优缺点评价： 系谱法实际上是多次单株选择 法，每代自交隔离，选择效果好， 亲本之间有佐证。缺点：易造成优 良基因型的丢失，异花授粉蔬菜、 花卉进行此法选择，易引起后代生 活力的衰退，须改良。
3.理论依据：
主要依据数量性状的遗传力进行选择 a.h²高的株高，熟性、早期世代进行选择， h²低的一些性状如，产量，营养成份含量 等后期世代进行选择。 b.同一个性状随着世代增加h²升高，选择的 可靠性增大。 c.同一个性状同一个世代，h²的表现为株系 群>株系>单株，所以选择的顺序应先株系 群，再株系，最后再单株。
齐研矮粉双抗黄瓜品种西农58号中蔬4号早粉二号牡丹江1号2号第二节第二节亲本选择与选配亲本选择与选配一亲本选择与选配的意义一亲本选择与选配的意义多年来的育种实践证明育种手段方法再先进只能说对加快育种进程是有积极作用的但能否育成好的品种关键还取决于亲本材料和组合方式
第六章第一节杂交育种与诱变育种
2.原理 基因突变
3.方法 物理方法或化学方法
4.优点
与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？
①创造新的基因，可能出现新的优良性状；
②提高突变频率，加速育种过程；
③适用于所有生物。
5.局限性
联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。
① 由于基因突变的不定向性，导致诱变育种的方向 难以掌握，具有盲目性； ②大多数基因突变是有害的，有利变异少；
二、杂交育种
如何利用纯种的高 秆抗锈病(DDTT)和矮秆 不抗锈病(ddtt)的水稻 植株获得优良性状且能 稳定遗传的品种。
请完成导学稿合作 探究---杂交育种。
P 高杆抗病 × 矮杆不抗病 DDTT ↓ ddtt
F1
高杆抗病 DdTt
↓×
F2
D_T_ D_tt ddT_ ddtt 高抗 高不抗 矮抗 矮不抗
要克服这些局限性，可以采取什么办法？ 处理大量的实验材料，增加选择的机会。
6.应用
①培育农作物新品种：新品种具有抗病力强、 产量高、品质好等优点。
如“黑农五号”大 豆，产量提高了16%， 含油量比原来提高了 2.5%。
拓展视野---太空育种
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。
§6.1 杂交育种与诱变育种
通化一中
史岩
农业大国
粮食短缺 危机
培育农作 物新品种 是一种解 决方法
一、选择育种
野
家
猪
猪
野鸡驯养成家鸡
阅读课本P98印有关玉米的选育内 容，思考以下问题：
（1）上述培育玉米的方法称为 选择育种 。
（2）原理： 自然变异 人工选择
3.方法 物理方法或化学方法
4.优点
与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？
①创造新的基因，可能出现新的优良性状；
②提高突变频率，加速育种过程；
③适用于所有生物。
5.局限性
联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。
① 由于基因突变的不定向性，导致诱变育种的方向 难以掌握，具有盲目性； ②大多数基因突变是有害的，有利变异少；
二、杂交育种
如何利用纯种的高 秆抗锈病(DDTT)和矮秆 不抗锈病(ddtt)的水稻 植株获得优良性状且能 稳定遗传的品种。
请完成导学稿合作 探究---杂交育种。
P 高杆抗病 × 矮杆不抗病 DDTT ↓ ddtt
F1
高杆抗病 DdTt
↓×
F2
D_T_ D_tt ddT_ ddtt 高抗 高不抗 矮抗 矮不抗
要克服这些局限性，可以采取什么办法？ 处理大量的实验材料，增加选择的机会。
6.应用
①培育农作物新品种：新品种具有抗病力强、 产量高、品质好等优点。
如“黑农五号”大 豆，产量提高了16%， 含油量比原来提高了 2.5%。
拓展视野---太空育种
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。
§6.1 杂交育种与诱变育种
通化一中
史岩
农业大国
粮食短缺 危机
培育农作 物新品种 是一种解 决方法
一、选择育种
野
家
猪
猪
野鸡驯养成家鸡
阅读课本P98印有关玉米的选育内 容，思考以下问题：
（1）上述培育玉米的方法称为 选择育种 。
（2）原理： 自然变异 人工选择
6第六章 作物育种与良种繁育
第六章 农作物育种与种子生产
第一节 良种在生产中的作用
1
一、品种的概念：
品种是经人工选择培育，在遗传上相对纯合稳定， 在形态特征和生物学特性上相对一致，并作为生 产资料在农业生产中应用的作物类型。
优良品种应该是高产、稳产、优质、抗逆的。但
是，这些标准都是相对的，是在一定区域、一定
时间及一定的生产条件下来评价的。没有一个优
粒 子 辐 射
带 电 粒 子
β射线 质子
射线束、 放射子
不带电 粒子
中子
36
contrast
mutant
辐射诱导的大麦芒的突变
contrast
mutant
辐射诱导的大麦株高的突变
37
（2）化学诱变 化学诱变剂指能和生物体的遗传物质发生作用，并能改变其 结构，使后代产生遗传性变异的化学物质。 1943年：Auerbach，Robson发现第一个诱变剂-芥子气 1948年：Gustafsson利用芥子气诱发获得大麦突变体。 1967年：Nilan用硫酸二乙酯（DES）处理大麦种子育成了矮 秆、高产品种Luther
请注意 由于高海拔地区的冬作物品种偏冬性，引到平原地区往往 不能适应。而平原地区的冬作物品种引到高海拔地区春播， 则有适应的可能。
18
(二) 高温 短日 性作 物的 引种 规律
原产高纬度地区（如我国东北、华北、西北）的 高温短日性作物，向低纬度引种时，往往缩短生 育期，提早成熟，造成植株、穗子和籽粒变小。 原产低纬度地区的高温短日性作物品种， 春播品种引到高纬度地区则往往表现迟熟， 营养器官变大，影响产量。 夏、秋播品种引至高纬度地区，往往延迟成 熟，植株、穗子可能长得较大。
21
第一节 良种在生产中的作用
1
一、品种的概念：
品种是经人工选择培育，在遗传上相对纯合稳定， 在形态特征和生物学特性上相对一致，并作为生 产资料在农业生产中应用的作物类型。
优良品种应该是高产、稳产、优质、抗逆的。但
是，这些标准都是相对的，是在一定区域、一定
时间及一定的生产条件下来评价的。没有一个优
粒 子 辐 射
带 电 粒 子
β射线 质子
射线束、 放射子
不带电 粒子
中子
36
contrast
mutant
辐射诱导的大麦芒的突变
contrast
mutant
辐射诱导的大麦株高的突变
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（2）化学诱变 化学诱变剂指能和生物体的遗传物质发生作用，并能改变其 结构，使后代产生遗传性变异的化学物质。 1943年：Auerbach，Robson发现第一个诱变剂-芥子气 1948年：Gustafsson利用芥子气诱发获得大麦突变体。 1967年：Nilan用硫酸二乙酯（DES）处理大麦种子育成了矮 秆、高产品种Luther
请注意 由于高海拔地区的冬作物品种偏冬性，引到平原地区往往 不能适应。而平原地区的冬作物品种引到高海拔地区春播， 则有适应的可能。
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(二) 高温 短日 性作 物的 引种 规律
原产高纬度地区（如我国东北、华北、西北）的 高温短日性作物，向低纬度引种时，往往缩短生 育期，提早成熟，造成植株、穗子和籽粒变小。 原产低纬度地区的高温短日性作物品种， 春播品种引到高纬度地区则往往表现迟熟， 营养器官变大，影响产量。 夏、秋播品种引至高纬度地区，往往延迟成 熟，植株、穗子可能长得较大。
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作物育种学试题及答案-完整版
作物育种学试题及答案-完整版作物育种学试题及答案第一章绪论一、选择题：1.作物进化的基本因素有： ( )A. 遗传B. 变异C. 选择D. 漂变2.作物育种的实质： ( )A. 遗传B. 作物的进化C. 选择D. 作物的人工进化3.作物育种学的基本理论是( )。
A. 遗传学B. 生物学C. 植物学D. 生物进化论4.在人工选择的过程中，自然选择起作用吗? ( )。
A. 不起作用 B．起一定作用 C．起主要作用 D．起有利作用5.从生态学上讲，一个作物品种就是一个（）。
A. 地区型B. 地理型C. 地域型D. 生态型6.在育种历史上，大幅度提高了作物单位面积产量的育种途径是哪些?( )。
A．系统育种 B．抗病育种 C．矮化育种 D．杂种优势利用E.辐射育种7.品种是人类根据一定地区生产和生活需要而创造的一种作物群体，它具有( )。
A．遗传性状的相对稳定性B.遗传性状的相对一致性C．遗传性状的新颖性 D．区域性 E．时间性8.作物育种的基本任务是( ) 。
A. 研究作物牲状的遗传规律 B．搜集、研究和创造种质资源C．培育作物新品种 D．研究育种方法 E．研究种子生产技术二、填空：1.作物进化与生物进化无本质区别，它们都涉及、、这几个主要因素。
是植物进化的基础，能够巩固和积累优良的变异，可使变异向有利方向巩固和发展，形成新类型、新物种。
2.作物育种和良种繁育学研究的对象是:三、判断下面各题的正误，正确的划“√”，错误的划“×”。
1.如果是杂交种，在品种标准中，除说明栽培技术要点外，还需要说明杂交制种技术。
( )2.农业种子可归纳为三种类型，即真正的种子、类似种子的果实，营养器官。
（）3．作物育种学又称为人工进化的科学。
它是利用人工创造的遗传变异，而不是利用自然发生的变异培育新品种。
( )4．生物进化的三大要素是生存竞争、变异和选择( )。
5．从生态学来讲，一个作物品种就是一个地区型。
( )6. 品种是植物学上的分类单位。
一轮复习第六章《从杂交育种到基因工程》
绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。有的一 个细菌中有一个，有的一个细菌中有多个。
• 大肠杆菌的质粒：
最常用的质粒是大肠杆 菌的质粒，其中常含有抗药 基因，如四环素的标记基因。
质粒的存在与否对宿主细 胞生存没有决定性作用，但 复制只能在宿主细胞内成。
（三）基因操作的基本步骤 • 四个基本步骤：
资料：八倍体小黑麦的培育： 普通小麦是六倍体（AABBDD），体细胞中含有42条染 色体，属于小麦属；黑麦是二倍体(RR），体细胞中含有 14条染色体，属于黑麦属。两个不同的属的物种一般是难 以杂交的，但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因 ，能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组 （ABDR），不可育，必须用人工方法进行染色体加倍才能 产生后代，染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组 （AABBDDRR），而这些染色体来自不同属的物种，所以称 它为异源八倍体小黑麦。
大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开。
限制酶
• 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
限制 酶
• 什么叫黏性末端？
被限制酶切开的DNA两条单链的切口， 带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互 补配对，这样的切口叫黏性末端。
（二）基因操作的工具
• 基因的针线——DNA连接酶
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。这种技术
是在生物体外，通地对DNA分子进行人工剪切和拼接，对生物 的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性 繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生人类所需要的基 因产物。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生 物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放 到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传 性状（目的）。
• 大肠杆菌的质粒：
最常用的质粒是大肠杆 菌的质粒，其中常含有抗药 基因，如四环素的标记基因。
质粒的存在与否对宿主细 胞生存没有决定性作用，但 复制只能在宿主细胞内成。
（三）基因操作的基本步骤 • 四个基本步骤：
资料：八倍体小黑麦的培育： 普通小麦是六倍体（AABBDD），体细胞中含有42条染 色体，属于小麦属；黑麦是二倍体(RR），体细胞中含有 14条染色体，属于黑麦属。两个不同的属的物种一般是难 以杂交的，但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因 ，能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组 （ABDR），不可育，必须用人工方法进行染色体加倍才能 产生后代，染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组 （AABBDDRR），而这些染色体来自不同属的物种，所以称 它为异源八倍体小黑麦。
大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开。
限制酶
• 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
限制 酶
• 什么叫黏性末端？
被限制酶切开的DNA两条单链的切口， 带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互 补配对，这样的切口叫黏性末端。
（二）基因操作的工具
• 基因的针线——DNA连接酶
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。这种技术
是在生物体外，通地对DNA分子进行人工剪切和拼接，对生物 的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性 繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生人类所需要的基 因产物。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生 物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放 到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传 性状（目的）。
第六章 杂交育种和回交育种
二、亲本选配的一般原则
1、双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点， 在主要性状上的优缺点尽可能互补. 2、亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状 较好的推广品种。 3、选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的材 料作亲本。 4、 选用一般配合力好的材料作亲本。
第三节 杂交技术和杂交方式
一、杂交技术 二、杂交方式
1质量性状单基因的回交转育1目标性状为显性目标性状为隐性当导入数量性状基因时回交工作成功与否有两种因素影响控制目标性状的基因数目环境对基因表现的作用逐步回交a受体亲本bcd供体亲本将一个轮回亲本与非轮回亲本回交某种性状得到改进后再将它作为轮回亲本与另一个非轮回亲本回交以导入新的目标基因如此逐步回交
第六章 杂交育种和回交育种
（二）复交
复交是指用三个或三个以上的品种作亲本，进 行两次或两次以上的杂交。一般是先将一些亲本 配成单交组合，再进行单交组合之间或单交组合 与其它亲本的杂交。
复交的方式有：
1、三交
1、三交：三交即三个品种间的杂交 ，即以单交的 F1或其它世代杂种再与另一个品种杂交，用A/B//C 表示。一般用综合性状优良的品种或具有重要目标 性状的亲本作最后一次杂交的亲本。
杂种四代(F4)及其以后世代—选拔优良一致的系统
主要工作内容是选择优良系统群中的优良系统,并从 中选拔优良单株。
（1）种植：按组合、按系统排列，当选单株点播成行；设对 照。 （2）特点：株系群间差异大，同一株系群内各株系间差异较 小，同一株系内单株间基本相似，但仍有性状分离。 （3）选择:首先选择系统群，再从优良系统内选优良株系，再 选择优良单株；部分株系稳定一致，选择优系升级为品系，下 季产量试验（鉴定或品比）；进一步淘汰不良系统。 （4）收获： 收获同F3。将优良系统的中选单株连根拔起，同 一系内的单株捆成一捆，挂牌标明行号，按株分别脱粒保存。
第6章 回交育种
F1×A F1×A F1×A （选择，或选择后自交选择1、2代） × × （选择，或选择后自交选择1、2代） ×
第三年
A占75%
第四年
A占75% （选择后自交选择）
尤其适合数量性状的转育和聚合，是育种上常用的方法 • • • • 导入不同亲本来源的目的性状； 避免目的性状强度的削弱； 基本恢复轮回亲本的主要农艺性状； 可以产生目标性状和非目标性状的超亲重组（回交与杂交育种思路结合）
•
• • • • • • •
..…..
A (R1) 作用：
……
A (R2)
……
A (R3)
……
A (R4)
同一遗传背景下鉴定不同基因对经济性状的影响； 在不同遗传背景下的同一基因的表现差异； 培育多系品种（抗病育种）； 培育可供基因精细定位和克隆所用材料。
苏香粳1号（感稻瘟病）
回交导入抗病基因
第六章 回交育种
•
乙品种称为非轮回亲本或供体亲本
第六章 回交育种
• 意义：精确改良某个性状非常有效
• 控制育种群体发展方向
•
控制杂种后代群体规模
第六章 回交育种
二、回交育种的基本遗传规律 回交后代群体中，纯合基因型频率 一对基因： AA x aa 自交 Aa F2 AA Aa aa 回交 Aa x aa BC1 Aa aa x aa F3 AA Aa aa BC2 Aa aa 1-1/2r 1-1/2r (1-1/2r)n r为回交代数, n杂合基因对数 （不加选择，基因间非连锁） 回交与自交的纯合速度相同，方向不同，所不同的 是在自交后 代，纯合体中 AA 和 aa 基因型各占一 半，而回交后 代的全部纯合体均属于与轮回亲本 相同的 aa 基因 型。 轮回亲本的基因频率逐渐增加
人教版教学课件第六章 杂交育种与基因工程
(3)基因的运载体：常用的有 质粒 、噬菌体
4．操作步骤
(1)提取 目的基因 运载体 检测和鉴定 。
(2)目的基因与
(3)将目的基因导入
结合。
。
受体细胞
(4)目的基因的
5．应用
。
基因工程主要在 作物育种 、药物研制和 环境保护 等 方面取得了重大成就。
名 原 称 理
方法 杂交 ↓ 自交 ↓ 筛选
100% 株中能稳定遗传的占__________________。
三、基因工程
1．概念：又叫基因拼接技术或 DNA重组技术 ，是按照人
们的意愿，把一种生物的某种基因 提取出来，加以修饰
改造，然后放到另一种生物的细胞里， 定向 地改造
生物的遗传性状。
2． (2)基因的针线： 和 动植物病毒 等 。 。
(4)切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片段。 (5)作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断， 对自己的DNA无损害。
2．基因的“针线”——DNA连接酶
DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中，黏合 脱氧核糖和磷酸之间的缺口。如果把DNA分子看成
“梯子形”，DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育 配子的是________类。 Ⅱ (3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦
C 品种的是________组，原因是____________。 基因突变频率低 且不定向
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的 秋水仙素(或低温) 方法是__________________。获得的矮秆抗病植 诱导染色体加倍
C
)
C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理
必修二生物第6章第一节杂交育种与诱变育种
长毛折耳猫
杂交 Ｐ 长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee
F1间 交配
Ｆ１
长毛立耳 BbEe 长毛立耳BbEe
选优 测交
Ｆ２
长折 BBee
长立 长折 Bbee BBee
短折
bbee
短立 短折
长折 短折 Bbee bbee
F3 长折
长折 短折
注意
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。 3、动物杂交育种的过程中不能运用单倍体 育种的方法。 4、在植物杂交育种的过程中运用单倍体育 种的方法可以显著缩短育种进程。
5.应用:
①农作物新品种的培育，新品 种具有抗病力强、产量高、品 质好等优点。如“黑农五号”大 豆，产量提高了16%，含油量 比原来提高了2.5%。
诱变育种除了采用常规的方法外，还采用 太空育种。
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
（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 。
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）
总结：
均不能实行种间的基因交流
选择育种
特点：在自然产生的变异中选择 局限：不能把位于两个品种的优良性
第六章园艺植物有性杂交育种
第六章园艺植物有性杂交育种一、名词解释1.常规有性杂交育种：根据品种选育目标，有目的地选配遗传性不同的品种、变种、亚种或种作为亲本，通过人工交配使它们的雌雄配子结合产生变异的后代，再进行一系列的培育选择，经比较鉴定后，获得遗传性相对稳定的新品种，称为有性杂交育种，也称为重组育种。
2.非轮回亲本：只参加一次杂交的亲本称为非轮回亲本。
3.合成杂交：参加杂交的亲本先两两配成单交种，两个单交种再杂交。
4.轮回亲本：多代用以回交的亲本称为轮回亲本。
5.添加杂交：多个亲本逐个依次参加杂交的称为添加杂交。
6.杂交合成群体：由二个以上自交系品种杂交后繁殖出的分离的混合群体，最后成为一个由多种纯合基因型构成的混合群体。
个体纯合，个体间异质，但主要农艺性状表现差异较小。
7.回交育种：从杂种一代起多次用杂种与亲本之一继续杂交，从而育成新品种的方法。
8.近交：指不存在杂交障碍的同一物种内，不同品种或变种间的杂交。
9.远交：指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。
10.亲本选择：根据品种选育目标选用具有优良性状的品种类型作为杂交亲本。
11.亲本选配：是指选用那两个（或两个以上）亲本配组杂交和配组的方式（如决定父母本，多亲杂交时那两个亲本先配组等）。
12.回交：杂交后代与其亲本之一再进行杂交称为回交。
13.单交：两个亲本之间只有一次杂交。
14.系谱法：按照育种目标，以遗传力为依据，从杂种的第一次分离世代开始，代代选单株，直到选出纯合一致、性状稳定的株系后，转为株系(系统) 评定。
由于当选单株有系谱可查，故称系谱法。
15.混合-单株选择法：在杂种分离世代按杂交组合混合种植，不选单株，只淘汰明显的劣株。
直到群体中纯合体频率达到要求(一般要求80%左右)时，才开始选择一次单株，下一代种成株系，从中选择优良株系升级试验。
16.单子传代法：从杂种第一次分离世代开始，每株取1粒(或者2粒)种子混合组成下一代群体，直到纯合程度达到要求时(F6及其以后世代)再按株收获，下年种成株(穗)行，从中选择优良株(穗)系，以后进行产量比较。
06第六章 杂交育种
F4
49/256 AABB + 14/256 AABb + 49/256 AAbb 14/256 AaBB + 4/256 AaBb + 14/256 Aabb 49/256 aaBB + 14/256 aaBb + 49/256 aabb
先 杂结合 杂 后 纯
Fn
1/4 AABB + 1/4 AAbb + 1/4 aaBB + 1/4 aabb 同质结合
F1 自交与回交后代群体内某种纯合基因型出现的频率
交配 方式 F1自交 回交
杂合基因对数
1 1/4 1/2 2 1/16 1/4 3 1/64 1/8 4 1/256 1/16 5 1/1024 1/32 6 1/4096 1/64 7 1/16384 1/128 N (1/4)n (1/4)n
可见，涉及的基因数越多, 回交与自交后代群体内某种纯 合基因型所占比率相差越大。因此, 回交杂种分离世代种植的 群体无需很大。
回交次数
大多数情况下，经过 4-6 代回交结合早代严格选择， 即可达到预期结果。当输出性状为不完全显性或存在修饰 基因，转移性状有数量特征时，回交次数不宜太多（ 2-3 次），以免消弱转移性状。
F1及回交子代处理
当转育性状为完全显 性时，从F1和回交子代选
择具有转育性状的个体，
直接与轮回亲本回交。
如果转育性状为隐性时， 需将F1和每次回交子代分别自 交一次，使转育性状得以表现， 然后选择该优良性状个体继续 与轮回亲本回交。
两种方法在回交过程中，首先必须选需要择 转育表现突出的个体，再在这些个体中选择那些具 有较高轮回亲本性状水平的个体作为回交亲本。
最后自交
第六章 杂交育种
第六章 杂交育种
一 杂交育种的意义及遗传原理
1 杂交育种的意义
（1）杂交育种（Hybridization）：利用作物 具有不同遗传性的品种或类型相互杂交，创 造遗传变异，然后再通过选择和系统的试验 鉴定，培育成新品种的方法。
(2) 杂交育种的意义
杂交育种是适用作物最广的方法。
可综合双亲优良性状，并可获得超亲新性状。
衍生系统：由F2或F3一个单株所繁衍的后代群 体分别称之为F2或F3衍生系统。
工作要点：在F2或F3进行一次选择，以后各代分
别按衍生系统混合种植，不加选择。对衍生系统 测产，淘汰不良衍生系统，直到产量及其他性状 稳定，再从中选株，种成株系，从中选择优良系 统，进行产量比较试验，直至育成品种。
优缺点：兼具系谱法和混合法的优点，又在不同程度上
aabb
(2) 基因互作，产生新性状
如两个感霜霉病的大豆品种杂交，在后
代中出现了大量抗病新个体（9抗：7感）。
（3）利用基因累加，产生超亲性状
数量性状容易通过微效多基因积累（累 加），产生超亲性状。
因为数量遗传性状由于基因重组，将控 制双亲相同性状的不同基因，在新品种积累 起来，形成超亲现象。
二 亲本选配
P1
×
P2
株系鉴定
F1 F2
淘汰劣株 品系 鉴定
F3
淘汰劣株 品比 试验
F4-5
选优株建系
新品种
混合选择法示意图
（2）混合法的优缺点
优点：
与系谱法相比，可处理较大的杂种群体，可
保存更多的有利基因，增加在后代中的重组机会。
缺点： 选择困难（群体内不同基因型竞争）； 入选单株数量多，后期工作量大。
一 杂交育种的意义及遗传原理
1 杂交育种的意义
（1）杂交育种（Hybridization）：利用作物 具有不同遗传性的品种或类型相互杂交，创 造遗传变异，然后再通过选择和系统的试验 鉴定，培育成新品种的方法。
(2) 杂交育种的意义
杂交育种是适用作物最广的方法。
可综合双亲优良性状，并可获得超亲新性状。
衍生系统：由F2或F3一个单株所繁衍的后代群 体分别称之为F2或F3衍生系统。
工作要点：在F2或F3进行一次选择，以后各代分
别按衍生系统混合种植，不加选择。对衍生系统 测产，淘汰不良衍生系统，直到产量及其他性状 稳定，再从中选株，种成株系，从中选择优良系 统，进行产量比较试验，直至育成品种。
优缺点：兼具系谱法和混合法的优点，又在不同程度上
aabb
(2) 基因互作，产生新性状
如两个感霜霉病的大豆品种杂交，在后
代中出现了大量抗病新个体（9抗：7感）。
（3）利用基因累加，产生超亲性状
数量性状容易通过微效多基因积累（累 加），产生超亲性状。
因为数量遗传性状由于基因重组，将控 制双亲相同性状的不同基因，在新品种积累 起来，形成超亲现象。
二 亲本选配
P1
×
P2
株系鉴定
F1 F2
淘汰劣株 品系 鉴定
F3
淘汰劣株 品比 试验
F4-5
选优株建系
新品种
混合选择法示意图
（2）混合法的优缺点
优点：
与系谱法相比，可处理较大的杂种群体，可
保存更多的有利基因，增加在后代中的重组机会。
缺点： 选择困难（群体内不同基因型竞争）； 入选单株数量多，后期工作量大。
第六章 第一节杂交育种与诱变育种
D
5、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
B
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
8、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
早熟 幼苗 秋水仙 品种 迟熟 人工 杂合 花药离 （A） 素处理 (AA) 子 品种 体培养 诱变 (Aa) 幼苗 秋水仙 早熟 (AA) （a） 素处理 品种 (aa)
当年就可以培育出优良新品种！
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2： 方案1： 方案3： （1）育种名称：单倍体育种 （1）育种名称：杂交育种
（1）育种名称：诱变育种 （2）所选择的生物材料：A、B。 （2）所选择的生物材料：C。 （3）希望得到的结果：矮秆抗锈病。
杂种优势：杂合子在性状上优于两个亲本
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
B
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
视野拓展
从1987年开始，我国将蔬菜等农作物种子搭载在 卫星上上天。“搭星上天”的种子主要有青椒、 番茄、黄瓜、丝瓜、胡萝卜、莴苣等蔬菜种子， 以及水稻、小麦、高粱等粮食作物和花卉草木等 种子，共计50多类。 卫星将农作物种子带到200～400千米的太空中， 利用太空中的空间宇宙射线、微重力、高真空、 交变磁场等各种特殊因素对种子和微生物进行处 理，使种子产生地面得不到的变异，最终培育出 高产优质新品种。
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倒 粒 大 蘖旱
性期性高性数 小 力性
蚂蚱麦 ×
碧玉麦
较好 中早 感染 中 较弱 多 小 中 较强 差 中早 免疫 中高 较弱 少 大 中弱 较强
碧蚂一号 中 中早 高抗 较高 中 中多 中大 中 较强
桂阳矮49号
茎秆生长比较集中 丛生性生长类型
×
朝阳18号
叶片直立，光合功能
较高的矮杆类型
桂朝2号 结合母本茎叶形态特点和父本较强 的光合功能。穗粒数超越双亲，千 粒重高，丰产性强，适应性广
(0.47) (-1.13) (0.25) (-0.17) (0.19) (0.05) (0.29)
P
9.3
9.7 8.7
8.3
9.5 8.8
8.0
8.9
(-0.09) (0.81) (-0.31) (-0.43) (0.63) (-0.41) (0.02)
平均 10.16 9.66 9.78 9.50 9.64 9.98 9.04 9.67
2 亲本中应包括适应当地条件、丰产性好的推广品种
3 亲本间应在遗传上有较大的差异
碧玉麦 × 蚂蚱麦 碧蚂一、四号 （澳大利亚）（陕西关中）
胜利麦 × 燕大1817 农大183、311、36 （美国） （山西平遥） 辉县红 × 阿勃 泰山四号 （河南） （意大利） [碧蚂四号 × 早熟一号]× 欧柔 泰山一号 （中国） （前苏联） （智利）
作物育种6第六章杂交育种
用基因型不同的亲本材料,通过有性 杂交,使符合育种目标的性状在杂种 后代中组合在一起,经过对杂种后代 的选择培育新品种的方法。
配
选
比
亲杂杂 本交交 选方技 配式术
系混衍单 谱合生籽 法种系传
植统法 法法
鉴品区 定比试
第一节 亲本选配
杂交育种的指导思想
• 组合育种：将分属不同品种、控制不同性 状的优良基因随机结合后，通过定向选择 选育集双亲优点于一体的新品种。其遗传 机理为基因重组和互作。
0.17 0.71 -0.37 0.27 -0.77
GCA 0.49 -0.01 0.11 -0.17 -0.03 0.31 -0.63
二、杂交方式
1 单交（成对杂交）: 两个亲本进行的杂交。表示方式：
A×B 或 A/B。 双亲遗传比重各占1/2。 正交和反交：A/B和B/A。
×
小麦穗部性状 F1与F2分离
• 超亲育种：将双亲中控制同一性状的不同 微效基因累积于一个杂种个体，形成在该 性状上超过亲本的类型。其遗传机理为基 因累加和互作。
胜利麦×燕大1817
农大183(北京农业大学) 农大311(北京农业大学) 农大36(北京农业大学) 华北187(原华北农科所) 石家庄407(原河北省农科所) 太谷49(原山西农学院) 华北497(原华北农科所) 华北6727(原华北农科所) 北京5号(中国农科院)
有芒白4号×洛夫林10号
丰抗1号 丰抗2号 丰抗3号 丰抗4号 丰抗5号 78-5272 78-5249 78-5283
有芒红7号×洛夫林10号
丰抗7号 丰抗8号 丰抗9号 丰抗10号
一 亲本选配的原则
1 双亲应具有较多的优点,较少的缺点，而且其优缺点 尽可能互补。
小麦抽穗期的亲子相关系数： F1与P1、P2平均值间：0.72**； F2与F1间：0.88**。 复交组合中，F1与几个亲本平均值间：0.98** F2与F1间：0.96**。
母本为白壳无芒无 毛，父本为红壳有 芒有毛，F1表现红 壳顶芒有毛，F2表 现分离的各类型
河南白小麦 与密穗小麦 杂交F2分离 情况
棉花叶形正交和反交的F1和F2表现
2 复交(复合杂交):两个以上亲本间的二次以 上的杂交。
三交：三个亲本之间的杂交。
(A × B) × C或A/B//C 双交:(A × B) × (C × D)或A/B//C/D
4 杂交亲本应具有较好的一般配合力
配合力是生物体能够遗传的一种固有属性，但不能从外 部形态性状或生理性状上观察出来，须通过杂交，从杂交 后代的表现来进行测定。
一般配合力：某一品种与其它若干品种杂交后，杂种后 代在某个数量性状上的平均表现。
特殊配合力：某一特定组合值偏离用一般配合力效应预 测值的多少。
(A × B) × (B × C)或A/B//B/C 四交:(A × B) × C × D或A/B//C/3/D 五交,六交……
聚合杂交
第一年 A×B C×D E×F G×H
第二年
×
×
第三年
×
3 多父本授粉:将一个以上的父本品种花粉混合起 来,给一个母本授粉的方式。
4 回交:两个品种杂交后,子代再和双亲之一重复杂 交。
(A × B) × A × A … 或 A/B//A/3/A…
单交与复交的区别：
1. 应用条件：两个亲本的性状基本上符合育种目标， 优缺点可以互补时，可采用单交方式。当育种目标要求较 高，单交后代难以满足时；或某亲本有非常突出的优点， 但缺点也很明显，一次杂交难以克服时，可采用复交方式。
2.性状分离世代：由于复交亲本至少有一个是杂种， 复交F1就出现性状分离。
5×7格子方试验35个F1的平均产量及一般配合力与特殊 配合力
自交系 A B C D E F G 平均 GCA
K 10.3 9.9 10.4 9.4 9.4 9.7 9.8 9.84
(0.03) (0.07) (0.45) (-0.27) (-0.41) (-0.45) (0.54)
L 10.8 10.7 10.7 10.9 9.6 11.5 8.5 10.38
双亲互补实例
越 成 抗 株 抗 穗 籽粒
亲本和品种 冬 熟 条
倒粒大
性期性高性数 小
胜利麦 较差 中早 免疫 中 较抗 少 大
×
燕大1817 强 晚 感染 高 易倒 多 小
分耐 蘖旱 力性 中差
强强
农大183 强 较早 免疫 中 较抗 多 大 强 强
越 成 抗 株 抗 穗 籽粒 分 耐
亲本和品种 冬 熟 条
(-0.07) (0.33) (0.21) (0.69) (-0.75) (0.81) (-1.25)
M 9.5 9.0 8.8 9.3 9.6 9.6 9.3 9.3
(-0.29) (-0.29) (-0.61) (0.17) (0.33) (-0.01) (0.63)
N 10.9 8.8 10.3 9.6 10.1 10.3 9.6 9.94