第1节 杂交育种和诱变育种汇总

医药工业的诱变育种
青霉素就是利用普通青霉菌，经过 X射线的照射，产生的有利突变型。
其他抗菌素如链霉素、金霉素等， 都是经辐射处理的突变系，比原始品 系抗菌素产量增长几十倍到几百倍， 促进和提高了抗菌素的生产。
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。
纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
↑ 需要的矮抗品种
拓展题
1、为什么以一定浓度的 秋水仙素滴在二倍体西 瓜幼苗的芽尖？
西瓜幼苗的芽尖是有 丝分裂旺盛的地方， 用秋水仙素处理有利 于抑制细胞有丝分裂 时形成纺锤体，从而 形成四倍体西瓜植株。
2、获得的四倍体西瓜 缘何要和二倍体杂交？
杂交可获得三倍体植株。多倍体产生 的途径为：秋水仙素处理萌发的种子 或幼苗。
例1：植物杂交育种
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），如果你是育种 工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
杂交 Ｐ 自交 Ｆ１
高抗 DDTT
矮不抗 ddtt
思考：要培育出 一个能稳定遗传
利用物理因素或化学因素来处理生物使其基因突变
（2）诱变育种的遗传学原理是什么？
基因突变
作物的诱变育种
应用诱变育种我国已培育出水稻、小麦、 玉米、大豆、莲子等100多种优良品种。
如1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲 种子442粒，培育出太空莲三号等新品 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）。
的植物品种一般
高抗 DdTt 需要几代？
选优 Ｆ２ 高抗 自交
高不抗
5-6代
矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
选优 F3
连续自交选优，直到不 出现性状分离为止。
例2：动物杂交育种
中 国 荷 斯 坦 牛
此牛又名中国黑白花乳牛，产乳量为世界之冠。年均产量为55007500公斤，乳脂率为3.4-3.7%。屠宰率为55%-58%。杂交公牛生产发 育快，出肉率比本地牛高，肉质细嫩，役用性能比本地牛拉力大。 公 牛体重950-1100公斤，母牛为550-700公斤 。
那么，有没有一种育种方法，能培 育“出人意料”的新品种（创造新的基 因，新的性状），并且育种所需时间相 对较短？
诱变育种[P100]
诱变育种就是利用物理因素(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。
请思考： （1）诱变育种的方法是什么？
基因突变
（2）产生上述变异的原因是什么?
各种宇宙射线和失重及高真空的作用，使基 因的分子结构发生改变。
（3）这种方法育种的优点有哪些? (1)能提高变异频率，加速育种进程 (2)能大幅度改良品种的性状
巩固练习
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：[ B ]
A、杂交育种
B、诱变育种
种性状；3、提高变异频率，加速育种进程。
缺点：有利个体不多，须大量处理供试材料 ，工作
量大 。
应用：太空椒的培育 、青霉菌的选育等。
练习二：
我国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600kg，最高750kg，蛋白 质含量增加8%-20%，生长期平均缩短10天。请回答： （1）水稻产生这种变异是基因突变还是基因重组?
C、单倍体育种
D、多倍体育种
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：[ D]
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
３.60Co是典型的γ放射源，可用于 作物诱变育种。我国运用这种方法培育 出了许多农作物新品种，如棉花高产品 种“鲁棉1号”，在我国培养的棉花品种 中栽培面积最大。 γ射线处理后主要引 起—基—因—突变——，从而产生可遗传的变异。 除γ射线外，用于诱变育种的其他物理 诱变因素还有——x射—线、——紫—外—线—— 和——激—光 ——。
４.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，搭载单位的
科研人员将继续对它们进行有关试验。请回答：
（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
但是可选择的范围有限，选择育种 周期长。
在生产实践中，人类摸索出杂交育种 的方法。
什么是杂交育种？[P99]
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。
请思考：杂交育种有什么优点？ 使不同个体上的优良性状集中于 一个个体上，即“集优”,能产生新 的基因型。
A．基因突变
B．基因重组
C．蛋白质变异
D．染色体变异
第一节 杂交育种与诱变育种
学习目标
1、简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种 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（基因重组和基因突
变）在生产实践中的应用。
最古老的育种方法——选择育种[P98]
改良动植物品种时,从每一代的变异 中选出最好的类型进行繁殖、培育。
中国黄牛
ⅹ
荷斯坦牛 中 国 荷 斯 坦 牛
小结（笔记）： 一、杂交育种
原理：基因重组 方法：杂交→自交→选优→自交→不断自交（直到不性状分离为止） 优点：使不同个体上的优良性状集中于一个个体上，
即“集优”,能产生新的基因型。 缺点：育种所需时间较长。
应用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育 矮秆抗病小麦
复习练习
1．基因重组指的是（双选题）
A．同源染色体上等位基因的重新组合
B．同源染色体上非姐妹染色体交叉互换
C．非同源染色体上基因的重新排列
D．非同源染色体上非等位基因的重组
2．进行有性生殖生物其亲子代之间总是存在着一定
差异的主要原因
A.基因重组
B.基因突变
C.染色体变异
D.生活条件改变
3．病毒可遗传的变异来源是
练习一：
1、杂交育种所Biblioteka Baidu据的主要遗传学原理是：[ B ]
A.基因突变；
B.基因重组；
C.染色体交叉互换：
D.染色体变异。
2、植物的杂交育种中，选种工作应 [ D ]
A、从F1中选
B、只从F2中选
C、从F2中选
D、从F2开始选
杂交育种只能利用原有基因进行 重组，产生新的基因型。
杂交育种不能创造新的基因，并且 育种所需时间较长。
“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
太空育种辣椒
小结（笔记）: 二、诱变育种
原理：基因突变 方法：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。
优点：1、产生新基因和新的性状，2、大幅度改良品
三倍体无子西瓜 的培育过程
种子
DDTT ↓ ddtt 年
1
DDTT ↓ ddtt
1
第 年
F1
高杆抗病 DdTt
↓×
2
第 F1
年
高杆抗病 DdTt
↓
F2
D_T_ D_tt ddT_ ddtt 矮抗
配子 DT Dt dT dt 第
2
↓ ↓ ↓ ↓ 第 花药离体培养→
年
3~6
×
年
DT
↓ 秋水仙素→
Dt
↓
dT dt
↓↓
ddTT
↑ 需要的矮抗品种
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?
不一，定你 判 断 的 理 由 是
。基因突变是不定向的
（2）试举出这种育种方法的优点。
(1)、变异频率高 (2)、可以大幅度改良某些品种性状
比较
㈠ 杂交育种
㈡单倍体育种
P 高杆抗病×矮杆感病 第 P 高杆抗病 × 矮杆感病