第6章第1节杂交育种和诱变育种.ppt

第一节第一节 杂交育种与杂交育种与诱变育种诱变育种 近几年，糯玉米、甜玉米、超甜玉米等特种玉米近几年，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。研究证实，特种玉的出现，让人们有了更多的选择。研究证实，特种玉米的营养价值高于普通玉米。中国农科院检测发现，米的营养价值高于普通玉米。中国农科院检测发现，甜玉米、糯玉米的甜玉米、糯玉米的蛋白质含量蛋白质含量是普通玉米的是普通玉米的2.232.23倍倍，植物油含量植物油含量是普通玉米的是普通玉米的2.32.3倍倍，“生命元素生命元素”硒的含硒的含量量是是9.59.5倍倍，维生素维生素是普通玉米的是普通玉米的3 3倍倍。玉米起源于美洲大陆，玉米起源于美洲大陆，1515世纪传入欧洲，世纪传入欧洲，1616世纪经葡萄世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把。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，玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，经过经过精心管理精心管理和和认真选育认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，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。性状的玉米品种。 古印第安人培育玉米的方法称为古印第安人培育玉米的方法称为_优点：优点：_缺点：缺点：_选择育种选择育种技术简单、容易操作技术简单、容易操作选择范围有限，育种周期很长选择范围有限，育种周期很长 在生产实践中，人们挑选品质好的个体来传在生产实践中，人们挑选品质好的个体来传种。这样种。这样利用生物变异利用生物变异，通过，通过长期选择长期选择，汰汰劣留良劣留良，就能，就能选择出新品种选择出新品种。例如：产蛋多。例如：产蛋多的家禽。这种育种方式是的家禽。这种育种方式是选择育种选择育种。想一想：想一想：锈病锈病 将两个或多个品种的优良性状通过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，交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。获得新品种的方法。P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt第第1年年选育出需要的矮抗品种选育出需要的矮抗品种F2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2年年第第3年年生长生长ddTTF3减数分裂减数分裂配子配子DTDtdTdt单倍体单倍体 DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素第第1年年第第2年年第第4年年DDttddTT ddtt纯合体纯合体DDTT矮抗矮抗试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳 BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F1间间交配交配选优选优测交测交长折长折 短折短折 动物杂交育种中纯合子的获得不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。能通过逐代自交，而应改为测交。荷斯坦牛荷斯坦牛中国黄牛中国黄牛 中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛 荷斯坦牛与我国黄牛荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可的优良种。泌乳期可达达305305天，年产乳量天，年产乳量可达可达6300kg6300kg以上。以上。杂交育种的优点杂交育种的优点: : 使位于不同个体的优良性状集中于使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上一个个体上 . .杂交育种的缺点：杂交育种的缺点： 1 1、只能利用已有基因的重组，按、只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的基因需选择，不能创造新的基因 2 2、杂交后代会出现性状分离，进、杂交后代会出现性状分离，进行纯化时工作量大，过程复杂。行纯化时工作量大，过程复杂。 我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后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，亩产达种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg600kg，最高达，最高达750kg750kg，蛋白质含量增加，蛋白质含量增加8%-20%8%-20%，生长期平均缩短，生长期平均缩短1010天。请回答：天。请回答：（1 1）水稻产生这种变异的来源是：）水稻产生这种变异的来源是： 产生变异的原因是：产生变异的原因是：基因突变基因突变 各种宇宙射线和失重的作用，使基因的各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。分子结构发生改变。 （2 2）这种方法育种的优点：）这种方法育种的优点： 能提高变异频率，加速育种进程，并能大能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状幅度改良某些性状 利用物理因素（如利用物理因素（如X X射线，紫外线，激光等）射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。基因突变。原理：原理：基因突变基因突变 方法：方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。优点：优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多的优良变异类型。的优良变异类型。缺点：缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利变异少，须大量处理实验材料。变异少，须大量处理实验材料。应用：应用：太空作物的培育太空作物的培育 、青霉菌的选育等。、青霉菌的选育等。 在作物方面，应用诱变育种我国已培育出在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。1 1、用射线和其他诱变剂处理大豆，培育成了、用射线和其他诱变剂处理大豆，培育成了“黑农五号黑农五号”等新品种。这品种含有改变了的等新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可提高产量酶系，在同样的施肥和管理条件下可提高产量16%16%，含油量提高，含油量提高2.52.5。2 2、诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，、诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用还采用太空育种太空育种。我国已培育成功许多太空作物：我国已培育成功许多太空作物：太空南瓜太空南瓜太空黄瓜太空黄瓜太空椒太空椒 普通椒普通椒3 3、用于微生物育种：例如青霉素的、用于微生物育种：例如青霉素的选育。选育。19431943年从自然界分离出来的年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素青霉菌只能产生青霉素2020单位单位/mL/mL。后来人们对青霉菌多次进行后来人们对青霉菌多次进行X X射线射线、紫外线紫外线照射以及综合处理，培育成照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到产量已达到50000500006000060000单位单位/mL/mL。 与杂交育种相比，诱变育种有什与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要克服这些局限诱变育种的局限性。要克服这些局限性，可采取什么办法？性，可采取什么办法？优点：优点：提高变异的频率，加速育种提高变异的频率，加速育种进程。大幅度地改良某些性状。进程。大幅度地改良某些性状。缺点：缺点：难以控制突变方向，无法将难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合，有利性状比较多个优良性状组合，有利性状比较少，需要大量处理实验材料。少，需要大量处理实验材料。办法：办法：扩大诱变后代的群体，增加扩大诱变后代的群体，增加选择机会。选择机会。练习练习 :请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品）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种的方法是 。（2 2）用）用6060Co Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是新菌种，所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是是 。（4 4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后）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，这种育种属于种，这种育种属于 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小）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，所用方法麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是是 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原原理理常常用用方方法法优优点点缺缺点点基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异（成倍减少）（成倍减少）染色体变异染色体变异（成倍增加）（成倍增加）杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理生物方法处理生物花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体秋秋水仙素处理水仙素处理纯种纯种秋水仙素秋水仙素处理处理使位于不同使位于不同个体的优良个体的优良性状集中于性状集中于一个个体上一个个体上提高变异频率提高变异频率加速育种进程加速育种进程有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料明显缩短育种明显缩短育种年限，育种时年限，育种时间较短间较短。技术复杂，需技术复杂，需与杂交育种配与杂交育种配合合各种器官大、各种器官大、营养成分高、营养成分高、抗性强抗性强与杂交育种与杂交育种配合；获得配合；获得的新品种发的新品种发育延迟育延迟育种时间育种时间最长最长 1、杂交育种所依据的原理是什么、杂交育种所依据的原理是什么 A.基因突变基因突变 B.基因自由组合基因自由组合 C.染色体交叉互换染色体交叉互换 D.染色体变异染色体变异 2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的另一个结果是获得另一个结果是获得 A.纯种纯种 B.杂种表现的优势杂种表现的优势 C.基因突变基因突变 D.染色体变异染色体变异 3、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因、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分子结构的育种方法是 A.杂交育种杂交育种 B.诱变育种诱变育种 C.单倍体育种单倍体育种 D.多倍体育种多倍体育种 4、现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良、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：某些农作物的原有性状，其原因是： A.提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率 B.产生的突变全部是有利的产生的突变全部是有利的 C.提高了后代的稳定性提高了后代的稳定性 D.能提高突变率以供育种选择能提高突变率以供育种选择 5、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养、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。物质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属于倍体草莓的培育成功属于 A.单倍体育种单倍体育种 B.多倍体育种多倍体育种 C.诱变育种诱变育种 D.杂交育种杂交育种 6、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约的农药后，约98的甲虫死了，约的甲虫死了，约2的甲虫生的甲虫生存下来，生存下来的原因是存下来，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，对农药有抵抗力以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力 C.约有约有2的甲虫未吃到沾有农药的叶子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生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体7、通过诱变育种培育的是、通过诱变育种培育的是A.三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株青霉素高产菌株C.二倍体无子番茄二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦八倍体小黑麦 8、大麻是雌雄异株植物，体细胞中有、大麻是雌雄异株植物，体细胞中有20条染色条染色体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是 A.18XX B. 18XY C. 20XX D.18XX或或XY 9、根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种、根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是方法是 A.杂交育种杂交育种 B.多倍体育种多倍体育种 C.单倍体育种单倍体育种 D.诱变育种诱变育种