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1、第1节杂交育种与诱变育种第1页,共18页,编辑于2022年,星期一选择育种选择育种原理:利用生物的变异,通过长期选择,汰劣留良,培养原理:利用生物的变异,通过长期选择,汰劣留良,培养出优良品种。出优良品种。不足:育种周期长,选择的范围有限。不足:育种周期长,选择的范围有限。第2页,共18页,编辑于2022年,星期一第第1 1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种第第6 6章章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程第3页,共18页,编辑于2022年,星期一一、选择育种一、选择育种二、杂交育种二、杂交育种现有纯合的高秆抗锈病的小麦(现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTTDDTT)和矮秆不抗锈
2、病的小)和矮秆不抗锈病的小麦(麦(ddttddtt),怎样才能得到矮秆抗病的优良品种(),怎样才能得到矮秆抗病的优良品种(ddTTddTT)?例例1:植物的杂交育种方法:植物的杂交育种方法第4页,共18页,编辑于2022年,星期一以下是杂交育种的参考方案:以下是杂交育种的参考方案:高抗高抗高抗高抗 矮不抗矮不抗矮不抗矮不抗 高抗高抗高抗高抗DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思考:得到思考:得到F1后,要使后,要使能
3、稳定遗传的矮抗品种能稳定遗传的矮抗品种达到达到95%以上,至少以上,至少要几年?要几年?第5页,共18页,编辑于2022年,星期一例例2:动物的杂交育种方法:动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫(假设现有长毛立耳猫(假设现有长毛立耳猫(假设现有长毛立耳猫(BBEEBBEEBBEEBBEE)和短)和短)和短)和短毛折耳猫(毛折耳猫(毛折耳猫(毛折耳猫(bbeebbeebbeebbee),你能否培育出能稳定),你能否培育出能稳定),你能否培育出能稳定),你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(遗传的长毛折耳猫(遗传的长毛折耳猫(遗传的长毛折耳猫(BBeeBBeeBBeeBBee)?写出育种方)?写出育
4、种方)?写出育种方)?写出育种方案(图解)案(图解)案(图解)案(图解)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第6页,共18页,编辑于2022年,星期一例例2:动物的杂交育种方法:动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫假设现有长毛立耳猫假设现有长毛立耳猫假设现有长毛立耳猫(BBEE)(BBEE)(BBEE)(BBEE)和短毛折耳猫和短毛折耳猫和短毛折耳猫和短毛折耳猫(bbee)(bbee)(bbee)(bbee),你能,你能,你能,你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(Bbee)(Bbe
5、e)(Bbee)(Bbee)?写出育种方案?写出育种方案?写出育种方案?写出育种方案(图解)(图解)(图解)(图解)3 3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相互交配相互交配选优选优测交测交 长折长折 短折短折第7页,共18页,编辑于2022年,星期一 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。第8页,共18页,编辑
6、于2022年,星期一1 1)概念:)概念:2 2)原理:)原理:3 3)应用:)应用:二、杂交育种二、杂交育种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,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(稳定遗传)的方法。再经过选择和培育,获得新品种(稳定遗传)的方法。基因重组。基因重组。可用于农作物品质的改良、产量的提高,培育新品种;可用于农作物品质的改良、产量的提高,培育新品种;也用于家禽、家畜的育种。也用于家禽、家畜的育种。第9页,共18页,编辑于2022年,星期一 袁隆平(杂交水稻专家)袁隆平(杂交水稻专家)2000年国家最高科学技术奖;
7、年国家最高科学技术奖;2004年年十大感动中国人物之一。十大感动中国人物之一。颁奖辞:他是一位真正的耕耘者。当他还颁奖辞:他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师时,已具有颠覆世界权威的胆是一个乡村教师时,已具有颠覆世界权威的胆识;当他名满天下时,却仍专注于田畴。淡薄识;当他名满天下时,却仍专注于田畴。淡薄名利,一介农夫,播撒智慧,收获富足。他毕名利,一介农夫,播撒智慧,收获富足。他毕生的梦想,就是让所有的人远离饥饿。喜看稻生的梦想,就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪,最是风流袁隆平。菽千重浪,最是风流袁隆平。第10页,共18页,编辑于2022年,星期一 中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛:荷斯坦
8、:荷斯坦弗里生牛与我国黄牛杂交选育后弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达逐渐形成的优良种。泌乳期可达305天,年产乳量可达天,年产乳量可达6300kg以以上。上。第11页,共18页,编辑于2022年,星期一1 1)概念:)概念:2 2)原理:)原理:3 3)应用:)应用:二、杂交育种二、杂交育种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,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(稳定遗传)的方法。再经过选择和培育,获得新品种(稳定遗传)的方法。基因重组。基因重组。可用于农作物品质的改良、产量的提高,培育新品种;也用可用
9、于农作物品质的改良、产量的提高,培育新品种;也用于家禽、家畜的育种。于家禽、家畜的育种。4 4)不足:)不足:杂交育种只能利用已有基因的重组,按需选择,并不能产生杂交育种只能利用已有基因的重组,按需选择,并不能产生新的基因;杂种后代出现分离现象,育种进程缓慢,过程复新的基因;杂种后代出现分离现象,育种进程缓慢,过程复杂。杂。第12页,共18页,编辑于2022年,星期一三、诱变育种三、诱变育种1 1)概念:)概念:3 3)优点:)优点:农作物新品种的培育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,新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如优点。如“黑农五号黑农五号”大豆,产量提高
10、了大豆,产量提高了16%,含油量比原来提高了,含油量比原来提高了2.5%。人工利用物理因素(如人工利用物理因素(如X射线、射线、射线、紫外线、激光等)或化学因素射线、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。(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变。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。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。4 4)应用:)应用:2 2)原理:)原理:基因突变。基因突变。第13页,共18页,编辑于2022年,星期一太空育种技术太空育种技术太空辣椒平均单个重达太空辣椒平均单个
11、重达500克,果实中维生素克,果实中维生素C的含量提高的含量提高了了10%25%;黄瓜;黄瓜1根达根达1米多长;米多长;“航天芝麻航天芝麻1号号”不仅个不仅个大,而且单株蒴果达大,而且单株蒴果达98粒以上;水稻蛋白质含量可提高粒以上;水稻蛋白质含量可提高8.7%12%。第14页,共18页,编辑于2022年,星期一用于微生物育种用于微生物育种:例如青霉素的选育。:例如青霉素的选育。1943年从自然界年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位单位/mL。后来人们。后来人们对青霉菌多次进行对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理,培射线、紫外线照射以及综合处
12、理,培育成了青霉素高产菌株,目前青霉素的产量已达到育成了青霉素高产菌株,目前青霉素的产量已达到5000060000单位单位/mL。中间为青霉菌,周围是细菌。中间为青霉菌,周围是细菌。第15页,共18页,编辑于2022年,星期一5)不足:)不足:6)克服方法:)克服方法:原因:基因突原因:基因突变是随机不定变是随机不定向的。向的。思考:怎样克服?思考:怎样克服?三、诱变育种三、诱变育种诱变育种的诱变育种的方向方向难以掌握;诱变体难以集中多个理想难以掌握;诱变体难以集中多个理想性状。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
13、。的机会。第16页,共18页,编辑于2022年,星期一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数目变染色体数目变异异染色体数目变染色体数目变异异杂交杂交用物理或化学方用物理或化学方法诱变法诱变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处秋水仙素处理理简便,将不同简便,将不同个体的优良性个体的优良性状集中于一个状集中于一个个体上个体上提高变异频率提高变异频率大幅度改良性状大幅度改良性状有利变异少,需有利变异少,需大量处理供试材大量处理供试材料料明显缩短育种年明显缩短育种年限限技术复杂,需与技术复杂,需与杂交育种配合杂交育种配合各种器官大、各种器官大、营养成分高、营养成分高、抗性强抗性强获得的新品种获得的新品种育性低,发育育性低,发育延迟延迟育种时间最长育种时间最长四、育种技术比较四、育种技术比较第17页,共18页,编辑于2022年,星期一周末作业周末作业导与练导与练杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种书、活页全部。书、活页全部。第18页,共18页,编辑于2022年,星期一
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