必修2 6.1《杂交育种与诱变育种》

(共20张PPT)
第1节 杂交育种与诱变育种
第6章 从杂交育种到基因工程
（1）古印第安人培育玉米的方法称为 。
选择育种
（2）选择育种的优缺点是 。
优点：技术简单、容易操作。
缺点：选择范围有限，育种周期长。
选择育种的局限性是：只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品种。
？能不能将不同品种中的优良性状结合在一起？
进一步思考
例如：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对易染锈病（t）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。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？将你的设想用遗传图解表示出来。
遗传规律的应用及能力的培养
第一步：先杂交得到高抗植株；
第二步：将矮抗植株连续自交直至不再发生性状分离为止。
总结方案
P DDTT × ddtt
高杆抗病
矮杆不抗病
F1 DdTt
高杆抗病
F1:DdTt
D_T_, D_tt , ddT_, ddtt
F2
×
连续自交直至到不再发生性状分离为止
ddTT(矮抗)
像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种必须连续自交4～5代后种子才相对较纯，育种年限至少5年。
高杆抗病
思考 :1.你预计在实际操作中会遇到哪些困难
深入思考
？还有什么育种方法有可能缩短育种年限，使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用？
引入单倍体育种，将旧知识与新知识联系起来，形成完整知识体系。
单倍体育种
P　　　 DDTT　×　ddtt
　　　　　 ↓
F1 　 　 DdTt　　　　　　　　
↓ 花药离体培养
单倍体植株　(DT、Dt、dT、dt)
人工诱导加倍
淘汰高杆易染锈病、 选矮秆抗病的个体（ddTT）
高杆抗病、矮秆易染锈病 ↓
个体（DDTT、DDtt、ddtt） 采收种子留种
● 袁隆平（杂交水稻专家）
2000年国家最高科学技术奖
2004年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。喜看稻菽千重浪，最是风流袁隆平。详情>>
进行情感教育
中国荷斯坦牛：荷斯坦—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305天，年产乳量可达6300kg以上。
杂交育种的方法用于家畜、家禽的育种
学生总结杂交育种的原理、优点、缺点
原理：通过有性生殖实现基因重组（符合基因的自由组合定律或染色单体上的基因重组）
优点：能根据人的预见把位于两个品种上的优良性状集于一身。
缺点：（1）只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的基因
（2）杂交后代会出现分离现象，育种进程缓慢，过程复杂。
在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。但是仍然不能产生新的基因，应怎样做才能产生更多可供选择的新基因呢？
回忆基因突变的相关知识
递进式问题
诱变育种
人工利用物理因素（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。
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%。
②用于微生物育种：例如青霉素的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～
60000单位/mL。
中间为青霉菌，周围是细菌。
讨论：
与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？
优点：创造新的基因，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。
联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。
局限性：由于突变的不定向性，有利变异少，必须大量处理材料，因此该种育种方法具有一定的盲目性。
要克服这些局限性，可以采取什么办法？
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。
杂交育种 诱变育种
原理

优点

缺点
应用
基因重组
基因突变
可以集中两个亲本的优良性状
育种年限缩短，改良某些性状
不能创造出新的基因,育种时间长
有利不多，需大量处理
小结
太空辣椒的培育 、青霉菌的选育等微生物的育种方面
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
杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种
原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异
方法 杂交 激光、射线或化学药品处理 秋水仙素处理萌发种子或幼苗 花药离体培养
后加倍
优点 可集中优良性状 时间短 器官大和营养物质含量高 缩短育种年限
缺点 育种年限长 盲目性及突变频率较低 动物中难以开展 成活率低，只适用
于植物
举例 高杆抗病与矮杆感病杂交获得矮杆抗病品种 高产青霉菌株的育成 三倍体西瓜 抗病植株的育成