生物：第6章第1节_杂交育种与诱变育种

(共21张PPT)
第6章 从杂交育种到基因工程
选择育种
第1节 杂交育种与诱变育种
概念:
是指在生产实践中，挑选品质好的个体来传种的育种方法。
优点：
利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，
从而培育出优良品种。
缺点：
育种周期长，可选择的范围有限。
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），可采用哪些育种方式得到符合人类要求的优良品种？
一、杂交育种
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
↓
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
↓
第1年
第2年
第3~6年
×
×
↑
需要的矮抗品种
矮抗
一、杂交育种
1、概念：
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。
2、原理：
基因重组
3、优点：
能集中位于不同品种中的优良性状。
只能利用已有基因的重组，并不能创造新的基因。杂交后代出现性状分离，育种进程缓慢，过程复杂。
4、缺点：
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），可采用哪些育种方式得到符合人类要求的优良品种？
二、诱变育种
γ射线
Ｐ　DDTT高秆抗锈病
ddTT矮秆抗锈病
γ射线
Ｐ　ddtt矮秆不抗锈病
ddTT矮秆抗锈病
或
二、诱变育种
1、概念：
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。
2、原理：
基因突变
3、优点：
4、缺点：
提高变异的频率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型 。
难以控制突变的方向；
无法将多个优良性状组合；
需大量处理供试材料。
二、诱变育种
5、应用：
（1）农作物育种
如：黑农五号大豆(产量提高16%、含油量提高2.5%)
（2）微生物育种
如：青霉素 (20单位/ml→50000单位/ml)
（3）太空育种
“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜
太空青茄大过小孩头
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），可采用哪些育种方式得到符合人类要求的优良品种？
单倍体育种
DDTT高秆抗锈病 × ddtt矮秆易染锈病
DdTt高秆抗锈病
DT、dT、Dt、dt
花药离 体培养
ddTT矮秆抗锈病
DT、dT、Dt、dt
秋水仙 素处理
单倍体
幼苗
花粉
纯合体
植株
F1
P
单倍体育种
为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？
纯合体
㈡单倍体育种
花药离体培养→
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
配子
DT
Dt
dT
dt
DT
Dt
dT
dt
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
秋水仙素→
需要的矮抗品种
第1年
第2年
㈠ 杂交育种
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
↓
↓
第1年
第2年
第3—6年
×
ddTT
×
需要的矮抗品种
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
矮抗
四种育种方法的比较
原理
方法
优点
缺点
应用
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
基因重组
基因突变
染色体变异
杂交→自交→选优→自交
物理、化学因素诱变
先花药的离体培养，然后再秋水仙素处理
能集中位于不同品种中的优良性状
提高变异的频率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型
明显缩短育种进程
只能利用已有基因的重组…过程复杂
难以控制突变的
方向；无法将多
个优良性状组
合；需大量处理
供试材料。
技术复杂，须与杂交育种配合
培育矮秆抗病小麦
快速培育矮秆抗病小麦
高产青霉菌、太空椒
多倍体育种
染色体变异
用一定浓度的秋水仙素处理萌发种子或幼苗
茎秆粗壮，器官大，营养含量高
发育延迟，结实率低
三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦、
例1：（07年广东高考题）太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是 （ ）
A.太空育种产生的突变总是有益的
B.太空育种产生的性状是定向的
C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
D
例2：（07年山东理综）普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
请分析回答：
（1）A组由F1获得F2的方法是 ，F2矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占 。
（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是 类。
自交
2/3
Ⅱ
例2：（07年山东理综）普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
请分析回答：
C
（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦品种的是 组，原因是 。
（4）通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新品种的方法是
。获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占 。
基因突变频率低且不定向
秋水仙素（或低温）诱导染色体加倍
100%
例2：（07年山东理综）普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
请分析回答：
（5）在一块高杆（纯合子）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该矮杆性状出现的可能原因（简要写出所用方法、结果和结论）
。
方法一：将矮杆小麦与高杆小麦杂交；如果子一代为高杆，子二代高杆：矮杆=3：1（或出现性状分离），则矮杆性状是基因突变造成的；否则，矮杆性状是环境引起的。
例2：（07年山东理综）普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
请分析回答：
（5）在一块高杆（纯合子）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该矮杆性状出现的可能原因（简要写出所用方法、结果和结论）
。
方法二：将矮杆小麦与高杆小麦种植在相同环境条件下；如果两者未出现明显差异，则矮杆性状由环境引起；否则，矮杆性状是基因突变的结果。