第一節(jié) 雜交育種與誘變育種高中生物必修高中生物必修2 想一想：植物雜交育種的方法想一想：植物雜交育種的方法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雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交F3選優(yōu)選優(yōu)思考：要培育出思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳一個能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少的植物品種至少要幾年？要幾年？試一試：動物的雜交育種方法試一試：動物的雜交育種方法長毛折耳貓長毛折耳貓短毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓長毛立耳貓長毛立耳長毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee長毛立耳長毛立耳 BbEe長毛立耳長毛立耳BbEe長立長立 長折長折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折長折 短折短折長折長折 長折長折 短折短折雜交雜交F1間間交配交配選優(yōu)選優(yōu)測交測交F3長折長折 短折短折思考：要培育出一個能思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的動物品種至穩(wěn)定遺傳的動物品種至少要幾年？少要幾年？一、雜交育種一、雜交育種原理：原理： 基因重組基因重組方法：方法： 優(yōu)點：優(yōu)點：使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀集中于一個使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即個體上，即“集優(yōu)集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。能產(chǎn)生新的基因型。缺點：缺點：育種所需時間較長（自交選擇需五育種所需時間較長（自交選擇需五-六代六代,甚至十幾代甚至十幾代) )。應用：應用：用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥矮稈抗病小麥 雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu) 自交自交能引起基因突變的方法有三大類：能引起基因突變的方法有三大類：物理方法有：物理方法有：化學方法有：化學方法有：生物方法有：生物方法有：紫外線、紫外線、X射線、激光等射線、激光等亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等病毒等病毒等二、誘變育種二、誘變育種原理：原理： 基因突變基因突變 方法：方法： 物理方法物理方法(紫外線、紫外線、射線、失重等射線、失重等)或化學方或化學方法法(亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等)處理植株，再選擇處理植株，再選擇符合要求的變異類型符合要求的變異類型 優(yōu)點：優(yōu)點：產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因和和新的性狀新的性狀，能提高變異的頻率，后代變能提高變異的頻率，后代變異性狀能較快穩(wěn)定，加速育種進程。異性狀能較快穩(wěn)定，加速育種進程。缺點：缺點：有利個體不多，須大量處理供試材料有利個體不多，須大量處理供試材料 ，工作量大工作量大 。應用應用:太空辣椒的培育太空辣椒的培育 、青霉菌的選育青霉菌的選育等等微生物的育種方面微生物的育種方面三、單倍體育種三、單倍體育種原理：原理： 染色體變異（染色體組成倍減少，再加倍染色體變異（染色體組成倍減少，再加倍后得到純體）后得到純體） 方法：方法： 花藥離體培養(yǎng)，后用秋水仙素處理加倍花藥離體培養(yǎng)，后用秋水仙素處理加倍優(yōu)點：優(yōu)點：明顯縮短育種年限，得到純合體。明顯縮短育種年限，得到純合體。四、多倍體育種四、多倍體育種原理：原理： 染色體變異（染色體數(shù)目成倍地增加）染色體變異（染色體數(shù)目成倍地增加）方法：方法： 秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗 優(yōu)點：優(yōu)點：產(chǎn)生的植株莖桿粗壯，葉片、果實和種子都比較大，產(chǎn)生的植株莖桿粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質含量增加。糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質含量增加。缺點：缺點：適用于植物，在動物發(fā)面難于開展。適用于植物，在動物發(fā)面難于開展。應用應用:三倍體的西瓜、八倍體的小黑麥三倍體的西瓜、八倍體的小黑麥 例例1：我國運用返回式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面：我國運用返回式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產(chǎn)達后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產(chǎn)達600kg，最高達，最高達750kg，蛋白質含量增加，蛋白質含量增加8%-20%，生長期平均縮短，生長期平均縮短10天。天。請回答：請回答：（1 1）水稻產(chǎn)生這種變異的來源是）水稻產(chǎn)生這種變異的來源是_，產(chǎn)生變異的原，產(chǎn)生變異的原因是因是_。 基因突變基因突變 各種宇宙射線和失重的作用，使基因的分子各種宇宙射線和失重的作用，使基因的分子結構發(fā)生改變。結構發(fā)生改變。 （2）這種方法育種的優(yōu)點有）這種方法育種的優(yōu)點有_。能提高變異頻率，加速育種進程，并能大幅度能提高變異頻率，加速育種進程，并能大幅度改良某些性狀改良某些性狀 例題例題2 下圖是用某種作物的兩個品種下圖是用某種作物的兩個品種和和分別培育出分別培育出、品種的示意圖，試分析回答：品種的示意圖，試分析回答： AABB E Ab D AaBb F Aabb-aabb G AAaaBBbb-（1）用）用和和培育培育所采用的所采用的D和和F步驟分別是步驟分別是 和和 。其。其應用的遺傳學原理是應用的遺傳學原理是 。（2）用）用培育培育所采用的所采用的E和和H步驟分別是步驟分別是 和和 。其應用的遺傳學原理是其應用的遺傳學原理是 。（3）用）用培育培育所采用的所采用的G步驟是步驟是 。其遺傳學原理是。其遺傳學原理是 。H雜交雜交自交自交基因重組基因重組花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素處理幼苗處理幼苗染色體變異（單倍體育種）染色體變異（單倍體育種）秋水仙素處秋水仙素處理幼苗理幼苗染色體變異（多倍體育種）染色體變異（多倍體育種）AAbb 雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種 多倍體育多倍體育種種單倍體育單倍體育種種處處理理 原原理理 優(yōu)優(yōu)點點 缺缺點點雜交雜交輻射、射線輻射、射線化學藥劑化學藥劑秋水仙素秋水仙素花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng)基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異可以集中兩可以集中兩個親體的優(yōu)個親體的優(yōu)良性狀良性狀育種年限縮短，育種年限縮短，改良某些性狀改良某些性狀果大，莖稈果大，莖稈粗，營養(yǎng)物粗，營養(yǎng)物豐富豐富年限短，年限短，易穩(wěn)定易穩(wěn)定時間長時間長有利變異不有利變異不多，需處理多，需處理大量原材料大量原材料發(fā)育遲，發(fā)育遲，結實率低結實率低高度不育，高度不育，弱小弱小三、比較各種育種的方法三、比較各種育種的方法