(新课标)高中生物 6.1杂交育种与诱变育种课件8

缺点：有利变异少，须大量处理实验材料。 诱变方向不容易控制。
诱变育种的 应 用
① 农作物新品种的培育：“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。 2 0 单位/mL 5 0 0 0 0 ～ 6 0 0 0 0 单位/mL
航天工程育种
为止 ？
连续自交，直至不出现性状分离
杂交
思考讨论：要培育出一个能稳定遗传
育 种
的植物品种需要几年？
P
穂大粒饱感病 × 穗小粒瘪抗病
第
1
年
AABB ↓
aabb
单倍体育种
第 2 年
第1 年
F1
穂大粒饱感病
AaBb
减数分裂
第
2
年
↓×
F2
A_B_ A_bb aaB_ aabb 配子 AB Ab aB ab
育种方法的选择
杂 交 育 种 ：集优、简便 诱 变 育 种 ：新基因、新性状 单 倍 体 育 种 ：快速 多倍体 育种：早熟、果实营养丰富
灵活创新 . 实际应用
育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机 结合各种方法，高效的达到各种目的。
如果有水稻的某迟熟（ AA) 品种 , 那么我 们有什么好办法能够快速的得到早熟 （ aa ）品种？
穂大粒饱抗病 穂大粒饱易感病玉米与穗小粒瘪抗病玉米杂 交 假设穂大粒饱（ A ）对穗小粒瘪（ a ）为显性，易
感病（ B ）对抗病（ b ）为显性，请尝试将你的 以
上设想以遗传图解的形式（表限示出时来2。min ）
参考方案：
杂交 Ｐ 穂大粒饱感病 穗小粒瘪抗病
AABB
aabb
自交 Ｆ１

诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
原
基因重组
理
基因突变
染色体变异
染色体变异
常
花药离体培养→单
用 方
杂交
用物理或化学方法 倍体→秋水仙素处
处理生物
理→纯种
秋水仙素处理
法
优 使位于不同个体的 点 优良性状集中于一
个个体上
提高变异频率 加速育种进程
明显缩短育种年限， 各种器官大、营养
育种时间较短。
成分高、抗性强
杂交 Ｐ
长毛立耳 BBEE
F1间 交配
选优
F1 F2
长折 BBee
长立 BbEe
长立
长折 Bbee
BBee
短折
bbee
测交 F3
长折 Bbee
短毛折耳 bbee
BbEe 长立 短立 短折
长折 Bbee
长折 Bbee
短折 bbee
短折 bbee
(1)在农业生产中：
改良作物品质，提高农作物单位面积产量
3.应用
“黑农五号”大豆我国科技人员用60CO产生的射
线照射水稻萌黑发龙的江种农子科，院培用育辐射 出优质高产方 育、法成抗“处病虫黑理害农大强五豆的号种新”子大，豆培 品种。 品种，含油量比原来的
品种提高了2.5%，大豆 产量提高了16%。
种子
青霉菌高产菌株的选
育
1943年从自然界分离出来
的青霉菌只能产生青霉素
（5）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，所用方法是 杂交育种
矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
练习：试一试动物的杂ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ育种方法

花药离体培养成烟草新品种、用抗倒伏易染锈病的小麦与易倒伏抗锈病的小麦为亲本育成抗倒伏抗锈病的小麦品种、培育无籽西瓜、
高了16％，含油量比原来提高2·5％。 用Co60辐射稻种,育成成熟期提早、蛋白质含量高的品种,以上育种方式依次分别是
据统计，我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。 用杂合体种子尽快获得纯合体植株的方法是
2、原理： 位/mL。
明显缩短育种年限，育种时间较短。 提高突变频率，加速育种进程
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
3、诱变因素： 位/mL。
花药离体培养成烟草新品种、用抗倒伏易染锈病的小麦与易倒伏抗锈病的小麦为亲本育成抗倒伏抗锈病的小麦品种、培育无籽西瓜、 用Co60辐射稻种,育成成熟期提早、蛋白质含量高的品种,以上育种方式依次分别是
种植→F2→选不分离者→纯合2 体
二倍体无子蕃茄
D.
B.种植→秋水仙素处理→纯合体 育种周期长，选择范围有限
5×108 t，平均每年多解决约6000万人的粮食问题。
二倍体无子蕃茄
D.
使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上
C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体 Ｐ DDTT高秆抗锈病
第一节 杂交育种与诱变育种
1
九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”,撰 文说到21世纪30年代,中国人口将达到16亿,到时谁来养活 中国,谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机？
据统计，我国有一半以上的 稻田种植杂交水稻。通过推广 杂交水稻，我国的水稻产量从 原来的4500㎏/hm2增加到7500 ㎏/hm2。从1976年到1998年， 累计增产粮食3.5×108 t，平均 每年多解决约6000万人的粮食 问题。

“中国威胁论”
16亿
谁来养活中国
粮食短缺 危机
培育农作 物新品 种是一 种方法
袁隆平
一个属于中国 也属于世界的名字 他发起的“Biblioteka 二次绿色革命” 给整个人类带来了福音。
袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。1995年当 选为中国工程院院士。
事迹
袁隆平长期从事杂交水稻育种理论研
究和制种技术实践。 1964年首先提出培育“不育系、保持 系、恢复系”三系法利用水稻杂种优 势的设想并进行科学实验。 1970年，与其助手李必湖和冯克珊在 海南发现一株花粉败育的雄性不育野 生稻，成为突破“三系”配套的关键。
长毛立耳BbEe
短折
长折 BBee
长折 Bbee 长折
短折 bbee 短折
F3
长折
1、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。 2、比植物杂交育种所需年限短。

骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马与母驴杂交 的后代叫骡。 至少在3000年前，在亚洲某些地区人们已经用骡来驮 运物品了，现在世界上许多地区仍在使用骡来干重活儿。 骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等牲畜不能承担其艰苦 的条件下工作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的 形状与马相似。此外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛 短等方面像驴。
诱变育种的突出优点是：提高变异的频率，加 速育种进程。大幅度地改良某些性状。 缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组 合，有利性状比较少，需要大量处理实验材料。
克服方法：
要想克服这些局限性，可以扩大诱变的群体， 增加选择的机会。
阶 段 小 结：
选择育种 杂交育种
特点：在自然产生的变异中选择 局限：不能把位于两个品种的优良性状集 于一身 主要优点：有目的地把位于两个品种的优 良性状集于一身 局限：不能产生新的基因 主要优点：能产生新基因 局限：该方法具有一定的盲目性

以下是杂交的育种参考方案：
杂交 Ｐ 自交 Ｆ １
思考：要培育出 高抗 矮不抗 一个能稳定遗传 ddtt DDTT 的植物品种至少 要几年？ 高抗 DdTt 高不抗 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt 矮抗 ddTt 矮抗 ddTT 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
选优 Ｆ 高抗 ２ 自交
选优 F3 矮抗 ddTT
花药离体培养 用物理或化学 →单倍体→秋 方法处理生物 水仙素处理→ 纯种 明显缩短育种 提高变异频率， 年限，育种时 加速育种进程， 间较短。 有利变异少， 技术复杂，需 需大量处理供 与杂交育种配 试材料 合
使位于不同 个体的优良 性状集中于 一个个体上 育种时间最长
各种器官大、 营养成分高、 抗性强 与杂交育种 配合；获得 的新品种发 育延迟
二、诱变育种
原理： 基因突变 方法： 物理方法或化学方法处理材料，再选择 符合要求的变异类型
优点： 产生新基因和新的性状，能提高变异 的频率，加速育种进程。
缺点： 有利个体不多，须大量处理供试材料 ， 工作量大 。
基因重组
基因突变
染色体变异 染色体变异 （成倍减少） （成倍增加）
秋水仙 素处理
杂交
P F1
第 1 年 第 2 年 第 3 年 第 4 年
杂交育种 高杆抗病 × 矮杆感病
DDTT
单倍体育种
第 1 年
↓
ddtt
F2 F3
高杆抗病 减数分裂 DdTt ↓× D_T_ D_tt ddT_ ddtt 配子 DT 矮抗
Dt
dT dT
秋水仙素
矮抗
dt dt
ddTT
生长
×
单倍体 DT
↓ 花药离体培养

①人工诱导多倍体育种 ②人工诱变
③单倍体育种 ④用适当浓度的生长素诱导
A．①④
B．②③
C．③④
D．①②
B 10. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 （） ①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②
我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，
培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种
D 答案：[
]
B 7．通过诱变育种培育的是（
）
A.三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株
C.二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦
8．根据遗传学原理，能迅速获得新品种
C 的育种方法是（ A.杂交育种
） B.多倍体育种
C.单倍体育种
D.诱变育种
达标测评
9. 在生产实践和科研中，欲获得无子果实，可利用的方
A 法有（ ）
称为单__倍___体__育种.其优点是___明__显__缩___短__育___种__年__限.
达标测评 ⑶叫由_③__培多__育_倍_出_体_⑥_的__常。用依方据法的是原用_理_秋_是___水__染__仙__色____素__体__处__变__理__异_,形。成的⑥
达标测评
B 3、杂交育种所依据的主要遗传学原理是（ ）
子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术
培养出克隆牛
A. ① C. ①②③
B. ①② 达标测评
D. ②③④
今天你学到了什么？ 1.育种 2.杂交育种 概念、原理、实例、流程、优缺点 3.诱变育种 概念、原理、实例、流程、优缺点
展望： 定向改变生物的性状。基因工程，细胞
工程等
每个人都有潜在的能量，只是很容易被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。把命运寄托在自己身上，这是这个世界上最美妙的心思。为此努力，拼搏，不舍 满了魔鬼，学会控制他。如果你还认为自己还年轻，还可以蹉跎岁月的话，你终将一事无成，老来叹息。在实现理想的路途中，必须排除一切干扰，特别是要看清那 气，免百日之忧信心、毅力、勇气三者具备，则天下没有做不成的事改变自己是自救，影响别人是救人。当你感到无助的时候，还有一种坚实的力量可以依靠，那就 想未来是妄想，最好把握当下时刻。幸福不在得到多，而在计较少。改变别人，不如先改变自己。一个人能走多远，要看他有谁同行；一个人有多优秀，要看他有谁 要看他有谁相伴。同样的一瓶饮料，便利店里2块钱，五星饭店里60块，很多的时候，一个人的价值取决于所在的位置。忙碌是一种幸福，让我们没时间体会痛苦； 实地感受生活；疲惫是一种享受，让我们无暇空虚。10、我是世界上独一无二的，我一定会成功！成功者往往有个计划，而失败者往往有个托辞。成功者会说：“我 者说：那不是我的事。成功三个条件：机会；自己渴望改变并非常努力；贵人相助亿万财富买不到一个好的观念；好的观念却能让你赚到亿万财富。一个讯息从地球 0.05秒，而一个观念从脑外传到脑里却需要一年，三年甚至十年。要改变命运，先改变观念。人生的成败往往就在于一念之差。鸟无翅膀不能飞，人无志气不成功。 一个人不成功是因为两个字——恐惧。一个会向别人学习的人就是一个要成功的人。人要是惧怕痛苦，惧怕种种疾病，惧怕不测的事情，惧怕生命的危险和死亡，他 格的完善是本，财富的确立是末。傲不可长，欲不可纵，乐不可极，志不可满。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍 之至也，不精不诚，不能动人。我觉得坦途在前，人又何必因为一点小障碍而不走路呢？对时间的慷慨，成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累 困约，而败于奢靡。企业家收获着梦想，又在播种着希望；原来一切辉煌只代表过去，未来永远空白。一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人，只要还抱有希望 翼，为何一生匍匐前进，形如蝼蚁世界上只有想不通的人，没有走不通的路。世上那有什么成功，那只是努力的另一个代名词罢了。所谓英雄，其实是指那些无论在 去的人。微笑不用本钱，但能创造财富。赞美不用花钱，但能产生气力。分享不用过度，但能倍增快乐。微笑向阳，无畏悲伤。我们不知道的事情并不等于没发生， 表不存在。我们渴望成功，首先要志在成功。我要让未来的自己为现在的自己感动。想哭就哭，想笑就笑，不要因为世界虚伪，你也变得虚伪了。小鸟眷恋春天，因 价值。笑对人生，能穿透迷雾；笑对人生，能坚持到底；笑对人生，能化解危机；笑对人生，能照亮黑暗。学在苦中求，艺在勤中练。不怕学问浅，就怕志气短。一 切成就都缘于一个梦想和毫无根据的自信。永远不要嘲笑你的教师无知或者单调，因为有一天当你发现你用瞌睡来嘲弄教师实际上很愚蠢时，你在社会上已经碰了很 话少胜过多言；坦率胜过伪装，自然胜过狡辩；心静何来多梦，苦索不如随缘。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。最可怕的不是有人比你 还比你更努力。最有希望的成功者，并不是才干出众的人而是那些最善利用每一时机去发掘开拓的人。昨天如影——记

BY YUSHEN
谢谢观看
老师：
授课时间：
杂交育种的应用
1.农业生产
杂交水稻之父：袁隆平,从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决6000 万人的粮食问题。
2、家畜的育种
中 国 黄 牛
荷
斯
×
坦 牛
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，产奶量为世 界奶牛之冠 。
第6章 第1节
授课时间：
杂交育种
老师：
BY YUSHEN
一、选择育种
古人驯化野生动物－家禽、家畜
自然变异
植
原理
物
人工选择
驯
1、育种周期太范围有限
在生产实践中，人类摸索出杂交育种的方法。
二、杂交育种
设想你是一位小麦育种专家，遇到这样的情况： 现有纯合的高秆抗锈病的小麦和矮秆不抗锈病的小麦，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.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，得到矮秆抗病的优良品种？并用遗传图解表示出来。
青霉菌高产菌株的选育
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。
本课小结
依据原理
常用 方法
优点
杂交育种
基因重组
杂交 自交 选种 自交 将不同个体的优良性状 集于一个个体上
2、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 D

D．经过①和⑦过程培育的品种和甲、乙品种基因型不同，但是仍然属于同一个物种
_对__性__状__受__一__对__等__位__基__因__控__制__，__且__符__合__分__离__定__律__；_
_控__制__这__两__对__相__对__性__状__的__基__因__位__于__非__同__源__染__色__体__上_。
概念： 幼苗 (A)
针对不同育种目标正确选择育种方案： C．育种过程②⑤⑥中需要进行筛选，筛选不会改变任何一个基因的频率
(1)若处理后出现了原来没有的新等位基因，但基因总数未变，可判断为→
利用物理因素(如x 人工诱变 + 单倍体育种
↑
射线，γ射线、紫外线，激
(2)若处理后产生了新的基因型，且这些基因之前本身就是存在的，可判断为→
诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合
其余两个条件是______________
2
确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测 ↑
若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定
律；
杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病 其余两个条件是______________
人工诱变 + 单倍体育种
人工 迟熟品种 (aa) 诱变
杂合子
(Aa) 花药离 体培养
秋水仙 幼苗
早熟品种 (AA)
(A)
素处理
秋水仙 幼苗
迟熟品种 (aa)
(a)
素处理
练习1：如图甲、乙表示水稻两个品种(两对相对
性状独立遗传)，①～⑧表示培育水稻新品种的过
程。下列说法正确的是( A )
A．如果过程②中 (2)若处理后产生了新的基因型，且这些基因之前源自身就是存在的，可判断为→U

辐射、射线
化学药剂
基因突变
育种年限缩 短，改良某 些性状 有利少， 需大量处理
秋水仙素
花药离 体培养
原理
染色体变异
果大，茎秆 粗，营养物 丰富 年限短， 易稳定 高度不育 植株弱小
优 点
缺点
中间为青霉菌，周围是细菌。
高产量的青霉菌株 诱变育种 神奇的“太空椒”诱变育种 无芒抗病的水稻 杂交育种 无籽西瓜
多倍体育种
上述育种方式的原理是什么？
思考：利用品种1高茎抗锈病小麦（DDTT）和品 种2矮茎不抗病（ddtt)小麦培育矮茎抗锈病 （ddTT）品种还有更快的方法吗？ 单倍体育种方法： 其原理、处理方法、优缺点如何？
太空环境条件:微重力（10 －3克～10－6克）、宇宙射 线、重粒子、变化磁场和高 真空等，这些物理条件的综 合作用使生物产生基因突变
太空水稻搭载前后株系对比
太空青茄大过小孩头
甘肃种植的太空育种的蔬菜
二、诱变育种
课本P100
1．概念：利用 物理因素 或 化学因素 来处理生 物，使生物发生 基因突变 ，再经过 选育 获得 新品种的方法。 2．诱变因素： X射线、 γ射线、紫外线、激光 物理因素： _________________________ 等。 化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯 ______________________等。 3．特点： 优点：①提高 变异的频率 ，加速 育种进程 。 ②大幅度地改良某些性状。 不定向，有利的个 缺点：诱发产生的突变方向是 体往往不多．需处理 大量处理供试材料 。
P F1
DDTT ×
DdTt
ddtt
一年
配子 DT Dt dT dt 1、花药离体培养 Dt dT dt 单倍体 DT 2、秋水仙素处理 纯合二倍体 DDTT DDtt ddTT ddtt