诱变育种技术
诱变育种是利用物理、化学因子，促使育种的原始材料的遗传性发生变异，从而选出优良品种的一种育种方法。它包括物理的辐射诱变和化学诱变两种。
辐射诱变是指利用γ-射线、X-射线、β-射线、中子、无线电微波、激光、紫外线等物理因子，照射植物的种子、植株和其他器官，使它们的遗传物质发生变化，产生各种各样的变异，通常称为突变，然后选择符合人们需要的植株进行培育，从而获得新品种。化学诱变则是利用一些化学药品，来浸泡和处理植物的种子或其他器官，促使突变的发生，从而选育出新的品种。
诱变育种是相对于利用自然突变选种(穗选、株选)而言的，植物在自然条件下生长发育，由于受到各种自然条件的作用，它们的遗传物质也会发生变异。但由于自然条件下的各种引起变异的因子的强度较缓和，自然突变的频率较低，发生的变异数往往满足不了育种选择的需要，所以现代育种中往往采取较强的诱变强度，让突变的发生数大大增加，从而加快育种进程。
诱变育种的优点在于：
能大幅度提高植物的变异牢，扩大变异范围：自然突变率一般在十万分之几到百万分之几，而诱变处理后的突变频率可高达1/30左右，比自然突变高1000～10000倍，同时引起的变异类型多、范围广。如印度用γ-射线处理蓖麻，获得了生育期由270天缩短到120天的特大变异株系。 能改良品种的第一性状，而保持其他优良性状不变：对于一个具有多种优良性状而只希望改进某一两个性状的品种，采用诱变育种最为有效，它较之利用杂交育种方法相比，容易收到满意的效果。如通过辐射，把燕麦的抗锈病特性和对叶枯病易感性分离开来，培育出了抗锈病又不易感染叶枯病的新品种。
引起的变异稳定快，育种年限短;诱变处理后的子代分离少、稳定快，一般在第三代就可稳定，而杂交育种的某个性状的稳定往往要在第五到第七代。对于一年只能生长一季的农作物来说，意味着缩短育种时间2～4年。
能改变作物的育性，有利于杂种优势的发挥：在常规的杂交育种中，往往要用较多的时间和人力去除掉母本的雄蕊，避免自交现象的发生。用诱变处理母本的种子，可以选育出雄性不育的植株，形成雄性不育系，供杂交育种时使用。由于杂交后的第一代往往表现出杂种优势，发挥了父、母本的各自的优良品质，用它们的子一代作种子来生产，其产量及其他性状往往很好。所以我国现在大面积推广的杂交水稻、杂交玉米、杂交小麦，都取得了明显的经济效益和社会效益，为解决我国广大农民的温饱问题作出了巨大贡献。
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“杂交育种与诱变育种”教学设计
作者：李远艳
来源：《新课程学习·下》2013年第05期
一、教材分析和设计思路
人教版高中生物（必修2）遗传与进化第6章第1节“杂交育种和诱变育种”，主要包括杂交育种的概念、过程、基本原理、应用以及优缺点和诱变育种的概念、过程、基本原理、应用以及优缺点等内容，其中教学重点是遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用；教学难点是杂交育种和诱变育种的优点和局限性。本节采取以育种技术的发展递进历程来组织教学内容。教学过程中始终抓住育种技术的不断突破和不断改进这一主线，重点引导学生利用遗传学原理分析不同育种阶段育种技术，发现其优缺点，应用所学的遗传学知识，尝试设计突破已有育种技术局限的途径。充分利用教材所介绍的许多具体生动的育种方法的实例，培养学生的阅读理解能力、归纳总结能力和分析思考解决问题的能力。运用小组合作的方式，收集育种的相关资料，通过成员汇报，提高小组的凝聚力；再采取各组互评的方式，进一步培养学生们的合作意识。
二、教学目标
1.知识目标
简述杂交育种的概念；
说明杂交育种的遗传学原理；
举例说出诱变育种的基本原理及其在生产中的应用。
2.能力目标
尝试将信息用图表、遗传图解的形式表达出来运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题。
3.情感态度和价值观目标
（1）讨论从选择育种到杂交育种，再到诱变育种中，科学、技术和社会的相互作用。
（2）通过对杂交育种和诱变育种成果的了解，关注育种技术的发展。
（3）体会科学技术在发展社会生产力、推动社会发展中的巨大作用。 龙源期刊网
三、教学过程
自从孟德尔的遗传规律问世之后，人工杂交的方法就被广泛应用到动植物育种。随着科学技术的进步，人工诱变技术的应用进一步推动了育种的步伐，后来基因工程的诞生，使人们能够定向地改变生物的遗传特性，创造出新的生物类型。育种在农业生产上的地位越来越重要了。请同学们结合我们学过的遗传和变异的相关知识以及平时对这方面的认识，说一说选育新品种的方法有哪些？（让学生分小组互相讨论一段时间后，学生起来回答。）
高二生物教学开放周教案
课题：杂交育种与诱变育种
课型：新授课 授课人：吴秋华
班级：高二（5）班 时间：2016年12月1日
【教材分析】
本节是在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，进一步引导学生认识遗传学的知识是怎样用于指导生产实践、提高和改善生产技术，最大限度地满足人类不断增长的物质需要的。本节内容与遗传的物质基础、遗传的基本规律以及生物的可遗传变异等知识密切相关，是遗传和变异的基本原理在生产实践中的应用。通过本节学习不仅使学生学会怎样将遗传变异的有关知识应用于生产实践，而且通过该内容的分析学习，可以训练学生各方面能力。
【教学目标】
㈠ 知识方面
1.简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足
2.举例说明杂交育种和诱变育种在生产实践中的应用。
3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用
㈡能力方面
通过对杂交育种和诱变育种的实例的分析和比较，提高运用遗传和变异规律解决生产、生活中的问题的能力。
㈢情感态度和价值观
1.讨论育种科学技术发展是科学、技术与社会相互作用
2.体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用
3.通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解，关注我国的育种技术的发展及在国际的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
【教学重点】
遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用
【教学难点】
杂交育种和诱变育种的优点和局限性
【教学方法】：谈话法、讨论法、引导分析法
【教学用具】：教师课件
【课时安排】：1课时
【教学过程】
问题情境导入：出示各种育种图片，导入复习课育种方法。教授袁隆平的超级水稻就是用杂交育种交育种方式选育的，导出杂交育种。
想一想:
⑴选择育种中“选择”的含义是什么?
⑵选择出的优良品种为什么要隔离种植?⑶选择育种的优点:
诱变育种
第一节 诱变育种的概念、意义和特点
诱变育种是人为地采用物理、化学的因素，诱发有机体产生遗传性的变异，并经过人工选择、鉴定、培育新品种的途径。诱变育种的目标是改变或增加一个满意品种的某一特性，而在其他方面保持品种不变。如果需要一个适应性好、独特的、非常合意的和受欢迎的品种，这种方法特别吸引人。
诱变育种的特点：1）提高突变率，扩大变异谱；2）适于进行个别性状的改良；3）育种程序简单，年限短；4）变异的方向和性质不定（已有人把人工合成低聚核苷酸片段引入基因组中，以一定方式改变某一基因，进行定向诱变）。
作为一种育种方法，诱发突变技术在培育那些在种内有足够的遗传变异和由显性基因确定其特性的作物，是可有可无的或无前途的。但是，显性突变型曾被诱发，特别是抗病型，部分由于寄生植物的基因与病原体的基因之间的相互作用。在完全不育或无性繁殖的植物中，诱变育种是品种改良的唯一方法，例如专性无融合生殖植物，它不产生有合子胚的种子。无融合生殖在柑橘类和某些苹果属、树莓属的种中是普通的。
诱变育种是常规育种的一个补充或在园艺植物育种某些方面潜在替代者：1）在适应性广泛的种中诱发变异性，假若进一步的杂交提供有限的变异性和改良，而品种已接近选择的极限；2）诱发一个新的特性，如果没有通过杂交能传递的已知基因源，例如抗病性、企望的生长型或自交亲和性；3）在有性繁殖中将会消失的特定突变，通过营养繁殖产生和保存；4）打破与不良的特性或基因多效影响的连锁；5）使现存的嵌合体显露和均质化，并使突变型获得稳定；6）在远缘亲本之间杂交中遏制不亲和性；7）诱发单倍体；8）在无融合生殖植物中产生过渡性有性状态。
成功的诱变育种需要：1）处理可用于筛选的大的植物群体；2）预期的特性突变率高；3）可以用视力诊断或简单测定鉴别突变的有效方法。
第二节 诱变因素
在诱发突变中，有两类诱变剂被使用：物理的和化学的。物理的诱变剂有：1）紫外灯发出的紫外线（UV）照射；2）电磁辐射：X射线发生器发出的X射线；从放射性同位素钴60或铯137发出的射线；3）微粒辐射：从核反应堆发出的热中子或慢中子；从放射性同位素磷32或硫35发出的β粒子（电子）。化学诱变剂主要用于种子繁殖植物。较常用的有：叠氮化物、秋水仙碱、烷化剂、碱基类似物等。
