雜交育種與誘變育種

問題探討意在結(jié)合你的生活經(jīng)驗，思考相關(guān)的育種方法。發(fā)揮主觀能動性，積極參與討論。太空椒普通椒在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上獲得高產(chǎn)的一個重要的方面是選擇優(yōu)良品種，那么，優(yōu)良品種是如何來的呢？

已知小麥中有高桿(D基因控制)和矮桿(d基因控制)以及抗銹病(T基因控制)和不抗銹病(t基因控制)。又已知高桿的小麥易倒伏，矮桿的小麥抗倒伏?，F(xiàn)有高桿抗銹病的小麥和矮桿不抗銹病的小麥兩個品種，你能通過一定的方法培育出既抗倒伏又抗銹病的小麥品種嗎？說出原理和過程。問：1、F1、F2的基因型和表現(xiàn)型如何？

F2中符合要求的表現(xiàn)型是什么？基因型是什么？2、F2中這樣的品種能直接使用嗎？為什么？3、要成為可出銷推廣使用的品種，還要怎樣做？4、說出原理和過程，5、請你寫出遺傳圖解。親本：高桿抗銹病×矮桿不抗銹病P DDTT×ddtt配子：dtDTF1：DdTt（高桿抗病）自交F2：高抗高不抗矮抗矮不抗基因型D_T_D_ttddT_ddtt比例：9：3：3：1問5：請你寫出遺傳圖解。問1：

F1、F2的基因型和表現(xiàn)型如何？F2中符合要求的表現(xiàn)型是什么？基因型是什么？問2：F2中矮桿抗銹病這樣的品種能直接使用嗎？為什么？F2中個體中，能穩(wěn)定遺傳的個體才能做種ddTtddTTF2：ddTT自交自交ddTTddTtddttF3：自交問4：要成為可推廣使用的品種，還要怎樣做？問5：說出原理和過程，選好親本去雜交子一自交選子二子二自交選子三自交選種多次做定會選出新品種思考:1、你認為實驗室、生產(chǎn)上如何選出ddTT（矮桿抗銹?。?、如果是馬鈴薯又如何選出（矮桿抗銹?。┳尠珬U抗銹病個體進行自交，并淘汰后代中不抗銹病的個體，這樣自交幾次并選種幾次后，就能獲得穩(wěn)定遺傳的矮桿抗銹病的個體了。

要想把兩個小麥品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，育種上一個有效的方法就是把這兩個品種雜交，使基因重組從從第二代中挑選高產(chǎn)、抗病的個體，將它們的種子留下來，下一年播種。再從后代中挑選出符合高產(chǎn)抗病條件的植株，采收種子留下來做種。如此經(jīng)過幾代汰劣留良的選擇過程，就可以得到新的優(yōu)良品種了。1.1雜交育種純種AABB純種aabbAaBb種植F2代中的高產(chǎn)、抗病，繼續(xù)自交，期望下代獲得純合體高產(chǎn)、抗病(AAbb)種植F1代，自交1、概念：

雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。1.1雜交育種問1、什么是雜交育種?

雜交育種是改良作物品質(zhì)，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)方法?，F(xiàn)在，在小麥、水稻生產(chǎn)中大量推廣的高產(chǎn)、矮稈品種就是通過雜交育種的方法培育出來的。2、特點：基因的自由組合（基因重組）3、依據(jù)原理：問2、雜交育種的特點是？問3、雜交育種遺傳學(xué)原理是什么？常用方法？P雜交→F1自交→F2選種→再自交→穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良個體4、常用方法：1、概念：

雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。1.1雜交育種問1、什么是雜交育種?

雜交育種是改良作物品質(zhì)，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)方法?，F(xiàn)在，在小麥、水稻生產(chǎn)中大量推廣的高產(chǎn)、矮稈品種就是通過雜交育種的方法培育出來的。2、特點：基因的自由組合（基因重組）3、依據(jù)原理：問2、雜交育種的特點是？問3、雜交育種遺傳學(xué)原理是什么？常用方法？P雜交→F1自交→F2選種→再自交→穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良個體4、常用方法：1.1雜交育種問4、雜交育種的實例

我國科學(xué)家袁隆平多年來一直致力于雜交水稻的研究，取得了驕人的成績。據(jù)統(tǒng)計，我國有一半以上的稻田種植雜交水稻。通過推廣雜交水稻，我國的水稻產(chǎn)量從原來的4500kg/hm2

增加到7500kg/hm2。從1976年到1998年，累計增產(chǎn)糧食3.5×108T，平均每年多解決約6000萬人的糧食問題5、實例：×1.1雜交育種

雜交育種的方法也用于家畜、家禽的育種。將引進的優(yōu)質(zhì)種牛與本地品種雜交，可以培育出適應(yīng)性強的乳用、肉用或乳肉兼用型優(yōu)良品種。我國奶牛的主要品種中國荷斯坦牛(原稱中國黑白花牛），是將國外的荷斯坦--弗里生牛引進后，在我國經(jīng)過長期馴化，與當(dāng)?shù)攸S牛進行雜交和選育，逐漸形成的優(yōu)良種。這種牛的泌乳期可達305d，年產(chǎn)乳里讓可達6300kg以上5、實例：×1.1雜交育種

雜交育種的方法也用于家畜、家禽的育種。將引進的優(yōu)質(zhì)種牛與本地品種雜交，可以培育出適應(yīng)性強的乳用、肉用或乳肉兼用型優(yōu)良品種。我國奶牛的主要品種中國荷斯坦牛(原稱中國黑白花牛），是將國外的荷斯坦--弗里生牛引進后，在我國經(jīng)過長期馴化，與當(dāng)?shù)攸S牛進行雜交和選育，逐漸形成的優(yōu)良種。這種牛的泌乳期可達305d，年產(chǎn)乳里讓可達6300kg以上5、實例：7、缺點：將不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上1、雜交育種只能利用已有的基因的重組，按需選擇并不能創(chuàng)造新基因。2、雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程緩縵，過程復(fù)雜。6、優(yōu)點：1.1雜交育種思考與討論雜交育種的優(yōu)點是很明顯的，但是在實際操作中會遇到不少困難。請從雜交后代可能出現(xiàn)的各種類型，以及育種時間等方面，分析育種方法的不足。問5、雜交育種的優(yōu)點？問：有沒有更好的育種方法來彌補這些缺陷呢？2.2誘變育種

我們知道，物理因素或化學(xué)因索都能誘發(fā)基因突變。將這一原理應(yīng)用在育種中，就發(fā)展為育種的新方法---誘變育種

資料：航天技術(shù)的發(fā)展，使人類利用太空資源的愿望變成了現(xiàn)實。自1987年以來，中國利用自己研制的返回式衛(wèi)星和神舟號飛船進行了11次航天育種搭載試驗，試驗品種達1200多種。航天誘變育種是利用太空的物理環(huán)境作為誘變因子，太空環(huán)境條件很復(fù)雜，與地球表面主要差異是微重力（10－3克～10－6克）、宇宙射線、重粒子、變化磁場和高真空等，這些物理條件的綜合作用使生物產(chǎn)生基因突變。

據(jù)統(tǒng)計，航天育種變異率達4％以上，株高變異為＋40cm～－30cm，果重變異達＋70％～＋100％（蔬菜），生育期變異為＋3天～－10天。問：有沒有更好的育種方法來彌補這些缺陷呢？2.2誘變育種

我們知道，物理因素或化學(xué)因索都能誘發(fā)基因突變。將這一原理應(yīng)用在育種中，就發(fā)展為育種的新方法---誘變育種

資料：航天技術(shù)的發(fā)展，使人類利用太空資源的愿望變成了現(xiàn)實。自1987年以來，中國利用自己研制的返回式衛(wèi)星和神舟號飛船進行了11次航天育種搭載試驗，試驗品種達1200多種。航天誘變育種是利用太空的物理環(huán)境作為誘變因子，太空環(huán)境條件很復(fù)雜，與地球表面主要差異是微重力（10－3克～10－6克）、宇宙射線、重粒子、變化磁場和高真空等，這些物理條件的綜合作用使生物產(chǎn)生基因突變。

據(jù)統(tǒng)計，航天育種變異率達4％以上，株高變異為＋40cm～－30cm，果重變異達＋70％～＋100％（蔬菜），生育期變異為＋3天～－10天。2.2誘變育種20世紀(jì)60年代以來，我國在農(nóng)作物誘變育種方而取得了可喜的成果，培育出了數(shù)百個農(nóng)作物新品種。這些新品種具有抗病力強、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用。例如，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院用輻射方法處理大豆，培育成了“黑農(nóng)五號”等大豆品種，產(chǎn)量提高了16%，含油量比原來的品種提高了2.5％。

20世紀(jì)50年代以前。我國大豆產(chǎn)量居世界首位，到了60年代末70年代初，我國大豆生產(chǎn)產(chǎn)量下滑，生產(chǎn)滿足不了需求。后來，我國科學(xué)家應(yīng)用X射線和化學(xué)誘變劑進行人工誘變處理，從誘變后代中選出抗病性強的優(yōu)良個體，具有這些性狀的大豆不斷繁衍，至今仍然是我國抗病性最強和應(yīng)用最廣的種源。

在微生物育種方面，誘變育種也發(fā)揮了重要作用。青霉菌的選育就是一個典型的例子?，F(xiàn)在世界各國生產(chǎn)青霉素的菌種，最初是在1943年從一個發(fā)霉的甜瓜上得來的。這種野生的青霉菌分泌的青霉素很少，產(chǎn)量只有20單位／mL。后來，人們對青霉菌多次進行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素產(chǎn)量很高的菌株，目前青霉素的產(chǎn)量己經(jīng)達到50000一60000單位／mL。1、實例：2、概念：利用物理因素（如ⅹ射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。3、依據(jù)原理：基因突變5、常用方法：6、優(yōu)點：7、缺點：2.2誘變育種可以提高突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。4、特點：2.2誘變育種思考與討論與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點？聯(lián)系基因突變的特點，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？誘變育種的優(yōu)點是能夠提高突變率，在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀。

要想克服這些局限性，可以擴大誘變后代的群體，增加選擇的機會。6、優(yōu)點：可以提高突變率，加速育種過程，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。大幅度地改良某些品種7、缺點：有利變異少，須大量處理實驗材料2.2誘變育種思考與討論與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點？聯(lián)系基因突變的特點，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？誘變育種的優(yōu)點是能夠提高突變率，在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀。

要想克服這些局限性，可以擴大誘變后代的群體，增加選擇的機會。6、優(yōu)點：可以提高突變率，加速育種過程，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。大幅度地改良某些品種7、缺點：有利變異少，須大量處理實驗材料雜交育種誘變育種原理常用方法特點優(yōu)點缺點應(yīng)用實例基因重組雜交→自交→選種→自交育種周期長，可選擇的范圍有限基因突變輻射誘變，激光誘變，空間技術(shù)育種提高突變頻率，加速育種過程，或大幅度改良某些品種有利變異少，需大量處理實驗材料課堂小結(jié)將不同個體的優(yōu)良性狀，集于一個個體上太空椒袁隆平--雜交水稻的研究雜交→雜種物理方法化學(xué)方法改良作物品質(zhì)，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)方法?？梢蕴岣咄蛔兟?，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。單倍體育種多倍體育種染色體組變化(原理)染色體組成倍減少，再加倍成純種(染色體變異)染色體組成倍增加操作用雜種的花藥的離體培養(yǎng)，再加倍秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗優(yōu)點明顯縮短育種年限器官巨大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分缺點技術(shù)復(fù)雜且須與雜交育種配合發(fā)育延遲，結(jié)實率低1、一個育種過程，可以分別應(yīng)用多種育種方法達到相同的目的。2、一個育種過程，可以綜合應(yīng)用多種育種方法，最大限度的為人類服務(wù)。1、花生是自花傳粉植物。種子粒大(A)對粒小(a)為顯性，含油少(B)對含油多(b)為顯性，以上兩對基因分別位于非同源染色體上?，F(xiàn)有粒大含油少品種、粒小含油少品種和粒小含油多品種(三個品種均為純合體)，育種家期望獲得粒大含油多的新品種，為此進行雜交。

試回答下列問題：

(1)應(yīng)選用以上哪兩個品種作為雜交親本?

(2)上述兩親本雜交產(chǎn)生的F1代基因型和表現(xiàn)型是什么?(3)在F2代中表現(xiàn)粒大含油多的植株出現(xiàn)的比例是多少?F2代中能穩(wěn)定遺傳的粒大含油多的植株出現(xiàn)的比例是多少?粒大含油少品種和粒小含油多品種AaBb粒大含油少3/161/162、番茄:1992年黑龍江農(nóng)科院搭載“組培大黃”番茄純系，經(jīng)4代培育，育出“宇番1號”番茄新品種，畝產(chǎn)達6000千克，比原品種提高50％，維生素C含量為17．83毫克／100克，提高33．3％，可溶性固形物為2.9％，提高70.6％，目前已推廣萬畝。

白蓮:1994年江西廣昌白蓮研究所搭載白蓮種子442粒，培育出太空蓮3號等新品種，畝產(chǎn)達120千克，比原品種提高88％，平均粒重2．2克，最大為3．3克（原品種平均粒重為1.1克），超過出口蓮子標(biāo)準(zhǔn)。1、“宇番1號”和太空蓮3號中有沒有產(chǎn)生新基因？2、太空中誘發(fā)基因突變的條件有哪些？3、航天誘變育種有哪些優(yōu)點？4、地面上有哪些因素可以誘導(dǎo)生物產(chǎn)生基因突變？答案：1、有新基因產(chǎn)生。2、微重力、宇宙射線、重粒子、變化磁場和高真空。3、可以提高突變率，或大幅度地改良某些品種。4、物理因素、化學(xué)因素和生物因素。3、當(dāng)神舟六號航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時，一些特殊的乘客也回到了地球。他們是一些：生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了115小時32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對它們進行有關(guān)試驗?；卮穑海?）作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)新的變異特征。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中的________________

輻射后，其_______發(fā)生變異。請預(yù)測可能產(chǎn)生的新的變異對人類是否有益?_______，你判斷的理由是____________________。（2）試舉出這種育種方法的優(yōu)點：

宇宙射線等基因不一定基因突變是不定向的

變異頻率高，大幅度改良某些性狀1、花生是自花傳粉植物。種子粒大(A)對粒小(a)為顯性，含油少(B)對含油多(b)為顯性，以上兩對基因分別位于非同源染色體上?，F(xiàn)有粒大含油少品種、粒小含油少品種和粒小含油多品種(三個品種均為純合體)，育種家期望獲得粒大含油多的新品種，為此進行雜交。

試回答下列問題：

(1)應(yīng)選用以上哪兩個品種作為雜交親本?

(2)上述兩親本雜交產(chǎn)生的F1代基因型和表現(xiàn)型是什么?(3)在F2代中表現(xiàn)粒大含油多的植株出現(xiàn)的比例是多少?F2代中能穩(wěn)定遺傳的粒大含油多的植株出現(xiàn)的比例是多少?粒大含油少品種和粒小含油多品種AaBb粒大含油少3/161/16雜交育種誘變育種原理常用方法特點優(yōu)點缺點應(yīng)用實例基因重組雜交→自交→選種→自交育種周期長，可選擇的范圍有限基因突變輻射誘變，激光誘變，空間技術(shù)育種提高突變頻率，加速育種過程，或大幅度改良某些品種有利變異少，需大量處理實驗材料課堂小結(jié)將不同個體的優(yōu)良性狀，集于一個個體上太空椒袁隆平--雜交水稻的研究雜交→雜種物理方法化學(xué)方法改良作物品質(zhì)，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)方法?？梢蕴岣咄蛔兟?，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。

要想把兩個小麥品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，育種上一個有效的方法就是把這兩個品種雜交，使基因重組從從第二代中挑選高產(chǎn)、抗病的個體，將它們的種子留下來，下一年播種。再從后代中挑選出符合高產(chǎn)抗病條件的植株，采收種子留下來做種。如此經(jīng)過幾代汰劣留良的選擇過程，就可以得到新的優(yōu)良品種了。1.1雜交育種純種AABB純種aabbAaBb種植F2代中的高產(chǎn)、抗病，繼續(xù)自交，期望下代獲得純合體高產(chǎn)、抗病(AAbb)種植F1代，自交問1：

F1、F2的基因型和表現(xiàn)型如何？F2中符合要求的表現(xiàn)型是什么？基因型是什么？問2：F2中矮桿抗銹病這樣的品種能直接使用嗎？為什么？F2中個體中，能穩(wěn)定遺傳的個體才能做種

問題探討意在結(jié)合你的生活經(jīng)驗，思考相關(guān)的育種方法。發(fā)揮主觀能動性，積極參與討論。親本：高桿抗銹病×矮桿不抗銹病P DDTT