杂交育种与诱变育种1汇总课件

锄禾日当午，汗滴禾下土。锄禾日当午，汗滴禾下土。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。悯农悯农唐唐 李绅李绅 大约在一万年以前大约在一万年以前,古人就开始驯化野生古人就开始驯化野生动物、栽培植物。自从人类开始种植作物和饲动物、栽培植物。自从人类开始种植作物和饲养动物以来，就从未停止过对品种的改良。养动物以来，就从未停止过对品种的改良。古代人类的育种古代人类的育种方式方式利用生物的变异利用生物的变异,通过长期选择通过长期选择,汰劣留良汰劣留良,培育出优良品种。培育出优良品种。1 1周期长周期长2 2可以选择的范围有限可以选择的范围有限选择育种选择育种原理:不足:本节聚焦：1、杂交育种的原理是什么？2、什么是诱变育种？3、杂交育种和诱变育种各有哪些优点和不足？讨论：讨论：你用什么方法把两个品种的优良性状结你用什么方法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？合在一起，又能把双方的缺点都去掉？品种甲籽粒多 不抗黑粉病籽粒少 抗黑粉病品种乙品种甲籽粒多 不抗黑粉病籽粒少 抗黑粉病品种乙(aaBB)(AAbb)籽粒多 抗黑粉病(aabb)籽粒多籽粒多不抗病不抗病 籽粒少籽粒少抗黑粉病抗黑粉病 粒少粒少不抗病不抗病aaBBAAbbAaBbaabb粒少粒少不抗不抗粒多粒多不抗不抗粒少粒少抗抗粒多粒多抗抗杂交育种的概念、原理、方法及优点？A_B_aaB_A_bb育种育种方案：方案：一、杂交育种一、杂交育种原理：原理：利用自由组合定律实现利用自由组合定律实现基因重组基因重组。方法方法 优点：优点：概念：概念：将两个或多个品种的将两个或多个品种的优良性状优良性状通过杂交通过杂交集中集中在一起，再经过在一起，再经过选择选择和和培育培育,获得新获得新品种的方法。品种的方法。粒少不抗病粒少不抗病 籽粒多不抗病籽粒多不抗病 籽粒少抗黑粉病籽粒少抗黑粉病aaBBAAbbAaBbaabb粒少不抗粒少不抗粒多不抗粒多不抗粒少抗粒少抗粒多抗粒多抗A_B_aaB_A_bb杂交育种杂交育种：杂交自交选优一、杂交育种一、杂交育种原理：原理：利用自由组合定律实现利用自由组合定律实现基因重组基因重组。方法方法:优点：优点：杂交杂交自交自交选优选优概念：概念：将两个或多个品种的优良性状通过将两个或多个品种的优良性状通过杂交杂交集中在一起，再经过集中在一起，再经过选择选择和和培育培育,获得获得新新品种品种的方法。的方法。品种甲籽粒多 不抗黑粉病籽粒少 抗黑粉病品种乙(aaBB)(AAbb)籽粒多 抗黑粉病(aabb)杂交育种一、杂交育种一、杂交育种原理：原理：利用自由组合定律实现利用自由组合定律实现基因重组基因重组。方法方法:优点：优点：能将位于不同个体上的优良性状集中于一个能将位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上，即个体上，即“集优集优”。杂交杂交自交自交选优选优概念：概念：将两个或多个品种的优良性状通过将两个或多个品种的优良性状通过杂交杂交集中在一起，再经过集中在一起，再经过选择选择和和培育培育,获得获得新新品种品种的方法。的方法。锈病锈病现有纯合的高秆抗锈病现有纯合的高秆抗锈病现有纯合的高秆抗锈病现有纯合的高秆抗锈病(DDTT)(DDTT)的小麦和矮秆不抗锈的小麦和矮秆不抗锈的小麦和矮秆不抗锈的小麦和矮秆不抗锈病病病病(ddttddtt)的小麦，如果你是小麦育种专家，怎样才的小麦，如果你是小麦育种专家，怎样才的小麦，如果你是小麦育种专家，怎样才的小麦，如果你是小麦育种专家，怎样才能得到矮秆抗病能得到矮秆抗病能得到矮秆抗病能得到矮秆抗病(ddTTddTT)的优良品种？的优良品种？的优良品种？的优良品种？高秆抗锈病矮秆不抗锈病 高秆抗锈病高秆抗锈病 高秆抗锈病高秆抗锈病 矮秆不抗锈病矮秆不抗锈病DDTTddttDdTtddtt高秆抗病高秆抗病高秆不抗高秆不抗矮秆抗矮秆抗矮不抗矮不抗D_T_D_ttddT_杂交育种杂交育种：杂交自交选优ddTT矮抗矮抗ddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗ddTtddTTF3矮矮抗抗矮不抗矮不抗自交选优一、杂交育种一、杂交育种原理：原理：利用利用自由组合自由组合定律实现基因重组。定律实现基因重组。方法方法:优点：优点：能将两个不品种的优良性状集中于一个个体能将两个不品种的优良性状集中于一个个体上，即上，即“集优集优”,育种的目的性较强。育种的目的性较强。杂交杂交自交自交选优选优概念：概念：纯纯种种自交自交不足：不足：杂交后代会出现性状分离现象，育种进程杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缓慢慢（一般需（一般需57年），过程年），过程繁琐繁琐。若干次()()袁隆平袁隆平 一个属于中国一个属于中国也属于世界的名字也属于世界的名字他发起的他发起的“第二次绿色革命第二次绿色革命”给整个人类带来了福音给整个人类带来了福音。20002000年国家最高科学技术奖；年国家最高科学技术奖；20042004年十大感动中国人物之一。年十大感动中国人物之一。中国黄牛中国黄牛中中国国荷荷斯斯坦坦牛牛荷斯坦牛荷斯坦牛优点：优点：泌乳期可达泌乳期可达305天，年产乳量可达天，年产乳量可达6300Kg以上以上一、杂交育种一、杂交育种优点：优点：能将两个不品种的优良性状集中于一个个体能将两个不品种的优良性状集中于一个个体上，即上，即“集优集优”,育种的目的性较强。育种的目的性较强。不足：不足：杂交后代会出现性状分离现象，育种进程杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缓慢慢（一般需（一般需57年），过程年），过程繁琐繁琐。杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，择，并不能创造新的基因并不能创造新的基因。杂交育种不能创造新的基因，杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那么有没并且所需时间要长，那么有没有更好的育种方法来弥补这些有更好的育种方法来弥补这些缺点呢？缺点呢？用辐射方法处理大豆,培育优良的大豆品种黑农五号(产量提高16%、含油量提高2.5%)青霉菌多次进行紫外线照射高产菌株(20单位/ml50000单位/ml)太空水稻搭载前后株系对太空水稻搭载前后株系对比比甘肃种植的太空育种的蔬菜甘肃种植的太空育种的蔬菜用返回式卫星和高空气球搭载植物种子,培育出优良的粮食、蔬菜、水果、花卉.太空水稻搭载前后太空水稻搭载前后株系对比株系对比甘肃种植的太空育种的蔬菜甘肃种植的太空育种的蔬菜黑农五号高产菌株(产量提高产量提高16%16%、含油量提高、含油量提高2.5%)2.5%)(20(20单位单位/ml50000/ml50000单位单位/ml)/ml)诱变育种的概念、原理及方法？二、诱变育种二、诱变育种原理：原理：基因突变基因突变方法方法:物理方法物理方法(紫外线、紫外线、射线、激光等射线、激光等)或化学方法或化学方法(亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株处理植株,再选择再选择符合要求的变异类型符合要求的变异类型概念：概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变,从而在短时间内获得优良变异类型的育种方法.“神舟神舟”五号搭载育成的巨人南瓜五号搭载育成的巨人南瓜升载太空磨菇升载太空磨菇升载太空磨菇升载太空磨菇 太空青茄大过小孩头太空青茄大过小孩头 据统计，诱变育种变异率达据统计，诱变育种变异率达4 4以上，株高变异以上，株高变异为为40cm40cm30cm30cm，果重变异达，果重变异达7070-4040（蔬菜），生育期变异为（蔬菜），生育期变异为3 3天天1010天。天。1.与杂交育种相比，诱变 育种有什么优点？2.联系基因突变的特点,谈 谈诱变育种的局限性?3.要想克服这些局限性，可以采取什么办法？原因：基因突原因：基因突变是随机不定变是随机不定向的。向的。二、诱变育种二、诱变育种局限性：局限性：诱变育种的诱变育种的方向方向难以掌握难以掌握，诱变体，诱变体难以集中多个理想性状难以集中多个理想性状。克服方法克服方法:要想克服这些局限性，可以要想克服这些局限性，可以扩大诱变扩大诱变后代的群体后代的群体，增加选择的机会。，增加选择的机会。优点：优点：能提高突变率，能提高突变率，产生新基因产生新基因；在较；在较短时间短时间内获得更多的优良变异类型。内获得更多的优良变异类型。有利变异性状少.据统计，诱变育种变异率达据统计，诱变育种变异率达4 4以上以上，株高变异，株高变异为为40cm40cm30cm30cm，果重变异达，果重变异达7070-4040（蔬菜），生育期变异为（蔬菜），生育期变异为3 3天天1010天。天。据统计，诱变育种变异率达据统计，诱变育种变异率达4 4以上，株高变异以上，株高变异为为40cm40cm30cm30cm，果重变异达，果重变异达7070-4040（蔬菜），生育期变异为（蔬菜），生育期变异为3 3天天1010天。天。基因重组基因重组基因突变基因突变杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交辐射诱变，激光诱变，辐射诱变，激光诱变，空间技术育种空间技术育种将不同个体的优良性状，将不同个体的优良性状，集于一个个体上集于一个个体上提高育种频率，加速育提高育种频率，加速育种过程，或大幅度改良种过程，或大幅度改良某些品种某些品种时间长，需及时发现优良时间长，需及时发现优良品种品种有利变异少，需大量有利变异少，需大量处理实验材料处理实验材料依据依据原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点应用应用实例实例杂交育种诱变育种课堂小结杂交水稻、黑白花奶牛杂交水稻、黑白花奶牛黑农五号大豆、黑农五号大豆、高产青霉素菌株高产青霉素菌株 杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种 多倍体育多倍体育多倍体育多倍体育种种种种单倍体育单倍体育单倍体育单倍体育种种种种处处处处理理理理 原原原原理理理理 优优优优点点点点 缺缺缺缺点点点点杂交杂交杂交杂交辐射、射线辐射、射线辐射、射线辐射、射线化学药剂化学药剂化学药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素或低温或低温或低温或低温花药离花药离花药离花药离体培养体培养体培养体培养基因重组基因重组基因重组基因重组基因突变基因突变基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异可以集中两可以集中两可以集中两可以集中两个亲体的优个亲体的优个亲体的优个亲体的优良性状良性状良性状良性状育种年限缩短，育种年限缩短，育种年限缩短，育种年限缩短，改良某些性状改良某些性状改良某些性状改良某些性状果大，茎秆果大，茎秆果大，茎秆果大，茎秆粗，营养物粗，营养物粗，营养物粗，营养物丰富丰富丰富丰富明显缩短明显缩短明显缩短明显缩短育种年限育种年限育种年限育种年限时间长时间长时间长时间长有利变异少，有利变异少，有利变异少，有利变异少，需大量处理需大量处理需大量处理需大量处理发育迟，发育迟，发育迟，发育迟，结实低结实低结实低结实低方法复杂方法复杂方法复杂方法复杂成活率低成活率低成活率低成活率低诱变育种有许多突出的优点诱变育种有许多突出的优点,也存在一些缺点也存在一些缺点,下下列分析正确的一组是列分析正确的一组是:结实率低结实率低,发育迟缓发育迟缓;有利个体不多有利个体不多,需要大量材料需要大量材料;大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状;茎秆粗壮茎秆粗壮,果实种子大果实种子大,营养物质含量高营养物质含量高;提高变异频率提高变异频率,使后代变异性状较为稳定使后代变异性状较为稳定.A.A.B.B.C.C.D.D.练习1下列高科技成果中下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是根据基因重组原理进行的是:我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻;我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因转入棉花体我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因转入棉花体内内,培育出抗虫棉培育出抗虫棉;我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒;我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛.A.A.B.B.C.C.D.D.练习2请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是法是_。（2 2）用）用60Co 60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是种，所用方法是_。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是_。（4 4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于种原理本质上属于_。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，）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，所用方法是培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是_。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是_。练习练习3 3单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种试一试动物的杂交育种方法试一试动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEEBBEEBBEE）和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee），），），），你能否培育你能否培育你能否培育你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBeeBBeeBBee）？写出育种方案（图解）写出育种方案（图解）写出育种方案（图解）写出育种方案（图解）长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳长毛立耳短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长折长折杂交杂交F1间间交配交配长折长折短折短折长毛立耳长毛立耳BbEe F3长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立长折长折短立短立短折短折B_eeB_E_bbE_bbee选优选优bbee长折长折短折短折B_eebbee长折长折短折短折B_eeBb选优选优测交测交1 1、动物杂交育种中纯合子的获得不、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为能通过逐代自交，而应改为测交测交。2 2、比植物杂交育种所需、比植物杂交育种所需年限短年限短。