1、第六章 從雜交育種到基因工程Content 第一節第一節 雜交育種與誘變育種雜交育種與誘變育種一、雜交育種一、雜交育種1.1.概念：將兩個或多個種類的概念：將兩個或多個種類的 經過交配集中在一同，經過交配集中在一同，再經過再經過 ，獲得新種類的方法。，獲得新種類的方法。2.2.原理：原理： 。3.3.過程過程( (以高產抗病小麥種類的選育為例以高產抗病小麥種類的選育為例) )親代親代 高產、不抗病低產、抗病高產、不抗病低產、抗病雜交第一代雜交第一代 高產、抗病均為顯性性狀高產、抗病均為顯性性狀第二代第二代 選出選出 個體個體 延續自交延續自交 選出選出 的一切高產、抗病個體的一切高產、抗病個體

2、 新的優良種類新的優良種類不發生性狀分別不發生性狀分別優良性狀優良性狀選擇和培育選擇和培育基因重組基因重組高產、抗病高產、抗病4.4.優點：操作方便優點：操作方便5.5.應應用用農業消費農業消費改良作物質量改良作物質量提高農作物提高農作物 的育種：培育順應性強的乳用、肉的育種：培育順應性強的乳用、肉 用或乳肉兼用型優良種類用或乳肉兼用型優良種類二、誘變育種二、誘變育種1.1.概念：利用概念：利用 要素如要素如X X射線、射線、射線、射線、 等等或或 要素如亞硝酸、硫酸二乙酯等來處置生物，使生物發要素如亞硝酸、硫酸二乙酯等來處置生物，使生物發生生 ，從而獲得優良變異類型的育種方法。，從而獲得優良

3、變異類型的育種方法。2.2.原理：原理： 。3.3.優點：可以提高優點：可以提高 ， 獲得更多的獲得更多的 優良變異類型；大幅度地改良某些性狀。優良變異類型；大幅度地改良某些性狀。 4. 4.運用：主要用于運用：主要用于 育種，如培育育種，如培育 的的“黑農五號大豆種類和青霉素高產菌株的選育。黑農五號大豆種類和青霉素高產菌株的選育。農作物和微生物農作物和微生物單位面積的產量單位面積的產量家畜、家禽家畜、家禽物理物理紫外線、激光紫外線、激光化學化學基因突變基因突變基因突變基因突變突變率突變率在較短時間內在較短時間內Content學點一學點一 雜交育種雜交育種1.1.雜交育種的概念：將兩個或多個種

4、類的優良性狀經過交配雜交育種的概念：將兩個或多個種類的優良性狀經過交配集中在一同，再經過選擇和培育，集中在一同，再經過選擇和培育， 獲得新種類的方法。獲得新種類的方法。闡明：雜交育種中進展交配的是同一物種的不同種類，不同闡明：雜交育種中進展交配的是同一物種的不同種類，不同物種之間普通不能進展交配。物種之間普通不能進展交配。2.2.雜交育種的原理：自在組合定律基因重組。即利用有雜交育種的原理：自在組合定律基因重組。即利用有性雜交手段，將人們所需的位于不同個體上的優良性狀集中在一性雜交手段，將人們所需的位于不同個體上的優良性狀集中在一個個體上。個個體上。Content3.3.雜交育種的根本步驟：雜

5、交育種的根本步驟：(1)(1)選擇具有優良性狀的兩個親本，讓其雜交。選擇具有優良性狀的兩個親本，讓其雜交。(2)(2)讓子一代雜交。讓子一代雜交。(3)(3)從子二代中選出符合要求的個體，讓其進展多次自交，純從子二代中選出符合要求的個體，讓其進展多次自交，純化獲得新種類。化獲得新種類。闡明：對于進展有性生殖的生物，如小麥、大豆等，必需延續闡明：對于進展有性生殖的生物，如小麥、大豆等，必需延續自交獲得純合體，防止后代發生性狀分別；對于進展無性生殖的自交獲得純合體，防止后代發生性狀分別；對于進展無性生殖的生物，如馬鈴薯、果樹等，只需獲得該優良性狀的個體，即可經生物，如馬鈴薯、果樹等，只需獲得該優良

6、性狀的個體，即可經過無性生殖產生優良后代，而不用延續自交。過無性生殖產生優良后代，而不用延續自交。4.4.雜交育種的優缺陷：雜交育種的優缺陷：(1)(1)優點：改良動、植物的質量，可以把多個種類的優良性狀優點：改良動、植物的質量，可以把多個種類的優良性狀集中在一同。集中在一同。(2)(2)缺陷：雜交后代會出現性狀分別，育種周期長，育種挑選缺陷：雜交后代會出現性狀分別，育種周期長，育種挑選過程繁雜。過程繁雜。5.5.雜交育種的實例：雜交育種的實例：如培育符合要求的新種類：知小麥的高稈如培育符合要求的新種類：知小麥的高稈D D對矮稈對矮稈d d為顯性、抗銹病為顯性、抗銹病R R對易染銹病對易染銹病

7、r r為顯性，兩對性狀獨立遺為顯性，兩對性狀獨立遺傳，現有高稈抗銹病、矮稈易染銹病兩純系種類。要求運用雜交傳，現有高稈抗銹病、矮稈易染銹病兩純系種類。要求運用雜交育種的方法培育出具有優良性狀的新種類。育種的方法培育出具有優良性狀的新種類。1 1讓純種的高稈抗銹病和矮稈易染銹病雜交得讓純種的高稈抗銹病和矮稈易染銹病雜交得F1F1；2 2讓讓F1F1自交得自交得F2F2；3 3選取選取F2F2中矮稈抗銹病的小麥自交得中矮稈抗銹病的小麥自交得F3F3；4 4留留F3F3中未出現性狀分別的矮稈抗銹病個體，對于中未出現性狀分別的矮稈抗銹病個體，對于F3F3中出中出現性狀分別的再反復自交，直至不再出現性狀

8、分別。現性狀分別的再反復自交，直至不再出現性狀分別。Content【例【例1 1】雜交育種是植物育種的常規方法，其選育新種類的普通方法是】雜交育種是植物育種的常規方法，其選育新種類的普通方法是 ( ) ( ) A. A.根據雜種優勢原理，從子一代中即可選出根據雜種優勢原理，從子一代中即可選出 B. B.從子三代中選出，由于子三代才會出現純合體從子三代中選出，由于子三代才會出現純合體 C. C.既可從子二代中選出，也可從子三代中選出既可從子二代中選出，也可從子三代中選出 D. D.只能從子四代中選出能穩定遺傳的新種類只能從子四代中選出能穩定遺傳的新種類C C【解析】雜交育種從子二代出現性狀分別。

9、【解析】雜交育種從子二代出現性狀分別。Content常見雜交育種的區別常見雜交育種的區別1.1.培育常規的純合子種類培育常規的純合子種類1 1培育隱性純合子種類：選取雙親培育隱性純合子種類：選取雙親 子一代子一代 選出符合要求的優良性狀個體即可以推行。選出符合要求的優良性狀個體即可以推行。2 2培育顯性純合子種類：選取雙親培育顯性純合子種類：選取雙親 子一代子一代 子二代子二代選出符合要求的選出符合要求的 子三代子三代選出符合要求的優選出符合要求的優良性狀個體良性狀個體 選出能穩定遺傳的個體推行。選出能穩定遺傳的個體推行。2.2.培育雜合子種類：選取雙親培育雜合子種類：選取雙親 ，年年制種。，

10、年年制種。雜交雜交自交自交雜交雜交自交自交自交自交雜交雜交子二代子二代優良性狀個體優良性狀個體自交自交子一代子一代Content1.1.育種專家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交，培育出了育種專家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交，培育出了 矮稈抗銹病水稻，這種水稻出現的緣由是矮稈抗銹病水稻，這種水稻出現的緣由是 ( ) ( ) A. A.基因突變基因突變B.B.基因重組基因重組 C. C.染色體變異染色體變異D.D.環境條件的變化環境條件的變化B B學點二學點二 誘變育種誘變育種1.1.誘變育種的概念：利用物理要素如誘變育種的概念：利用物理要素如X X射線、射線、射線、紫射線、紫外線

11、、激光等或化學要素如亞硝酸、硫酸二乙酯等來處外線、激光等或化學要素如亞硝酸、硫酸二乙酯等來處置生物，使生物發生基因突變，利用這些突變培育新種類。置生物，使生物發生基因突變，利用這些突變培育新種類。2.2.誘變育種的原理：基因突變。自然形狀下，生物發生基因誘變育種的原理：基因突變。自然形狀下，生物發生基因突變的頻率極低，滿足不了人們育種的需求。利用人工處置誘突變的頻率極低，滿足不了人們育種的需求。利用人工處置誘發基因突變，可以提高基因突變的頻率，獲得大量變異個體，發基因突變，可以提高基因突變的頻率，獲得大量變異個體，從而提高育種的效率。從而提高育種的效率。3.3.誘變育種的方法：運用物理的或者化

12、學的手段處置萌生的誘變育種的方法：運用物理的或者化學的手段處置萌生的種子或者幼苗，誘發基因突變，從中選出所需求的突變個體，種子或者幼苗，誘發基因突變，從中選出所需求的突變個體，然后進展培育推行。然后進展培育推行。4.4.誘變育種的主要類型：誘變育種的主要類型：1 1輻射誘變：各種射線如輻射誘變：各種射線如X X射線、射線、射線、紫外線等的照射線、紫外線等的照射都可以使生物在射都可以使生物在DNADNA復制時誘發基因突變。復制時誘發基因突變。闡明：太空育種實踐上就是輻射誘變育種。闡明：太空育種實踐上就是輻射誘變育種。2 2化學誘變：許多化學藥劑可以在化學誘變：許多化學藥劑可以在DNADNA復制時

13、，使復制時，使DNADNA分子分子發生堿基對的缺失、交換等，導致發生基因突變。發生堿基對的缺失、交換等，導致發生基因突變。5.5.誘變育種的優缺陷：誘變育種的優缺陷：1 1優點：提高變異頻率，人工誘變的突變頻率是自然突優點：提高變異頻率，人工誘變的突變頻率是自然突變的變的101010001000倍，可以產生多種多樣的新類型，為育種發明豐富倍，可以產生多種多樣的新類型，為育種發明豐富的原資料。誘變育種可以加速育種進程。大幅度改良某些性的原資料。誘變育種可以加速育種進程。大幅度改良某些性狀，加強抗逆性。狀，加強抗逆性。2 2缺陷：由于突變的不定向性，基因突變產生的有利性狀缺陷：由于突變的不定向性，

14、基因突變產生的有利性狀往往不多，育種具有一定的盲目性，而且突變個體難以集中多個往往不多，育種具有一定的盲目性，而且突變個體難以集中多個優良性狀，需求處置大量的實驗資料，任務量很大。優良性狀，需求處置大量的實驗資料，任務量很大。Content【例【例2 2】誘變育種有許多突出的優點，也存在一些缺陷，以下分析正確】誘變育種有許多突出的優點，也存在一些缺陷，以下分析正確 的一組是的一組是 ( ) ( ) 結實率低，發育緩慢結實率低，發育緩慢 有利個體不多，需求大量資料有利個體不多，需求大量資料 大幅度改良某些性狀大幅度改良某些性狀 莖稈粗壯，果實種子大，營養物質含量高莖稈粗壯，果實種子大，營養物質含

15、量高 提高變異頻率，使后代變異性狀較為穩定，因此可加速育種進程提高變異頻率，使后代變異性狀較為穩定，因此可加速育種進程 A. A.B.B.C.C.D.D.C C【解析】【解析】“結實率低，發育緩慢結實率低，發育緩慢“莖稈粗壯，果實種子大，莖稈粗壯，果實種子大，營養物質含量高是多倍體植株的特點。營養物質含量高是多倍體植株的特點。Content1.1.人工處置誘發基因突變頻率能提高基因的人工處置誘發基因突變頻率能提高基因的 ，但基因突，但基因突變頻率依然不高。變頻率依然不高。2.2.太空育種的原理是太空育種的原理是 。2.“2.“嫦娥一號勝利奔月，嫦娥一號勝利奔月，“神五、神五、“神六勝利前往，這

16、些航天技神六勝利前往，這些航天技 術的開展為我國的生物育種發明了更多更好的時機。以下有關航天育術的開展為我國的生物育種發明了更多更好的時機。以下有關航天育 種的說法，不正確的選項是種的說法，不正確的選項是 ( )( ) A. A.航天育種可縮短育種周期航天育種可縮短育種周期 B. B.種子在宇宙輻射、微重力及弱地磁場等要素的誘導下發生基因突變種子在宇宙輻射、微重力及弱地磁場等要素的誘導下發生基因突變 C. C.航天育種技術作為航天技術與農業育種技術相結合的一項創新性研航天育種技術作為航天技術與農業育種技術相結合的一項創新性研 究成果，是快速培育農作物優良新種類的重要途徑之一究成果，是快速培育農

17、作物優良新種類的重要途徑之一 D.“ D.“太空種子都能培育出高產、優質、高效的新種類太空種子都能培育出高產、優質、高效的新種類基因突變基因突變突變頻率突變頻率D DContent雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種多倍體育種多倍體育種單倍體育種單倍體育種方法方法雜交雜交射線、激光、射線、激光、化學藥品處理、化學藥品處理、生物處理生物處理秋水仙素處秋水仙素處理萌發的種理萌發的種子或幼苗子或幼苗花藥離體培花藥離體培養后再加倍養后再加倍原理原理基因重組基因重組基因突變基因突變染色體變異染色體變異染色體變異染色體變異優點優點操作簡單，操作簡單，目的性強目的性強提高變異頻率，提高變異頻率，大幅度改良某大幅度改良某些性狀，后代些性狀，后代變異性狀可較變異性狀可較快穩定快穩定器官大、營器官大、營養物質含量養物質含量高高縮短育種年縮短育種年限限缺點缺點育種年限長育種年限長處理材料較多，處理材料較多，突變后有利個突變后有利個體少體少發育延遲，發育延遲，結實率較低，結實率較低，在