1、第六章第六章 從雜交育種到基因工程從雜交育種到基因工程6.1 雜交育種和基因突變雜交育種和基因突變高稈（高稈（D D）對矮稈（）對矮稈（d d）為顯）為顯性，抗銹病（性，抗銹病（T T）對不抗銹病（）對不抗銹病（t t）為）為顯性，現有純合的高稈抗銹病的水稻顯性，現有純合的高稈抗銹病的水稻（DDTTDDTT）和矮稈不抗銹病的水稻）和矮稈不抗銹病的水稻（ddttddtt），怎樣才能得到矮稈抗病的），怎樣才能得到矮稈抗病的優良品種？用遺傳圖解表示出來。優良品種？用遺傳圖解表示出來。探究一：探究一：探究二：動物的雜交育種方法探究二：動物的雜交育種方法 假設現有長毛立耳貓假設現有長毛立耳貓（BBEEB

2、BEE）和短毛折耳貓和短毛折耳貓（bbeebbee），你能否，你能否培育出能穩定遺傳的長毛折耳貓培育出能穩定遺傳的長毛折耳貓（BBeeBBee）？寫出育種方案（圖解）？寫出育種方案（圖解）長毛折耳貓長毛折耳貓短毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓長毛立耳貓長毛立耳長毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee長折長折 雜交雜交F1間間交配交配長折長折 短折短折長毛立耳長毛立耳BbEeF3長毛立耳長毛立耳BbEe長立長立 長折長折 短立短立 短折短折B_eeB_E_bbE_bbee選優選優bbee長折長折 短折短折B_eebbee長折長折 短折短折B_eeBb選優選優測交測交雜交育種雜交育種原理：原理： 基

3、因重組基因重組方法：方法： 優點：優點：使位于不同個體上的多個優良性狀集中于一個使位于不同個體上的多個優良性狀集中于一個個體上，個體上，再經過選擇和培育，獲得新品種的方再經過選擇和培育，獲得新品種的方法法,（產生新的基因型產生新的基因型）。缺點：缺點：育種所需時間較長育種所需時間較長，只能進行本物種或親緣關系較近，只能進行本物種或親緣關系較近的物種雜交的物種雜交, ,雜交后代易出現性狀分離，雜交后代易出現性狀分離，不能克服遠緣不能克服遠緣雜交不親合的障礙。雜交不親合的障礙。應用：應用：用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥矮稈抗病小麥

4、雜交雜交自交自交選優選優 自交自交 雜交育種不能創造新的基雜交育種不能創造新的基因，并且所需時間要長，那有因，并且所需時間要長，那有沒有能出現意想不到的結果，沒有能出現意想不到的結果，并且需要時間相對要短的育種并且需要時間相對要短的育種方法呢？方法呢？ 怎樣獲得控制新性狀的新的基因？怎樣獲得控制新性狀的新的基因？基因突變基因突變 資料：資料：航天技術的發展，使人類利用太空資源航天技術的發展，使人類利用太空資源的愿望變成了現實。自的愿望變成了現實。自19871987年以來，中國利用自年以來，中國利用自己研制的返回式衛星和神舟號飛船進行了己研制的返回式衛星和神舟號飛船進行了1111次航次航天育種搭

5、載試驗，試驗品種達天育種搭載試驗，試驗品種達12001200多種多種。航天誘變育種是利用航天誘變育種是利用太空的物理環境太空的物理環境作為誘作為誘變因子，太空環境條件很復雜，與地球表面主要變因子，太空環境條件很復雜，與地球表面主要差異是差異是微重力（微重力（10103 3克克10106 6克）、宇宙射線、克）、宇宙射線、重粒子、變化磁場和高真空重粒子、變化磁場和高真空等，這些等，這些物理條件的物理條件的綜合作用綜合作用使生物產生基因突變。使生物產生基因突變。 據統計，航天育種變異率達據統計，航天育種變異率達4 4以上以上，株高株高變異為變異為40cm40cm30cm30cm，果重變異達，果重變

6、異達7070100100（蔬菜），生育期變異為（蔬菜），生育期變異為3 3天天1010天。天。1 1 、太空蓮太空蓮3 3號中有沒有產生新基因？號中有沒有產生新基因？ 2 2、誘發基因突變的條件有哪些？、誘發基因突變的條件有哪些？ 3 3、誘變育種有哪些優點？、誘變育種有哪些優點？ 4 4、有哪些因素可以誘導生物產生基因突變？、有哪些因素可以誘導生物產生基因突變？ 1994年江西廣昌白蓮研究所搭載白蓮年江西廣昌白蓮研究所搭載白蓮 種子種子 442粒，培育粒，培育出太空蓮出太空蓮3號等新品號等新品 種，畝產達種，畝產達120千克，比原品種提高千克，比原品種提高88，平均粒重平均粒重22克，最大為

7、克，最大為33克（原品種平均粒重克（原品種平均粒重 為為1.1克），超過出口蓮子標準克），超過出口蓮子標準。有有微重力、宇宙射線、重粒子、變化磁微重力、宇宙射線、重粒子、變化磁場和高真空。場和高真空。可以提高突變率，或大幅度地改良某可以提高突變率，或大幅度地改良某些品種。些品種。物理因素、化學因素和生物因素。物理因素、化學因素和生物因素。誘變育種：誘變育種：原理原理? ? 基因突變基因突變 方法方法? ? 物理方法物理方法( (紫外線、紫外線、射線、失射線、失重等重等) )或化學方法或化學方法( (亞硝酸、硫亞硝酸、硫酸二乙酯等酸二乙酯等) )處理植株，再選擇處理植株，再選擇符合要求的變異類型

8、符合要求的變異類型 青霉素的選育。青霉素的選育。19431943年從自然界分離出來的青霉年從自然界分離出來的青霉菌只能產生青霉素菌只能產生青霉素2020單位單位/mL/mL。后來人們對青霉菌。后來人們對青霉菌多次進行多次進行X X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產菌株，目前青霉素的產量已達到成了青霉素高產菌株，目前青霉素的產量已達到50000500006000060000單位單位/mL/mL。中間為青霉菌，周圍是細菌。中間為青霉菌，周圍是細菌。原因：基因突原因：基因突變是隨機不定變是隨機不定向的。向的。 誘變育種誘變育種:局限性：局限性： 誘變育

9、種的誘變育種的方向方向難以掌握難以掌握，誘變體，誘變體難以集中多個理想性狀難以集中多個理想性狀。克服方法克服方法 : 要想克服這些局限性，可以要想克服這些局限性，可以擴大誘變后代擴大誘變后代的群體的群體，增加選擇的機會。，增加選擇的機會。優點：優點： 能提高突變率，能提高突變率，產生新基因產生新基因；在較；在較短短時間時間內獲得更多的優良變異類型。內獲得更多的優良變異類型。有利變異性狀少.基因重組基因重組基因突變基因突變雜交雜交 自交自交 選種選種 自交自交輻射誘變，激光誘變，輻射誘變，激光誘變，空間技術育種空間技術育種將不同個體的優良性狀，將不同個體的優良性狀，集于一個個體上集于一個個體上提

10、高育種頻率，加速育提高育種頻率，加速育種過程，或大幅度改良種過程，或大幅度改良某些品種某些品種時間長，需及時發現優良時間長，需及時發現優良品種品種有利變異少，需大量有利變異少，需大量處理實驗材料處理實驗材料依據依據原理原理常用常用方法方法優點優點缺點缺點應用應用實例實例雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種課堂小結課堂小結雜交水稻、黑白花奶雜交水稻、黑白花奶牛牛黑農五號大豆、黑農五號大豆、高產青霉素菌株高產青霉素菌株例題例題2 ：下圖是用某種作物的兩個品種：下圖是用某種作物的兩個品種和和分別培育出分別培育出、品種的示意圖，試分析回答：品種的示意圖，試分析回答： AABB E Ab - D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用）用和和培育培育所采用的所采用的D和和F步驟分別是步驟分別是 和和 。其。其應用的遺傳學原理是應用的遺傳學原理是 。（2）用）用培育培育所采用的所采用的E和和H步驟分別是步驟分別是 和和 。其應用的遺傳學原理是