6.1杂交育种与诱变育种

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1、第六章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种前面我们学习了基因的分离规律和自由组合规律，生物变异的来源——基因突变、基因重组、染色体变异，这些知识能否应用于育种呢？自从人类种植作物和饲养动物以来，就从未停止过对品种的改良。玉米起源于美洲大陆，15世纪传入欧洲，16世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育

2、出了具有优良性状的玉米品种。选择育种印第安人的玉米舞选择育种缺点周期长可选择的范围有限优点：技术简单、容易操作一、杂交育种已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对易感锈病(t)为显性，两对性状独立遗传。现在有高秆抗锈病(DDTT)、高秆易感锈病(DDtt)、矮秆易感锈病(ddtt)的三个纯系品种，要求设计一个通过基因重组培育双优新品种(ddTT)的步骤。杂交育种杂交育种的概念：杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。(杂交自交选优)原理：基

3、因自由组合定律。优点：能集中位于不同品种中的优良性状。缺点：只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因。杂交进程缓慢，过程繁琐。1、农作物品质改良杂交育种的应用：2、动物养殖品种改良二、诱变育种利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。优点：提高变异的频率，加速育种进程。大幅度地改良某些性状。缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合。在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。1、用射线和其他诱变剂处理大豆，培育成

4、了“黑农五号”等新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可提高产量16%，含油量提高2.5％。诱变育种的应用诱变育种的应用2、利用返回式卫星搭载植物种子以来，已成功进行了10余次航天育种试验。种子在太空条件下发生基因突变，进行农作物遗传性状的改良。诱变育种——太空育种诱变育种医药工业应用的青霉素就是利用普通青霉菌，经过X射线的照射，产生的有利突变型。还有医学上应用的其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，经辐射处理的突变系，比原始品系抗菌素产量增长几十倍到几百倍，促进和提高了抗菌素的生产。1

5、、杂交育种所依据的原理是什么（）A.基因突变B.基因自由组合C.染色体交叉互换D.染色体变异2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的另一个结果是获得（）A.纯种B.杂种表现的优势C.基因突变D.染色体变异BB练习：三、多倍体育种在育种过程中，人们用秋水仙素处理种子或幼苗从而使细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，发育为多倍体植株，得到多倍体品种。优点：器官大，营养物质含量高。缺点：发育延迟，结实率低。三、多倍体育种秋水仙素处理萌发的幼苗时，可以诱导多倍体的产生，秋水仙素的作用是

6、。三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，因为成熟花粉具有的色氨酸酶系（促使合成生长素），通过授粉为其子房的发育提供。三倍体植株不能进行减数分裂的原因是由于卵原细胞3个染色体组（3N=33），减数分裂时同源染色体联会，从而不能正常产生卵细胞。由此可以获得的是倍体果实，但是没有种子的无籽西瓜。上述过程需要的时间周期为2年。第一年可以由专门的种子培育公司完成3N和2N的种子；农户直接购买配比好的3N和2N的种子，按照正常的栽培方法培育，当年就可以获得。抑制纺锤体的形成生长素紊乱三无籽西瓜四、单倍体育种采用花药离体

7、培养的方法获得单倍体植株，再人工诱导染色体加倍，获取自交不发生性状分离的稳定遗传的纯系品种。优点：缩短育种年限。缺点：但方法复杂，成活率较低。四、单倍体育种在野外发现抗锈病（显性基因D控制的）小麦植株，如何快速获取可以稳定遗传的抗锈病的种子呢？拓展：转基因育种将某些生物完整的优良基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在性状、营养品质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。例如将菜豆储藏蛋白基因转移到向日葵中，培育出高产、稳产、品质优良的“向日葵豆”，提

8、高了蛋白质的含量。把细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等的抗性基因转移到农作物中去，就会产生具有相应抗性的农作物新品种。拓展：转基因育种转基因育种的原理：人为基因重组变异原因：人工方法使目的基因整合到受体DNA分子中去实例：人体干扰素基因的转移、人体胰岛素基因的转移、转基因大豆、转基因牛等优点：人类实现对基因的定向转移，有利研究生物制药等缺点：可能带来生态灾难或战争狂人的“基因武器”。五、几种育种方法的比较类