我曾梦见试验田的超级水稻长得比高粱高，稻穗比扫帚还长，谷粒我曾梦见试验田的超级水稻长得比高粱高，稻穗比扫帚还长，谷粒有花生那么大。沉甸甸下垂的千万个穗子，好似气势磅礴的大瀑布。有花生那么大。沉甸甸下垂的千万个穗子，好似气势磅礴的大瀑布。我就在它下面乘凉。我就在它下面乘凉。但愿梦想成真，让天下人都有饱饭吃。但愿梦想成真，让天下人都有饱饭吃。袁隆平袁隆平不可不可遗传变异由异由环境改境改变引起引起可可遗传变异由异由遗传物物质改改变引起引起基因突变基因重组染色体变异-单倍体育种和倍体育种和单倍体育种倍体育种回忆回忆“变异相关知识变异相关知识 。 人类遗传病人类遗传病单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病常遗传病变异变异可遗传变异可遗传变异-诱变育种诱变育种-杂交育种杂交育种第第1 1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种第第6 6章章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程玉米起源于美洲大陆，玉米起源于美洲大陆，1515世纪传入欧洲，世纪传入欧洲，1616世纪经世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的葡萄牙传入中国，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，这样就选育出了具饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。有优良性状的玉米品种。 选择选择育种育种在生在生产实产实践中，人践中，人们们挑挑选选品品质质好的个体好的个体来来传传种。种。这样这样利用生物利用生物变变异，通异，通过长过长期期选择选择，汰劣留良，就能培育出新品种。，汰劣留良，就能培育出新品种。例如：例如：产产蛋多的家禽。蛋多的家禽。这这种育种方式是种育种方式是选择选择育种。育种。选择育种的优缺点是：选择育种的优缺点是：优点：技术简单、容易操作优点：技术简单、容易操作缺点：选择范围有限，育种周期长缺点：选择范围有限，育种周期长古印第安人培育玉米的方法称为选择育种。自主探究自主探究现现有有纯纯合的高合的高秆秆抗抗锈锈病的小麦病的小麦 DDTTDDTT 和和矮矮秆秆不抗不抗锈锈病的小麦病的小麦 ddttddtt 。如果你是。如果你是育种工作者，你育种工作者，你应该应该怎怎样样操作才能得操作才能得到矮到矮秆秆抗病的抗病的优优良品种良品种 ddTTddTT ？自主探究自主探究 参考方案参考方案 高抗高抗 矮不抗矮不抗F F1 1 高抗高抗DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗矮不抗矮不抗ddTTddTt杂交杂交自自交交选优选优自交自交F F3 3选优选优思考：假设从播种到思考：假设从播种到收获种子要一年，那收获种子要一年，那么培育出一个能稳定么培育出一个能稳定遗传的植物品种至少遗传的植物品种至少要几年？要几年？5-8年年F F2 2一、一、杂杂交育种交育种1 1 1 1、定义、定义、定义、定义杂交育种是将两个或两个以上的优良性状杂交育种是将两个或两个以上的优良性状通过通过交配集中交配集中在一起，在经过选择和培育，在一起，在经过选择和培育，获得新品种的方法。获得新品种的方法。2 2 2 2、原理、原理、原理、原理基因重基因重组组3 3 3 3、方法、方法、方法、方法杂交杂交自交自交选优选优 自交自交例如：高产、矮秆水稻的培育例如：高产、矮秆水稻的培育4 4 4 4、实例、实例、实例、实例一、一、杂杂交育种交育种5 5 5 5、优点、优点、优点、优点通过杂交使位于不同个体上的优良性状集通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上。中于一个个体上。6 6 6 6、缺点、缺点、缺点、缺点1.只能利用已有的基因重组，不能创造新的基只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。因。2.育种所需时间较长一般需育种所需时间较长一般需58年年杂交水稻之父：袁杂交水稻之父：袁隆平隆平,从从1976年到年到2006年，累计增产年，累计增产粮食粮食5200多亿公斤，多亿公斤，平均每年解决平均每年解决600万万人的粮食问题。人的粮食问题。7 7 7 7、杂交育种的应用、杂交育种的应用、杂交育种的应用、杂交育种的应用试一试：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和短毛折和短毛折和短毛折和短毛折耳猫耳猫耳猫耳猫bbeebbeebbeebbee，你能否培育出能稳定遗传的，你能否培育出能稳定遗传的，你能否培育出能稳定遗传的，你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫长毛折耳猫长毛折耳猫长毛折耳猫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？写出育种方案图解杂杂交育种交育种长毛折耳猫毛折耳猫（BBee） 短毛折耳猫短毛折耳猫（bbee）长毛立耳猫毛立耳猫（BBEE）杂交杂交 F F1 1间雌雄交配间雌雄交配 选优选优 测交测交中中国国黄黄牛牛荷荷斯斯坦坦牛牛中国荷斯坦牛：中国荷斯坦牛：中国荷斯坦牛：中国荷斯坦牛： 荷斯坦荷斯坦荷斯坦荷斯坦弗里弗里弗里弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐生牛与我国黄牛杂交选育后逐生牛与我国黄牛杂交选育后逐生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。渐形成的优良种。渐形成的优良种。渐形成的优良种。 泌乳期可泌乳期可泌乳期可泌乳期可达达达达305305305305天，年产乳量可达天，年产乳量可达天，年产乳量可达天，年产乳量可达6300kg6300kg6300kg6300kg以上，产奶量为世界奶牛之冠以上，产奶量为世界奶牛之冠以上，产奶量为世界奶牛之冠以上，产奶量为世界奶牛之冠 。5 5 5 5、杂交育种的应用、杂交育种的应用、杂交育种的应用、杂交育种的应用杂交育种只能把现有的性状重新组合，却不能产生新的性状。如果我们所需要的性状当前不存在呢，怎样做才能产生更多可供选择的新基因、新性状呢？空间生命科学：高真空(108pa)微重力(104g)强辐射“神舟”五号搭载育成的巨型南瓜重达重达4646公斤公斤的太空南的太空南瓜瓜视视野拓展野拓展卫星将星将农作物种子作物种子带到到200200400400千米千米的太空中，利用太空中的的太空中，利用太空中的空空间宇宙射宇宙射线、微重力微重力、高真空高真空、交交变磁磁场等各等各种特殊因素种特殊因素对种子和微生物种子和微生物进行行处理，理，使种子使种子产生地面得不到的生地面得不到的变异，最异，最终培育出高培育出高产优质新品种。新品种。太空青茄大过小孩头甘肃种植的太空育种的蔬菜三、三、诱变诱变育种育种1 1 1 1、定义、定义、定义、定义利用物理因素或化学因素来处理生物，使利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。生物发生基因突变。2 2 2 2、原理、原理、原理、原理基因突基因突变变3 3 3 3、优点、优点、优点、优点提高基因突变频率，加快育种提高基因突变频率，加快育种进程进程有利个体少，须大量处理供试材有利个体少，须大量处理供试材料料 ，工作量大，工作量大 。4 4 4 4、缺点、缺点、缺点、缺点长相奇特的南瓜长相奇特的南瓜 “黑农五号大黑农五号大黑农五号大黑农五号大豆豆豆豆黑龙江农科院用辐黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培射方法处理大豆，培育成育成“黑农五号大黑农五号大豆品种，含油量比原豆品种，含油量比原来的品种提高了来的品种提高了2.5%，大豆产量提高了，大豆产量提高了16%。5 5 5 5、应用、应用、应用、应用青霉菌高产菌株的选青霉菌高产菌株的选青霉菌高产菌株的选青霉菌高产菌株的选育育育育19431943年从自然界别离出年从自然界别离出来的青霉菌只能产生青来的青霉菌只能产生青霉素霉素2020单位单位/mL/mL。后来人。后来人们对青霉菌屡次进行们对青霉菌屡次进行X X射射线、紫外线照射以及综线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已到达素的产量已到达50000500006000060000单位单位/mL/mL。5 5 5 5、应用、应用、应用、应用五、四种育种方法的比五、四种育种方法的比较较类类型型杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育单倍体育种种多倍体育多倍体育种种育种原理育种原理育种方法育种方法优优点点应用实例应用实例基因突变基因突变染色体组成染色体组成倍增加染倍增加染色体变异色体变异基因重基因重组组染色体组成染色体组成倍减少染倍减少染色体变异色体变异杂交杂交自交自交选优选优自交自交至纯种至纯种物理或化学物理或化学的方法处理的方法处理生物生物花药离体培养花药离体培养染色体数目加染色体数目加倍倍使不同亲本使不同亲本的优良性状的优良性状集中于同一集中于同一个体上个体上提高变异频提高变异频率加速育种率加速育种进程进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高营养含量高培育矮抗小麦培育矮抗小麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株培育矮抗小麦培育矮抗小麦三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗1用用和和培育出培育出所采用的方法所采用的方法I和和II分别称为分别称为_和和_，其培育出，其培育出所依据的原理是所依据的原理是_。2由由培育出培育出的常用方法的常用方法III是是_，；由；由培育成培育成的方法的方法V称称_其优点是其优点是_。3由由培育出培育出的常用方法的常用方法IV是是_,其形成的其形成的称称_。4由由培育出培育出的方法的方法VI是是_。以下图表示以某种农作物以下图表示以某种农作物1和和2两个品种为根底，两个品种为根底，培育出培育出4、5、6、7四个品种的过程。根据四个品种的过程。根据以下图，答复以下问题：以下图，答复以下问题：杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养单倍体育种单倍体育种多倍体多倍体缩短育种年限缩短育种年限秋水仙素处理萌发的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗人工诱变育种人工诱变育种 例例 2： 现现 有有 3个个 番番 茄茄 品品 种种 ， A品品 种种 的的 基基 因因 型型 为为AABBdd，B品品种种的的基基因因型型为为AAbbDD，C品品种种的的基基因因型型为为aaBBDD。3对对等等位位基基因因分分别别位位于于3对对同同源源染染色色体体上上，并并且且分分别别控控制制叶叶形形、花花色色和和果果形形3对对性性状状。请答复：请答复：1如如何何运运用用杂杂交交育育种种方方法法利利用用以以上上3个个品品种种获获得得基基因因型型为为aabbdd的的植植株株？用用文文字字简简要要描描述述获获得得过过程程即即可可1A和和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成的种子，该种子可长成aabbdd植株植株2如如果果从从播播种种到到获获得得种种子子需需要要一一年年，获获得得基基因因型型为为aabbdd的植株最少需要多少年？的植株最少需要多少年？4年年 现有某二倍体作物，将其种子带到太空中，返回地球后种植，得到高产A、品质差b和低产a、品质好B的两个品种(纯种，现方案在较短时间内得到种子粒大、高产且品质好的品种，你应怎样做？高产品质差高产品质差的个体的个体低产品质好低产品质好的个体的个体高产品高产品质好的质好的个体个体单倍体单倍体育种育种高产品质好高产品质好纯种纯种粒大高产品粒大高产品质好个体质好个体多倍多倍体育体育种种谢谢大家！大家！