第六章 从杂交育种到基因工程
人类对生物变异的遐想
生物技术让我们拥有了“上帝之手”，对生物的改造不再是人类的禁区，相信终有一日世界上的许多品种将由人类创造。
第一节 杂交育种与诱变育种
人类早期生物育种的实例
野
猪
家
猪
原
鸡
家
鸡
一、选择育种
从现有的种质资源群体中，选出优良的自然变异个体，使其繁殖后代。这样利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，就能培育出新品种。这种育种方式是选择育种。
育种特点：
选择育种周期长
可选择的范围有限，只能在自然变异基础上选择
现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt）。
考考你
如果你是育种工作者，你应该怎样操作才能得到稳定遗传的矮秆抗病良种？
参考方案
杂交
自交
选优
自交
选优
……
思考：假如从播种到收获种子要一年，那么培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？
杂交育种需要几年时间完成？
杂交后代的选择采用个体选择法时，选择一般从子二代开始，因子二代变异范围最大，可望从中选出合意的变异体。到子三代已基本可以判断有无育成品种的希望，到子五代时，大多数性状和家系已相当稳定，定品种可在此进行。
采用群体选择法时，一般子五代之前不进行个体选择，只进行群体选择并混养。在子五代至子八代开始进行个体选配，建立家系和确定品种。
7－8年
一、杂交育种
1、定义
杂交育种是将两个或两个以上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。
2、原理
基因重组（基因自由组合）
3、方法
杂交→自交→选优 → 自交（测交）……
例如：高产、矮秆水稻的培育
4、实例
● 袁隆平（杂交水稻专家）
2000年国家最高科学技术奖
2004年十大感动中国人物之
动物的杂交育种
中国荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。
试一试：
动物的杂交育种方法
长毛立耳 短毛折耳
BBEE
bbee
长立 长折 短立 短折
杂交
F1间交配
选优
Ｐ
Ｆ１
Ｆ２
1、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
大显身手
杂交育种有明显的优点
将不同个体上的优良性状集中于一个个体上。
缺点？
1. 杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。
？
2.杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦，过程繁琐。 （一般需7－8年）
案例1 太空育种
上面是常规育种冬瓜，下面是经过太空育种的特大冬瓜其重量为104公斤，长度为125厘米
太空育种可在较短时间内育成高质量的新品种，较常规育种缩短年限2—3年（即需要4-5年）。
太空黄瓜
浙江农科院的60Coγ射线种植房
案例2
资料1：
大豆 黑农五号
产量提高了16％，含油量比原来提高2.5％。
资料2：
青霉菌 20单位/mL

60000单位/mL
案例2
X射线、紫外线照射
辐射处理
二、诱变育种
1、定义
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。
2、原理
基因突变
3、方法
诱变→筛选→诱变 → 筛选……
4、应用
青霉菌高产菌株的选育
“黑农五号”大豆
太空育种
诱变育种有明显的优点
诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。
诱变育种的局限性？
1.诱发突变的方向难以掌握。
2.突变体难以集中多个理想性状。
要想克服这些局限性，可以采取什么办法？
克服：可以扩大诱变后代的群体（大量处理实验材料），增加选择的机会。
思考与讨论
3、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种方法是
A.杂交育种 B.诱变育种
C.单倍体育种 D.多倍体育种

4、现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是：
A.提高了后代的出苗率
B.产生的突变全部是有利的
C.提高了后代的稳定性
D.能提高突变率以供育种选择
杂交
辐射、射线
化学药剂
秋水仙素
花药离 体培养
基因重组
基因突变
染色体变异
可以集中两 个亲体的优 良性状
育种年限缩短，改良某 些性状
果大，茎秆粗，营养物丰富
年限短，易稳定
时间长
有利不多， 需大量处理
发育迟 结实低
技术复杂
下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出 ④⑤⑥品种的示意图，试分析回答：
① AABB E Ab ------------④
D ③AaBb F AAbb----------⑤
②aabb G AAaaBBbb----⑥
（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是 和 。其应用的遗传学原理是 。
（2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是 和 。其应用的遗传学原理是 。
（3）用③培育⑥所采用的G步骤是
其遗传学原理是 。
H
杂交
自交
基因重组
花药离体培养
秋水仙素处理幼苗
染色体变异.
秋水仙素 处理幼苗
染色体变异（多倍体育种）
.
.
.
育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。
如果水稻的某迟熟（AA)品种,那么我们有什么好办法快速的得到早熟（aa） 品种？
灵活创新、实际应用
人工诱变 + 单倍体育种
早熟品种(aa)
花药离
体培养
迟熟品种
(AA)
杂合子
(Aa)
人工
诱变
幼苗 （A）
幼苗
（a）
秋水仙素处理
迟熟品种(AA)
秋水仙素处理