第6章 杂交育种和诱变育种
第六章 杂交育种与诱变育种
人类早期生物育种的实例
原
鸡
家
鸡
野
猪
家
猪
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，可能是几十年、几百年或更久
可选择的范围有限，只能在自然变异基础上选择
2000年国家最高科学技术奖
2004年十大感动中国人物之一
基因突变
染色体变异
基因重组
可遗传变异有哪些
杂交育种
试一试：植物杂交育种的方法
已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，矮秆能抗倒伏，抗锈病（T）对易染锈病（t）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种,请设计育种方案，最终培育出既抗倒伏又抗病的能稳定遗传的新品种（用遗传图解和必要的文字说明表示）
以下是杂交的育种参考方案：
Ｐ 高抗 　 矮不抗
Ｆ１ 　 高抗
Ｆ２
DDTT
ddtt
DdTt
ddTt
高抗 高不抗 矮抗 矮不抗D_T_ D_tt ddtt
ddTT
矮抗 矮不抗
ddTt
ddTT
杂交
F3
思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？
第一年
杂交育种与杂种优势的区别
通过有性生殖，使不同的优良性状组合到后
代的一个个体中，从而选育出优良品种的方法。
指基因型不同的个体杂交产生的杂交一代，
在适应能力等方面优于两个亲本的现象。
杂交育种
杂种优势
不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点
①培育杂合子品种——杂种优势的利用
在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。
a．基本步骤：选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1。
b．特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种一年。
不同育种目的杂交育种的基本步骤及特点
②培育纯合子品种
a．培育隐性纯合子品种的基本步骤:
选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体种植推广。
b．培育双显纯合子或一隐一显纯合子品种的基本步骤:
选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体自交→F3→……→选出稳定遗传的个体推广种植。
c．特点：操作简单，但需要的时间较长。
随堂过关检测
两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是 （ ）
A.人工诱变育种 B.细胞工程育种
C.单倍体育种 D.杂交育种
D
试一试：动物的杂交育种方法
长立 长折 短立 短折
Bbee
BBee
BBee
Bbee
bbee
bbee
长折
短折
长折
长折
短折
Ｐ
Ｆ１
Ｆ２
F3
长折
短折
思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种至少要几代？
杂交
长立 长折 短立 短折
Bbee
BBee
BBee
Bbee
bbee
bbee
长折
短折
长折
长折
短折
Ｐ
Ｆ１
Ｆ２
F3
长折
短折
杂交
！
注意
动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交。
应用
(1)在农业生产中：
改良作物品质，提高
农作物单位面积产量
杂交水稻：从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决600万人的粮食问题。
ⅹ
中国荷斯坦牛是荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达30天，年产乳量可达6300kg以上。
中国荷斯坦牛
（2）在家畜、家禽育种中的应用
缺点
优点
依据原理
概 念
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。
基因重组
将不同个体的优良性状集中到一个个体上
育种时间长
如果要培育出新的基因和新的
性状，应该怎样做？
诱变育种
重达300斤的太空南瓜
二、诱变育种
基因突变
2.什么因素会诱发基因突变？
物理因素有：
化学因素有：
紫外线、X射线、激光等
亚硝酸、硫酸二乙酯等
1.原理：
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。
3.概念
“黑农五号”大豆
黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5%，大豆产量提高了16%。
4.应用
青霉菌高产菌株的选育
1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到5万～6万单位/mL。
与“神六”飞船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎须”
视野拓展

优点：提高基因突变频率，产生新基因；能大幅度的改良生物的某些性状。
不足：具有不定向性，难以控制突变方向；有利个体少，需大量处理实验材料 。
思考与讨论
随 堂 检 测
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，其原因是诱变育种(　　)
A．提高了后代的出苗率
B．提高了后代的遗传稳定性
C．产生的突变大多是有利的
D．能提高突变率以供育种选择
D
出苗率的大小是由种子胚的活性决定的
因突变具有低频性
和多方向性等特点
2009年春节联欢晚会上，航天英雄们手捧经过太空育种的太空花，给全国人民拜年。下列相关叙述正确的是 ( )
A.培育太空花依据的基本原理是基因重组
B.太空育种一定会出现人类需要的新品种
C.太空花的性状是可以遗传的
D.可以从太空花的紫色花瓣中提取紫色蛋白用
作染料
C
随堂过关检测
阶 段 小 结：
选择育种
杂交育种
诱变育种
特点：在自然产生的变异中选择
局限：不能把位于两个品种的优良性状集 于一身
主要优点：有目的的把位于两个品种的优
良性状集于一身
局限：不能产生新的基因
主要优点：能产生新基因
局限：该方法具有一定的盲目性
均不能实行种间的基因交流