杂交育种与诱变育种
高考生物：杂交育种与诱变育种
高考生物：杂交育种与诱变育种
一、杂交育种
1.概念：是将两个或多个种类的优秀性状经过交配集中一同，再经过选择和培育，取得新种类的方法。
2.原理：基因重组。
经过基因重组发生新的基因型，从而发生新的优秀性状。
3.优点：可以将两个或多个优秀性状集中在一同。
4.缺陷：不会发生新基因，且杂交后代会出现性状分别，育种进程缓慢，进程复杂。
二、诱变育种
1.概念：指应用物理或化学因历来处置生物，使生物发生基因突变，应用这些变异育成新种类的方法。
2.诱变原理：基因突变
3.诱变要素：(1)物理：X射线，紫外线，γ射线(2)化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。
4.优点：可以在较短时间内取得更多的优秀性状。
5.缺陷：由于基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定自觉性，所以应用理化要素出来生物提高突变率，且需求处置少量的生物资料，再停止选择培育。
三、四种育种方法的比拟
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
原理
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
方法
杂交
激光、射线或化学药品处置秋水仙素处置萌生种子或幼苗花药离体培育后加倍
优点
可集中优秀性状
时间短
器官大和营养物质含量高
延长育种年限
缺陷
育种年限长
自觉性及突变频率较低
植物中难以展开
成活率低，只适用
于植物
举例
高杆抗病与矮杆感病杂交取得矮杆抗病种类高产青霉菌株的育成
三倍体西瓜
抗病植株的育成。
第1节 杂交育种与诱变育种 (公开课)
同上述①→④育种方式比较，①→⑤→⑧育种方式的优 越性主要表现在明显缩短育种年限 ______________。
如图是植物育种方式的简要概括图，请据图回答：
基因突变 。 ⑨方法所运用的原理是________________ 秋水仙素(或低温) 处理萌发的种子或幼苗。 过程⑪常用__________________ 如图是植物育种方式的简要概括图，请据图回答：
第6章 从杂交育种到基因工程
第6章 从杂交育种到基因工程
歌曲：Tell Me Why
演唱者Declan Galbraith （迪克兰· 加尔布雷斯） 被英国媒体推崇为 「终生难得一见的歌唱奇才」
以歌声诘问人类 战争、饥饿、贫 穷，祈求人类和 平、友爱、富足。
P98
第1节 杂交育种与诱变育种
一、古代人类的育种方式－－选择育种
选优
Ｆ２ 高抗
矮抗 ddTT
自交
F3矮抗 ddTT
选优
点滴收获之 二、杂交育种 1、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（稳定遗传）的方法。P
99
2、原理： 基因重组 3、方法： 植 物 杂 交 自交 纯 种
(选优
自交) 若干次
4、优点： 使不同个体的优良性状集于一体 5、缺点： 育种时间长，过程复杂
1：原理： 基因突变
用于微生物育种：
2000年 5万～6万单位/mL
紫外线、X光等
P100
中间为青霉菌，周围是细菌。
1943年20单位/mL
航天育种－－－水稻
水稻 粒大
亩产最高达750kg 蛋白质含量增加 8%-20% 生长期平均缩短 10 天
杂交育种与诱变育种
杂交育种和诱变育种是现代农业中两种重要的育种方法，它们的原理和应用 有着独特的优势和挑战。让我们一起探索这两种育种技术的奥秘。
杂交育种的定义和原理
定义
杂交育种是通过在不同品种或种属间进行交配，利用杂种优势培育出更强大和优良的后代。
原理
通过结合两个有益基因的品种，杂交育种可以增强抗病性、提高产量和质量，并改进植物的各种特性。
诱变育种应用
通过诱发植物基因的突变，改良品种的耐逆性和抗病性。
未来育种发展方向和前景
1
基因编辑技术
利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术，精确
遗传信息研究
2
修改植物基因，提高育种效率和精准性。
深入研究植物基因组，解析遗传信息，
探索新的育种策略和解决方案。
3
可持续农业
针对气候变化和资源短缺等挑战，培育 具有抗逆性和高效利用资源的新品种。
诱变剂包括化学物质（如EMS）和物理辐射（如X射线），它们能够诱导基因的突变。使用适当的浓度和处理 时间是诱发育种成功的关键。
应用
诱变育种被广泛用于改良农作物、蔬菜和花卉的抗病性、耐逆性和产量，以及培育新的农业与园艺品种。
比较和分析杂交育种和诱变育种的优劣
1 杂交育种优势
快速培育出高产和高质量的品种，利用优势 互补提高植物性状。
应用
杂交育种广泛应用于农作物、蔬菜和花卉的改良，以及品种选育和疾病抗性的培育。
诱变育种的定义和原理
定义
诱变育种是通过人工诱发植物基因组的变异，创造新的遗传多样性，以改善植物的性状和性能。
原理
通过使用化学物质或物理因素（如辐射）引起植物基因的突变，诱变育种可以产生新的品种并改进现有品种。
杂交育种和诱变育种
三、多倍体育种
1、处理方法： 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
2、原理
抑制纺锤体的形成，这样就造 成染色体复制后不能分配到两个细 胞中，使染色体数目加倍，形成多 倍体。
3、优缺点
（1）优点：器官较大，
营养物质含量高。
（2）缺点：发育延迟，结实率 低。
4、实例：三倍体西瓜的形成
人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜 的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。 然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本， 进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。 把这些种子种下去，就会长出三倍体植株。由于三 倍体植株在减数分裂的过程中，染色体的联会发生 紊乱，因而不能形成正常的生殖细胞。当三倍体植 株开花时，需要授给普通西瓜（二倍体）成熟的花 粉，刺激子房发育而成为果实（西瓜）。因为胚珠 并不发育成为种子，所以这种西瓜叫做无子西瓜。 我国种植的无子西瓜不仅满足了国内市场的需求， 而且远销国外。
杂交育种与诱变育种
一、杂交育种 1、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。
2、杂交育种的原理
通过基因重组，把两个亲本的 优良性状组合在同一个后代中，从 而产生符合要求的新类型。
3、杂交育种的实例
我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛，是将 国外的荷斯坦-费里生牛引进后,在我国经过长 期驯化,与当地黄牛进行杂交和育种,逐渐形成 的优良种.
4、优缺点
（1）优点：方法简单，容易操作。
（2）缺点：不能创造新的基因，育 种进程缓慢，过程烦琐。
二、诱变育种 1、处理方法 利用物理因素（如x射线、y射 线、紫外线、激光等）或化学因素 （如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处 理生物。
杂交育种与诱变育种
杂交育种与诱变育种引言农作物的良种选育是提高农业生产力和保障粮食安全的重要手段。
杂交育种和诱变育种作为农作物改良的两种常用方法，在提高作物产量、品质和抗逆性方面都发挥了重要作用。
本文将重点探讨杂交育种和诱变育种的原理、应用以及存在的挑战。
一、杂交育种1. 杂交育种的原理杂交育种是通过将两个不同的亲本进行交配，获得拥有两个亲本优良性状的后代植株。
这是因为杂交组合可以充分利用杂种优势、亲子互补和杂种抗性等遗传效应，实现对目标性状的改良。
例如，在小麦育种中，通过将不同品种的小麦进行杂交，可以获得产量更高、抗病性更强的新品种。
2. 杂交育种的应用杂交育种广泛应用于农作物、蔬菜和果树等植物的改良中。
通过选育杂交种，可以快速提高产量、改良品质和增加抗逆性。
例如，在水稻育种中，通过选育高产种和优质种进行杂交，可以获得丰产优质的新品种。
杂交育种还可以应用于杂交玉米、杂交水果等高经济效益的品种选育。
3. 杂交育种的挑战杂交育种面临一些挑战，例如亲本选择、杂交体系建立和杂种纯度保持等问题。
亲本选择是杂交育种成功的关键，需要选择具有优良性状、亲缘关系远、且易于杂交的亲本。
杂交体系的建立和维护也是一个复杂的过程，需要对不同作物进行研究和优化。
此外，杂交后的杂种纯度保持是杂交育种中的另一个重要问题，需要制定合适的措施来避免杂种的进一步杂交或回交。
二、诱变育种1. 诱变育种的原理诱变育种是指通过物理、化学或生物手段诱导植物基因发生突变，从而获得新的遗传变异，并通过对突变体的筛选和选育，获得具有优良性状的新品种。
诱变育种可以通过破坏或产生特定的基因突变，改变植物的生长、发育和代谢过程，并获得新的品质性状。
例如，通过辐射或化学物质诱导水稻发生突变，可以获得抗性更强、产量更高的新品种。
2. 诱变育种的应用诱变育种广泛应用于农作物、花卉和观赏植物等领域。
通过诱变育种可以获得植物的新性状，例如增加产量、提高抗逆性以及改善品质。
在花卉育种中，通过诱变育种可以获得新的花色、花型和花香等特征，增加花卉的观赏价值。
6[2].1 杂交育种和诱变育种
![6[2].1 杂交育种和诱变育种](https://img.taocdn.com/s3/m/78a225fb4693daef5ef73d14.png)
试一试： 动物的杂交育种方法
短毛折耳猫 （BBEE）
长毛折耳猫 （BBee）
长毛立耳猫（bbee）
杂交 Ｐ F1间 交配 选优 测交
长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee
Ｆ１
Ｆ２ 长立
长毛立耳 长毛立耳 BbEe BbEe 长折 短立 Bbee BBee 长折 Bbee 长折 Bbee 短折
长折 BBee
杂交育种的优点是很明显的，但是在实际 操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可 能出现的各种类型，以及育种时间等方面， 分析比较杂交育种方法的不足。
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。杂交后代会出现 性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐。
有没有能出现意想不到的结果， 产生新基因的育种方法呢？
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，这样就选育出了具 有优良性状的玉米品种。
杂交育种 P F1
第 1 年 第 2 年 第 3 年
若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定 遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?
高杆抗病 DDTT
× 矮杆感病
↓
ddtt
F2 F3
高杆抗病 减数分裂 DdTt ↓× D_T_ D_tt ddT_ ddtt 配子 DT 矮抗 × 单倍体 DT
第 1 年
（3）希望得到的结果：矮秆抗锈病。 （3）希望得到的结果：早熟水稻。 （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：1/4。 （4）预计F2产生这种结果的（所需类型）的几率：3/16。 （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：极低或不出现。 （5）写出育种的简要过程（可用图解） 高抗ⅹ矮病 F1F1高抗 自交 F （高抗、矮抗、高病、矮病）。 用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理（或用太空飞船 高抗ⅹ矮病 高抗 2 搭载）水稻，使之产生基因突变。 F1花药离体培养 单倍体植株，再经秋水仙素处理，染色体 （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 加倍成为纯合的高抗、矮抗、高病、矮病植株。 （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 将F2矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离 （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 将处理的水稻种植下去，进行观察，选择矮秆抗倒伏的水稻， 为止。 并纯化。 挑选矮秆抗锈病的植株即可。
杂交育种和诱变育种
短折 bbee 短折
1、动物杂交育种中纯合子的获得不用通 过逐代自交，可改为测交。 2、比植物杂交育种所需年限短。
你能举出我国在杂交育种方面的成就?
ⅹ
中国黄牛 荷斯坦牛
中 国 荷 斯 坦 牛
拓展：杂种优势是指基因型不同的 亲本个体相互杂交产生的杂种第一 代，在生长势、生活力、繁殖力、 抗逆性、产量和品质等一种或多种 性状上优于两个亲本的现象。 举例：杂交水稻 杂种优势在F1代表现最明显，F2代 以后逐渐减弱
(一)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。
原理：基因重组
想一Байду номын сангаас：植物杂交育种的方法
小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）
对不抗锈病（t）为显性，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），如果你是 袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
第6章
从杂交育种到基因工程
第 1节
一、选择育种
(一)方法
杂交育种与诱变育种
利用生物的变异,通过长期选择,汰劣留良, 培育优良品种
(二)缺点
周期长,可选择的范围有限
二、杂交育种
从第二代挑选高产、抗病的个体，留种。下一年 播种，再从后代中挑选高产、抗病的个体，留种。 经过几代汰劣留良的选择过程，就可以得到优良 品种。
以下是杂交的育种参考方案： 杂交 Ｐ 自交 Ｆ１
思考：要培育出 高抗 矮不抗 一个能稳定遗传 ddtt DDTT 的植物品种至少 要几年？ 高抗 DdTt
高不抗 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt 矮抗 ddTt 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
杂交育种和诱变育种
萌发的种子、幼苗 AaBb 原理： 染色体数目变异 优点：
秋水仙素 染色体加倍、不分离
器官大，提高产量
和营养成分
多倍体 AAaaBBbb 缺点： 结实率低
单倍体育种 多倍体育种 原 染色体变异 染色体变异 基因突变 理 基因重组 （成倍减少） （成倍增加） 花药离体培 常 用物理或化 秋水仙素 养→单倍体 杂交 用 学方法处理 方 处理 →秋水仙素 生物 法 处理→纯种 使位于不同 提高变异频 明显缩短育 各种器官大、 优 个体的优良 种年限，育 营养成分高、 率 , 加速育 点 性状集中于 种时间较短。 抗性强 种进程 一个个体上 有利变异少 技术复杂， 与杂交育种配 缺 育种时间 需与杂交育 合；获得的新 需大量处理 点 最长 种配合 供试材料 品种发育延迟
试一试：动物的杂交育种方法
短毛折耳猫 假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短 毛折耳猫（bbee），你能否培育出 能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ 写出育种方案（图解）
长毛立耳猫
长毛折耳猫
杂交 Ｐ F1间 Ｆ １ 交配 选优 Ｆ２ 测交
长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee 长毛立耳 BbEe
长毛立耳 BbEe
杂交育种
诱变育种
练习：
请写出下面各项育种方法： （1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品 种的方法是 单倍体育种 。 （2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的 新菌种，所用方法是 诱变育种 。 多倍体育种 （3）用小麦和黑麦培育八倍体小黑麦的方法是 。 （4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后 返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新 品种，这种育种原理本质上属于 诱变育种 。 （5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小 杂交育种 麦品种,培育出抗倒伏、抗锈病的品种,所用方法 。 （6）用硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、 蛋白质含量高的品系，这种方法是 诱变育种 。
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必修二第六章第1节杂交育种与诱变育种（基础课）
一、学习目标：1、简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。
2、举例说出诱变育种在生产实践中的应用。
3、讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
二、学习内容：杂交育种与诱变育种
三、问题导学：
杂交育种（10分钟阅读教材本部分内容归纳提取知识点后，独立完成1、2题）1、要想把两个品种作物的优良性状结合在一起，育种上的有效方法是什么？
实例：现有高产、不抗病小麦品种与低产、抗病小麦品种，如何利用现有小麦品种，获得既高产又抗病的小麦品种。
①培育方法：
②原理：
③培育过程：
④优点：
⑤其他用途：
2、杂交育种的不足有哪些？
诱变育种（10分钟阅读教材本部分内容归纳提取知识点后，独立完成-6小题）3、什么是诱变育种？导致生物发生基因突变的物理因素与化学因素有哪些？
4、诱变育种的优点有哪些？
5、请举出诱变育种的应用实例。
6、诱变育种的局限性（缺点）有哪些？
7、小结：（5分钟时间回忆梳理知识，巩固知识）
四、达标训练：（10分钟回忆并梳理本课知识独立完成）
1.下列各项中，不属于诱变育种优点的是（）。
A.可以提高变异的频率
B.育种年限显著缩短
C.大幅度改良某些性状
D.需大量处理供试材料
2.单倍体育种和多倍体育种主要依据的遗传学原理是（）。
A.染色体变异
B.基因连锁互换
C.基因自由组合
D.基因突变
3.下列各项中，可能产生新基因的是（）。
A.用离体花药培养玉米植株
B.用低温处理诱导染色体加倍
C.通过杂交培养抗病小麦品种
D.用X射线处理链孢霉
4.可获得无子西瓜、青霉素高产菌株、矮秆抗病小麦的方法分别是（）。
①诱变育种②杂交育种③单倍体育种④多倍体育种
A.①②④
B.④①②
C.②①③
D.④①③
5.常规杂交育种依据的主要遗传学原理是（）。
A.染色体变异
B.基因重组
C.基因互换
D.基因突变
6.对生物进化意义最大的变异是（）。
A.基因突变
B.基因的连锁
C.染色体变异
D.基因重组
7.在下列叙述中，正确的是（）。
A.培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育原理
B.培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理
C.培育无子番茄是利用基因突变的原理
D.培育青霉素高产菌株是利用基因重组的原理
8.右图是表示农业生产上关于两对相对性状的两种不同
育种方法的过程示意图。
请根据图回答下面的问题。
（1）图中A→B→C→D所表示的育种方法是
育种，其显著的优点是。
（2）从F1到F4连续多代自交的目的是提高的
含量；从F2开始逐代进行人工选择是为了淘
汰，为什么这种选择必须从F2开始而
不能从F1开始？。
（3）图示的两种育种方法都是从亲本杂交开始，这样做
的目的是：。