第六章 从杂交育种到基因工程

九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”，九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”，撰文说到下世纪３０年代，中国人口将达到１６亿，到撰文说到下世纪３０年代，中国人口将达到１６亿，到时谁来养活中国，谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺时谁来养活中国，谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机？和动荡危机？

袁隆平向世界宣布：“中国完全能解决自己的吃饭问题，中国还能帮助世界人民解决吃饭问题”。

第一节 杂交育种与诱变育种

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 ），如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ ddTT ）？用遗传图谱表示出来 .

想一想：植物杂交育种的方法

以下是杂交的育种参考方案：以下是杂交的育种参考方案：　Ｐ 高抗 　 矮不抗　Ｐ 高抗 　 矮不抗

ＦＦ１ 　１ 　 高抗 高抗

ＦＦ２２

DDTT ddtt

DdTt

ddTt

高抗 高不抗 矮抗 矮不抗

ddTT矮抗

ddTT

ddTt矮抗

ddTTF3 矮抗 矮抗 矮不抗ddTT 或 ddTt

杂交

自交

选优

自交

选优

试一试：动物的杂交育种方法

　 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）

长毛折耳猫

短毛折耳猫

长毛立耳猫

长毛立耳 短毛折耳BBEE bbee

长毛立耳 BbEe 长毛立耳 BbEe

长立 长折 短立 短折 BbeeBBee

BBeeBbee bbee

bbee长折 短折

长折 长折 短折

杂交

F1 间交配

选优

测交

　Ｐ　Ｐ

ＦＦ１ １

ＦＦ２２

F3

长折 短折

11 、动物杂交育种中理想个体的获得不用通过、动物杂交育种中理想个体的获得不用通过逐代自交，可改为测交。逐代自交，可改为测交。2 、比植物杂交育种所需年限短。

注意

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。

二、依据原理： 基因重组

三、常用方法：

四、优点：将不同个体的优良性状集中到一个个体上

五、缺点：育种时间长

杂交育种

结合上述几个实例，小结如下：

杂交 自交 选种 自交

中国黄牛 荷斯坦—弗里生牛

×

中国荷斯坦牛是将国外的荷斯坦—弗里生牛引种后，与我国黄牛进行杂交和选育，逐渐形成的优良品种。这种牛的泌乳期可达 305d ，年产乳量可达 6300kg 以上。

太空船把 2000 颗南瓜种子带上了太空，这些种子在宇宙里经过了综合射线的作用，回到地面后，经培育只有很少一部分能够发育成我们需要的优良性状，而大部分种子没有发育或并不是我们希望得到的优良性状。科研人员经过 3个月的种植，长出 150 公斤各种颜色的大南瓜。

一、概念： 利用物理因素（如ⅹ射线、γ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，使生物发生基因突变。

二、依据原理：基因突变三、常用方法：辐射诱变、激光诱变、作物空间技术

育种四、优点：可以提高突变率，加速育种过程，大幅度

地改良某些品种 ,产生前所未有的性状。五、缺点：有利变异少，须大量处理实验材料

诱变育种

六、应用：太空作物的培育 、青霉菌的选育等。

太空南瓜太空南瓜

太空黄瓜太空黄瓜

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。

诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。

要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。

练习 : 请写出下面各项培育方法：（ 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 。

（ 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 。

（ 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。（ 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 。

（ 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。

（ 6）用秋水仙素或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 。

单倍体育种

诱变育种

多倍体育种

诱变育种

杂交育种

诱变育种

杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种原理常用方法

优点

缺点

基因重组 基因突变 染色体变异（成倍减少）

染色体变异（成倍增加）

杂交 用物理或化学方法处理生物

花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理→纯种

秋水仙素处理

使位于不同个体的优良性状集中于一个个

体上

提高变异频率加速育种进程

有利变异少，需大量处理供试材料

明显缩短育种年限，育种时间较短。

技术复杂，需与杂交育种配合

各种器官大、营养成分高、抗性强

与杂交育种配合；获得的新品种发育延迟

育种时间最长