第6章 优势杂交育种

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课程名称园艺植物育种学计划学时10

授课章节第六章优势杂交育种

教学目的和要求：

1.了解：杂种优势机理。

2.理解：配合力概念及计算方法、雄性不育性及自交不亲和性的遗传机理及生产应用。

3.掌握：杂种优势、配合力、自交系、雄性不育系及自交不亲和系的概念，自交系、雄性不育系、自交不亲和系的选育及繁殖方法。

教学基本内容：

第一节优势杂交育种的概念和应用概况

第二节杂种优势育种的一般程序

第三节杂交种子的生产

第四节雄性不育系的选育利用

第五节自交不亲和系选育利用

教学重点和难点：

重点：雄性不育系的选育利用；自交不亲和系的选育利用。

难点：杂种优势机理、配合力概念及计算方法、雄性不育性及自交不亲和性的遗传机制及应用。

授课方式、方法和手段：

1.多媒体结合板书。

2.注意提示学生常规杂交育种与优势杂交育种的差异。

3.优势育种中一般配合力和特殊配合力的计算通过洋葱自交系半轮配杂交例子讲解。

4.利用雄性不育系制种重点介绍核质互作雄性不育性。

作业与思考题：

1.名词：杂种优势、自交系、雄性不育性、自交不亲和性、A系、B系、C系、半轮配法、一般配合力、特殊配合力、胞质不育、核不育、质核互作不育、两用系、三系。

2.雄性不育的遗传类型。自交不亲和性的类型。

3.杂种优势育种与常规杂交育种的异同？

4.GMS和CMS系制种需设置哪几个区？

5.自交不亲和系制种需设置哪几个区？

6.杂种优势的表现有哪些特点？

7.计算杂种优势大小的方法有哪些？

8.怎样选育自交系？

9.设计试验，选育抗病丰产的番茄杂交一代种。

第六章优势杂交育种

优势杂交育种的概念和应用概况、优势杂交育种的一般程序、杂交种子的生产

第一节优势杂交育种的概念和应用概况

概念、杂种优势的遗传机制、杂种优势的度量方法、杂种优势利用概况、杂种优势的分类、杂种优势的表现特点、杂种优势的早期预测与固定

一、概念

杂种优势：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1植株在生活力、生长势、抗逆性和丰产性等方面超过双亲的现象。

自交衰退：异花授粉植物连续自交多代出现生理机能衰退，如植株生长势及抗性减弱，生活力下降，经济性状退化，产量降低的现象。

二、杂种优势的遗传机制

显性假说（dominance hypothesis）

观点：优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间这些显性效应的累积作用。

学习几个名词：

等位基因（allele）：位于一对同源染色体的相同位置上控制某一性状的不同形态的基因。等位基因控制相对性状的显隐性关系及遗传效应。

复等位基因：在一个群体内，同源染色体的某个相同座位上的等位基因超过2个以上时，就称作复等位基因。

近等基因系：除了某一两个基因外，其他基因都相同的两个遗传材料，通常是经过饱和回交形成的出了目标性状有差异，其他遗传背景完全相同的两个遗传材料（品系）。

显性效应（D, dominance effect）：等位基因间相互作用导致的个体间遗传效应差异。

超显性假说（overdominance hypothesis）：

观点：优势来源于等位基因间的互作，基因间无显、隐关系。

三、杂种优势的度量方法

（1）超中优势：指杂交种（F1）的产量或某一数量性状的平均值与双亲（P1或P2）同一性状之和平均值差数的比率。

F1—（P1+ P2）/2

H = ————————×100%

（P1 + P2）/2

（2）超亲优势：指杂交种（F1）的产量或某一数量性状的平均值与高值亲本（P h）同一性状平均值差数的比率。

F1 —P h

H = —————— X 100%

P h

（3）超标优势：指杂交种（F1）的产量或某一数量性状的平均值与当地推广品种（CK）同一性状的平均值差数的比率。也有称为竞争优势。

F1— CK

H = ———————— X100%

CK

（4）杂种优势指数：杂交种某一数量性状的平均值与双亲同一性状的平均值的比值，也用百分率表示。

F1

H = ———————— X100%

（P1 + P2）/2

（5）离中优势：又叫平均显性度。以双亲平均数之差的一半衡量F1优势的方法。

F1-（P1+P2)/2

H = ———————— X100%

（P1- P2）/2

四、杂种优势利用概况

G.H.Shull（1914）首次提出杂种优势术语；H.Pearson（1932）首次提出利用自交不亲和系配制甘蓝杂种一代；D.F.Jones（1943）利用细胞质雄性不育系生产洋葱杂种一代；日本：20~30年代就开展茄子、西瓜、黄瓜、番茄等作物杂种优势利用的研究。60年代中期，甘蓝、番茄、大白菜、茄子、黄瓜的一代杂种已占总栽培面积80％。目前，番茄、白菜、甘蓝、萝卜等几乎100％是杂交种。

美国：胡萝卜、洋葱、黄瓜杂种一代占85%；菠菜100%。

中国从50年代开始园艺植物杂种优势利用：甘蓝、白菜、番茄、茄子、辣椒、黄瓜、西瓜、甜瓜大面积生产；目前已经育成20种园艺作物400个杂交品种。

五、杂种优势的分类

①体质型，杂种的营养器官发育良好，如茎、叶生长发育旺盛，产量高；

②生殖型，杂种的生殖器官发育较强，如结实器官增大，结实性增强，种子和果实产量高；

③适应型，杂种具有较高的生活力、适应性和生长竞争能力。

六、杂种优势表现的特点

（一）复杂性

杂种优势的表现因组合不同、性状不同、环境条件不同而呈现复杂多样性。

从基因型看，自交系之间的杂种优势往往强于自由授粉品种间的杂种优势；不同自交系组合间的杂种优势，也有很大差异。从性状看也是不一致的，在一些综合性状上往往表现为较强的杂种优势，而在一些单一性状上个别组合的果重还存在负向优势。

例如齐齐哈尔蔬菜试验站（1977）在供试的20个番茄杂交组合中，有17个组合（占85%）都是由于果数增加而产生产量优势，而由于果数与果重双重作用促使F1增产者只有3个组合。

（二）杂种优势强弱与亲本性状的差异及纯度关系密切

一般来说，当亲本自然杂交亲和前提下，亲本间的亲缘关系、生态类型、地理距离及性状上差异大且性状具有互补性时，其F1优势往往较强。

如用穗长而粒行数较少的甜玉米自交系与穗粗而粒行较多的甜玉米自交系杂交得到的F1常能表现出大穗、多行、多粒优势。

（三）F2及以后世代杂种优势的衰退

F1群体间基因型的高度杂合及表现型的整齐一致性是构成强杂种优势的基本条件。而F2及以后世代的基因分离重组则破坏了这个基本条件。基因的分离也导致了表现型的不一致。

七、杂种优势的早期预测与固定

（一）预测

酵母培养法：如果两亲本浸提液促进酵母生长的效果优于单一亲本，则认为此组合具有杂种优势。（用此法预测玉米杂种优势，符合率达82.9%）线粒体互补法：认为如果两亲本线粒体混合物的呼吸率高于两亲本单独线粒体呼吸率，则可能有较强的杂交优势。（但近年来多数实验未发现明显相关）同工酶分析法：如果两亲本的同工酶谱不一样，则F1可能有较强优势。该方法快速、简便、重复性好，取样少，不伤植株。研究最多的是酯酶、过氧化物酶。

分子生物学方法（RFLP、RAPD）: 利用DNA分子标记研究表明，杂种优势与分子标记位点的杂合度相关显著，但是，相关程度随不同的资料得出的结果不一致。也有人用mRNA差异显示法试验认为，亲本和杂种一代基因表达差异明显。虽然用分子遗传学方法预测杂种优势目前尚有一定局限性，但为在分子水平上指示杂种优势形成的机制及其预测原理提供了有价值的途径。

（二）杂种优势的固定

无性繁殖法：取营养器官直接繁殖。如扦插、嫁接、组织培养等。这是固定杂种优势的最好办法。问题在于多数有性繁殖植物不容易实行无性繁殖，或是成本过高，甚至比每年制种所需的费用还大。多数作物在生产上一时还难以实现。

无融合生殖法：无融合生殖是由未经减数分裂的珠心、珠被的体细胞发育成的种子，实际上是无性繁殖的一种特殊形式。柑橘类、葱属、苹果属、树莓属、无花果属以及多种花卉常存在无融合生殖。无融合生殖也可以通过选择、诱变、远缘杂交等方法获得。

染色体加倍法：以一对基因Aa为例，根据显性假说，F2之所以优势下降是因为F2中出现了25%的aa基因型。如果将F1（Aa）加倍变成双二倍体AAaa，这种双二倍体自交留种，下一代aaaa基因型的个体只占1/16（6.5%）；用此法可以部分固定杂种优势，但随着留种代数的增加，基因型为纯合隐性的个体会逐渐增加。因此，此法的实用价值不大。

平衡致死法：有些染色体片段处于杂合状态时表现为正常的性状，处于纯合状态时，表现为植株致死，使存活下来的个体都有杂种优势。因此，利用该法可以固定杂种优势。可以通过染色体结构变异，在减数分裂时形成两种基因型不同的配子，同质结合时致死，异质结合时杂合体具有生活力，能发育成种子。

第二节杂种优势育种的一般程序

一、优良自交系的选育

1. 概念：自交系是由一个单株经过连续数代自交和严格选择而产生的性状整齐一致、基因型纯合、遗传稳定的自交后代系统。

2. 评价自交系好坏的标准

①能否选配出优势明显的杂种一代（杂种一代优势明显）；②能否生产出大量的杂种一代种子和亲本自身种子。

3. 优良自交系应具备的条件

“三高”：指配合力高、整齐度高、产量高。

“两抗”：指抗病、抗逆境。

“一好”：指综合性状好。

4. 选育自交系的一般方法

1)系谱法

原始材料的搜集、鉴定、选择

优株的选择与自交

逐代自交选择淘汰

2)轮回选择法

第一代自交和测交

第二代测交种比较和自交种贮藏

第三代组配杂交种

二、自交系配合力的测定

1. 配合力的概念

一般配合力：又称组合力，是衡量亲本系在其所配的F1中某种性状的好坏与强弱的指标。指某一亲本系与其他亲本系所配的几个F1某种性状平均值与该试验全部F1的总平均值相比的差值。

特殊配合力：指某特定组合的某性状的实测值与据双亲一般配合力算得的理论值的离差。

s.c.aij = Xij - X - g.c.aj - g.c.aj

s.c.aij：第i亲本与第j亲本的杂交组合某性状的特殊配合力；Xij：第i亲本与第j亲本的杂交组合某性状的小区平均实测值；X：该试验各组合某性状的小区总平均值；g.c.ai(j)为第i(j)个亲本的一般配合力。

2. 配合力的测定方法

顶交法：以普通品种作测验种，与各个被测自交系配组杂交，下一代比较各个测交种产量（或某种性状值）的高低。测交种产量高的组合，其被测自交系的配合力高；反之，其被测自交系的配合力低。

优点：配制组合数少，试验结果便于比较。

缺点：a. 不能分别测算一般配合力和特殊配合力；b. 测算结果只代表各被测验者与这一特定测验者的配合力。

适用：早代（如S0或S1）的配合力测试比较。

不等配组法：育成的自交系，按亲本选择选配的原则配成若干个组合。优良的自交系多配一些，不突出的自交系少配一些，从而各个自交系实际配成的组合数不相等，故称不等配组法。

优点：方法简单，工作量少。只要每一个亲本配制两个以上组合，就可计算各亲本的一般配合力和各组合的特殊配合力。

缺点：有些自交系所配组合数目过少，配合力的计算结果可靠性较差。

适用于亲本材料较多并希望直接从中选出优良组合，而由于条件限制只能在少数组合之间进行比较的情况。

半轮配法：将每一个自交系(或品种)与其他自交系(或品种)一一相配，但不包括自交和反交组合。组合数公式：n=P(P-1)/2，n为组合数；P为亲本数。

半轮配法特点：既能测定一般配合力又能测定特殊配合力。

某一杂交组合的实际配合力是由这一对亲本的一般配合力和特殊配合力双方决定的。亲本自交系的一般配合力较高虽能使F1有关性状的水平较高，但两个一般配合力较高的自交系相配所得的F1，并不一定优于两个一般配合力稍差的自交系相配的F1。

优点：包含了亲本自交系的各种可能相配组合，从而不会漏掉最优组合。

缺点：需要配成的组合数较多，不适于自交系数较多时采用。

三、配组方式的确定

1. 亲本选择选配的原则

双亲的一般配合力高，特殊配合力高

双亲性状优良，互补

双亲亲缘关系差异适当

双亲自身产量高，花期相近

2. 杂交组合方式的确定

1）单交种（A×B）（single cross hybrid）：两个自交系间的杂种一代称为单交种。

优点：杂种优势极强，株间高度整齐一致。制种手续较简单。

缺点：有时对环境条件的适应力较弱，生产成本高。

确定单交种父母本的原则：双亲本身生产力差异大时，以高产者作母本；双亲经济性状差异大时，以优良性状多者为母本，一般用当地丰产品种育成的自交系作母本，而以需要引入特殊性状的外地品种的自交系作父本；选繁殖力强的自交系作母本，因其种子生产能力高，可降低种子的生产成本；父本应具有产生大量花粉的能力；父本的开花期要较母本为长，并且开花较早；选择具有苗期隐性性状的自交系作母本，以便在苗期间苗时淘汰非杂交株。

2）双交种：（A×B）×（C×D）：4个自交系先配成两个单交种，再用两个单交种配成用于生产的杂种一代种子。

优点：a.适应性强，产量稳定。b.可使亲本自交系的用种量显著节省，杂种种子的产量显著提高，从而降低制种成本。

缺点：杂种的增产率和一致性不如单交种；制种程序复杂。园艺植物生产中至今很少利用。

父母本选配原则同单交种。

交配顺序：看亲本自交系在重要质量性状方面有无明显差别，如果亲本自交系在某种性状方面显然不同，则配组顺序应保证一代杂种不分离。如四个番茄品种配制双交种，其中两个为黄果品种，两个为红果品种，则应该采取（黄×黄）×（红×红）的配组方式，不应该采取（黄×红）×（黄×红）的配组顺序。3）三交种：（A×B）×C（three way cross hybrid）：用两个自交系先配成单交种，再以单交种作母本与第三个自交系杂交。

优点：①单交系生活力强，结实力高，有效降低种子生产成本；②可节省一个隔离区，即三交种制种田同时可繁殖作父本用的自交系。③适应性强，产量稳定。

缺点：杂种的增产率和一致性较差；制种程序复杂。该方法一般在园艺植物

上很少应用。

第三节杂交种子的生产

一、人工去雄制种法

将父母本采用合理的配置方式，依靠天然媒介（如昆虫、风力等）进行传粉，以生产F1种子。这是目前最普遍采用的制种方式。

1、异花授粉植物

①雌雄异株异花授粉作物：如菠菜、芦笋。生产一代杂种时，将两个亲本系统在隔离区内相邻种植，母本2~3行间种一行父本；在雌雄株可以辨别时，将母本系统中的雄株全部拔除，每隔2～3天拔一次，连续进行2~3周；

开花时依靠风力传播花粉自然杂交结实，这样在母本株上收获的种子即为杂种，可用于生产；父本株上所结种子，即为父本系统的原种，供下年配制杂交种之用；而下年配制杂种用的母本系统原种则需在另一隔离区繁殖。

②雌雄同株异花授粉作物：如瓜类。制种方法：将亲本在隔离区内隔行种植，开花前摘除母本系统的雄花，任其天然传粉，其上所收的种子即为F1种子；父本系统上收的种子为父本原种，供下年制种用，母本系统的原种需在另一隔离区繁殖。

③雌雄同花的异花授粉作物：如洋葱、胡萝卜及十字花科的各种蔬菜，它们杂交优势虽然显著，但因雌雄同花、花器小、人工杂交去雄困难，每杂交一朵花只能得到一、二十粒或几粒种子，制种成本高。

2．自花授粉及常异花授粉作物

主要是茄果类。自花作物开花习性决定了只能用人去雄授粉配制杂交种子而较费工，但杂交结实率高，繁殖系数大，播种量又小，每杂交一朵花可获得多量杂交种子。相对地说制种成本并不高，而经济效果极为显著。

二、利用苗期标记性状制种法

苗期标记性状：在幼苗期用来区别真假杂种的隐性性状。

1、稳定遗传的隐性质量性状

2、必须在苗期出现

3、极易目测辨认

制种方法：选用具有苗期隐性性状的品系作母本（如番茄的薯叶、大白菜的无毛等）与具有显性性状的父本进行不去雄的人工杂交或自然杂交，在杂种幼苗中通过间苗淘汰那些表现隐性性状的假杂种。

例如大白菜有毛、无毛是一对质量性状，有毛是显性，无毛是隐性，F1全部有毛；用无毛系统作母本时，F1中有毛株是杂种，无毛株是假杂种，应予淘汰。

三、利用化学去雄剂制种法

概念：不经人工去雄，选用某种化学药剂，在植株生长发育的一定时期喷洒于母本，直接杀伤或抑制雄性器官，造成生理不育，以达到去雄的目的。

制种方法

1.选择适合的去雄剂

比较有效的主要有2,3-二氯异丁酸钠（Fw450），三碘苯甲酸（TIBA），2-氯乙基磷酸（乙烯利），二氯异丙醚，r-苯醋酸，二氯乙酸，二氯丙酸，三氯丙酸，d-丙酸，赤霉素，核酸钠，2,4-D，萘乙酸（NAA），顺丁烯二酸联胺（MH），4-氟苯酚羟其乙酸钠盐以及雌性酮类物质。

2.选择适宜的时期，浓度和剂量

利用乙烯利抑制瓜类雄花发育的方法是目前最有效的：当母本苗期第1真叶充分展时，用250-300mg/kg的“乙烯利”进行叶面喷布，每隔3~5天喷一次，共喷2~3次，能使母本植株中下部（10~15节以下）不产生雄蕊，从而达到去雄的目的。

（四）利用雌株系制种法

菠菜：花性分为雌株、纯雄株、营养雄株及雌雄异花同株四种；在甲雌雄同株品种中选择雌两性株（同一株上有大量♀花、少量♂花），将它与纯雌性株交配，下代即可得100%的纯雌性株；然后再用甲品系100%的纯雌性株与乙品系（父本）隔行种植，利用天然杂交以生产一代杂种。

（五）利用雄株系（line of male plant）制种法

石刁柏，一般雄株的产量较高，因此选育全是雄株的一代杂种是很有利的。石刁柏的雌株具有XX性染色体，雄株有XY性染色体。

在石刁柏幼苗中筛选出X和Y的单倍体或用石刁柏的花药培养法获得了X 和Y的单倍体，再经过染色体的加倍而得到纯合体的雌株（XX）和超雄株（YY），利用它们进行杂交，即可获得具有相同基因型、性状很一致的全雄株的一代杂种。（六）利用雌性系制种法

雌雄同株异花植物如瓜类中有雌性型的植株，即只生雌花而无雄花，通过选育获得具有这种稳定遗传性能的系统称为“雌性系”（female line）。在黄瓜、节瓜、南瓜、甜瓜中已有发现与利用。

利用雌性系配制瓜类一代杂种的方法是：优良组合栽种父母本的比例一般采用1:3。一般每株留2个种瓜。

七、利用雄性不育系制种法

八、利用自交不亲和系制种法

雄性不育系和自交不亲和系利用是最佳途径，以后专门介绍。

第四节雄性不育系的选育利用

一、雄性不育系的概念

雄性不育性：两性花植物中，雄性器官表现退化、畸形或丧失功能的现象。

雄性不育系：对于可遗传的雄性不育，经过选育可育成不育性稳定的系统，该系统即雄性不育系，简称不育系或A系。

二、雄性不育的遗传类型

1.细胞质不育型（cytoplasmic male sterility）：不育性由胞质基因控制，与细胞核无关。特点：用所有可育系给不育系授粉，均能保持不育株的不育性。即找不到相应的能使其育性恢复的恢复源。（这种类型即使有，生产上也无法利用。）

2.核不育型（Genetic male sterility，简称GMS）：不育性由核基因控制。①一对隐性基因（msms）控制。②一对显性基因控制，如番茄花粉败育基因Ge、大白菜的雄性不育基因Sp等。③复等位基因控制。

①一对隐性基因控制的不育性

不育基因：ms；可育基因：Ms；不育株基因型：msms；可育株基因型：MsMs、Msms。符合孟德尔遗传规律。

msms×MsMs →Msms（可育）

MsMs ×Msms →MsMs + Msms （全可育）

msms ×Msms →Msms（可育）+ msms（不育），可育基因型“MSms”又是不育基因型的保持基因型。（甲型两用系）

②一对显性基因控制的不育性

不育基因：Ms；杂合不育株：Msms；纯合不育株：MsMs不存在。

Msms（不育）×msms（可育）→Msms （不育）+ msms（可育），该系统不育株与可育株各占50%，为乙型“两用系”。

V an der Meor（1987）培育的大白菜雄性不育材料就属此类型。

③复等位基因控制的不育性

观点：在控制育性的位点上有Ms f，Ms和ms三个复等位基因，Msf为显性恢复基因，Ms显性不育基因，ms为隐性可育基因，三者之间的显隐性关系为Msf>Ms>ms。

不育株：MsMs，Msms

可育株：Ms f Ms f，Ms f Ms，Ms f ms，msms。

3.核质互作不育型（Cytoplasmic-genic male sterility，简称CMS）：不育性由核不育基因（msms）和细胞质不育基因（S）共同控制。核不育基因与细胞质不育因子共同存在时，才能引起雄性不育。

S：细胞质中的不育因子；N：细胞质中正常的可育因子；不育基因型：S （msms）

可育基因型：N（MsMs）、N（Msms）、N（msms）、S（MsMs）、S（Msms）S（msms）×N（msms）→S（msms），即N（msms）为雄性不育保持系。

S（msms）×N（MsMs）或S（MsMs）→S（Msms），即N（MsMs）、S（MsMs）为雄性不育恢复系。

三）雄性不育系的利用价值

省去了人工去雄；提高杂种一代种子质量；为一些因花器小，人工去雄困难的十字花科、百合科、伞形科等园艺植物的杂种优势利用开辟了新途径。

四）雄性不育系的选育

1、寻找不育源

利用自然变异、远缘杂交、人工诱变、自交和品种间杂交、引种和转育

2、不育材料的临时保存

测交保种：用不育株相临的同品种（或品系）的可育株若干与不育株分别交配，分别留种。

无性繁殖：

3、GMS的选育和利用

GMS两用系的概念：受一对核基因支配的GMS经选育可获得一个既作不育系用又作保持系用的稳定遗传的系统，叫两用系，包括甲型两用系和乙型两用系。1msms : 1MsMs : 2Msms全可育淘汰

GMS系选育示意图

乙型：可育株的基因型只有msms，不育MSms

GMS系的转育

①回交自交交替法：用现有A品种两用系的不育株作母本，用综合农艺性状好、配合力强的B品种作父本，进行杂交，后代表现全可育，再进行自交，分离出的不育株与B品种回交，经过4-6代饱和回交，就可获得B品种两用系。

②二次回交一次自交交替法：是在回交自交交替法的基础上，每回交两次，再自交一次，其转育程序与前一种完全一样。该方法优点：较回交自交交替法节约一半自交时间。

③连续回交再自交法：先用不育株与父本杂交，然后与父本连续回交4-6代，再将回交种子自交一代。自交后代育性分离状况：a.全可育，其植株基因型为MsMs，这种植株分离不出两用系(msms，Msms)，淘汰这种株系；b. 3∶1的育性分离，其植株基因型为Msms。这时，以不育株作母本，可育株作父本，进行兄妹交，其后代又有两种情况：一种是全不育，淘汰这一组合；另一种是出现了1∶1育性分离株系，该株系就是具有原父本优良性状的新的两用系。

选育优良的两用系作母本配制杂种一代，是利用GMS的唯一有效方法。两

用系中一半是可育株，在授粉前必须拔除。若拔除不干净，会造成假杂种。最好利用苗期标记性状除去可育株。

对于还没有育成切实可用的CMS系的作物种类，GMS系具有重要利用价值。GMS系已在白菜、番茄、辣(甜)椒等作物杂种优势育种中得到广泛应用。GMS系的利用

4．CMS系的选育和利用

既能筛选到保持系，又能找到恢复系，可以实现“三系”配套，是以果实或种子为产品的农作物较理想的不育类型。当蔬菜的产品器官是营养体时，无需筛选恢复系。

1）概念

雄性不育系（简称不育系或A系）：指具有雄性不育的特性且能稳定遗传的纯合系统。

雄性不育保持系（简称保持系或B系）：用来给雄性不育系授粉，使每个后代植株继续保持着雄性不育特性的纯合自交系。

雄性不育恢复系（简称恢复系或C系）：用来给雄性不育系授粉，使杂种一代品种群体中每个植株恢复雄性繁殖能力的纯合自交系。

2）CMS系不育系和保持系的选育

选育保持系常用的方法有测交筛选保持系和人工合成保持系两种。

A.测交筛选保持系的程序：在获得原始雄性不育株的品种群体或其他品种群体中，选择若干经济性状良好的植株，分别作两种交配，一是测交，测定各个父本株对雄性不育性的保持能力，二是各个父本株自交，繁殖后代。

测交筛选保持系示意图

B.人工合成保持系

在被筛选的品种群体中，若不存在基因型为N(msms)或N(Msms)的植株，则无法在该品种群体中获得保持系，此时可更换品种重新筛选，也可采用人工合成保持系的方法。

人工合成保持系：采用人工杂交的方法，把不育株S(msms)的核基因转移到恢复系N(MsMs)的可育细胞质中，即人工合成出保持系N(msms)。

选经济性状好、配合力高的品种与不育系测交，从中筛选对不育性保持能力高的植株（即异型保持系）。然后用获得的不育株与异型保持系反复回交，使异型保持系成为同型保持系。

3）CMS系雄性不育系的转育

五、雄性不育系制种的方法

1. GMS系制种法（两系）

每年需设三个隔离区：杂种一代制种区、两用系繁殖区、父本系繁殖区。

A. 杂种一代制种区：两用系与父本按4~5行∶1行种植。两用系栽植密度应大一倍，因两用系中要拔除50%的可育株。从不育株上收获杂种一代种子。父本盛花后拔除，以防种子机械混杂。

B. 两用系繁殖区：系统内msms∶Msms=1∶1，从不育株上收获两用系种子。Msms植株盛花后拔除（因为可能有自交现象而出现MsMs）。

C. 父本繁殖区：采用隔离区自然授粉法进行。

2.CMS系制种法（三系）

每年至少设两个隔离区：即不育系和保持系繁殖区、杂种一代制种区。

A.不育系和保持系繁殖区：区内栽植不育系和保持系，从不育系上所收获的种子除大量供播种下一年制种用外，少量供播种下一年不育系繁殖用，从保持系行上收获的种子仍为保持系，可供播种下一年保持系之用。

B.杂种一代制种区：区内栽植不育系和父本系。不育系和父本系栽植：在保证不育株充分授粉的前提下，尽量减少父本系，两者的栽植行一般为1∶2~4行。

从不育系上收获的种子为杂种一代，从父本系行上收获的种子仍为父本系，可供播种下一年制种区内父本行之用。

父本系的选用：以果实或种子为产品的父本系必须是恢复系，以营养器官为产品的不必是恢复系。

CMS两区三系制种法示意图

第五节自交不亲和系选育利用

一、概念

自交不亲和性（self-incompatibility，SI）：指两性花植物，雌雄性器官正常，在不同基因型的株间授粉能正常结籽，但是花期自交不能结籽或结籽率极低的特性。

自交不亲和系（self-incompatibility line）：通过连续多代自交选择，可育成具有自交不亲和性特点，且能稳定遗传的自交系。

二、利用自交不亲和的意义

自交不亲和在十字花科作物（如大白菜、小白菜、甘蓝、萝卜、甘蓝型油菜等）中普遍存在。

利用自交不亲和系，可省去人工去雄操作用工，获得高质量F1种子。同时，正确选育正反交一致的组合，还可获得比采用雄性不育系更高的F1种子产量，降低成本。

三、自交不亲和性的类型

自交不亲和性：异型SI、同型SI

异型SI：二形、三形

同型SI：配子体、孢子体、孢子体-配子体型

异型不亲和示意图-------二形花柱

异型不亲和示意图-------三形花柱

四、自交不亲和性的遗传机制

控制自交不亲和性的遗传基因位点有：一位点二基因、一位点多基因及二位点二基因、二位点多基因等。

大多数经济作物的不亲和性受一位点多基因控制，如：S1、S2、S3、S4、…S复等位基因控制的不亲和性表现：当雌、雄性器官具有相同的S基因时自交不亲和，雌、雄双方的S基因不同时，交配能亲和。

配子体自交不亲和性

1、存在相同基因

和雌配子体具有不同S基因的花粉为亲和花粉反之，为不亲和花粉。

纯X纯、杂X杂→完全相同→完全不亲和

纯X杂→部分相同→部分亲和

2、无相同基因

完全不同→完全亲和

孢子体自交不亲和性：亲和与否取决于产生花粉的个体携带的S基因是否相同。

五、自交不亲和性生理机制

1.认可反应假说：十字花科植物柱头的表皮层具有乳头状突起的细胞，外面盖有角质层，被认为是自交不亲和植株自交后阻止花粉管进入的障碍。

在高倍放大下，乳突细胞的角质好象是被许多的肿块所覆盖，这些肿块状的物质可以被氯仿所溶解，说明它是一些含蜡的物质；在蜡层下面光滑的一层才是角质层，因为这一层是氯仿不能溶解的。

认可反应的实验支持

显微观察：在自花授粉以后，乳突细胞在第一小时内保持其原有形状，但在亲和的授粉后半小时内，乳突细胞便崩溃了，变平了，角质变成皱缩的样子，这意味着失水，或许是有利于花粉发芽以及使花粉管易于通过乳突细胞壁。

2.免疫学说：East（1929）提出免疫学说，认为植物表现不亲和性时，从花粉管分泌出“抗原”，而在花柱组织中形成“抗体”，从而使花粉管的伸长停止，柱头和花粉具有相同的基因，才能产生这种抗原——抗体系统。

免疫学说的实验支持：

巴他卡利亚和林斯肯斯（Bhattacharjya& Linskens1955）用撞羽牵牛的不亲

和系探索了花粉对花柱物质代谢的影响。

用纸上电泳法分析传粉后花柱诱导组织的提取液时可以看出，自花传粉时有两种蛋白质分子（X部分和Y部分），异花传粉时只有一种蛋白质分子（Z部分），不传粉时，这些部分不能分离出。

六、自交不亲和系（self-incompatible line）的选育

1.优良自交不亲和系应具备的条件

1) 高度稳定的花期自交不亲和性，亲和指数（index of self compatibility）≤1。

结籽数

花期自交亲和指数= ————————

花期授粉花数

2) 较高的蕾期自交亲和指数，亲和指数≥5

结籽数

蕾期自交亲和指数= ——————

蕾期授粉花数

3) 自交多代生活力衰退不显著

4）具有优良的经济性状和高配

2. 自交不亲和系选育方法

1）S0代选株自交：在配合力强的亲本品种中选经济性状好，配合力高的优良单株，作两种自交：①花期自交：测定亲和指数，从中选出亲和指数很低的植株。结球甘蓝K<1；大白菜K<2；萝卜K<0.5。②蕾期自交：在同株上同时选1～2花序进行蕾期授粉，测定K值，以获得种子。

2）S1--S4-5代：入选目标株的验证与选择。

初步获得的自交不亲和株系不一定是纯的，后代无论在不亲和性方面或其它经济性状方面都可能发生分离，故要继续选择经济性状好的优良单株留种；下年同样进行花期授粉和蕾期授粉，淘汰花期授粉亲和指数大于1而蕾期授粉亲和指数小于5的单株。

3）S5-6代：测定系内兄妹交的结实率，筛选出S基因型纯合的系统对于初步筛选获得的自交不亲和株系还要测定系内兄妹交的结实率（10株左右），淘汰系内兄妹亲和指数大于1的系统，从中选择系内株间交配结实率最低的自交不亲和系。

测定方法：

①全组混合授粉法：将同一系内全部抽样单株的花粉等量混合，分别对每一单株进行花期隔离条件下的人工授粉，结实后统计亲和指数。

优点：工作量少。

缺点：测得的K值不很可靠（因为取花粉或授粉不一定均匀），而且也不能分析基因型及互作关系。

②轮配法：配制全部株间的正反交组合，共n（n-1）个组合。

优点：测定结果可靠。缺点:组合数多，工作量大。

③隔离区自然授粉法：将待测的各个系统，分别种植在各个隔离区内，花期任其自然传粉，结实后统计亲和指数。

优点：省工省事。

缺点：需设隔离区，如果发现亲和指数高，难以判断株间基因型的异同。七、利用自交不亲和系制种的方法

将亲本隔行种植采种，花期放蜂及不良天气人工辅助授粉。种子混收或分收。

1. SI X亲和系

严选去劣

优株套袋姊妹交

从SI上收获杂种一代种子

优点：仅需一种自交不亲和系，父本选择范围广，易选出配合力高的组合。

缺点：父本上收获的种子不能用于生产。

每年至少需设两个隔离区：（1）制种区: 花前2-4天，母本蕾期人工授粉、套袋，以繁殖自交不亲和系。（2）父本繁殖区：典型单株间姊妹交、套袋，供下年繁殖父本用。其余单株种子，供下年制种的父本用。

2. SI X SI

一区制种法：从父、母本上分别收获蕾期自交种子，供繁殖自交系用；

两区制种法：制种区、父本另设繁殖区；

三区制种法：制种区、母本繁殖区、父本繁殖区。√

注：共同的特点是父母本上都可收F1

优点：可同时从父、母本上收获种子。

缺点：需同时选育两种不同基因型的自交不亲和系，使经济性状的选择和配合力的组合受到很大限制。

八、自交不亲和系的繁殖

1.蕾期自交授粉法

开花前1~3天，用镊子将花蕾剥开，进行人工授粉自交。此时因雌蕊柱头表面尚未形成特异蛋白质隔离层，可以获得一定数量的自交种子。蕾期授粉法费工费时，成本较高，技术要求也较严格，只适于经济效益高的蔬菜和早期选育自交不亲和系时使用，如果需要大面积繁殖自交不亲和系则受到限制。

2.花期食盐水喷雾，人工授粉或放蜂法

在隔离条件下，花期采用食盐水喷雾结合人工辅助授粉或放蜂；已在大白菜、甘蓝型油菜等作物的自交不亲和系繁殖中普遍得到应用。

3.钢丝刷授粉法

花期用特制钢丝刷刷柱头，以破坏柱头蜡质层，可提高花期自交结实。

注意事项：

不管采用上述哪种方法，自交不亲和系的繁殖一直都是以多代自交的方式进行的，这对于自交易衰退的作物（如大白菜、甘蓝、萝卜等）来说不是一件好事，在育种上和繁殖过程中应加以注意：①自交不亲和系的繁殖应采用大株采种法，并不断对种株经济性状进行选择；②尽量选用自交退化慢的材料；③采用一年繁殖，合理贮藏，多年使用的方法；④采用系内混合授粉法；⑤采用无性繁殖法扩繁自交不亲和系，如甘蓝可用扦插法等（李曙轩）。

优势杂交育种与常规杂交育种的比较

相同：基本原理和采用的手段相同。杂种

不同点：

1.所利用的遗传效应不同：优势育种，加性效应、显性效应、上位性效应；杂交育种，加性效应、部分上位性效应。

2.育种程序不同：优势育种，先纯后杂；杂交育种，先杂后纯。

3.制种方法不同：优势育种，程序繁杂，成本高；杂交育种，方法简便，成本低。

第6章杂交育种

6.1 杂交育种与诱变育种 教学目标： 1．简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。（简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。） 2．举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。 3．讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。 教学重点： 遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。 教学难点： 杂交育种和诱变育种的优点和局限性。 学法指导： 1.根据P98“本节聚焦”中的问题，阅读98-100页的内容，并认真思考99页和100页的“思考与讨论”部分。 2.独立完成导学案；不会的或有疑问的地方用双色笔标出，留到课堂解决； 3.正课结束后及时整理导学案，进行纠错反思，课后认真完成练习题。 阅读指南： 1、杂交育种的概念：杂交育种是将两个或多个______ 通过集中在一起，再经过，获得的方法。 育种过程：（一两对相对性状为例）将两个亲本_________，得到F1_________，选择F2中的所需类型逐代________，直到得到性状不再发生分离的理想纯种。 2、诱变育种的概念：利用物理因素（如）或_______（如）。来处理生物，使生物发生。这种方法可以提高________，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。如“___________”大豆品种。 合作探究： 1.P99思考与讨论：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，分析杂交育种方法的不足之处：（1）杂交育种只能利用产生的变异，不能产生新。 （2）杂种后代要发生，选育时间。 2.在育种上既要得到更多的变异，又要使后代的变异性状较快的稳定，最好采用育种。（1）理由是，由于且所以能得到更多变异类型，

杂交育种与生物进化(选择专项)附答案

杂交育种与生物进化（选择专项） 1、下面列举的几种可能诱发基因突变的原因，不正确的是( ) A、射线的电离辐射 B、杂交 C、激光处理 D、亚硝酸处理 2、在育种上既要得到更多的变异，又要使后代的变异性状较快地稳定，最好采用( ) A、单倍体育种B．多倍体育种C．杂交育种D．诱变育种 3、有两种柑橘，一种果实大但含糖量不高，另一种果实小但含糖量较高，如果想要培育果实大且含糖量高的品种，比较科学有效的方法是( ) A．嫁接B、人工诱变C、杂交育种D、组织培养 4、水稻的糯性；无子西瓜；黄圆豌豆×绿皱豌豆绿圆豌豆，这些变异的来源依次是( ) A、环境改变、染色体变异、基因重组B．染色体变异、基因突变、基因重组 C、基因突变、环境改变、基因重组D．基因突变、染色体变异、基因重组 5、用杂合子种子尽快获得纯合子植株的方法是( ) A、种植F2 性状不分离纯合子 B、种植秋水仙素处理纯合子 C、种植花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合子 D、种植秋水仙素处理花药离体培养纯合子 6、把作物的种子随卫星带入太空，培育太空作物品种的方法属于( ) A．诱变育种B．自然突变育种C、单倍体育种D．杂交育种 7、下列育种方法中能明显缩短育种年限的是( ) A．杂交育种B．诱变育种C单倍体育种D．多倍体育种 8、用激光或亚硝酸处理萌发的种子或幼苗能诱导基因突变，激光或亚硝酸起作用的时间是有丝分裂 A、分裂间期B．分裂期的中期C．分裂期的后期D．各个时期 9、诱变育种能改良某些性状的原因是( ) A．提高了后代生存率B．一般能提高有利突变率 C．一般能提高突变频率D．提高了后代性状的稳定性 10、在育种过程中，为获得大量变异个体，常用一定剂量的X射线处理动物的精巢，这是因为 A．合子都是纯合基因B．诱导发生大量的染色体变异 C．诱发雄配子发生高频率的基因突变D．提高基因的互换率 11、为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导人小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了20％。这项技术的遗传学原理是( ) A．基因突变B．基因重组C．基因复制D．基因分离

第六章从杂交育种到基因工程知识点

第六章从杂交育种到基因工程 知识点 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第六章 从杂交育种到基因工程 本章提要： 概念 可 选择育种：方法、缺点 工具 遗 杂交育种 原理 步骤 传 诱变育种 方法 应用 变 多倍体育种 优缺点 安全性 异 单倍体育种 实例 本章知识点： 第一节 杂交育种与诱变育种 一、 选择育种： 1、方法：利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，来培育优良品种。 2、缺点：周期长，可选择的范围有限。 二、几种育种方法归纳： 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→自交→选优 →自交 用物理或化学因素处理，再筛选 用秋水仙素处理萌发种子或幼苗 先花药离体培养， 再 秋水仙素处理 优点 可集中亲本优良性状 加速育种进程，大幅改良性状 器官大和营养物质含量高 缩短育种年限 缺点 育种年限长 不定向，有利少 发育迟，结实低，动物中难以开展 只适用于植物 举例 杂交水稻 青霉素高产菌株 三倍体无籽西瓜 抗病植株的育成 一、基因工程的原理 1、基因工程概念： （1）别名：又叫基因拼接技术或DNA 重组技术。 （2）方法： 按照人们意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 （3）原理：基因重组（不同生物之间的基因组合） （4）操作水平：DNA 分子水平 （5）结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 （6）优点：目的性强，定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和的障碍。 2、基因工程的工具 （1）基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶） ①特点：具有特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ②作用部位：磷酸二酯键 基 因工程 应 用 应用

高中生物 第6章 第1节 杂交育种与诱变育种课时作业 新人教版必修2

第1节杂交育种与诱变育种 【目标导航】 1.结合具体实例，简述杂交育种的概念和基本原理，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中的应用。3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。 一、杂交育种(阅读P98－99) 1．选择育种 (1)方法：驯化野生动物、栽培植物时，挑品质好的个体来传种，经过长期选择，汰劣留良，培育出许多优良品种。 (2)原理：利用生物的变异。 (3)缺点：育种周期长，可选择范围有限。 (4)实例：古代美洲印第安人对优良性状的玉米的选育。 2．杂交育种 (1)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。 (2)过程：(以高产抗病小麦的选育为例) P：高产、不抗病×低产、抗病 ↓ F1高产、抗病(均为显性性状) F2选出高产、抗病个体 选出不发生性状分离的所有高产、抗病个体 ↓ 新的优良品种 (3)原理：基因重组 (4)优点：操作简便。 (5)应用：

二、诱变育种(阅读P 100) 1．概念 2．优点 可提高突变率，在较短时间内获得更多优良变异类型。 3．缺点 诱发产生的突变，有利的个体往往不多，需处理大量材料，使选育工作量大，具有盲目性。 4．应用??? ?? 农作物：培育“黑农五号”大豆 微生物：青霉菌的选育 1．连线： 2．判断正误： (1)杂交育种过程中，从F 2中选出符合人们要求性状的个体就可以大田推广种植。( ) (2)诱变育种可提高变异频率，能够产生多种多样的新类型，为育种创造丰富的原材料。( ) (3)由于基因突变的不定向性和低频性，基因突变产生的有利个体往往不多。( ) (4)诱变育种可产生新基因从而定向改造生物性状。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×

杂交育种举例

复合杂交即在两个以上亲本之间进行杂交，其中因采用亲本的数目及方式不同而有以下几种：①三杂交，即单交种再与另一个亲本杂交，如香石竹的非洲野生种与开黄花的巴尔干种纳普石竹杂交产生开黄花的杂种，该杂种再与中国石竹杂交育出能周年供花的麝香石竹。②四杂交，即三杂交得到的杂种再与另一亲本杂交，以此类推，可以进行五杂交、六杂交等。 ③双杂交，即两个单交种再杂交。复合杂交的目的是为了综合多个亲本的优良性状，复合杂交时需考虑各个亲本的排列次序，一般将综合性状好的或者具有主要目标性状的亲本放在最后一次，这样后代出现具有主要目标性状个体的可能性就大。杂种香水月季的育成是复合杂交的典型例子，其杂交过程如下：中国的月月红与香水玫瑰杂交产生波邦蔷薇，用波邦蔷薇又与法国蔷薇杂交得到了杂种波邦，杂种波邦再与中国的月月红杂交得到了杂种长春月季(即现代月季中的HP系列)，杂种长春月季以后又与中国云南的香水月季杂交育成了杂种香水月季（即现代月季中的主要类型HT系列)，它综合了四季开花、花香浓郁、花蕾秀丽、花色丰富艳丽、花型多样、花梗长而坚韧等多种优良性状。后来杂种香水月季与“苏来娥”(Soleidor)杂交得到的普纳月季，是HT系列中一个著名支流，如著名品种“和平”便属此类。 一、育种的目的 茶花育种是提高茶花品种的质和量，更好地为人类需要服务的一个栽培手段。人类文化需求越高，对这类观赏植物的品种要求也越高。不过由于世界各国审美观点的不同和爱好的不同，育种工作的方向也就各不相同。像以往日本人重视茶花色彩，因而以采用人工杂交为主。而我们中国除重视颜色以外，更重视型，所以古代的茶花名种，大部分是从突变种中繁殖出来的，一般都属于重瓣整齐花型。例如滇茶中几个型色不同的"恨天高"品种系和川茶

第六章从杂交育种到基因工程知识点

第六章 从杂交育种到基因工程 本章提要： 选择育种：方法、缺点 工 遗 杂交育种 原理步 传 诱变育种 方法应用 变 多倍体育种 优缺点 安全性 异 单倍体育种 实例 本章知识点： 第一节 杂交育种与诱变育种 一、 选择育种： 1、方法：利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，来培育优良 品种。 2、缺点：周期长，可选择的范围有限。

二、几种育种方法归纳： 第二节基因工程及其应用 一、基因工程的原理 1、基因工程概念： （1）别名：又叫基因拼接技术或DNA重组技术。（2）方法：

按照人们意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。（3）原理：基因重组（不同生物之间的基因组合） （4）操作水平：DNA分子水平 （5）结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。（6）优点：目的性强，定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和的障碍。 2、基因工程的工具 （1）基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶） ①特点：具有特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ②作用部位：磷酸二酯键 ③例子：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开（上图）。 ④切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。

（2）基因的“针线”——DNA连接酶 ①作用：将两个具相同黏性末端的DNA片段连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 ②连接部位：磷酸二酯键 （3）基因的运载体 ①作用：能将外源基因送入受体细胞的工具就是运载体。 ②种类：质粒（细菌及酵母菌等生物细胞质中小型环状DNA）、噬菌体和动植物病毒。 3、基因工程的操作步骤 （1）提取目的基因 （2）目的基因与运载体结合：用同种限制酶切割目的基因和质粒，最终形成重组DNA。 （3）将目的基因导入受体细胞 ①检测：根据受体细胞是否表现标记基因表现的性状，判断目的基因导入与否。 ②鉴定：受体细胞表现出目的基因特定的性状，如抗虫棉是否表现出抗虫性状。

有关杂交育种的简要探析

有关杂交育种的简要探析 摘要：在植物界的育种方面，杂交育种在一些品种选育方面起步较早，发展较快，尤其近几年在科学系统地开展品种选育工作中占很大比例。对异体受精生物来说，自交有衰退而杂种有优势现象显而易见，而自体受精生物则并非全部表现出杂种优势。异花授粉作物等明显有自交衰退、杂交优势的现象，自花授粉作物等被普遍认为无杂种优势。但就近年来的研究和实践表明，杂交优势在自交植物中也表现明显，并且杂交育种业取得了突出成效。本文就杂交育种技术在水稻、杨树、高粱、玉米、枣树、苹果等几个物种上的利用、发展情况与问题现状进行简要探讨。 关键词：杂交育种；杂交优势；发展情况；问题现状 前言： 杂交育种是提高作物产量最成功的技术之一，而杂种优势的利用是作物杂交育种中最重要的遗传学基础。杂交育种指不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。杂交可以使双亲的基因重新组合，形成各种不同的类型，为选择提供丰富的材料；基因重组可以将双亲控制不同性状的优良基因结合于一体，或将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累起来，产生在各该性状上超过亲本的类型。正确选择亲本并予以合理组配是杂交育种成败的关键。杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质上比其双亲优越的现象。杂种优势是许多性状综合地表现突出，杂种优

势的大小，往往取决于双亲性状间的相对差异和相互补充。一般而言，亲缘关系，生态类型和生理特性上差异越大的，双亲间相对性状的优缺点能彼此互补的，其杂种优势越强，双亲的纯合程度越高，越能获得整齐一致的杂种优势。杂种优势的利用已经成为提高产量和改进品质的重要措施之一。 1.木本植物杂交育种 1.1杨树的杂交育种 叶培忠教授于1946年在甘肃天水首次进行杨树杂交育种, 至今对杨属派内种间和派间的杂交育种的研究也已有60余年。我国林业生产中推广应用的杨树良种主要是通过人工杂交培育的, 杂种优势明显.在众多的杨树杂交组合中,派内种间杂交以白杨派、黑杨派成就显著,派间杂交以青杨派与黑杨派杂交成果最为突出。从杂交方式看,有单交、双交、三交、回交等,以杂种作亲本进再杂交能够获得显著杂种优势；从育种目标看,有速生、抗寒、抗旱、抗病虫、窄冠、生根等多个目标；从育种方法看,以常规人工杂交为主,将常规人工杂交与物理辐射、化学诱导等技术有机结合,能够创造出生产潜力较大的三倍体新品种。选育的杨树良种已在生产中产生了巨大的经济效益、生态效益和社会效益。 制定长期改良计划，以轮回选择理论为指导,对育种亲本有计划改良,使短期育种工作随着世代前进而持续高效的螺旋式上升。将现代生物技术与常规育种技术有机结合，注重乡土杨树育种资源收集保存与利用，重视多树种、多性状、多水平和多方向遗传改良，以保证

人教版高中生物必修二第六章第1节《杂交育种与诱变育种》教学设计

第一节杂交育种与诱变育种教学设计 【设计理念】 根据高中生物课程标准的四个基本理念,高中生物学教学重在提高学生的生物科学素养,倡导探究性学习,培养学生的创新精神和实践能力。新课程对生物学教师和生物学教学都提出了新的要求，面对新课程，生物学教师要通力打造一个融启发性、创造性、自主性、交互性于一堂的生物课堂教学氛围。在生物学教学中，如何贯彻并达成新课程倡导的教学理念呢？在教学中认真落实主体性教学，注重课堂动态生成变资源的开发与利用,以切实提高学生的科学探究能力，训练学生科学的思维方法。 【教学目标】 1、知识与技能 (1)简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。（简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。） (2)举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。 (3)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。 (4)总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。 2、过程与方法 (1)尝试将你获得信息用图表、图解的形式表达出来。 (2)运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。 3、情感态度和价值观 (1) 讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中，科学、技术和社会的相互作用。 (2) 通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解，关注我国的育种技术的发展及在国际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。 (3)体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。 【教材分析】 本节在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，而且生物育种知识是高中生物新课程教学中的重点知识，该知识内容不仅是必修2的学习主线之一，还与选修3现代生物科技专题中的基因工程专题有密切的联系，进一步引导学生认识遗传学的知识是怎样用于指导生产实践、提高和改善生产技术，最大限度地满足人类不断增长的物质需要的，通过该内容的分析学习，还可以训练学生的各方面能力。 【学情分析】 初中生物课中关于人类应用遗传变异原理培育新品种的内容，使学生对选择育种与杂交育种有了初步的了解。在本书前几章的学习中，学生又学习了分离定律与自由组合定律，为理解传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。在本节教学中，教师可以指导学

第五章 杂交育种

第五章杂交育种 第一节杂交育种的意义 不同品种间杂交获得杂种，继而在杂种后代进行选择以育成符合生产要求的新品种，称杂交育种。 自然界通过生物群体间的天然杂交而产生变异，成为自然选择和生物进化的物质基础，具有重大的创造性意义。人类通过人工杂交和选择，有意识地将不同亲本的理想基因组合在一起，创造新的种质资源，选育前所未有的优良新品种，具有更大的创造性意义。 杂交育种是当前作物育种中最常用和最有效的育种方法。我国作物育种工作，通过杂交育种获得了极为显著的成效。 小麦 据《中国小麦品种及其系谱》（1983）统计，以杂交育种方法育成的品种占50%。又据统计，1986到1988 年间各单位育成并通过审定的品种28个，其中27个是杂交育成。 蚂蚱麦×碧玉麦→碧蚂１号，二十世纪五十年代在黄河流域中下游八个省推广面积曾达9000多万亩。 我国20世纪60至70年代小麦推广品种育成途径 水稻 （品种间杂交指籼稻或品种间杂交育种和杂种优势利用是我国水稻育种的主要途径。 粳稻亚种内的品种之间的杂交。籼稻品种和粳稻品种之间的杂交，则为亚种间杂交。）20世纪50年代迄今，采用品种间杂交育种方法，育成大批优良品种。如：早籼广陆矮4号（广场3784／陆财号）、二九青（29矮 7号／青小金早）、湘矮早9号（IR8／湘矮早4号）、南京11号（南京6号／二九矮4号）等。 棉花 我国50年以来育成的新品种中，约有1/3 是应用杂交育种法育成，其中绝大多数是通过品种间杂交育成。如鲁棉1号、泗棉2号等，这些品种丰产性好，但品质较差。丰产而品质较优的品种有徐州514 、豫棉1号、冀棉8号、鲁棉6号等。 大豆 杂交育种是迄今大豆育种最主要、最通用、最有成效的途径。我国20世纪60年代以来育成的新品种，大都由杂交育成。如北方夏大豆区的冀豆4号、豫豆8号、鲁豆7号、中豆19，南方多播季区的南农73－935、浙春2豆、湘春豆13等。 中国采用不同育种途径分年代育成的大豆品种数 杂交育种的遗传原理 （1）基因重组 （2）基因互作 （3）基因积累

第六章杂交育种

第六章杂交育种 一学时数：4 二教学目标： 使学生明确杂交育种是目前最有成效的育种手段，掌握亲本选配原则和杂交方式；掌握不同方法处理杂种后代的基本过程；了解杂交育种程序。 三教学重点：亲本选配原则；杂交方式；系谱法、混合法育种程序。 四教学难点：系谱法各世代工作内容。 五教学内容及教学过程： 1. 复习选择育种的育种特点，说明选择育种利用的是自然变异，而通过人工有性杂交，可以有目的创造遗传变异。5min. 2.讲述杂交育种的意义：是国内外应用最为广泛，成效最为显著的育种途径；是与其它育种途径相结合的重要程序；杂交育种可同时改良多个目标性状。5 min. 3. 由杂交育种过程可总结为配----选----比三个环节引入讲题，讲述正确选配亲本的重要性；进而讲解亲本选配原则的：双亲具有较多的优点，较少的缺点，在主要性状上优缺点应尽可能互补；双亲中至少要有一个适应当地条件、综合性较好的推广品种；注意亲本间的遗传差异，选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的材料；亲本应具有较好的一般配合力。讲解始终结合亲本选配成功的实例进行，对配合力的概念着重进行解释。30min. 4. 从工作的连续性引入杂交方式，根据选择亲本数目、配置方式讲解杂交方式有单交、复交、多父本授粉、回交等形式；分别讲述各杂交方式的表示方法、亲本所占遗传比重；讲解复交与单交在应用条件、性状分离世代、育种进程、杂交工作量等方面的差别；三亲本双交与三交在育种进程、选择效果上的差异；使学生理解杂交方式对杂种后代变异程度、育种成效的影响。30min. 5. 在阐明杂交技术包含的内容之后，以不同作物杂交过程的图片和录像讲述去雄、授粉等杂交技术环节。15min. 6. 阐明杂种后代处理的目标和主要方法。5min. 7.讲解系谱法的概念；进而讲述系谱法各世代的工作内容。根据不同世代工作内容总结杂种后代的选择依据是性状的遗传规律；最后将系谱法的指导思想归

3杂交育种

《园艺植物育种学》 教案 杂交育种部分

第二章杂交育种 第一节园艺作物杂交育种的作用和特点 一、杂交育种的概念和作用 （一）杂交育种的概念 根据育种目标选择选配亲本，通过人工杂交的手段获得杂种，并对杂种进行培育、选择获得新品种的方法叫有性杂交育种，简称杂交育种。因为它是国内外、动植物、应用最广泛，最有成效，最经常采用的方法，所以又叫常规育种。 提问：杂交就是基因型不同的个体进行交配，通过雌雄配子的结合而获得杂种。因双亲亲缘关系的远近，可分为远缘杂交育种和近缘杂交育种。 （二）杂交的类别 1、近缘杂交种内不同品种或类型的杂交，又叫种内杂交。 苹果品种秦冠←金帅×鸡冠（大苹果），由陕西果树所杂交育成的，1970年发表，1988年获国家级发明二等奖。该品种易形成腋花芽，嫁接树三年开始结果，10月下旬成熟，产量高，耐贮藏。 乔纳金←金帅×红玉美国1968年发表，适于凉爽的苹果产区。 菊花品种绿颖（飞舞型）←草色入帘×绿水长流。该品种花翠绿色，长管匙瓣，瓣端稍弯曲，呈内抱外卷飞舞型，花型秀丽洒脱，色泽翠绿如玉，是新的绿色品种的佼佼者。 有的教科书上又出现了种内杂交的两个极端类型 近亲交配：种内亲缘关系很近的个体间杂交（回交或姊妹单株间杂交）一些异花授粉的园艺植物，近亲交配时常会表现出亲和性差，甚至不亲和现象。 远亲杂交：指同种不同地理类型、形态类型、生态类型的杂交。 脆白×撒花红蟠桃→豫白二者既是地理远缘、形态远缘、是生态远缘。远亲杂交后代呈现出明显的优势。 2、远缘杂交指亲缘关系较远的种间、属间的品种和类型间的杂交。 我国培育的葡萄酿造品种北醇←玫瑰香×山葡萄。玫瑰香是欧亚种群－欧亚种；山葡萄是东亚种群－山葡萄种；因此北醇是山欧杂种。 目前生产栽培的大粒鲜食葡萄品种，京亚（7月底），藤稔（8月上），瑰香

2020学年高中生物第六章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种教学案新人教版必修2

第1节 杂交育种与诱变育种 [学习导航] 1.结合具体实例，简述杂交育种的概念和基本原理，并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中的应用。3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。 [重难点击] 杂交育种和诱变育种的原理和过程。 你见过像图示的那样大的南瓜吗？它可不是普通的南瓜，它是由我国首次载人航天飞船“神舟”五号带入太空培育的新品种。这种南瓜比一般的杂交种品质好，一般重量在300～400斤，是名副其实的“巨人”南瓜。这种育种方法的原理和过程是怎样的呢？今天我们就来学习有关育种的知识。 一、杂交育种 1．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。 2．原理：基因重组。 3．常用流程：选择具有不同优良性状的亲本――→(杂交)F 1――→(自交)F 2―――――――→筛选(连续自交)……→稳定遗传 的良种。 4．优缺点：可以把多个品种的优良性状集中在一起，但是育种周期长，育种筛选过程复杂；不能产生新基因和新性状。 有两种纯种的小麦，一个为高秆(D)抗锈病(T)，另一个为矮秆(d)易感锈病(t)，这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病新品种，方法如下： 高秆抗锈病×矮秆易感锈病――→a F 1――→b F 2――→c 稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。 请据此分析： 1．过程a 、b 、c 的处理方法分别叫什么？ 答案 杂交、自交、连续自交和观察筛选。 2．从哪一代开始出现矮秆抗锈病的新品种？其中有多少比例的纯合子？ 答案 F 2中开始出现矮秆抗锈病个体，其中纯合子占13 。 3．上述杂交育种过程至少需要几年的时间(假设每年只繁殖一代)? 分析 第一年：种植亲代，杂交，收获F 1种子； 第二年：种植F 1，自交，收获F 2种子； 第三年：种植F 2，获得表现型符合要求的小麦(矮抗)，同时矮抗自交，收获F 3种子，分单株保存； 第四年：分别种植符合要求的F 3，观察是否发生性状分离，不发生性状分离的为合乎要求的

杂交育种

杂交育种 杂交育种（bybridization） 不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。杂交可以使双亲的基因重新组合，形成各种不同的类型，为选择提供丰富的材料；基因重组可以将双亲控制不同性状的优良基因结合于一体，或将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累起来，产生在各该性状上超过亲本的类型。正确选择亲本并予以合理组配是杂交育种成败的关键。根据育种目标要求，一般应按照下列原则进行：①亲本应有较多优点和较少缺点，亲本间优缺点力求达到互补。②亲本中至少有一个是适应当地条件的优良品种，在条件严酷的地区，双亲最好都是适应的品种。 ③亲本之一的目标性状应有足够的遗传强度，并无难以克服的不良性状。④生态类型、亲缘关系上存在一定差异，或在地理上相距较远。⑤亲本的一般配合力较好，主要表现在加性效应的配合力高。 杂交育种是培育家畜新品种的主要途径。通过选用具有优良性状的品种、品系以至个体进行杂交，繁殖出符合育种要求的杂种群。在扩大杂种数量的同时要适当进行近交，加强选择，分化和培育出高产而遗传性稳定，并符合选育要求的各小群，综合为新品种。 所谓杂交育种，一般指种内不同品种间的杂交育种。杂交技术因不同作物特点而异，其共同要点为：调节开花期，通过分期播种、调节温度、光照及施肥管理等措施，使父母本花期相遇；控制授粉，在母本雌蕊成熟前进行人工去雄，并套袋隔离，避免自交和天然异交，然后适期授以纯净新鲜花粉，作好标志并套袋隔离和保护。用于杂交的父本和母本分别用P1和P2表示，其代表符号分别为♂和♀；×表示杂交。杂交所得种子种植而成的个体群称杂种一代（子一代），用F1表示。F1群体内个体间交配或自交所得的子代为F2、F3、F4等表示随后各世代。安排亲本或杂种成对使之交配的杂交方式有：成对杂交（单交）即两个不同品种或系统间的杂交，两亲可互为父母本（正反交）；复合杂交，即几个品种分别先后进行多次杂交。回交是以杂种后代与亲本之一再交配的杂交方式。 杂交创造的变异材料要进一步加以培育选择，才能选育出符合育种目标的新品种。培育选择的方法主要有系谱法和混合法。系谱法是自杂种分离世代开始连续进行个体选择，并予以编号记载直至选获性状表现一致且符合要求的单株后裔（系统），按系统混合收获，进而育成品种。这种方法要求对历代材料所属杂交组合、单株、系统、系统群等均有按亲缘关系的编号和性状记录，使各代育种材料都有家谱可查，故称系谱法。典型的混合法是从杂种分离世代F2开始各代都按组合取样混合种植，不予选择，直至一定世代才进行一次个体选择，进而选拔优良系统以育成品种。在典型的系谱法和混合法之间又有各种变通方法，主要有：改良系谱法、混合-系谱法、改良混合法、衍生系统法、一粒传法。不同性状的遗传力高低不同。在杂种早期世代往往又针对遗传力高的性状进行选择，而对遗传力中等或较低的性状则留待较晚世代进行。选择的可靠性以个体选择最低，系统选择略高，F3或F4衍生系统以及系统群

高中生物必修二第六章从杂交育种到基因工程知识点(谷风教育)

课课过关l# 1 第六章 从杂交育种到基因工程 第一节 杂交育种与诱变育种 一、各种育种方法的比较： 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 处理 杂交→自交→选优→自交 用射线、激光、 化学药物处理 用秋水仙素处理 萌发后的种子或幼苗 花药离体培养 原理 基因重组， 人工诱发基因 突变 染色体变异，破坏纺锤体的形成，使染色体数目加倍 染色体变异，诱导花粉直接发育，再用秋水仙素 优 缺 点 组合优良性状，方法简单，可预见强， 但周期长，只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。 提高突变率，产生新基因，加速育种，改良性状，但有利变异少，需大量处理 器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低 缩短育种年限， 但方法复杂， 成活率较低 例子 水稻的育种 高产量青霉素菌株 无子西瓜 抗病植株的育成 第二节 基因工程及其应用 一、基因工程 1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA 重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，把一种生物的某 种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 2、原理：基因重组 3、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 二、基因工程的工具 1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶） （1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 （2）作用部位：磷酸二酯键 （4）例子：EcoRI 限制酶能专一识别GAATTC 序列，并在G 和A 之间将这段序列切开。 （黏性末端） （黏性末端） （5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA 片断。 （6）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA 切断，对自己的DNA 无损害。 注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。 2、基因的“针线”——DNA 连接酶 （1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA 分子。 （2）连接部位：磷酸二酯键 3、基因的运载体 （1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。 （2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。

杂交育种年限和单倍体育种解析

杂交育种年限和单倍体育种解析 【例题】：某植物品种是纯合体，生产上用种子繁殖，从播种到收获种子历时一年。现要利用该植物矮杆（aa）、不抗病（bb）和高杆（AA）、抗病（BB）品种，选育矮杆（aa）、抗病（BB）的新品种，两对基因独立遗传。请设计该植物品种间杂交育种程序和单倍体育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明，分析两种育种程序各自所需的年限。 【解析】： 杂交育种程序： 第一种方案： 第一代P AABB×aabb 亲本（P）杂交，收获种子 ↓ 第二代F1 AaBb 种植F1代自交，收获种子 ↓种植F2代，选矮杆 第三代F2 A_B_，A_bb，aaB_（1/3aaBB+2/3aaBb），aabb 抗病（aaB_）自交， ↓ 统一收获各株种子 统一播种所获种子，第四代F3 aaB_（3/5aaBB + 2/5aaBb），aabb 选矮杆抗病自交， ↓ 统一收获各株种子 aaB_，aabb逐代选矮杆、抗病（aaB_）自交， ↓直至后代性状不分离，自交留种 第n+2代Fn+1（２n-1）/（２n +1）aaBB + 2/（２n +1）aaBb n＝5时，第7代矮杆抗病（aaB_）植株中纯合体占（2n-1）/（2n+1）＝31/33=93.9％；n＝6时，第8代矮杆抗病（aaB_）植株中纯合体占96.9％。照此方案，生产上纯合体比例如果达到95%以上才可推广种植，选育植株、果实、种皮性状（如矮杆、抗病）至少需要完成8个世代，历时8年；如果选育种胚性状则只需完成7个世代，至少历时7年。 第二种方案： 第一代P AABB×aabb亲本（P）杂交，收获种子 ↓ 第二代F1AaBb种植F1代自交，收获种子 ↓ 第三代F2A_B_，A_bb，aaB_，aabb种植F2代，选矮杆、抗病（aaB_） 自交，分别收获各株种子 1/3aaBB2/3aaBb ↓↓ 第四代F31/3aaBB1/2 aaB_，1/6aabb 分别播种各株种子，有的全部发育为 矮杆、抗病植株（aaBB），自交留种

第六章 优势杂交育种

第六章优势杂交育种 第一节杂种优势利用的概况及表现 一、优势杂交育种的概念 1、杂种优势：是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种一代，在生长势、生活力、抗逆性、产量、品质等方面优于其双亲的现象。 2、优势育种：利用自然界普遍存在的杂种优势，选育用于生产的杂交种品种的过程叫优势杂交育种。 二、杂种优势的分类与度量 1、分类 在育种中，通常把杂种优势分为三种类型。即： 1）体质型：杂种营养器官的发育较强，也就是根、茎、叶等营养器官生长势超过双亲。 2）生殖型：杂种繁殖器官发育较强，如结实率高、种子、果实产量高等。 3）适应型：杂种具有较强的适应能力，在抗逆性、抗病虫害等能力方面超过双亲。 2、度量 便于研究和利用杂种优势，需要对杂种优势的大小进行测定。杂种优势所涉及的性状大都为数量性状，通常以优势的方法率表示。优势率是度量杂种优势强度的一种指标，它有以下几种计算方法： 1）中亲优势：是以中亲值（(P1、P2同一性状平均值的平均数)作为尺度来衡量F1的产量或某一数量性状的平均值与中亲值之差的方法，计算公式为： 中亲优势(%)= 2）超亲优势：这是以双亲中较优良的一个亲本的平均值作为度量标准，衡量F1平均值超过高值亲本的百分率。公式如下： 超亲优势(%)= 3）对照优势(或超标优势)：即F1的某一数量性状的平均值超过标准(当前推广)品种的百分率。公式为： 对照优势(%)= 三、优势杂交育种与常规杂交育种的异同 1、相同点：优势育种与常规杂交育种的相同点是都需要选择选配亲本，进行有性杂交，进行品种比较实验、区域实验、生产实验和品种审定。 2、不同点： 1）从理论上，常规杂交育种利用的主要是加性效应和部分上位效应，是可以固定遗传的部分；优势育种利用的是加性效应和不能固定遗传的非加性效应。 2）从育种程序上， 常规杂交育种—先“杂”后“纯”。即先杂交后自交，最后得到基因型纯合的定型品种。 优势育种—先“纯”后“杂”。首先选系自交，再经配合力分析和选择，最后得到优良基因型杂合的杂交品种。 3）在种子生产上 常规育种简单，每年直接从生产田或种子田内植株上收获种子。优势育种复杂，不能在生产田留种，每年必须专设亲本繁殖区和生产用种基地。 四、杂种优势的早期预测 利用生理生化或分子生物学方法，在实验室直接对杂种优势进行预测。 方法：

作物杂交育种、单倍体育种所需年限分析

作物杂交育种、单倍体育种所需年限分析

育种是一个复杂的过程，一般来说，也是一个漫长的过程。当然，再复杂再漫长，也是有一定时限的。 不同的育种方法需要的时间不同，即使是同一种育种方法，又会因为物种、性状的不同而存在时限上的差异。不能一概而论。 下面所做分析均为理论年限分析，而实践过程中，所需时间可能更长。 一、杂交育种—— 1、一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为双显性性状。性状表现于植株。 玉米种群中存在高产不抗病（AAbb）、低产抗病(aaBB)两种类型，以此为材料培育高产抗病（AABB）新品种。

P 高产、不抗病（AAbb）×低产、抗病(aaBB) ↓第一年：杂交 F1 高产、抗病（AaBb） 自↓交第二年：自交 F2 高产抗病（AABB,AaBB,AABb,AaBb）高产不抗病；低产抗病；低产抗病；（淘汰） 自↓交第三年：人工选择 F3 高产抗病（AABB,AaBB,AABb,AaBb）（按单株分别保存收获的种子） 自↓交第四年：分别种植、自交，后 代不发生性状分离的高产抗病 类型即为所育。 高产抗病（AABB） ↓ 留种（高产抗病新品种） 2、一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为双隐性性状，性状表现于植株。 参照例1可知：理论上，第三年就可以得到所育品种。 3、一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为一显一隐性状，性状表现于植株。 参照例1可知：理论上亦需到第四年方能获得所育品种。 二、杂交育种——性状表现于种子 4、一年生作物育种，以豌豆为例。育种目标为双显性性状。 参照例1可知：性状表现于种子时，理论上，双显性性状育种或单显性育种所需时限当比性状表现于 植株时节省一年的时间，即三年。

第六章杂交育种-品种审定2013

第六章：常规杂交育种 1.（1）近缘杂交：指不存在杂交障碍的同一物种内，不同品种或变种之间的杂交。 （2）远缘杂交：指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。 2.亲本的选择 定义：根据育种目标选择具优良性状的品种类型 原则：（1）从大量种质资源中精选亲本（广） （2）亲本应尽可能具有较多的优良性状（精） （3）明确亲本的目标性状，突出重点（明） （4）重视选用地方品种（土） （5）亲本的一般配合力要高（高） （6）先考虑数量性状，再考虑质量性状（多） （7）优先用稀有可贵性状作亲本（贵） 3 .亲本的选配 定义：从入选的亲本中选用恰当的亲本配制合理杂交组合 原则：（1）父母本性状互补（补） （2）选用不同生态类型的亲本配组（态） （3）以具有较多优良性状的亲本作母本（优母） （4）亲本之一的性状应符合育种目标（符） （5）用一般配合力要高的亲本配组（高）

（6）注意父母本的开花期和雌蕊的育性（期/育） 4.有性杂交技术流程 （1）制定杂交计划：确定杂交组合数、具体杂交组合、每个杂交组合杂交的花数 （2）准备器具：花粉收集容器、隔离网、毛笔等 （3）亲本株及杂交花的培育选择 原则：使亲本性状能充分体现，保证有足够数量的母本植株和杂交用花，花期相遇调节 （4）隔离和去雄：防止隔离范围外花粉混入。父母本均需要隔离。空间隔离（种子生产时使用）、器械隔离（育种实验使用硫酸纸套袋）、时间隔离（很少用）。 去雄目的：除去隔离范围内的花粉来源，包括雄株、雄花和雄蕊。 （5）花粉的制备 普遍方法：在授粉前一天摘取次日将开放的花蕾，带回室内，挑取花药至于培养皿内，在室温和干燥条件下，经过一定时间，花药会自然开裂。将散出的花粉收集于小三角瓶中，贴上标签，注明品种，并尽快置于剩有氯化钙或变色硅胶的干燥器内，放在低温、黑暗和干燥条件下贮藏。 （6）授粉、标记和登录 自然授粉和人工授粉

必修二第六章第1节《杂交育种与诱变育种》导学案

第六章第1节杂交育种与诱变育种 课前预习学案 一、预习目标 预习杂交育种与诱变育种，初步掌握杂交育种与诱变育种的原理、方法、优点、缺点及应用。 二、预习内容 （一）、杂交育种 1、古代人们利用__________________，通过长期选择，汰劣留良，培育出许多优良品种，这种选择育种不仅_____________，而且_________________________。 2、杂交育种是将__________或__________品种的_____________，通过__________集中在一起，在经过___________和___________。获得________________的方法。 3、在农业生产中，杂交育种是___________________的常规方法。杂交育种的方法也用于_____________________的育种。 （二）、诱变育种 1、诱变育种的原理是_________________________________。 2、诱变育种是指利用_______________________________，使生物____________________的方法。 3、诱变育种取得的成就： （1）培育__________________________________； （2）在___________________方面也发挥了重要作用，如：_____________________________。 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 1．简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种的优点和不足 2．举例说出诱变育种在生产中的应用 3．讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用 学习重点遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用 学习难点杂交育种和诱变育种的优点和局限性 二、学习过程 （一）、杂交育种 1、阅读课本的“问题探讨”并进行讨论。 你用什么方法既能把两个品种的优良性状结合在一起,又能把双方的缺点都去掉?将你的设想用遗传图解表示出来

常规杂交育种

常规杂交育种 基因型不同的类型间配子结合产生杂种, 谓之杂交。它是生物遗传变异的重要来源。杂交的遗传学基础是基因重组, 通过杂交途径获得新品种叫杂交育种 (cross breeding)。 本节知识要点： 一、常规杂交育种的概念与意义 二、常规杂交育种的杂交方式 （一）两亲杂交 １、单交 ２、回交 （二）多亲杂交 １、添加杂交 ２、合成杂交 三、杂交亲本的选择与选配 （一）亲本的选择 １、亲本选择的意义 ２、亲本选择的原则 （二）亲本的选配 （三）回交、多亲杂交亲本选配的特点 四、杂交技术 （一）杂交前的准备 １、制定杂交计划 ２、亲本柱种机杂交花的培育选择 （二）隔离和去雄 １、隔离 ２、去雄 （三）花粉的制备

（四）授粉、标记和登记 （五）套袋后的管理 五、杂交后代的管理 （一）杂种的培育 （二）杂种的选择 常规杂交育种 (conventional cross breeding) 也称组合育种, 是通过人工杂交, 把分散于不同亲本上的优良性状组合到杂种中, 对其后代进行多代培育选择, 获得基因型纯合或接近纯合的新品种的育种途径。 根据杂交亲本亲缘关系的远近, 可分为近缘杂交和远缘杂交。常规杂交育种一般是指不存在杂交障碍的同一物种之内不同品种或变种之间的杂交。远缘杂交是指种以上类型之间的杂交。 孟德尔的杂交试验奠定了杂交在育种中的重要地位。由于杂交可以实现基因重组, 能分离出更多的变异类型, 可为优良品种的选育提供更多的机会, 被植物育种家广泛采用。通过这种途径已选育了大量品种。常规杂交育种一直是传统的重要的育种方式。通过基因重组, 它可以用有利位点代替不利位点( 包括质量性状和数量性状); 改善位点间的互作关系产生新性状; 打破不利的连锁关系。 （一）两亲杂交 两亲杂交是指参加杂交的原始亲本只有两个。如果只杂交一次叫做单交。如果某一个亲本杂交多次称为回交。 1. 单交 (single cross) 单交又叫成对杂交。 A × B 示 A 为母本 ,B 为父本。单交有正反交之分。正反交是相对而言的。如 A × B 叫正交, 则 B × A 为反交。单交的方法简便, 变异较易控制, 在常规杂交育种中普遍采用。 2. 回交 (back cross) 多次参加回交的亲本叫轮回亲本 (recurrent parent), 只参加一次杂交的亲本称作非轮回亲本 (nonrecurrent parent) 。如大花型的麝香石竹与花色丰富的中国石竹杂交, 因 F1花型不够大, 就与廓香石竹进行回交, 取得了花型较大的回交后代。杂种一代与亲本回交的后代为回交一代, 记作 BC1(或BCF1), BC1再与轮回亲本回交, 其后代为 BC2或 BC2F1, BC1自交一代叫 BC1F2。杂种一代无论与哪个亲本杂交都叫回交一代(BC1)。多次回交

2019-2020学年高中生物人教版必修2练习：6.1杂交育种与诱变育种Word版含解析

第章从杂交育种到基因工程 第1节杂交育种与诱变育种 基础巩固 1水稻的糯性、无子西瓜、黄圆豌豆危录皱豌豆T绿圆豌豆，这些新品种中变异的来源依次是（） A. 环境改变、染色体变异、基因突变 B?染色体变异、基因突变、基因重组 C. 基因突变、环境改变、基因重组 D. 基因突变、染色体变异、基因重组 答案:D ? 2两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，最简便的方法是（） A. 人工诱变种 B. 多倍体育种 C. 单倍体育种 D. 杂交育种 答案:D 太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是（） A. 太空育种产生的突变总是有益的 B. 太空育种产生的性状是定向的 C. 太空育种培育的植物是地球上原本不存在的 D. 太空育种与其他诱变育种在本质上是一样的 答案:D ?4诱变育种与杂交育种的不同之处是（） ①能大幅度改良某些性状②能形成新基因③能形成新基因型④一般对个体生存有利 A. ①② B.①③ C.②③ D.②④ 答案:A 5三倍体西瓜、中国荷斯坦牛、高产青霉菌的育种方式依次是（） A. 诱变育种、单倍体育种、多倍体育种

B. 杂交育种、杂交育种、诱变育种 C. 均为杂交育种 D. 多倍体育种、杂交育种、诱变育种 答案:D 匸6育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻，这种水稻出现的原因是（ ） A. 基因突变 B. 基因重组 C. 染色体变异 D. 环境条件的改变 答案:B 匸7与杂交育种、单倍体育种等育种方法相比，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是（） A. 可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上 B. 按照人类的意愿定向改造生物 C. 改变基因结构，创造前所未有的性状类型 D. 能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快 解析:诱变育种的原理为基因突变，具有不定向性，所以具有盲目性，与其他几种育种方法相比其独特之处就是能够产生新的基因，从而创造出前所未有的性状类型。 答案:C 匸8杂交育种中，杂交后代的性状一旦出现就能稳定遗传的是（） A. 优良性状 B. 隐性性状 C. 显性性状 D. 相对性状 解析:纯合子的性状是稳定遗传的，而显性性状的个体不一定是纯合子，隐性性状的个体一定 是纯合子，所以一旦出现即可稳定遗传。 答案:B 匸9下列关于育种的叙述，正确的是（） A. 用物理因素诱变处理可提高突变率 B. 诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 C. 三倍体植物不能由受精卵发育而来 D. 诱变获得的突变体多数表现出优良性状 解析:诱变育种的原理是基因突变，可形成新的基因，杂交育种的原理是基因重组，不能形成新的基因；有些三倍体植物可由受精卵发育而来，如三倍体西瓜；生物发生的基因突变大多数是 有害的。