第六章 回交育种

第六章回交育种

第一节回交育种的意义及遗传效应

一、回交育种的意义

1.概念：杂交育种的一种特殊方式。甲品种：有许多优良性状，而个别性状有欠缺；乙品种：具有甲品种欠缺的优良性状；

2.方法：乙品种与甲杂交，F1及后代用甲品种进行多次回交和选择，甲品种原有的优良性状通过回交而恢复，同时导入了原欠缺的性状，获得性状改进的新品种（回交育种法）

甲品种称为轮回亲本或受体亲本；

乙品种称为非轮回亲本或供体亲本

3.回交表达方式：[(A x B) x A ] x A…… A3 x B

BC3F1 BC3F2

4.意义：○1精确改良某个性状非常有效

○2控制育种群体发展方向

○3控制杂种后代群体规模

5.举例

○1.美国的Harlan ＆ Pope(1922)首先指出回交育种法在作物育种上的利用价值。他们在改良大麦芒的特性时，回交育种收到了较为理想的效果。

○2.加利福尼亚大学的Briggs等人，采用回交育种法把小麦的抗腥黑穗病和抗黑锈病的特性，引人到推广品种中去，取得了重大成果。

○3.中国农业大学以小麦品种农大183和意大利的高度抗锈品种Elia杂交，再用农大183回交一次，于1969年育成了抗锈性显著提高的农大155、157、166。

○4.非常多…

二、回交育种的遗传效应

1.在回交育种杂合基因群体中，杂合基因型逐渐减少，纯合基因型相应地增加。纯合基因型变化的频率都是(1-1/2r)n(n为杂种的杂合基因对数，r为回交的次数)。这点和自交群体是一样的。

2.回交和自交后代群体中纯合基因型的性质不一样。以一对杂合基因Aa为例，自交所形成的2种纯合基因型是AA和aa；而回交Aa×aa后代群体中，纯合基因型只有一种aa，即为轮回亲本的基因型。

3.在相同育种进程内，就一种纯合基因型来说，回交比自交达到某种纯合基因型个体的频率快。例如，自交F4，AA或aa两种纯合基因型个体的频率各有43．75％，而育种进程相同的BC3F1中，aa一种纯合基因型个体的频率已达87．5％。

第二节回交育种方法

一、亲本的选择

1.轮回亲本（受体）

○1.各农艺性状都很好，只有个别缺点需要改造的品种；

○2.最好是当地适应性强、产量高、综合性状较好的推广品种

2.非轮回亲本（供体）

○1.具有改进轮回亲本缺点所需的性状（或基因）；

○2.经回交数次后，该性状能保持足够的强度；

○3.简单基因最好是显性，高遗传力性状

○4.目标性状最好与某一不利性状基因非连锁；

○5.目标性状鉴定方便；

○6.遗传背景尽可能接近轮回亲本；

○7.没有严重的缺陷

二、回交后代的选择

1.在回交后代中必须选择具备目标性状的个体再作回交才有意义，这关系到目标性状能否被导人轮回亲本，亦即回交计划的成败问题。

2.鉴定和选择世代：回交1代（分离世代）开始鉴定与选择

○1.鉴定：a.创造条件使该性状充分显现。如转移抗病性，创造病害流行条件；

b.可以采取分子标记的方法辅助选择（MAS）。

○2.选择：a.具有目的基因（性状）的个体；

b.其它性状在表型上尽可能接近轮回亲本（重组个体的基因频率是随机的）

3.具体做法，因所转移的目标性状的显性和隐性、质量性状或者数量性状有所不同。

(一)质量性状基因的回交转育

1.如果要转移的性状是由显性单基因控制，那么在回交过程中，转移的性状容易识别，回交就比较容易进行。

2. 如果导入的性状隐性遗传时，可将回交一代自交，在分离的自交后代中选株回交，或在回交一代中作较多的回交，同时在回交株上自交，将回交与自交后代对应种植。凡是自交后代在目标性状上呈现分离者，说明其相应的回交后代中必有一些带有目标性状基因，那就可以在该后代中继续选株回交并自交。而自交后代不出现分离的，其相应回交后代即可淘汰。如果能筛选出与该隐性基因紧密连锁的分子标记(详细见第17章)，那么就可以借助于分子标记进行连续的回交转育。

(二)数量性状基因的回交转育

回交成效和难易程度受两个因素制约：

1.控制目标性状的基因数目：

控制转育性状的基因越多，回交后代中出现的理想基因型频率越低。

策略：回交后代必须是大群体；

适当减少回交次数（不完全回交）；

非轮回亲本的选择（供体综合性状尽量接近受体）

2.环境对基因表现的作用：

环境条件对数量性状影响大，鉴定选择可靠性差。

策略：每回交一次，自交1次，在BC

1

F2群体中选择；

BC

1F

3

株系设置重复和比较试验，优良株系内选择单株再回交

QTLs分子标记--苗期鉴定--成株期回交

(三)当进行多个目标性状基因的导入时，想通过回交同时改进一个新品种的若干性状是十分困难的。

例如要培育具有多个不同抗病性基因的品种，或要改进一个高产品种的抗病性和品质性状等。转移多个性状可采用逐步回交。

三、回交的次数

回交计划中，回交的次数和许多因素有关。

(一)轮回亲本性状的恢复

回交育种的目的，是使育成的品种除了来自非轮回亲本的性状外，其他性状必须恢复到和轮回亲本相一致，进行回交的次数与从非轮回亲本需要转移的基因数有关。

1.在不存在基因连锁的情况下，如果双亲间有n对基因杂合，则回交r次以后，从轮回亲本导入基因的纯合体比率可按公式[1-（1/2r）]n计算出来（表6-1）。

2.通常进行4—5次回交，即可恢复轮回亲本的大部优良性状。

○1从育种实效出发，轮回亲本的农艺性状也并不一定需要100％地恢复。○2而回交次数过多则可能削弱目标性状的强度。

(二)非轮回亲本的目标性状和不利性状连锁的程度

如果准备从非轮回亲本转移给轮回亲本的目标性状和另一不利性状相连锁，必须进行更多次回交才可能获得理想性状的重组。

假如用C表示重组率，那么要想打破不利的连锁，获得希望的重组类型的机率为1-(1-C)r。r是表示回交的次数（表6-2）。

(三)严格选择有助于轮回亲本性状的迅速恢复，可以减少回交次数

如果早期世代在回交群体中，把非轮回亲本目标性状和轮回亲本的性状结合起来选择，可以提高轮回亲本性状的恢复频率，相应地减少回交的次数。

四、回交所需的植株数

为了确保回交的植株带有需要转移的目标性状基因，每一回交世代必须种植足够的株数，可用下式计算。

式中，m为所需的植株数；p为在杂种群体中合符需要的基因型的期望比率；α为出现目的基因的机率水准每个回交世代所需要的最少植株数见表6—3（无连锁）。

第三节回交育种的特点及其应用价值

一、回交育种法的遗传特性

1.优点○1应用回交法进行品种改良时，通过杂种与轮回亲本多次回交可对育种群体的遗传变异进行较大程度的控制，使其按照确定的方向发展。既可保持轮回亲本的基本性状，又增添了非轮回亲本特定的目标性状，这是回交育种法的最大优点。

○2回交育种法需要的育种群体比杂交育种所需的群体小.○3从而使利用温室、异地或异季加代等缩短育种年限的措施得以发挥更大的作用。○4.在回交育种的过程中，由于采取个体选择和杂交的多次循环过程，有利于打破目标基因与不利基因间的连锁，增加基因重组频率，从而提高优良重组类型出现的机率。○5.用回交法育成的品种形态上与轮回亲本大体相似，易于推广

2.局限性：○1.回交育成的品种仅仅是在原品种的个别缺点上有所改良，而大多数性状上没有多大提高。○2.改良多个性状时，虽然可以用逐步回交法，即在改良一个缺点后再改良另一个缺点，延长了育种年限。这是回交育种法最大的弱点。○3回交改良品种往往仅限于由少数主基因控制的性状，至于改良数量性状则比较困难。○4.回交的每一世代都需进行人工杂交，工作量很大。○5. 回交法虽有助于打破基因的不利连锁，但目标基因的一因多效问题。○6.回交群体回复为轮回亲本基因型经常出现一些偏离。育种家期望回交群体逐渐回复为轮回亲本基因型，但是回交结果和理论上所期望的常常发生偏差。

二、回交育种的其他用途

(一)近等基因系的培育

回交方法除了用于转育个别目标性状给某一轮回亲本，培育新品种外，还可用于其他一系列用途，其中之一，是近等基因系的培育。为了研究不同性状基因对某种作物经济性状的影响，可以借回交法将不同基因分别转育给同一轮回亲本，培育成分别具有个别不同性状基因的近等基因系，相互比较，以便在同一遗传背景上，较正确地鉴定不同基因对经济性状的影响。同时也可了解不同遗传背景对同样基因的影响。

回交法还可用于培育多系品种，即将不同的抗病主效基因分别导人同一推广品种中，育成以该品种为遗传背景，但具不同抗性基因的多个近等基因系，然后按照需要混合其中若干品系组成多系品种用于生产。多系品种既有综合性状上的一致性，又有抗病基因上的异质性，可以保持抗病性的稳定和持久，从而控制某种病害的流行为害。

(二)细胞质雄性不育系和恢复系的回交转育

在雄性不育系杂种优势利用中，回交是创造不育系、转育不育系和转育恢复系的主要方法。也是培育同质异核系和同核异质系的方法。下面主要介绍利用回交培育新的雄性不育系的方法：利用胞质雄性不育系为母本，和胞质正常、雄性可育，而无恢复雄性不育胞核基因的品系相杂交，雄性不育的杂种一代与雄性可育亲本回交若干代，使其核基因接近纯合，即成为新的雄性不育系，称为A系。原来的雄性可育系亲本，就成为它的保持系，称为B系。

湖南省农业科学院(1977)应用回交法选育油菜雄性不育系5702A和相应的保持系5702B的过程如图6—7。

(三)回交在远缘杂交中的应用

回交方法可以应用于异源种质的渐渗，以及作为控制超亲分离的有效手段。在远缘杂交中，回交可提高杂种的育性，控制杂种后代的分离，提高理想类型的出现几率。

思考题

1.什么是回交育种?回交育种有哪些用途及有何局限性?在什么情况下回交育种最有效?

2.什么是轮回亲本和非轮回亲本?在回交育种中它们各有何作用?在选用轮回亲本和非轮回亲本时要注意哪些问题?

3.回交有什么遗传效应?与自交遗传效应有什么不同?

4.简述转移显性和隐性单基因控制的性状，以及数量性状的回交育种的过程

回交育种

第六节回交育种 一、回交育种的意义及其特点 (一) 回交育种的意义 1、回交育种概念把供体的目标性状通过回交导入受体的育种方法称为回交育种。轮回亲本综合性状(也称背景性状，background character)优良，但尚欠缺一两个有利性状，非轮回亲本恰好具备这一两个有利性状。这一两个有利性状称为目标性状(Target character)。 2、回交育种的意义 ①控制杂种群体，精确地改良品种；提高优良品种的抗逆性、抗病性 ②雄性不育转育(自然发现或人工诱变的不育株往往经济性状不良或配合力低，利用回交转育法可将不育基因转移到优良品种后来，育成不育系)。 ③克服远缘杂交的困难(不实性)，创造新种质 ④改善杂交材料性状(给杂交亲本转移苗期标志性状) (二)回交育种的特点 1、回交育种的有利性 (1)性状的遗传变异易于控制。在各种育种方法中，回交育种的预见性最强。 (2)只要回交后代的目标性状能充分表现，在任何环境条件下都可开展回交育种。这为利用温室及异地异季加代提供了便利条件。另一方面，回交后代群体所包含的基因型种类远远少于杂种自交后代群体中的基因型种类，所以回交后代所需群体的容量较小，从而有利于缩短育种年限。 (3) 目标性状的选择易于操作。回交育种一般只需将其农艺性状与轮回亲本比较；目标性状与非轮回亲本比较，其比较鉴定所需的时间较短。育成品种的特征特性一经肯定，便可在生产上应用。 (4) 育成品种易于推广。 2、回交育种的局限性 (1) 只能改良个别缺点； (2) 限于主基因控制的目标性状。如果控制目标性状的基因对数较多，在回交后代中选株回交的难度较大。 (3) 目标性状的遗传力较低时，难于鉴定识别，不易获得较好的改良效果。

作物育种学总论整理

作物育种学总论整理 绪论 1.作物品种的概念：是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体。具有三性（DUS）：特异性（Distinctness) 、一致性(Uniformity)、稳定性(Stability)。 2.作物品种类型：纯系品种、杂种品种、综合品种、无性系品种。 3.优良品种：指在一定地区和耕作条件下能符合生产发展要求，并具有较高经济价值的品种。生产上所谓的良种，包括具有优良品种品质和优良播种品质的双重含义。 第一章作物的繁殖方式与品种类型 1.不同作物的授粉方式： 自花授粉作物（<4%）: 水稻、小麦、大麦、大豆等 异花授粉作物（>50%）: 玉米、黑麦、甘薯、白菜型油菜 [ 常异花授粉作物（5-50%）: 棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等 2.自交不亲和性：具有完全化并可形成正常雌雄配子，但却上自花授粉结实能力的一种自交不育性。 3.雄性不育性：植物的雌蕊正常而花粉败育，不产生有功能的雄配子的特性。 4.无性系：由营养体繁殖的后代。 5.无融合生殖：植物的雌雄性细胞不经过正常受精和两性配子的融合过程而直接形成种子以繁衍后代的方式，包括无孢子生殖、二倍体孢子生殖、不定胚生殖、孤雌生殖、孤雄生殖。 6.自交的遗传效应 ①保持纯合基因型 ②使杂合后代基因型趋于纯合、并发生性状分离Xmn=(1-1/2n)m ③自交引起杂合基因型的后代生活力衰退 7.异交的遗传效应 ①异交形成杂合基因型（杂交） ~ ②异交增强后代的生活力 8.自交系品种（纯系品种）：突变或杂合基因型连续自交和选择育成的基因型同质纯合群体。 9.杂交种品种：在严格选择亲本（自交系）和控制授粉的条件下生产的杂交组合的F1植株群体。 10.群体品种:遗传基础复杂、群体内植株基因型有一定程度的杂合或异质性的一群植株群体。 11.无性系品种：由一个或几个近似的无性系经过营养器官的繁殖而成的一个群体。

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

选择与选择育种

第五章选择与选择育种 教学内容：选择与选择育种 教学目标：了解选择育种的理论基础和主要选择育种方式的程序。 教学重点：选择育种的基本原理，性状鉴定的方法，选择育种的程序。 一选择及其基本方法 1 选择的定义 选择就是选优去劣，是在自然和人工创造的变异群体中挑选符合人类需要的基因型的过程。 意义：选择是创造新品种和改良现有品种的重要手段，是育种过程中不可缺少的环节。 2 选择的基本方法 （1）单株选择： 从群体中选择人类需要的优良单株，单收单脱，单独贮藏，下一年按单株进行播种的方法。 不同类型作物的单株选择： ①对自花授粉作物的品种群体，早期稀播，以缓解株间竞争，充分体现单株间的遗传差异而进行选择；后期，密植，可使选中的单株保持原有优势。 ②常异花和异花授粉作物的品种群体，单株选择后，后代出现性状分离，不易纯化。 （2）混合选择 在群体中选择在经济性状和形态性状相对一致的一批单株，混合脱粒，下一年混合播种的方法。 不同类型作物的混合选择 ①自花授粉作物的品种群体混合选择后，个体基因型趋于纯合化，起到淘汰劣株的作用，但不能进行单株后代测验。 ②常异花授粉作物和异花授粉作物品种选择后，既保持高生活力，又保持群体的遗传多样性，使群体得到改良。 二鉴定的作用、原则及方法 1 鉴定的作用 鉴定是进行有效选择的依据，是保证和提高育种质量的基础。 2 鉴定的一般原则 （1）常采用最基本的鉴定方法——目测鉴定。 （2）育种初级阶段，宜采用简易有效的鉴定方法——目测法、计数法、测量法等；育种后期，保留少数优质材料，进行更为精确的全面鉴定。 （3）把各种鉴定方法结合到一起。

3 鉴定的方法 （1）直接鉴定和间接鉴定： 直接鉴定：根据目标性状的直接表现进行鉴定。 间接鉴定：根据与目标性状有高度相关的性状的表现来评定该目标性状。（2）田间鉴定和实验室鉴定 田间鉴定：将试验材料种于大田，进行各种性状的直接鉴定。如生育期、分蘖习性等。 实验室鉴定：生理特性和品质；考种工作。 （3）自然鉴定和诱发鉴定 （4）当地鉴定和异地鉴定 一般来说，试验材料在当地条件下鉴定，有时还需借助异地条件。 三选择育种及其特点 1 定义 选择育种(breeding by selection)：对现有品种群体中出现的自然变异进行鉴定、选择并通过试验培育作物新品种的育种途径，又称系统育种。对典型的自花授粉作物，又可称为纯系育种。 2 特点 （1）优中选优，简便有效： a 利用自然变异材料，省去人工创造变异环节。 b 优良个体多是同质结合体，不需几代的分离和选株。 c 个别性状上有提高，其他性状都保持原品种优点。 （2）连续选优，品种不断改进提高 四选择育种的基本原理 1 品种自然变异现象 （1）自然变异现象的利用 在良好遗传基础上如出现某些优良的变异，再进行选育，就会培育出符合生产发展要求的新良种。 自然变异在育种上的直接利用就是选择育种。 （2）品种自然变异的原因 a 自然异交引起基因重组：作物品种在引种及繁殖推广中，不可避免地发生异交。 b 自然变异：包括环境条件的改变，引起突变的发生；植株和种子内部生理生化变化引起的自发突变；块根和块茎作物的芽变等。 c 新育成品种群体中的变异 2 纯系学说 Johannsen（1901），对菜豆籽粒大小、轻重进行选择试验，提出纯系学说。内容： 自花授粉作物的原始群体是由许多基因型不同的纯系组成，从这样的原始群体中选择可以得到许多纯系，选择是有效的。如再从分离出来的纯系内继续选择

回交育种

第六章回交育种 一、概念 两个品种杂交后，子一代与其亲本之一再进行杂交，称为回交。 A× B F1× B BC1, BC1× B BC2…… 采用一次或多次回交的育种方法，称为回交育种。 回交育种图示 二、表示方法 [（A X B） X A] X A……； A3 X B； A X 3 / B 轮回亲本（recurrent parent）与非轮回亲本(non-recurrent parent) 用于多次回交的亲本称轮回亲本（亲本A）；只在第一次杂交时应用的亲本称非轮回亲（亲本B）。 [（A X B） X A] X A…… 受体亲本(receptor)与供体亲本(donor) 有利性状（目标性状）的接受者，称受体亲本（亲本A）；目标性状的提供者，称供体亲本（亲本B）。 [（A X B） X A] X A…… 第一节回交育种的意义及遗传效应 一、回交育种的意义 回交育种法速度快，在改良作物品种个别缺点时是一种快速有效方法 二、回交的遗传效应 ?在回交杂合基因群体中，杂合基因型逐渐减少，纯合基因型相应地增加，纯合基因型变化的频率是(1-1/2r)n (n为杂种的杂合基因对数，r为回交的次数)，其中纯合基因型仅为轮回亲本的基因型。 一对基因自交和回交群体内aa型个体的比率(%) 回交的遗传效应 假设二亲本只有一对基因的差异： 不论是回交还是自交，每增加一个世代，杂合体减少 1/2 ，纯合体增加 1/2 ；所不同的是在自交后代，纯合体中 AA 和 aa 基因型各占一半， 100 99.22 98.44 96.88 93.75 87.5 75 50.0 Aa×aa 50 49.61 49.22 48.44 46.88 43.75 37.5 25.0 Aa×Aa 8 7 6 5 4 3 2 1 世代数

(整理)★作物育种学总论

第1章作物繁殖方式与品种类型 2.从作物育种的角度，简述自交和异交的遗传效应。 自交的遗传效应 1.保持纯合基因型（自花授粉作物良种繁育的依据） 2.使杂合后代基因型趋于纯合,并发生性状分离，每自交1代,杂合基因型减半; 杂合基因多，纯合慢? 【杂交育种、纯系（自交系）品种选育依据】 3.后代生活力衰退 杂合基因型作物自交后代生活力衰退(自交衰退)； 自花授粉作物杂交种也有衰退现象。 异交的遗传效应 1.异交形成杂合基因型 2.增强后代的生活力。 3.根据品种群体内个体同源染色体等位基因以及个体间基因型的情况，可将不同的品种归纳为哪几种群体类型 自交(纯)系品种(pure line cultivar) 杂交种品种（hybrid cultivar） 群体品种(population cultivar) 无性系品种（clonal cultivar） 第2章种质资源 1.名词解释 种质资源(germplasm resources):具有特定种质或基因, 可供育种及相关研究利用的各种生物类型。 起源中心：凡遗传类型有很大的多样性且比较集中、具有地区特有变种性状和近亲野生(栽培)类型的地区。 初生中心：最初始的起源地（原生起源中心；） 次生中心：作物由原生起源中心地向外扩散到一定范围时，在边缘地点又会因作物本身的自交和自然隔离而形成新的隐性基因控制的多样化地区。 原生作物：人类有目的驯化的植物(小麦、大麦、玉米、棉花等)。 次生作物：与原生作物伴生的杂草，当其被传播到不适宜于原生作物而对杂草生长有利的环境时,被人类分离而成为栽培的主体作物(燕麦和黑麦)。 遗传多样性： 基因库或基因银行(gene pool，gene bank)：指储备的具有形形色色基因资源的各种材料。 初级基因库( gene pool 1 )：资源材料间能相互杂交，正常结实，无生殖隔离，杂种可育，染色体配对良好，基因转移容易。 次级基因库( gene pool 2 )：资源间的基因能转移。存在生殖隔离,杂交不实或杂种不育，须借助特殊育种手段实现基因转移。 三级基因库(gene pool 3)：亲缘关系更远，彼此间杂交不实，杂种不育现象明显，基因转移困难。 5. Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用 （1）指导特异种质资源的收集； （2）起源中心与抗源中心一致，不育基因与恢复基因并存于起源中心，可得到抗性材料和恢复基因；（3）指导引种，避免毁灭性灾害。

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)×

第五章 园艺植物选择育种

第五章园艺植物选择育种 一、名词解释 1.选择：利用人工和自然产生的变异群体，根据育种目标要求和表现型，选择

优良的基因型，固定优良性状。 2.纯系学说：丹麦遗传学家约翰森根据菜豆的粒重选种试验结果在1903年提 出的一种遗传学说。认为由纯合的个体自花受精所产生的子代群体是一个纯系。在纯系内，个体间的表型虽因环境影响而有所差异，但其基因型则相同，因而选择是无效的；而在由若干个纯系组成的混杂群体内进行选择时，选择却是有效的。 3.混合选择法：从一个原始混杂群体中选取符合育种目标的优良单株，混合留 种，次年播种与同一块圃地，与标准品种及原始群体小区相邻种植，进行比较鉴定的选择法。对原始群体的混合选择只进行一次，当选择有效时就繁殖推广的，称为一次混合选择法。对原始群体进行多次混合选择后再繁殖推广的，称为多次混合选择法。 4.单株选择法：从原始群体中选取优良单株分别编号，分别留种，次年单株种 植成一单株小区，根据各植株的表现进行比较鉴定的选择法。若只进行一次单株选择，以后就以各株系为取舍单位，称为一次单株选择。 5.选择育种：利用现有种类、品种的自然变异群体，通过选择、提纯以及比较 鉴定等手段育成新品种的途径叫做选择育种，简称选种。 6.遗传力：亲代性状值传递给后代的能力大小。 7.广义遗传力（H B 2) ：基因型方差(V G )占表现型方差(V P )的百分率。 H B 2= V G / V P ×100% = V G / （V G + V E ) ×100% 8.狭义遗传力（ H N 2）：基因加性方差(V A )占表现型方差的百分率。 H B 2= （V G - V D - V I ） / V P ×100%。V D 为显性方差（等位基因间互作产生）；V I 为上 位性方差（非等位基因间互作产生）。 9.株选：根据育种目标及相应的选择标准，以特定选择方式采取的选择和淘 汰的方法。 10.选种程序：在整个选择育种过程中，选育出一个新品种要先后经过原材料搜 集、优系选择鉴定等一系列工作环节。这种按照一定的先后步骤依次进行的工作环节就叫选种程序。 11.芽变：发生在芽内分生组织细胞中的突变，属于体细胞突变的一种。 12.枝变：变异的芽内分生组织萌动长成枝条时，该枝条表现出与原品种类型不

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。

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

回交育种策略中的基本理论问题

Q1：什么是回交导入系？ A1:回交导入系是指以轮回亲本为受体，以供体亲本为供体，通过高代回交，把供体基因组片段导入受体基因组中的遗传重组后的材料。 Q2：什么是轮回亲本？什么是供体亲本？ A2：轮回亲本:在回交育种中,多次被用作亲本,是特定有利性状的接受者,一般是综合性状优良,但尚有一、二个性状有待改进的亲本; 供体亲本:在回交育种中,是特定有利性状的提供者,只在开始杂交时应用一次的亲本. Q3：回交导入系与近等基因系的异同？ A3：相同点:(1)都是用轮回亲本与不同的供体亲本回交获得的，即受体遗传背景以轮回亲本为主;(2)两者都有所需要的目标性状或基因，供体为供体亲本; 不同点:回交导入系对遗传背景的与原轮回亲本的一致性要求可以依据目的，而确定的回交次数而不同。即导入供体基因组片段多少而不同。近等基因系一般是通过饱和回交，并对目标性状或基因进行选择后，除此之外，遗传背景与轮回亲本尽可能相同的材料。 Q4：回交导入在育种研究中的应用优势是什么？ A4：优势有(1)是改良现有优良品种个别缺点的有效途径;(2)是转移个别性状的有效途径;(3)是打破基因连锁,扩大基因重组的有效途径;(4)是控制性状定向变异的有效途径;(5)育种年限较短;(6)不受条件的限制. Q5：回交导入系育种与系谱法（二环系、循环育种）比较的优缺点是什么？适用于那些育种应用？ A5优点:(1)遗传变异易控制;(2)目标性状选择易操作;(3)基因重组频率易增加;(4)所育品种易推广; 缺点(1)回交育种只改进原品种的个别缺点,不能选育具有多种新性状的品种;(2)在生产上品种更换频繁时,若轮回亲本选择不当,往往有可能在回交新品种育成之日,也就是它的淘汰之时（注：对常规种而言）;(3)回交改良品种的目标性状多限于少数主基因控制的性状,遗传力高,又便于鉴别,才易取得成功,对于数量性状,则往往结合现代生物技术手段奏效与可能性才能提高;(4)从供体亲本转移某一目标性状的同时,由于与不利基因连锁或一因多效的缘故,可能将某些不利的非目标性状基因也一并带给轮回亲本;(5)回交的每一代都需要进行较大数量的杂交,工作量较大.回交育种适用于那些综合性状优良,但尚有一、二个性状有待改进的品种的改良. Q6：回交导入系耐逆性状筛选与育种应用的遗传学本质是什么？ A6：遗传学本质是把具有耐逆性状的基因从供体亲本导入到综合性状优良的轮回亲本中，遗传重组并筛选的过程. Q7：什么是复杂农艺性状？复杂性状的遗传特点是什么？育种难在何处？回交导入系解决复杂性状的遗传改良上有哪些优势？ A7：复杂农艺性状泛指由多基因和非遗传因素共同作用的一类农艺性状。其遗传学特点是(1)上位性在复杂性状的遗传表达中起重要作用;（2从基因到表型调节控制的多层次性;（3）非遗传因素的作用。育种难在由于遗传背景的干扰,使对后代个体的选择上缺乏准确性和可靠性.回交导入系解决复杂性状的遗传改良上的优势为可减少遗传背景的干扰,从而大大增加对后代个体选择的可靠性. Q8：筛选出的耐逆回交导入系在基础研究与应用基础研究上研究前景是什么？ A8：筛选出的耐逆回交导入系在基础研究上可应用于相关性状的遗传基础研究，如利用多个轮回亲本不同供体中筛选出来的某逆境耐受材料对其进行QTL分析，由于背景不同，供体不同，相对于常规的双亲本mapping来说，对于该性状的QTL与遗传分析将更完整。应用基础研究上可以利用上述研究成果开发分子育种技术，相关材料也可直接应用于育种。Q9：如何选择回交导入群体作为耐逆筛选与鉴定？ A10: 由于回交导入系是轮回亲本与供体亲本杂交后代回交的材料，其基因组中导入了部分供体片段，导入片段的大小与多少依据回交代数与基因组重组频率而不同，遗传重组后的耐逆性相关的重要QTL聚合的个体会在逆境鉴定条件下表现出耐受性。 Q10：与其它策略相比，筛选与鉴定出的耐逆回交导入个体纯合利用的速率如何？为什么？ A10：筛选与鉴定出的耐逆回交导入个体纯合利用速率比其它策略快.这是由于筛选与鉴定出的耐逆回交导入个体的基因型都必然要朝着轮回亲本的基因型方向纯合,如：n对杂合基因,自交后代群体将分离成2的n次方种不同的纯合型,而回

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

第六章 育种专题

育种专题 基因重组 将两个或多个优良性状集中在一起。 （一）杂交育种 一、常用育种方法 杂交自交筛选出符合 要求的表现型，连续自交直至不发生性状分离为止。 （1）只能利用已有基因的重组，并不能创造新的基因。 （2）杂交后代会出现性状分离现象， 育种周期长。 2、方法：1、原理： 3、优点： 4、缺点： 5、举例：矮杆抗锈病小麦 过程 二、杂交育种过程F 3 P 抗病、黄果肉 aabb × 感病、红果肉 AABB F 1感病、红果肉 AaBb ↓ ↓ ×F 2A_B_A_bb aaB_aabb 抗红 aaB_aabb 抗红 抗黄 ↓ ×杂交选优 自交 自交选优 基 因重组 … 自交 × …

（二）诱变育种 2、方法： 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 物理方法(紫外线、α射线、宇宙射线、失重等)化学方法(亚硝酸、秋水仙素、硫酸二乙酯等) 1、原理： 基因突变 3、优点：可以提高突变率，在较短时间内 获得更多的优良变异类型。4、缺点： 突变的方向难以掌握;突变体难以集中多个理想性状。5、举例：“黑农五号”大豆 （三）多倍体育种 2、方法：低温处理或用秋水仙素处理萌发 的种子或幼苗。1、原理：5、举例：三倍体无子西瓜 染色体变异 3、优点：器官比较大，营养物质的含量提高 4、缺点：发育延迟，结实率低

三倍体无籽西瓜的培育 （四）单倍体育种 离体培养 单倍体植株用秋水仙素诱导染色体加倍 正常植株 （纯合,自交后代不发生形状分离） 2、方法: 3、优点：花药（花粉） 1、原理:染色体变异4、缺点：明显缩短了育种年限。技术复杂, 须与杂交育种配合5、举例：单育1号烟草

第六章 回交育种

第六章回交育种 第一节回交育种的意义及遗传效应 一、回交育种的意义 1.概念：杂交育种的一种特殊方式。甲品种：有许多优良性状，而个别性状有欠缺；乙品种：具有甲品种欠缺的优良性状； 2.方法：乙品种与甲杂交，F1及后代用甲品种进行多次回交和选择，甲品种原有的优良性状通过回交而恢复，同时导入了原欠缺的性状，获得性状改进的新品种（回交育种法） 甲品种称为轮回亲本或受体亲本； 乙品种称为非轮回亲本或供体亲本 3.回交表达方式：[(A x B) x A ] x A…… A3 x B BC3F1 BC3F2 4.意义：○1精确改良某个性状非常有效 ○2控制育种群体发展方向 ○3控制杂种后代群体规模 5.举例 ○1.美国的Harlan ＆ Pope(1922)首先指出回交育种法在作物育种上的利用价值。他们在改良大麦芒的特性时，回交育种收到了较为理想的效果。 ○2.加利福尼亚大学的Briggs等人，采用回交育种法把小麦的抗腥黑穗病和抗黑锈病的特性，引人到推广品种中去，取得了重大成果。 ○3.中国农业大学以小麦品种农大183和意大利的高度抗锈品种Elia杂交，再用农大183回交一次，于1969年育成了抗锈性显著提高的农大155、157、166。 ○4.非常多… 二、回交育种的遗传效应 1.在回交育种杂合基因群体中，杂合基因型逐渐减少，纯合基因型相应地增加。纯合基因型变化的频率都是(1-1/2r)n(n为杂种的杂合基因对数，r为回交的次数)。这点和自交群体是一样的。 2.回交和自交后代群体中纯合基因型的性质不一样。以一对杂合基因Aa为例，自交所形成的2种纯合基因型是AA和aa；而回交Aa×aa后代群体中，纯合基因型只有一种aa，即为轮回亲本的基因型。 3.在相同育种进程内，就一种纯合基因型来说，回交比自交达到某种纯合基因型个体的频率快。例如，自交F4，AA或aa两种纯合基因型个体的频率各有43．75％，而育种进程相同的BC3F1中，aa一种纯合基因型个体的频率已达87．5％。

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。

第七章 回交育种

第七章回交育种 本章讲3节§1 回交育种的意义及回交的遗传效应 §2 回交育种的技术要点 §3 回交法的灵活应用 第一节回交育种的意义及回交的遗传效应 一、回交育种的概念 回交(Backcross)：杂种后代与两个亲本之一再进行杂交。 回交育种：两品种杂交后，与亲本之一连续多代重复回交，把亲本的某些特性导入另一亲本的育种方法。 表达方式：[（A×B）×A]×A 或A3×B 、A×3/B 用BC1---回交一次；BC2---回交二次； 以BC1F1表示回交一次的自交一代；BC1F2回交一次的自交二代。 A (轮回亲本)× B (非轮回亲本) ↓ F1×A ↓ BC1F1×A ↓ BC2F1×A ↓ BC3F1×A ↓ BC4F1×A ↓ ┇ 回交育种进程示意图轮回亲本----用于多次回交的亲本，也称受体亲本(是特定有利性状的接受者)。 非轮回亲本------只在第一次杂交时用的亲本，也称供体亲本(是特定有利性状的提供者)。 二、回交法的用途 回交育种是杂交育种的一种特殊形式，它提供了一种较为精确的

控制杂种群体、选育改良品种的方法。 1、用于改良品种的个别缺点，而保持其优良性状 是抗病育种的有效手段，当优良品种感染某种病害时，可将抗病品种作为非轮回亲本，以原品种做轮回亲本，将抗病基因导入原品种中，育成抗病且具有原品种全部优良性能的新品种。 2、杂种优势利用中，不育系和恢复系的回交转育 在杂种优势利用中，回交是创造不育系、转育不育系和转育恢复系的主要方法。 3、用于远缘杂交，解决杂种不育和分离世代过长等问题 例如（籼×粳）×籼----偏籼型；（籼×粳）×粳----偏粳型。草棉与陆地棉杂交，用陆地棉的花粉回交可提高杂种的结实率。 4、打破基因连锁 例：抗病亲本乙（抗病基因R与不良基因b连锁）：

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：

育种学

1.详细阐述杂种后代处理方法中的衍生系统法和单籽传法的概念、工作要点及其优缺点；（10分） 、答： （1）衍生系统法： ①概念：混合种植不加选择（选系不选单株），淘汰不良衍生系统，直至产量及其它性状趋于稳定的世代(F5-F8)；优良的衍生系统内选单株，下年选优系，进行产量比较试验，直至育成品种。这种育种方法称为衍生系统法。(1分) ②工作要点：（2分） A.F2或F3选单株; B.混合种植不加选择（选系不选单株），淘汰不良衍生系统，直至产量及其它性状趋于稳定的世代(F5-F8) C.优良的衍生系统内选单株，下年选优系，进行产量比较试验，直至育成品种。 ③优缺点：（2分） 兼具系谱法和混合法的优点，不同程度上消除了两法的缺点。 选择的可靠性高：先选遗传力高的性状再选遗传力低的性状。 发挥了系谱法的长处（早代选株，按株系种植，尽早获得株系材料）；弥补了系谱法的缺点（不会使所处理材料在若干世代内增加太多，又可保存较大的变异）。保存了混合法的优点（大大减少工作量）；克服混合法的缺点（减少在混播条件下群体内出现不同类型间的竞争问题；集中精力在有希望的材料中进行选择。） (2) 单籽传法： ①概念：杂种早期世代，每株只收一粒种子，混合播种，到了后期世代，才选择单株，分株收获，进行株行、株系比较试验方法。（1分） ②工作要点：（2分） A. 从分离世代开始，每株收获一粒种子，混合保存；下一世代稀植前一世代所收获的种子； B. F5代开始选择性状较好的单株，当选单株收获全部种子； C. 前一代单株种子种植成株行，选择好的株行； D. 种植株系试验，选择优系。 ③优缺点：(2分) A. 尽可能保存杂种群体遗传变异的多样性 B. 有效地加速杂种群体世代进展。在最小的面积内，利用最少量的人力，产生大量的株系或品系，供进一步比较试验用。 C. 品系的纯化和稳定情况不及系谱法 D. 如要改进的目标性状的表现受一定环境条件的限制，则利用温室或加代繁殖会有一定困难 E. 缺少田间评定，而且只经一次选择，故要保留较多的品系进行产量比较试验，后期工作量大。 F. 如果没有加代条件，育种群体优劣不齐，分离较大，最好不用单籽传法。 2..什么是系谱法、混合法及它们各自的工作要点？试比较它们各自的优缺点？（1）系谱法即多次单株选择法，是自花授粉作物和常异花授粉作物杂交育种中最常用的方法。杂交后先按组合进行种植，从杂种第一次分离世代（单交F2，复交F1）开始选株，并分别种植成株行，每个株行成为一个系统（株系）。以后各世代都在优良系统中继续选择优良单株，直至选到整齐一致的优良系统，便

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

回交育种

第六章回交育种 一、回交育种的意义及遗传效应 （一）回交育种的概念 1、回交育种：两亲本杂交的子一代，再与亲本之一回交，并根据育种目标的要求，从回交后代中选择单株与该亲本再回交。如此循环进行若干次，再经自交选择而育成新品种的育种方法。 2、轮回亲本与非轮回亲本 轮回亲本（recurrent parent)：用于多次回交的亲本。 非轮回亲本（non-recurrent parent)：只第一次杂交时应用的亲本。 3、受体亲本与供体亲本 受体亲本(eceptor)：轮回亲本，有利性状（目标性状）的接受者。 供体亲本（donor)：非轮回亲本，有利性状（目标性状）的提供者。 4、回交育种表达方式：[(AXB)×A]··· ···、(AXB)×An、An×B （二）回交育种的遗传效应 （三）回交育种的意义：1、精确改良某个性状非常有效；2、控制育种群体发展方向；3、控制杂种后代群体规模 二、回交育种方法 （一）、亲本的选择 1、轮回亲本（受体亲本）的选择：综合性状优良，只有个别缺点需要改造的品种。 2、非轮回亲本（供体亲本）的选择：具有改进轮回亲本缺点所必需的基因，目标性状的遗传力要强，最好是单基因控制，目标性状的遗传力要强，最好是单基因控制， （二）回交后代的选择 在回交后代中，选择具有目标性状而农艺性状又与轮回亲本的优良性状尽可能相似的个体进行回交。 1、质量性状基因的回交转育 （1）单显性基因的回交转育 （1）（2）

（2）单隐性基因的回交转育 2、数量性状基因的回交转育 制约回交成效和难易程度的因素 1）控制目标性状的基因数目：基因越多，回交后代中出现的理想基因型频率越低。 策略：回交后代必须是大群体；适当减少回交次数（不完全回交）；非轮回亲本的选择（供体综合性状尽量接近受体） 2）环境对基因表现的作用：环境条件对数量性状影响大，鉴定选择可靠性差。 策略：每回交一次，自交1次，在BC1F2群体中选择；BC1F3株系设置重复和比较试验，优良株系内选择单株再回交；QTLs分子标记--苗期鉴定--成株期回交；Quanlitative trait loci （数量性状基因座） （三）、回交的次数 1、轮回亲本的恢复：不存在基因连锁，双亲间有n对基因差异，回交r次，轮回亲本导入基因的纯合体比率为（1-1/2r)n 2、目标性状（非轮回亲本）与不利性状基因连锁的程度。 重组率为C；打破不良连锁获得重组类型的机率为：1-(1-C)r 3、严格选择：有助于轮回亲本性状的迅速恢复，可以减少回交次数 （四）回交所需的植株数：m：所需植株数； ：出现目的基因的机率水准；p：目的基因型在回交群体中的期望比率 (1-p)m≥1-α （五）修饰回交育种 1、不完全回交的聚合杂交：适合数量性状的转育和聚合