育种专题

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,不同育种方法的原理,可遗传的变异,基因突变,基因重组,染色体变异,利用,染色体变异,育种的类型,多倍体育种,单倍体育种,2011,年,9,月,19,日农业部公布，袁隆平的超级杂交稻试验田平均亩产,926.6,公斤，创中国水稻亩产最高纪录。,【,例,】,现有两小麦品种：矮秆感病,(ddrr),，高秆抗病,(DDRR),，如何获得矮秆抗病的优良品种,(ddRR),？,杂交育种,P:,ddrr,DDRR,F,1,:,DdRr,D_R_ D_rr ddR_ ddrr,高秆 高秆 矮秆 矮秆,抗病 感病 抗病 感病,9 : 3 : 3 : 1,高秆,:D,矮秆,(,抗倒伏,):d,抗病,:R,感病,:r,F,2,:,ddR_,ddRR 1/3,ddRr 2/3,连续多代自交,提高纯合子的比例,杂交育种,1,、概念：,2,、过程：,3,、原理：,4,、优点：,5,、缺点,：,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,将不同的个体的优良性状集中到一个个体上,操作简单,育种年限长、不能创造新的基因,中国黄牛,中国荷斯坦牛,荷斯坦牛,中国荷斯坦牛：荷斯坦,弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达,305,天，年产乳量可达,6 300kg,以上。,诱变育种,太空育种,空间生命科学,：,高真空,(10,8pa),微重力,(10,4g),强辐射,2012,年,3,月，两名神九女航天员选出，同时，飞船将首次搭载活体蝴蝶升空。,探究活动二,某大豆的抗病能力很低，假设该大豆,只具有感病基因（,t,）大豆的其他品种也没有抗病基因（,T,），,请设计一个能产生抗病基因的育种方案,诱变育种,1,、概念：,2,、原理：,3,、优点：,4,、缺点,：,利用物理因素（如,X,射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸等）来处理生物，使之发生基因突变,基因突变,提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型,不定向性，有利变异少，处理材料多,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,50000,60000,单位,/mL,。,由,受精卵,发育，具有,三个或三个以上,染色体组的个体为,多,倍体,。,香蕉 三倍体,马铃薯 四倍体,普通小麦 六倍体,小黑麦 八倍体,单倍体育种与多倍体育种,由,受精卵,发育而成的个体，,应用：,用途：,多倍体育种,(,多倍体植物各器官都比 较大，营养物质的含量也较高，但发 育延迟，结实率低。,),诱导方法：,低温处理,用,秋水仙素,处理萌发的,种子或幼苗,多倍体育种,-,人工诱导多倍体,方法：,用,秋水仙素,处理萌发的种子或幼苗。,过程：,萌发的种子或幼苗,秋水仙素,多倍体植株,原因,：细胞分裂旺盛,原理,：,秋水仙素抑制,有丝分裂前期,纺锤体的形成，使染色体加倍。,母 本,父 本,实例：三倍体无籽西瓜的培育过程,四倍体,二倍体,有籽西瓜,父本,母本,去雄授粉,二倍体普通,西瓜植株,种下去,三倍体植株,无籽西瓜,花粉刺激,西瓜幼苗或,萌发的种子,2n,四倍体植株,4n,秋水仙素处理,加倍的配子,2n,二倍体西瓜,2n,减数分裂,二倍体花粉,n,减数分裂,受精作用,结出果实,果肉,4n,种子,3n,萌发生长,三倍体植株,3n,联会紊乱,花粉提供,生长素,无子西瓜,3n,三倍体无子西瓜的培育过程概括：,一次加倍,两次杂交,产生,四倍体母本,第一次,产生,3n,的种子,第二次,提供生长素,，促进果实形成,4n,母本所结出的是,有子,西瓜，含,3n,种子。,3n,种子种下去后才长出,三倍体,植株。,三倍体,植株在二倍体的花粉作用下,结出无子西瓜,。,无籽西瓜的培育过程,二倍体幼苗,四倍体植株,秋水仙素处理,染色体加倍,二倍体幼苗,二倍体植株,发育,授粉,二倍体幼苗,二倍体植株,发育,花粉诱导,三倍体种子,三倍体无籽瓜,三倍体植株,发育,第一年,第二年,单倍体育种,花药,单倍体植株,纯合正常植株,秋水仙素染色体加倍,离体培养,原理：染色体变异,方法：,花药离体培养,+,秋水仙素加倍,全能性,YR,yR,Yr,yr,黄色圆粒,（,YyRr,）,花药,（配子）,单倍体植株,正常二倍体,（纯合体）,YYRR,yyRR,YYrr,yyrr,黄圆,绿圆,黄皱,绿皱,秋 水 仙 素 处 理 幼 苗,YR,yR,Yr,yr,离 体 培 养,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,?,P,高杆抗病,DDTT,矮杆感病,ddtt,F,1,高杆抗病,DdTt,第,1,年,选育出需要的矮抗品种,F,2,D_T_,D_tt,ddT_,ddtt,矮抗,杂交育种,第,2,年,第,3,年,生长,ddTT,F,3,减数分裂,配子,DT,Dt,dT,dt,单倍体,DT,Dt,dT,dt,花药离体培养,秋水仙素,第,1,年,第,2,年,第,4,年,单倍体育种,DDtt,ddTT,ddtt,纯合体,DDTT,矮抗,优点：明显缩短育种年限,（基因重组）,（染色体变异）,几种育种方法的比较,杂交育种,诱变育种,多倍体育种,单倍体育种,方法,原理,优点,缺点,举例,得到矮杆抗病小麦,高产青霉素菌株,三倍体无籽西瓜,基因重组,基因突变,杂交、自交,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,射线、紫外线、激光、化学药品处理,花药离体培养后在诱导染色体加倍,染色体变异,染色体变异,操作简单、目的性强,提高突变率；在较短时间内获得更多的优良变异类型,器官大，,营养物质高,明显缩短育种年限，基因都是纯合子，自交后代不会发生性状分离,育种年限长,不定向性，有利变异少，处理材料多,发育延迟、结实率低等,方法复杂，需与杂交育种配合等,基因工,程育种,.,转基因,(DNA,重组,),技术将目的基因引入生物体内，培育新品种,打破,，,改变生物的性状,植物细,胞工程,育种,细胞全能性，细胞膜的流动性,去细胞壁,组织培养,克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培养优良品种,动物细,胞工程,育种,细胞核的,.,核移植,胚胎移植,保持原有优良性状,基因重组,原生质体融合,物种界限,定向,全能性,(1),基因工程是有目的地改良。,(2),杂交育种是最简捷的方法，但要连续自交才能获得纯合,子，需要的时间较长。,(3),杂交育种选育的时间是从,F,2,代开始，原因是从,F,2,开始,发生性状分离。,(4),选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是,隐性。若选育显性优良纯种，则需要连续自交筛选直至性状不,再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要在子二代出现该性,状个体即可。,(5),若实验植物是通过营养繁殖的，如土豆、地瓜等，则只,要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。,下列表示某种农作物和两种品种分别培育出,三种品种,根据上述过程,回答下列问题,:,AABB,aabb, AaBb, Ab, AAaaBBbb, AAbb,用和培育所采用的方法,称为,_,方法,称为,_,由,和,培育所依据的原理是,_.F2,中产生,Aabb,的概率是,_,用培育出的常用方法,是,_,由培育成的过程中用化学药剂,_,处理的幼苗,方法,和,合 称为,_,育种,.,其优点是,_,，产生,AAbb,的概率是,_,由培育出的常用方法是,_,形成的叫,_,。依据的原理是,_,。,杂交,自交,基因重 组,花药离体培养,秋水仙素,单倍体,明显缩短育种年限,用秋水仙素处理,四倍体,染色体变异,1/8,1/4,考点三 单倍体育种与多倍体育种比较,单倍体育种,多倍体育种,原理,染色体数目以染色体组的形式成倍减少，然后再加倍，从而获得纯种（染色体变异、染色体数目变异）,染色体数目以染色体组的形式成倍增加（染色体变异、染色体数目变异）,方法,花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗（染色体组数目恢复）,秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗,优点,明显缩短育种年限,器官大，营养成分含量高，产量增加,缺点,技术复杂，需要与杂交育种配合,适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低,举例,解决育种问题：,高产量的青霉菌株,神奇的“太空椒”,无芒抗病的水稻,无籽西瓜,基因突变,？,上述育种方式的原理是什么？,基因突变,染色体变异,基因重组,（,1,）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品,种是,。,（,2,）用,60,Co,辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，是,。,（,3,）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的,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，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，是,。,单倍体育种,诱变育种,杂交育种,诱变育种,多倍体育种,诱变育种,