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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,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,*,第 节 变异在育种中的应用,3,一轮复习,第 节 变异在育种中的应用3一轮复习,变异在育种中的应用,1.,选择育种,原理、方法、优点、缺点,2.,杂交育种,原理、方法、优点、缺点,3.,单倍体育种,原理、方法、优点、缺点,4.,多倍体育种,原理、方法、优点、缺点,5.,诱变育种,原理、方法、优点、缺点,6.,基因工程,原理、方法、优点、缺点,变异在育种中的应用1.选择育种原理、方法、优点、缺点2.杂,选择育种,1.,定义,是指对现有品种群体中出现的,自然变异,进行性状鉴定、选择，培育出新品种的育种途径。,2.,原理及方法,就是利用自然的,可遗传变异,，进行优中选优，连续选优，使品种不断得到改良和提高。,自然变异,长期人工选择,原理,(,汰劣留良,),选择育种1.定义是指对现有品种群体中出现的自然变异进行性状鉴,选择育种,3.,优点,优中选优，简单易行,4.,缺点,不能有目的的创造变异,能保持原品种对当地生态条件适应性,有利变异少，选择率不高，育种周期长。,改进提高的潜力有限，可选择的范围小。,选择育种3.优点优中选优，简单易行4.缺点不能有目的的创,一、杂交育种,提出问题,已知大麦中，高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗病（T）对不抗病（t）是显性，现有两个不同品种的纯种大麦，一个品种矮秆不抗病，另一个品种高秆抗病，,如何利用这两个品种获得矮秆抗病的大麦新品种？,一、杂交育种提出问题,1.,方法与过程,P,高杆抗病,矮杆不抗病,DDTT,ddtt,高杆抗病,DdTt,F,1,F,2,高杆抗病,9D_T_,高杆不抗病,3D_tt,矮杆抗病,3ddT_,矮杆不抗病,1ddtt,(,淘汰,),(,淘汰,),(,保留,),(,淘汰,),多次自交选种,矮杆抗病,ddTT,杂交,自交,选种,多次自交选种,优良性状的纯合体,1.方法与过程P高杆抗病矮杆不抗病DDTTddtt高杆抗,3.,优点,目的性强，通过杂交使位于不同个体上的,优良性状集中于一个个体上（“,集优,”）,4.,缺点,育种所需时间较长。,操作简单，技术要求不高。,5.,原理,基因重组,一、杂交育种,只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。,3.优点目的性强，通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于,短毛折耳猫,(,bbee,),长毛立耳猫,(,BBEE,),长毛折耳猫,(,BBee,),思考：,如何利用长毛立耳猫（,BBEE,）和短毛折耳猫（,bbee,）培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（,BBee,),？,？,短毛折耳猫,bbee,长毛立耳猫,BBEE,长毛立耳猫,B,b,E,e,、互交,B,_,E,_,B,_ee,bbE_,bbee,与,bbee,测交,选择后代不发生性状,分离的亲本即为,BBee,短毛折耳猫长毛立耳猫长毛折耳猫(BBee)思考：如何利用长毛,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6300kg以上。,中国黄牛,荷斯坦牛,中国荷斯坦牛,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,总结：,植物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用多次自交选种。,动物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用测交，选择测交后代不发生性状分离的亲本。,如果优良性状是隐性，直接在,F,2,中选出即为纯合体。,一、杂交育种,杂交育种是一种最简单的一种方法,总结：植物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用多次自交,二、单倍体育种,单倍体育种是一种最快速的一种方法,二、单倍体育种单倍体育种是一种最快速的一种方法,1.,原理：,_,_,_,二、单倍体育种,染色体,(,数目,),变异,2.,方法：,花药离体培养,人工诱导染色体加倍,(,如,:,秋水仙素处理,),3.,优点：,明显缩短育种时间,所得个体均为纯合体,4.,缺点：,技术复杂,1.原理：_二、单倍体育种染色体,三、多倍体育种,1.,方法：,_,_,秋水仙素处理或低温诱导,2.,原理：,_,_,染色体,(,数目,),变异,3.,多倍体的优点：,果实大、营养丰富等,4.,多倍体的缺点：,结实率,5.,实例：,三倍体无籽西瓜,三、多倍体育种1.方法：_,三倍体无籽西瓜培育过程,两次传粉,第一次传粉目的：,杂交获得三倍体种子,第二次传粉目的：,刺激子房发育为果实,三倍体西瓜无子的原因,三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。,三倍体无籽西瓜培育过程两次传粉第一次传粉目的：杂交获得三倍,四、诱变育种,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）处理生物，使生物发生基因突变。从中筛选有利变异。,1.,方法,2.,原理,基因突变,3.,实例,“黑农五号”大豆,“,高产,”,青霉菌株,太空育种,四、诱变育种利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因,“黑农五号”大豆,黑龙江农科院用,辐射方法处理大豆,，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了,2.5%,，大豆产量提高了,16%,。,“黑农五号”大豆黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成“黑农,青霉菌高产菌株的选育,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5000060000单位/mL,。,青霉菌高产菌株的选育1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产,太空育种,太空育种即,航天育种,，也称,空间诱变育种,，是将作物种子或诱变材料搭乘返回式卫星或高空气球送到太空，利用太空,各种辐射、失重、宇宙粒子、弱地磁，高真空,等综合作用，产生地面上难以实现的变异。再返回地面培育作物新品种的育种新技术。,太空育种太空育种即航天育种，也称空间诱变育种，是将作物种子或,四、诱变育种,提高基因突变频率,加速育种进程,4.,优点,产生新基因,大幅度地改良某些性,。,5.,缺点,难以控制突变方向，具有一定的盲目性；,有利个体少，需大量处理实验材料。,(,不定向性,),(,害多利少性,),四、诱变育种提高基因突变频率,加速育种进程4.优点产生新,总结,1,：四种育种方法的比较,类 型,杂交育种,诱变育种,单倍体育种,多倍体育种,育种理,育种法,优点,应用,实例,基因突变,染色体变异,基因重组,染色体变异,杂交自交选优自交,物理或化学的方法处理生物,花药离体培养后再用秋水仙素加倍,使不同亲本的优良性状集中于同一个体上,提高变异频率加速育种进程,明显缩短育种年限,器官大型，,营养含量高,培育矮抗小麦,培育青霉素高产菌株,培育矮抗小麦,三倍体无子,西瓜的培育,用秋水仙素,处理萌发的,种子或幼苗,总结1：四种育种方法的比较类 型杂交育种诱变育种单倍体育种,“可遗传”与“可育”。,总结,2,：概念辨析,可遗传可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不育”，但它们均属于可遗传变异。,“,最简便”与“最快速,”,最简便着重于技术含量应为,易操作,，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作。但最快速则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。,“单倍体育种”与“花药离体培养”,单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程；花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。,“可遗传”与“可育”。总结2：概念辨析可遗传可育。三倍体,五、基因工程,1.,概念：基因工程又叫_,_,_或_，指按照人们的意愿，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，_生物的遗传特性。,基因拼接技术,DNA,重组技术,定向改造,(1),原理：,_,(2),理论基础,：,DNA是遗传物质的证明,DNA双螺旋结构和中心法则的确立,基因是遗传的结构和功能单位,基因重组,遗传密码的破译,(,一切生物几乎共用一套遗传密码,),五、基因工程1.概念：基因工程又叫_,五、基因工程,1.,概念：基因工程又叫_,_,_或_，指按照人们的意愿，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，_生物的遗传特性。,基因拼接技术,DNA,重组技术,定向改造,(4),缺点：,打破了远缘亲本杂交不亲和的障碍,技术复杂,(3),缺点：,五、基因工程1.概念：基因工程又叫_,2,基因工程的工具：,限制性核酸内切酶,(1),基因的剪刀：,_,(2),基因的针线：,_,DNA,连接酶,(3),基因的载体：,_,、,_,和_,_,质粒,噬菌体,动植物病毒,基因工程,的基本工具,工具酶,载体,限制性核酸内切酶,(,限制酶,),DNA,连接酶,2基因工程的工具：限制性核酸内切酶(1)基因的剪刀：_,2,基因工程的工具：,2基因工程的工具：,提取目的基因,目的基因与运载体的结合,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定,1,2,3,4,3.,基因工程的步骤,提取目的基因目的基因与运载体的结合将目的基因导入受体细胞目的,4.,基因工程的应用,高产,稳产,优良品质,基因工程与作物育种：人们利用基因工程的方法，获得,了,_,、,_,、具有,_,的农作物，培育,出具有各种,_,的作物新品,种。,抗逆性,基因工程与药物研制：用基因工程的方法能够高效地生,产出各种高质量、低成本的药物。如：,_,、,_,、,_,。,胰岛素,干扰素,乙肝疫苗,4.基因工程的应用高产稳产优良品质基因工程与作物育种：人们,水稻中高杆,(A),与矮杆,(a),抗病,(B),与染病,(b),为两对相对性状，独立遗传。,C,为外源抗病基因。,1.,图中杂交水稻过程为：,_,2.,图中单倍体育种过程为：,_,3.,图中多倍体育种过程为：,_,4.,图中诱变育种过程为：,_,5.,图中基因工程过程为：,_,水稻中高杆(A)与矮杆(a),抗病(B)与染病(b)为两对相,水稻中高杆,(A),与矮杆,(a),抗病,(B),与染病,(b),为两对相对性状，独立遗传。,C,为外源抗病基因。,6.,过程的操作为：,_,选种后连续自交选种,7.,过程的操作为：,_,花药离体培养,8.,和过程的操作为：,_,，过程处理的对象为,_,，过程处理的对象为,_,_,。,秋水仙素处理,幼苗,幼苗,或萌发的种子,水稻中高杆(A)与矮杆(a),抗病(B)与染病(b)为两对相,水稻中高杆,(A),与矮杆,(a),抗病,(B),与染病,(b),为两对相对性状，独立遗传。,C,为外源抗病基因。,7.,过程的操作为：,_,，需要处理大量的材料，才可能获得有利变异，这是因为,_,_,。,射线处理,基因突变具有,不定向性，而且往往是有害的。,8.,过程,需要用到,_,工具。,限制酶、,DNA,链接酶和载体,水稻中高杆(A)与矮杆(a),抗病(B)与染病(b)为两对相,据不同育种目标选择不同育种方案：,育种目标,育种方案,集中双亲优良性状,对原品系实施,“,定向,”,改造,让原品系产生新性状,使原品系营养器官,“,增大,”,或,“,加强,”,单倍体育种,杂交育种,基因工程及,植物细胞工程育,诱变育种,多倍体育种,据不同育种目标选择不同育种方案：育种目标育种方案集中双亲优良,请分析回答：,（,1,）,A,组由,F,1,获得,F,2,的方法是,，,F,2,矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占,。,自交,2/3,1.普通小麦中有高杆抗病,(,TTRR,),和矮杆易感病,(,ttrr,),两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：,请分析回答：自交2/31.普通小麦中有高杆抗病(TTRR)和,请分析回答：,（,2,）,、,、,三类矮杆抗病植株
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