杂交育种与诱变育种(公开课获奖)课件

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,*,*,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,*,*,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,1节 杂交育种与诱变育种,第,6章 从杂交育种到基因工程,1,第1节 杂交育种与诱变育种第6章 从杂交育种到基因工程1,2,2,小资料,近几年，糯玉米、甜玉米、超甜玉米等特种玉米的出现，让人们有了更多的选择。研究证实，特种玉米的营养价值高于普通玉米。中国农科院检测发现，甜玉米、糯玉米的,蛋白质含量,是普通玉米的,2.23倍,，,植物油含量,是普通玉米的,2.3倍,，,“,生命元素,”,硒的含量,是,9.5倍,，,维生素,是普通玉米的,3倍,。,3,小资料 近几年，糯玉米、甜玉米、超甜玉米等特种玉米的出,玉米起源于美洲大陆，15世纪传入欧洲，16世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。,4,玉米起源于美洲大陆，15世纪传入欧洲，16世纪经葡萄,选择育种,在生产实践中，人们挑选品质好的个体来传种。这样利用生物变异，通过长期选择，汰劣留良，就能培育出新品种。例如：产蛋多的家禽。这种育种方式是,选择育种。,选择育种的优缺点是：,优点：技术简单、容易操作,缺点：选择范围有限，育种周期长,古印第安人培育玉米的方法称为,选择育种,。,5,选择育种在生产实践中，人们挑选品质好的个体来传种。这样利用生,温故知新,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，你应该怎样操作才能得到,矮秆抗病,的优良品种（,ddTT）？,6,温故知新现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病,温故知新（参考方案）,高抗 矮不抗,F,1,高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,矮抗,ddTT,ddTt,矮抗,ddTT,矮抗,矮抗 矮不抗,ddTT,ddTt,杂交,自交,选优,自交,F,3,选优,思考：假如从播种到收获种子要一年，那么培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？,5-8,年,F,2,7,温故知新（参考方案）高抗 矮不抗F1,一、杂交育种,1、定义,杂交育种是将两个或两个以上的优良性状通过,交配集中,在一起，在经过选择和培育，获得新品种的方法。,2、原理,基因重组,3、方法,杂交自交选优,自交,例如：高产、矮秆水稻的培育,4、实例,8,一、杂交育种1、定义杂交育种是将两个或两个以上的优良性状通过,杂交水稻之父：袁隆平,从,1976,年到,2006,年，累计增产粮食,5200,多亿公斤，平均每年解决,600,万人的粮食问题。,5、杂交育种的应用,9,杂交水稻之父：袁隆平,从1976年到2006年，累计增产粮食,我曾梦见试验田的超级水稻长得比高粱高，稻穗比扫帚还长，谷粒有花生那么大。沉甸甸下垂的千万个穗子，好似气势磅礴的大瀑布。我就在它下面乘凉。但愿梦想成真，让天下人都有饱饭吃。袁隆平,10,我曾梦见试验田的超级水稻长得比高粱高，稻穗比扫帚还长，谷粒有,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）,11,试一试：动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫（BBEE）,杂交育种,长毛折耳猫,（,BBee,）,短毛折耳猫,（,bbee,）,长毛立耳猫,（,BBEE,）,杂交,F,1,间雌雄交配,选优,测交,12,杂交育种长毛折耳猫（BBee）短毛折耳猫（bbee）长毛立,长毛立耳 短毛折耳,BB,EE,bb,ee,长毛立耳,B,bE,e,长毛立耳,B,bE,e,长立 长折 短立 短折,B,b,ee,BBee,BBee,B,b,ee,bbee,bbee,长折,短折,长折,长折,短折,杂交,F,1,中,雌雄交配,选优,测交,F,3,长折,短折,比植物杂交育种所需年限短,13,长毛立耳 短毛折耳BBEEb,中国黄牛,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6300kg以上，产奶量为世界奶牛之冠。,5、杂交育种的应用,14,中国黄牛荷斯坦牛中国荷斯坦牛：荷斯坦弗里生牛与我国黄牛,一、杂交育种,6、优点,1.,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。,2.,可表现“杂种优势”。,7、缺点,1.,只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。,2.,育种所需时间较长（一般需,5,8,年）,15,一、杂交育种6、优点1.通过杂交使位于不同个体上的优良性状集,杂种优势,16,杂种优势16,DDTT,ddtt,DdTt,花药离体培养,DT、Dt、dT、dt,秋水仙素处理 人工诱导加倍,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt,选出矮杆抗病植株，采收留种,单倍体育种,17,DDTTddtt DdTt花药离体培养DT、Dt、dT、d,二、单倍体育种,方法：花药离体培养,普通植株,花粉,单倍体幼苗,纯合子,幼苗,筛选所需的品种,减数分裂,花药离体培养,秋水仙素处理,DDTT,DdTt,花药离体培养,DT Dt dT dt,单倍体幼苗,秋水仙素,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt,二倍体植株,筛选所需的品种,ddtt,DT Dt dT dt,杂交,矮抗小麦的培育,18,二、单倍体育种方法：花药离体培养普通植株花粉单倍体幼苗纯合子,在杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种进程。但是仍然不能产生新的基因，应怎样做才能,产生,更多可供选择的,新基因,呢？,19,在杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种进程,空间生命科学：,高真空(10,8pa),微重力(10,4g),强辐射,拓展视野：,太空育种,20,空间生命科学：拓展视野：太空育种20,视野拓展,从,1987年开始，我国将蔬菜等农作物种子搭载在卫星上上天。“搭星上天”的种子主要有青椒、番茄、黄瓜、丝瓜、胡萝卜、莴苣等蔬菜种子，以及水稻、小麦、高粱等粮食作物和花卉草木等种子，共计50多类。,21,视野拓展从1987年开始，我国将蔬菜等农作物种子搭载在卫星上,视野拓展,卫星将农作物种子带到,200,400,千米的太空中，利用太空中的,空间宇宙射线,、,微重力,、,高真空,、,交变磁场,等各种特殊因素对种子和微生物进行处理，使种子产生地面得不到的变异，最终培育出高产优质新品种。,22,视野拓展卫星将农作物种子带到200400千米的太空中，利用,“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜,重达,46公斤,的太空南瓜,23,“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜重达46公斤的太空南瓜23,太空青茄大过小孩头,甘肃种植的太空育种的蔬菜,24,太空青茄大过小孩头 甘肃种植的太空育种的蔬菜24,太空育种辣椒,升载太空磨菇,25,太空育种辣椒 升载太空磨菇25,视野拓展,与,“神六”,飞船一起上太空的花卉,“瓷玫瑰”,、,“老虎须”,26,视野拓展与“神六”飞船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎须”,27,27,视野拓展,我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻,穗长粒大,，亩产达,600kg,，最高达,750kg,，蛋白质含量增加,8%-20%,，生长期平均缩短,10天,。,28,视野拓展我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，,视野拓展,“太空椒”每个可重,350克,，,等含量,提高,2030,太空番茄不但香甜可口，而且含量高，是普通品种的,2.5倍,，最大果重可达,600克,29,视野拓展“太空椒”每个可重350克，等含量提高203,视野拓展,太空棉花,2006年中国抗虫杂交棉现场观摩会上，我国首批“太空棉”良种第二次在全国大面积种植成功。“太空棉”粒大、赘芽减少、花芽增加，(由原来的平均6.4克增大到6.8克)、抗病抗虫性强、结桃率高等优点，亩产籽棉350公斤左右，产量比原品种增加12%以上。,30,视野拓展太空棉花 2006年中国抗虫杂交棉现场观摩会上,三、诱变育种,1、定义,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，使生物发生基因突变。,2、原理,基因突变,31,三、诱变育种1、定义利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）,“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%,。,、应用,32,“黑农五号”大豆 黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成,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,50000,60000,单位,/mL,。,、应用,33,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,、优点,提高基因突变频率，加快育种进程,难以控制突变方向，,具,有一定的盲目性,有利个体少，须大量处理,实验材料，工作量大。,、缺点,长相奇特的南瓜,34,、优点提高基因突变频率，加快育种进程难以控制突变方向，具有,四、多倍体育种,二倍体,四倍体,秋水仙素处理,二倍体,三倍体种子,三倍体植株,不能形成正常的生殖细胞,无子西瓜,种下去,联会紊乱,第一年,第二年,授二倍体的花粉,35,四、多倍体育种二倍体四倍体秋水仙素处理二倍体三倍体种子三倍,三、多倍体育种,萝卜（,2a=18),甘蓝（,2b=18),F1,a+b=18,秋水仙素处理,2a+2b=36,不可育,可育,“萝卜甘蓝”的形成过程,36,三、多倍体育种萝卜（2a=18)甘蓝（2b=18)F1a+,五、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,育种原理,育种方法,优 点,应用实例,基因突变,染色体组成倍增加（染色体变异）,基因重组,染色体组成倍减少（染色体变异）,杂交自交选优自交（至纯种,）,物理或化学的方法处理生物,花药离体培养,染色体数目加倍,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,37,五、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,小展身手,（,1,）用,和,培育出,所采用的方法,I,和,II,分别称为,_,和,_,，其培育出,所依据的原理是,_,。,（,2,）由,培育出,的常用方法,III,是,_,，,；由,培育成,的方法,V,称,_,其优点是,_,。,（,3,）由,培育出,的常用方法,IV,是,_,其形成的,称,_,。,（,4,）由,培育出,的方法,VI,是,_,。,下图表示以某种农作物（,1,）和（,2,）两个品种为基础，培育出（,4,）、（,5,）、（,6,）、（,7,）四个品种的过程。根据下图，回答下列问题：,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,单倍体育种,多倍体,缩短育种年限,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,人工诱变育种,38,小展身手 （1）用和培育出所采用的方法,例,2,：现有,3,个番茄品种，,A,品种的基因型为,AABBdd,，,B,品种的基因型为,AAbbDD,，,C,品种的基因型为,aaBBDD,。,3,对等位基因分别位于,3,对同源染色体上，