从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种.ppt

第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种 远在古代 美洲印第安人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的条件下种植的 经过精心的管理和认真选育 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 资料1 方法 汰劣留良 局限 选择范围有限 育种周期长 选择育种 资料2 小麦的高产 D 对低产 d 是对显性 抗病 T 对不抗病 t 是显性 现有高产不抗病和低产抗病的两种纯系小麦品种 你用什么方法能把两个品种的优良性状 高产 抗病 结合在一起 又能把双方的缺点都去掉 小麦高秆 D 对矮秆 d 为性 抗锈病 T 对不抗锈病 t 为显性 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 怎样才能得到矮秆抗病的优良品种 ddTT 一 杂交育种 P99 思考 概念 是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 高抗矮不抗 高抗 DDTT ddtt DdTt ddTt 高抗高不抗矮抗矮不抗 ddTT 杂交 1 1 1 培育显性纯合子的植物杂交育种方案 矮抗矮不抗 ddTt ddTT F3 连续自交 直至不出现性状分离为止 如何利用DDtt和ddTT获得ddtt 若基因D和T控制优良性状 则用DDtt和ddTT杂交所获得的后代具有所有的优良性状吗 能稳定遗传吗 2 培育隐性纯合子的植物杂交育种方案 选取双亲 杂交 子一代 自交 子二代 从F2中选出符合要求的个体即可推广 3 培育杂合子植株的育种方案 a 利用杂种优势 主要利用F1的优良性状 并不要求遗传上的稳定 将杂种一代作为种子直接利用 如水稻 玉米 高梁等 杂交 子一代 b 过程 选取双亲 c 特点 高产但需年年制种 杂交 自交 选优 自交 选优 显性纯合子品种 隐性纯合子品种 双亲 F3 自交 选出稳定遗传的个体 收获种子 扩大推广 杂交 自交 双亲 选出稳定遗传的个体 收获种子 扩大推广 选优 2 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 长毛折耳猫 短毛折耳猫 长毛立耳猫 长立长折短立短折 Bbee BBee BBee Bbee bbee bbee 长折 短折 长折 长折 短折 杂交 F3 长折 短折 思考 动物杂交育种的方法与植物杂交育种的方法有何区别 如何鉴别个体的基因型并保种 保种 动物杂交育种中纯合子获得不能通过逐代自交 而应改为测交 中国黄牛 中国荷斯坦牛 荷斯坦牛 袁隆平培养杂交水稻过程中 他利用了哪一种变异的原理 基因重组 袁隆平 超级杂交水稻 1 概念 2 原理 3 方法 4 优点 5 缺点 6 应用实例 如袁隆平的杂交水稻 中国的荷坦牛等 杂交育种 是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 方法简单 容易操作 育种进程缓慢 过程烦琐 动植物优良品种的选育 特别提醒 杂交育种与杂种优势的区别 主要是利用杂种F1的优良性状 并不要求遗传上的稳定 杂合子 而杂交育种是为了获得具有稳定优良性状的新品种 纯合子 杂交育种不能创造新的基因 并且所需时间要长 那有没有能出现意想不到的结果 并且需要时间相对要短的育种方法呢 诱变育种 资料 航天技术的发展 使人类利用太空资源的愿望变成了现实 自1987年以来 中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了11次航天育种搭载试验 试验品种达1200多种 航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子 太空环境条件很复杂 与地球表面主要差异是微重力 10 3克 10 6克 宇宙射线 重粒子 变化磁场和高真空等 这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变 二 诱变育种 概念 诱变育种就是利用物理因素 如X射线 r射线 紫外线 激光等 或化学因素 亚硝酸 硫酸二乙脂等 来处理生物 使生物发生基因突变 原理 基因突变 方法 优点 产生新基因和新的性状 能提高变异的频率 后代变异性状能较快稳定 加速育种进程 物理方法 如x射线 射线 紫外线 激光等 化学方法 如亚硝酸 硫酸二乙酯等 太空育种 微重力 高真空等 黑农大豆 局限 具有不确定性 有利变异少 需大量处理实验材料 工作量大 1 太空莲3号中有没有产生新基因 2 诱发基因突变的条件有哪些 3 诱变育种有哪些优点 4 有哪些因素可以诱导生物产生基因突变 1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲种子442粒 培育出太空莲3号等新品种 亩产达120千克 比原品种提高88 平均粒重2 2克 最大为3 3克 原品种平均粒重为1 1克 超过出口莲子标准 有 微重力 宇宙射线 重粒子 变化磁场和高真空 可以提高突变率 或大幅度地改良某些品种 物理因素 化学因素和生物因素 1 概念 2 处理时期 3 原理 4 诱变因素 物理因素 化学因素 5 优点 6 缺点 基因突变的和使选育工作量大 具有 7 应用 农作物育种 培育出的新品种具有抗病力强 产量高 品质好等优点 微生物育种 如青霉菌的选育 诱变育种 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 正在萌发的种子或幼苗 基因突变 X射线 射线 紫外线 激光等 亚硝酸 硫酸二乙酯 5 溴尿嘧啶等 提高突变频率 加速育种进程 不定向性 多害少利性 盲目性 大幅度改良生物的某些性状 思考与讨论 与杂交育种相比 诱变育种有什么优点 联系基因突变的特点 谈谈诱变育种的局限性 三 几种育种方法的比较 课堂检测1 在杂交育种工作中 选择通常从哪一代开始 理由是什么 A F1基因出现重组B F1性状开始分离C F2性状开始分离D P基因开始分离2 对下列有关实例形成原理的解释 正确的是 A 无子番茄的获得是利用了多倍体育种原理B 培育无子西瓜是利用了单位体育种原理C 培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理D 多莉 羊获得是利用了杂交育种原理 C C 3 请写出下面各项培育方法 1 通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是 2 用60Co辐射谷氨酸棒状杆菌 选育出合成谷氨酸的新菌种 所用方法是 3 用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 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 这种育种原理本质上属于 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 所用方法是 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 这种方法是 单倍体育种 诱变育种 多倍体育种 诱变育种 杂交育种 诱变育种 4 请分析下列两个实验 用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾 子房发育成无子番茄 用四倍体与二倍体西瓜杂交 获得三倍体西瓜植株 给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉子房发育成无子西瓜 试问 a 番茄的无子性状是否能遗传 若取这番茄植株的枝条扦插 长成的植株所结果实中是否有种子 b 三倍体无籽西瓜无性繁殖后 无子性状是否能遗传 若取这植株的枝条扦插 长成的植株的子房壁细胞含有个染色体组 否 能 有 3 6 下图是用某种作物的两个品种 和 分别培育出 品种的示意图 试分析回答 AABBEAb D AaBbFAAbb aabbGAAaaBBbb 1 用 和 培育 所采用的D和F步骤分别是和 其应用的遗传学原理是 2 用 培育 所采用的E和H步骤分别是 和 其应用的遗传学原理是 3 用 培育 所采用的G步骤是 其遗传学原理是 H 杂交 自交 基因重组 花药离体培养 秋水仙素处理幼苗 染色体变异 单倍体育种 秋水仙素处理幼苗 染色体变异 多倍体育种 5 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 并且分别控制叶形 花色和果形3对性状 请回答 1 如何运用杂交育种方法利用以上3个品种获得基因型为aabbdd的植株 用文字简要描述获得过程即可 1 A和B杂交得到杂交一代 杂交一代再与C杂交 得到杂交二代 杂交二代自交 即可得到基因型为aabbdd的种子 该种子可长成aabbdd植株 2 如果从播种到获得种子需要一年 获得基因型为aabbdd的植株最少需要多少年 4年