杂交育种和诱变育种.ppt

杂交育种和诱变育种,考纲导向生物变异在育种上的应用II教学目标：1、简述杂交育种、诱变育种的概念，说明杂交育种、诱变育种方法的优点和不足。2、杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种的比较和综合运用,教学重、难点：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种的比较和综合运用。,1、单倍体育种、多倍体育种的原理是什么？简单概述两种育种的方法。2、单倍体育种的优点是什么？3、秋水仙素的作用机理是什么？作用时间？,复习提问,一、杂交育种的原理和方法,2原理：3特点：优点：缺点：4方法：,基因重组,将不同品种的优良性状重组到一个新品种上。,育种周期长。,1）培育纯种,2）培育杂种,1概念,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。,用纯种高秆抗病（AABB）小麦与纯种矮秆不抗病（aabb)小麦培育 小麦要求用遗传图解表示并加以简要说明。,矮秆抗病,.,典例解析,高秆抗病,矮秆不抗病,高秆抗病,写遗传图解应注意的问题 确定亲本性状、新性状和育种方法。遗传图解中可对表现型、操作做简要文字说明。动物个体不能自交，而是同代个体间杂交。若已出现纯合体，动物要用测交来验证。植物要自交看是否发生性状分离选择的动物新品种中要同时包括雌、雄个体。,思考讨论：1、育种要杂交的原因2、选育新品种从哪一代开始？原因？3、注意若果皮种皮的话应与母本的基因型一样。4、如何检验小麦是否抗锈病？5、在育种的过程中对雌雄同花和异花处理方式的区别,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?,选育出需要的矮抗品种,杂交育种,ddTT,F3,思考,培育纯种,三系法杂交 四系法杂交,一、杂交育种的原理和方法,1原理：2特点：优点：缺点：3方法：,基因重组,将不同品种的优良性状重组到一个新品种上。,育种周期长。,1）培育纯种,2）培育杂种,隐性纯合子：杂交 自交F2 选出符合要求的即可,显性纯合子：杂交 自交F2 选出符合要求的个体自交F3.选出稳定遗传的个体,杂交得到F1 即可,培育杂种,现有长果穗白粒（Aabb）和短果穗黄粒（aaBb）两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒（AaBb）杂交种玉米的目的,请各小组以下面几个问题为中心进行讨论：为达到年年都能培育得到AaBb，须先获得基因型是什么样的两个亲本？怎样获得？得到后怎样操作获得AaBb？怎样写遗传图解？,小组合作讨论：,培育杂种,现有纯合黑色短毛兔BBEE和褐色长毛兔bbee,设计培育出稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案：第一步：第二步：第三步：,小试身手,黑色短毛兔褐色长毛兔得到F1,F1雌雄个体相互交配得到F2,在F2代中选出黑色长毛兔与褐色长毛兔测交如果后代无褐色长毛兔出现，则培育出的黑色长毛兔为纯合体。,注意：动物一旦出现我们所需要的性状（可能有纯合体），只能用测交来检测,二、诱变育种的原理和方法,2原理：3特点：优点：缺点：4方法：,基因突变。,提高突变率，大幅度改良性状，后代性状稳定较快。,有利变异少，盲目性强，需大量处理材料,用物理或化学方法处理生物,1概念,利用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。,5 意义：,创造动植物、微生物新品种,6、举例：,“黑农五号”、高产青霉菌株、太空辣椒,植物诱变育种,【练习3】现有一批晚熟的水稻种子，请利用这批种子培育出早熟的水稻新品种。试写出培育的过程方案,诱变育种过程方案：（1）用一定剂量的射线对晚熟水稻种子进行辐射处理。（2）将辐射处理后的水稻种子播种，出现各种突变性状的水稻植株。（3）让各种水稻自交，选择出早熟性状的水稻植株。（4）再让早熟水稻连续自交多代，选出稳定遗传的早熟水稻。,微生物诱变育种,【练习4】请利用青霉素敏感型的大肠杆菌培育出抗青霉素的大肠杆菌菌株。试写出育种方案。,育种方案：（1）用一定剂量的X射线照射青霉素敏感型大肠杆菌。（2）再将处理后的大肠杆菌接种到青霉素培养基上培养。（3）在培养皿中存活并生长的大肠杆菌，即为抗青霉素型菌株。,走进高考,（2007年广东）太空育种是指利用太空综合因素如强辐射微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是（）A、太空育种产生的突变总是有益的B、太空育种产生的性状是定向的C、太空育种培育的植物是地球上原本不存在的D、太空育种与其它诱变方法在本质上是一样的,D,思考：1、诱变育种前首先应让生物不断处于什么状态？2、育种可反映基因突变的哪些特点？,三、单倍体育种,1原理：2特点：3方法：,染色体变异,明显缩短育种年限。,亲本杂交F1植株花粉单倍体幼苗纯种植株新品种,【练习5】现有高杆（D）抗锈病（T）的小麦品种甲和矮杆（d）易染锈病（t）的小麦品种乙，请利用这两个小麦品种，运用单倍体育种的方法培育出矮杆抗锈病小麦新品种。试写出育种方案并绘出育种过程图解和遗传图解。,三、单倍体育种,单倍体育种方案：（1）高杆抗锈病品种与矮杆易染锈病品种杂交，获得F1。（2）取F1花粉，利用花药离体培养培育出单倍体幼苗。（3）利用一定浓度秋水仙素溶液处理小麦单倍体幼苗。（4）用锈菌侵染小麦，淘汰易染锈病的小麦植株。（5）在小麦开花前，淘汰高杆小麦植株。（6）剩余的植株即为矮杆抗锈病小麦新品种。,三、单倍体育种,（江苏）甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中GC对转换成AT对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。(1)经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为 突变。(2)用EMS浸泡种子是为了提高，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有。(3)EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的 不变。,走进高考,显性,提高突变率,不定向性,结构和数目,基因重组,基因突变,染色体变异（成倍减少）,染色体变异（成倍增加）,杂交自交，从F2中选优连续自交，直到不发生性状分离为止,用物理或化学方法处理生物,花药离体培养单倍体秋水仙素处理纯种,秋水仙素处理,使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上,提高变异频率，加速育种进程，大幅度改良生物性状,有利变异少，需大量处理供试材料,明显缩短育种年限，育种时间较短。,技术复杂，需与杂交育种配合,各种器官大、营养成分高、抗性强,与杂交育种配合；获得的新品种发育延迟,育种时间最长,三、几种育种方式的比较,规律总结,1、培育兼有不同亲本优良性状的品种2、培育具有新性状的品种3、要快速获得纯种4、若实验植物为营养繁殖如土豆、地瓜等则只要出现 所需性状即可，不需培育出纯合子5、要求提高产量，提高营养物质的含量运用6、最简捷的育种方法是-。,育种的根本目的是培育具有优良性状的新品种，可能是纯合子，防止后代发生性状分离便于制种和推广；也可能是杂合体利用杂种优势的原理，如杂交水稻、玉米的制种。,杂交育种或单倍体育种,诱变育种,单倍体育种,多倍体育种,检测：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：,（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_；,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,（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_,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,四倍体,人工诱变,