[PPT模板]育种讲座.ppt

生物变异和育种,转基因,交叉互换,基因治疗,增添碱基对,缺失碱基对,单条增减,成倍增加,成倍减少,病毒、原核除外,几种育种方法的比较如下：,杂交育种 诱变育种单倍体育种 多倍体育种转基因育种 细胞工程育种(基因工程育种）,回忆你所知道育种方式,三倍体无籽西瓜,抗虫棉,杂交育种,单倍体育种,多倍体育种,基因工程育种,细胞工程育种,白菜 甘蓝,神奇的“太空椒”,矮杆抗病的水稻,诱变育种,问题情景例1：小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，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）两个品系，根据你前面所学的遗传变异基本规律的有关知识，你能否设计一个育种步骤怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？请你写出育种的步骤；用遗传图解表示出育种过程。,以下是杂交的育种参考方案：,高抗 矮不抗,高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,矮抗 矮不抗,ddTt,ddTT,杂交,F3,以下是育种的参考步骤：,育种步骤,让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1；,让F1自交得F2；,选F2中矮秆抗锈病小麦自交得F3；,淘汰F3中的矮秆不抗病个体，选出F3中的矮秆抗锈病小麦再进行自交，再选优，经过几次连续不断的自交和选优。,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,长毛立耳 短毛折耳,BBEE,bbee,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,1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交。2、比植物杂交育种所需年限短。,结合上述几个实例，请总结出杂交育种的的原理、优点和缺点？,原理：,基因重组,方法：,优点：,使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。,缺点：,杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现分离现象，育种过程缓慢，过程复杂。,杂交自交选优 自交,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，在经过选择和培育，获得新品种的方法。,2、有没有更好的育种方法可以弥补杂交育种的这些缺陷呢？,一、杂交育种,1、杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，你知道在什么情况下能够产生新的基因吗？可以用什么方法处理？,知识归纳总结,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,多倍体育种,二倍体矮杆抗病水稻,四倍体矮杆抗病水稻,秋水仙素,质粒DNA,固氮基因,固氮菌DNA,重组DNA,含固氮基因的水稻细胞,粘性末端,DNA连接酶,基因工程育种,细胞工程育种,杂种细胞,甘蓝细胞,白菜细胞,原生质体,正在融合的原生质体,植物细胞的全能性,克服远缘杂交不亲和的障碍,技术复杂、操作繁琐、工作量大,定向改变生物性状,?,去壁,?,融合,?,?,再生细胞壁,?,脱分化,再分化,问题情景 资料分析：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。请回答：,（1）水稻产生这种变异的来源是_，产生变异的原因是_。,基因突变,各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。,（2）这种方法育种的优点有_。,能提高突变频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状,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。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？,诱变育种的优点：是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。,是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。,诱变育种的局限性：,诱变育种,原理：,基因突变,方法：,物理方法(紫外线、射线、失重等)或化学方法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型,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。,缺点：,应用:,太空辣椒的培育、青霉菌的选育等,微生物的育种方面,诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。,知识归纳总结,太空育种硕果累累,诱变育种,杂交育种,单倍体育种,多倍体育种,基因工程育种,细胞工程育种,生物的育种,1、目前世界上每年都有油轮泄漏事件，对海洋造成极其严重的污染，用石油菌来净化油污是一种很好的处理方法。现有两种细菌，其中细菌A能分解石油中己烷，细菌B能分解石油中的环己烷，若要培育一种能同时分解己烷和环己烷的细菌，可以选用的育种方式有？,诱变育种,杂交育种,单倍体育种,多倍体育种,基因工程育种,细胞工程育种,生物的育种,2、现有耐储存、不抗病（aabb）和不耐储存、抗病（AABB）的番茄品种，现要培育耐储存、抗病的番茄，可以选用的育种方式有哪些?你想要选用育种的方式是什么？为什么？,杂交育种、单倍体育种、诱变育种、基因工程育种,番茄,马铃薯,细胞工程育种,杂种细胞,番茄细胞(2n),马铃薯细胞(4n),原生质体,正在融合的原生质体,6n,细胞融合,组织培养,1、不能通过下列哪种方法改变野生菌的性状，从而获得在数量、质量和产量等方面符合人们需要的新菌种（）A、诱变育种 B、太空育种 C、基因工程 D、杂交育种,D,2、下列育种方式产生的后代，其染色体组肯定发生变化的是（）A、诱变育种 B、植物体细胞杂交 C、杂交育种 D、转基因育种,B,3、两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是（）A、单倍体育种 B、杂交育种 C、人工诱变育种 D、细胞工程育种,B,4、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（）A单倍体育种 B杂交育种 C基因工程育种 D多倍体育种,、诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种、细胞工程育种5（）以上育种方式中，能定向改变生物性状的是：（）培育人奶马铃薯的育种方式是：（）哪种方法改变野生菌的性状，从而获得在数量、质量和 产量等方面符合人们需要的新菌种,、,A、E,案例1：现在三个番茄品种，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。三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。请回答：（1）如何运用杂交育种方法利用以上三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）（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年？（3）如果要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方法？（写出方法的名称即可）,杂交育种、诱变育种的可预见性差，人们只能在变异的基础上对变异进行选择，而不能控制变异的方向。利用细胞工程和基因工程方法可定向改造生物的遗传物质，定向培育新品种，还能克服种间的界线。,注 意,案例2 下面一列举了五种育种方法,请回答相关问题：,(1)第种方法属常规育种，一般从F2开始选择，这是因为 _。,从F2开始发生性状分离,(2)在第种方法中，我们若只考虑分别位于n对同源染色体上的n对等位基因，则利用其花药离体培育成的幼苗应有_种类型(理论数据)。,2 n,(3)在第种育种方法中，使用秋水仙素的作用是促使染色体加倍，其作用机理是_。,秋水仙素抑制纺锤体(丝)的形成,(4)第种方法中发生的变异一般是基因突变，卫星搭载的种子应当选用萌动的(而非休眠的)种子，试阐述原因:,萌动的种子进行细胞分裂，DNA复制可能造成复制差错导致基因突变。,(5)第种方法培育的新生物个体可以表达甲种生物的遗传信息，该表达过程包括遗传信息的_。所有生物在合成蛋白质的过程中，决定氨基酸的_是相同的。,转录和翻译,密码子,案例3 下图表示用某农作物品种和两个品系培育出品种的可能方法，请据图回答,(1)指出下列各种交配方式：由品种和培育出的过程 I 是_ 由品种培育出品种的过程V是_,杂交,自交,(2)品种是一种_植株，由品种经过过程培育品种常用的方法是_,单倍体,花药离体培养,(3)品种形成品种的过程中常用_处理。,秋水仙素,(4)由品种直接形成品种的过程需经_，由品种产生品种的最简便方法是_。,基因突变(或人工诱变),自交,(5)你认为成功率最高且工作量最小的培育品种的途径是_(用过程I、等及“”表示)。,I,(1)图中AD方向所示的途径表示_育种方式，ABC的途径表示_育种方式。这两种育种方式相比较，后者优越性主要表现在_。,杂交,单倍体,能明显缩短育种期限,(2)B法常用的方法为_。,花药离体培养,(3)E法所用的原理是_。,基因突变,(4)C、F过程最常用的药剂是 _,秋水仙素,(5)由GJ的过程中涉及到的生物技术有_和_。,基因工程,植物组织培养技术,案例4、以下为五种不同的育种方法示意图，请据图回答：,考点-常见育种方式的比较,提醒 1.诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。2.在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法是杂交育种。3.根据不同育种需求选择不同的育种方法（1）将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。（2）要求快速育种，则运用单倍体育种。（3）要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。,（4）要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。4.杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；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。5.杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传（纯合子）的新品种，而杂种优势则是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生性状分离。6.诱变育种尽管提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害的远远多于有利的。,2.动、植物杂交育种的区别（1）方法：植物杂交育种中纯合子的获得既可以通过测交获得，也可通过逐代自交的方法获得；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过测交的方法获得。（2）实例：现有基因型为BBEE和bbee的两种植物或动物，欲培育基因型为BBee的植物或动物品种，育种过程用遗传图解表示如下：,（09上海卷）下列技术中不能获得抗锈病高产小麦新品种的是（）A.诱变育种B.细胞融合C.花粉离体培养D.转基因解析 诱变育种遵循了基因突变的原理，可以产生新基因；高产不抗锈病和低产抗锈病小麦品种通过细胞融合、转基因工程均能获得高产抗锈病品种的小麦；通过花粉离体培养得到的是单倍体植株，高度不育，不属于新品种。,C,（09广东卷）为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。（1）从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成 幼苗。（2）用射线照射上述幼苗，目的是；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有。,（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体，获得纯合，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。（4）对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与 杂交，如果，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15（敏感）：1（抗性），初步推测。,解析（1）花药中含有受精的生殖细胞，其发育成的个体为单倍体。（2）用 射线照射上述幼苗，幼苗易发生基因突变，,可能产生符合生产的新类型；然后用该除草剂喷洒其幼叶，个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织抗除草剂。（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体加倍，从而获得纯合的抗除草剂植物。（4）对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与敏感性植株杂交，如果后代全部为敏感性植株，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15（敏感）1（抗性），表明抗性性状由两对基因控制，且两对基因均为隐性纯合时才表现为抗性，其他基因型表现为敏感性。,答案（1）单倍体（2）使幼苗产生突变 抗除草剂能力（3）数目加倍 抗性植株（4）敏感性植株 F1个体全为敏感性植株 该抗性性状由两对基因共同控制，且两对基因均隐性纯合时，植株表现抗性，其余表现敏感性,你还记得杂交育种的步骤吗？,高杆抗病,矮杆不抗病,F1,F2,杂交育种,原理：基因重组,诱变育种,原理：基因突变,多倍体育种,ABDR,不育杂种,原理：染色体变异,单倍体育种,X,F1,幼苗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTT,DdTt,原理：染色体变异,案例5、现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆(D)，抗锈病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮杆(d)，易染锈病(t)。两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的、两种育种方法以获得小麦新品种。问：,(1)要缩短育种年限，应选择的方法是_，依据的变异原理_；另一种方法的育种原理是：,(2)图中和基因组成分别为_和_。(3)(二)过程中，D和d的分离发生在_；（三）过程采用的方法称为_；,（四）过程最常用的化学药剂是_,这种育种方法的优点是。,染色体变异,基因重组,DT,ddTT,减数分裂第一次分裂,花药离体培养,秋水仙素,可以明显的缩短育种年限,【案例六】、以下分别表示几种不同的育种方法。请分析回答：,（1）A所示过程称“克隆”技术，新个体丙的基因型应与亲本中的_个体相同.（2）B过程中，由物种P突变为物种P1。在指导蛋白质合成时，处的氨基酸由物种P的_ 改变成了_。（缬氨酸GUC；谷氨酰胺CAG；天门冬氨酸GAC）（3）C过程所示的育种方法叫做_，该方法最常用的做法是在处_（4）D表示的育种方法是_，若要在F2中选出最符合要求的新品种，最简便的方法是_。（5）E过程中，常用的方法是_，与D过程相比，E方法的突出优点是_。,甲,天门冬氨酸,缬氨酸,多倍体育种,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,杂交育种,从F2中选出符合要求的个体连续自交，直到得到不发生性状分离的个体,花药离体培养,明显缩短育种年限,