《杂交育种与诱变育种》.ppt

春种一粒粟，秋收万颗子。四海无闲田，农夫犹饿死。悯农唐李绅,杂交育种与诱变育种,阅读P98,赤峰万寿菊,白山羊和波尔山羊杂交品种,欧亚种及欧美杂交葡萄,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），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？,想一想：植物杂交育种的方法,锈病,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,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,！,注意,1、动物杂交育种中纯合子的获得不用通过逐代自交，可改为测交。2、比植物杂交育种所需年限短。,长毛折耳猫,1.什么叫杂交育种？,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。,2、杂交育种依据的遗传学原理是什么？,基因重组,3、常用的方法是什么？,4、杂交育种有什么优点？,将不同个体的优良性状集中到一个个体上,5、你能举出我国在杂交育种方面的成就?,结合上述几个实例，请总结出有关杂交育种以下问题？,中国黄牛,中国荷斯坦牛,荷斯坦牛,杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐,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？,感谢各位专家光临指导,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（103克106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。据统计，航天育种变异率达4以上，株高变异为40cm30cm，果重变异达70100（蔬菜），生育期变异为3天10天。,白莲: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 22克，最大为33克（原品种平均粒重 为1.1克），超过出口莲子标准。,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？,答案：1、有新基因产生。2、微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空。3、可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。4、物理因素、化学因素和生物因素。,神舟六号,1、请你给诱变育种下一个合理的定义。,利用物理因素（如射线、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。,2、依据什么原理?,基因突变,3、常用的方法有哪些？,辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种,中国首批太空实验育种动物诞生,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。,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。,通过基因重组，把两个亲本的优良性状组合在同一个后代中，从而产生符合要求的新类型,用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型,抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞,诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合子,杂交,辐射诱变，激光诱变，空间技术育种,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,花药离体培养,提高育种频率，加速育种过程，或大幅度改良某些品种,将不同个体的优良性状，集中于一个个体上,抗病植株的育成,自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限（2年）,器官较大，营养物质含量高,发育延迟，结实率低,有利变异少，需大量处理实验材料,时间长，需及时发现优良品种,三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦,青霉素经射线、紫外线照射以及综合处理，培育出青霉素产量很高的菌株,小麦高茎（易倒伏）抗锈病的纯种与矮茎（抗倒伏）易染锈病的纯种进行杂交，培育出矮茎抗锈病小麦品种,高度不育，方法复杂，成活率低,当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些：生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。回答：（1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的 辐射后，其 发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益?，你判断的理由是_。（2）试举出这种育种方法的优点：。,宇宙射线等,基因,不一定,基因突变是不定向的,变异频率高，大幅度改良某些性状,小试身手！,这些题你会做吗？,1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：A.基因突变；B.基因自由组合；C.染色体交叉互换：D.染色体变异。答,B,2.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种方法是：A、杂交育种 B、诱变育种 C、单倍体育种 D、多倍体育种 答案：3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是：A、提高了后代的出苗率 B、产生的突变全部是有利的 C、提高了后代的稳定性 D、能提高突变率以供育种选择 答案：,B,D,4.60Co是典型的放射源，可用于作物诱变育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。射线处理后主要引起，从而产生可遗传的变异。除射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还有、和。,答案：基因突变；x射线；紫外线；激光,为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提供的材料，每小组设计一套育种方案：,已有的材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B小麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选,（1）育种名称：（2）所选择的生物材料：（3）希望得到的结果：（4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率（5）写出育种的简要过程（可用图解）（6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。,试试看，你行吗？,生物材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B小 麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选,方案2：（1）育种名称：单倍体育种（2）所选择的生物材料：A、B。（3）希望得到的结果：矮秆抗锈病。（4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：1/4。（5）写出育种的简要过程（可用图解）高抗矮病 F1高抗 F1花药离体培养 单倍体植株，再经秋水仙素处理，染色体加倍成为纯合的高抗、矮抗、高病、矮病植株。（6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。挑选矮秆抗锈病的植株即可。,方案3：（1）育种名称：诱变育种（2）所选择的生物材料：C。（3）希望得到的结果：早熟水稻。（4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：极低或不出现。（5）写出育种的简要过程（可用图解）用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理（或用太空飞船搭载）水稻，使之产生基因突变。（6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。将处理的水稻种植下去，进行观察，选择矮秆抗倒伏的水稻，并纯化。,感谢各位专家的光临指导,练一练：花生是自花传粉植物。种子粒大(A)对粒小(a)为显性，含油少(B)对含油多(b)为显性，以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品种和粒小含油多品种(三个品种均为纯合体)，育种家期望获得粒大含油多的新品种，为此进行杂交。试回答下列问题：(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本?(2)上述两亲本杂交产生的F1代基因型和表现型是什么?(3)在F2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少?F2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少?,3、（2003理综高考题）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa)、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）,马铃薯,第一代 yyRr Yyrr 亲本杂交,第二代 YyRr,yyRr,Yyrr,yyrr 种植，选黄肉、抗 病（YyRr）,第三代 YyRr 用块茎繁殖,第三代 F2 A_B_,A_bb,aaB_,aabb 种植F2 代，选矮杆、抗病（aaB_），继 续自交，期望下代 获得纯合体,小麦,第一代 P AABB aabb 亲本杂交,第二代 F1 AaBb 种植F1代，自交,选育纯种,选用纯合亲本杂交,利用现有基因重新组合,选种,连续自交,资料：八倍体小黑麦的培育：普通小麦是六倍体（AABBDD），体细胞中含有42条染色体，属于小麦属；黑麦是二倍体(RR），体细胞中含有14条染色体，属于黑麦属。两个不同的属的物种一般是难以杂交的，但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因，能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组（ABDR），不可育，必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代，染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组（AABBDDRR），而这些染色体来自不同属的物种，所以称它为异源八倍体小黑麦。,试试看，你能行吗？,(1)指出下列各种交配方式：由品种和培育出的过程I是，由品系培育出品种经过的过程V是。,（2）品系是一种植株，由品系经过过程III培养品种常用的方法是。,（3）品种形成品种经过的过程VI中常用处理。,（4）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。,小有收获之3：多种育种方法的共同应用,1、一个育种过程，可以分别应用多种育种方法达到相同的目的。2、一个育种过程，可以综合应用多种育种方法，最大限度的为人类服务。,练一练：花生是自花传粉植物。种子粒大(A)对粒小(a)为显性，含油少(B)对含油多(b)为显性，以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品种和粒小含油多品种(三个品种均为纯合体)，育种家期望获得粒大含油多的新品种，为此进行杂交。试回答下列问题：(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本?(2)上述两亲本杂交产生的F1代基因型和表现型是什么?(3)在F2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少?F2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少?,粒大含油少品种和粒小含油多品种,AaBb 粒大含油少品种,3/16 1/16,