生物育种专题ppt课件.ppt

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1、生物育种专题复习,复习目标：1将分散于各章节的有关生物性状改造方法的知 识梳理出来形成知识体系。2利用基因重组、基因突变、染色体变异、基因 工程、细胞工程等遗传学原理，设计培育具有 优良性状的新品种的育种方法。3通过试题分析、练习提高审题解题能力。,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,诱变育种,矮杆抗病的水稻,三倍体无籽西瓜,神奇的“太空椒”,抗虫棉,番茄 马铃薯,一、生物育种的成果与采用的方式,克隆羊,（体细胞杂交）,（核移植）,例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性、抗锈病（T）对易染锈病（t）为显性（基因自由组合），现有纯合的高秆抗锈病小麦和矮秆易染锈病小麦

2、。请回答下列有关问题：,杂交育种、单倍体育种、诱变育种、基因工程育种、细胞工程育种,（1）可用哪些育种方式培育得到优良品种？,（2）请写出杂交育种和单倍体育种的步骤。（可用简单的遗传图解表示）,将纯种高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1,杂交育种,将F1自交得到F2，选出矮秆抗锈病的小麦品种,将矮秆抗锈病小麦逐代自交并进行人工筛选，最后得到能稳定遗传的矮秆抗锈病小麦新品种。,思考：,为什么杂交育种一般从F2开始选种？,通常从F2才开始出现性状分离，在F2中才开始出现所需要的类型。,过程：,单倍体育种,将纯种高秆抗锈病和矮秆易染锈病的小麦杂交得F1,将F1进行花药离体培养得到四种单倍体幼苗,用

3、秋水仙素处理单倍体幼苗得到纯合植株，选出矮秆抗锈病小麦。,过程：,思考：,1、为什么要用秋水仙素处理单倍体的幼苗？,幼苗分裂能力强，秋水仙素处理后会导致染色体数目加倍；处理得早，更容易使发育成熟的植株所有细胞的染色体数目加倍。,2、如果要快速得到大量的纯种矮秆抗锈病小麦，还应采用什么技术？,植物组织培育技术。,讨论：1、若对细菌进行育种，通常采用哪些育种方式？,诱变育种、基因工程育种、细胞工程育种。,2、在生产实践中若要培育动物新品种，常采用哪些育种方式？,杂交育种、基因工程育种、诱变育种、细胞工程育种。,3、培育转基因动物时，最好用什么细胞作目的基因的受体细胞？为什么？,受精卵。受精卵的全能

4、性最高。,杂交-自交-选优-自交,利用转基因技术将目的基因引入生物体内,青霉素高产菌株的培育、太空椒,矮秆抗病的小麦,产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉,途径与方法,举例,原 理,基因突变,基因重组,基因重组,诱变育种,杂交育种,基因工程育种,物理、化学因素诱变筛选培育符合要求的品种,优点,缺点,提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状,有利变异少，工作量大，需大量的供试材料,使同一物种不同品种的多个优良性状集中于 同一个体上,(1)育种时间长；(2)局限于同种或亲缘关系较近的个体,目的性强；育种周期短；克服远缘杂交不亲和的障碍,技术复杂；存在生态安全问题,染色体数目变异,花药离体培养再人

5、工诱导使染色体加倍,一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,大大缩短育种年限；子代均为纯合体。,植株茎秆粗壮，果实、种子都比较大，营养物质含量提高。,矮秆抗病小麦,三倍体无子西瓜八倍体小黑麦,途径与方法,举例,原 理,单倍体育种,多倍体育种,染色体数目变异,优点,缺点,技术较复杂，需与杂交育种结合,技术复杂；发育延迟，结实率低，一般只适合于植物,克隆羊鲤鲫核移植,途径与方法,举例,原 理,细胞工程育种,去细胞壁原生质体融合杂种细胞组织培养,核移植胚胎移植,优点,缺点,保存濒危物种保持优良品种,技术复杂，难度大,能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种,番茄-马铃薯白菜-甘蓝,植物：,动物

6、克隆：,基因重组,细胞核的全能性与基因重组,例1：番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受人们的喜爱。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。思考：（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？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？（用文字简要描述获得过程即可）,（2）如果要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方法？简述其过程？,AABBdd,AAbbDD,（A）,（B）,AA

7、BbDd,aaBBDD,AaBbDd,aabbdd（种子）,aabbdd（植株）,配子,abd,abd（单倍体幼苗）,aabbdd（植株）,减数分裂,秋水仙素 处理,花药离体培养,第一年,第二年,第三年,第四年,第三年,（C）,例2：番茄与甜椒自然杂交后形成的多年生草本植物番茄椒既像辣椒又像番茄，故称番茄椒，它同时具有番茄和甜椒的特点，番茄椒的叶片、茎干和株型酷似甜椒，而果实外型与番茄相似，其内部结构又与甜椒相似。果实色泽鲜红，表皮光滑有蜡质。果皮比较厚实，耐储运，货架期长，具有加热后对营养和颜色毫无影响的特性。但是番茄椒不能产生后代。,思考：怎样培育出可育的番茄椒？说出育种方法及过程？,番茄

8、,甜椒,番茄椒,多倍体育种,番茄（AA）,甜椒（BB）,AB,AABB,杂交,不育,秋水仙素处理 使染色体加倍,可育的番茄椒,杂种细胞,杂种植株,番茄细胞(2n),甜椒细胞(2n),原生质体,愈伤组织,4n,植物原生质体融合,植物组织培养,去壁,植物细胞工程育种,例3：番茄营养丰富但不耐贮藏。为了解决番茄贮藏问题，研究者发现，一种耐贮藏基因能使果实长期贮藏。如果你是育种专家，你将如何育种？,思路一：通过是神州号宇宙飞船搭载种子进入太空。（1）飞船搭载的种子应当选刚萌发的种子，而非休眠的种子的原因是什么?（2）这些番茄返回地面后，是否均可产生耐储藏变异？为什么？,种子萌发后进入细胞分裂，DNA在

9、复制过程中容易受到外界因素的影响而发生基因突变,不会。变异是不定向的,（3）将植物经太空返回地面后种植，发现该植物不耐贮存的性状（假设为隐性性状）突变为耐贮存性状（假设为显性性状）。表现为耐贮存性状的种子能否大面积推广？说明理由。简要叙述获得该显性耐贮存优良品种的步骤,不能。因为显性杂合体的杂交后代会发生性状分离。,方案一：a、种植后对花粉进行离体培养，得单倍体；b、单倍体幼苗用秋水仙素处理，获得纯合体；c、从纯合体中选取显性性状即为优良品种。方案二：a、将变异后的显性个体自交培养；b、选择后代中的显性个体连续自交；c、选择不再发生性状分离的显性个体的种子作优良品种,思路二：假设在某种植物体内

10、有一种耐贮藏基因。你还能运用什么育种方法，简要说明过程？,提取耐贮藏基因,耐贮藏基因与运载体结合,重组DNA分子导入农杆菌,该农杆菌去感染番茄体细胞,组织培养,选择所需植株,1、下列技术能有效地打破物种界限，定向地改造生物的遗传性状，培育新的农作物优良品种的是（）诱变育种基因工程育种杂交育种细胞工程育种多倍体育种单倍体育种 A B C D,2、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,B,C,练习：,3、在动物育种中，用一定剂量的X射线处理精巢，可得到大量的变异个体，这是因为（）A 合子都是纯合体 B 诱发了雄配子发生高频率的基因突变 C

11、诱导发生了大量的染色体变异 D 提高了基因的互换率,B,4、下面为六种不同的育种方法。据图回答：,亲本（X）,A,F1,F2,D,Fn,选择稳定 品种,单倍体植株,纯合体,纯合二倍体种子长出的植株,C,B,种子或幼苗,具有新基因的种子或幼苗,E,染色体加倍的种子或幼苗,F,种子或幼苗,植物细胞,其他生物基因,新细胞,愈伤组织,胚状体,人工种子,植物细胞A,植物细胞B,杂种细胞,愈伤组织,分化出幼苗,G,H,I,J,K,L,M,1,2,3,4,6,5,新品种,（1）图中A至D方向所示的途径表示 育种方式，这 种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为。,杂交,从F2开始发生性状分离,（3）

12、E方法所用的原理是，所用的方法如、。,4、下面为六种不同的育种方法。据图回答：,亲本（X）,A,F1,F2,D,Fn,选择稳定 品种,单倍体植株,纯合体,纯合二倍体种子长出的植株,C,B,种子或幼苗,具有新基因的种子或幼苗,E,染色体加倍的种子或幼苗,F,种子或幼苗,植物细胞,其他生物基因,新细胞,愈伤组织,胚状体,人工种子,植物细胞A,植物细胞B,杂种细胞,愈伤组织,分化出幼苗,G,H,I,J,K,L,M,1,2,3,4,6,5,新品种,（2）B 常用的方法为。,花药离体培养,基因突变,辐射诱变,化学试剂诱变,激光诱变,4、下面为六种不同的育种方法。据图回答：,亲本（X）,A,F1,F2,D

13、,Fn,选择稳定 品种,单倍体植株,纯合体,纯合二倍体种子长出的植株,C,B,种子或幼苗,具有新基因的种子或幼苗,E,染色体加倍的种子或幼苗,F,种子或幼苗,植物细胞,其他生物基因,新细胞,愈伤组织,胚状体,人工种子,植物细胞A,植物细胞B,杂种细胞,愈伤组织,分化出幼苗,G,H,I,J,K,L,M,1,2,3,4,6,5,新品种,（4）C、F过程最常用的药剂是，其作用的原理 是。,秋水仙素,抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍,（5）由G到H过程中涉及的生物技术有 和。,基因工程（DNA重组技术）,植物组织培养,4、下面为六种不同的育种方法。据图回答：,亲本（X）,A,F1,F2,D,Fn,选择

14、稳定 品种,单倍体植株,纯合体,纯合二倍体种子长出的植株,C,B,种子或幼苗,具有新基因的种子或幼苗,E,染色体加倍的种子或幼苗,F,种子或幼苗,植物细胞,其他生物基因,新细胞,愈伤组织,胚状体,人工种子,植物细胞A,植物细胞B,杂种细胞,愈伤组织,分化出幼苗,G,H,I,J,K,L,M,1,2,3,4,6,5,新品种,（6）KLM这种育种方法的优越性表现在。,克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围,5、在培养转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：（1）A过程需要的酶有_。（2）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还需加入_。（3）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用_作为探针。,限制性内切酶和DNA连接酶,卡那霉素,放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因,（4）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。将转基因植株与_杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1:1。若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为_。若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占_。,非转基因植株,31,100,