杂交育种与诱变育种ppt.ppt
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1、第一节 杂交育种与诱变育种,设想你是一位玉米育种专家,遇到这样的情况:品种A籽粒多,但不抗黑粉病;品种B籽粒少,但抗黑粉病。讨论:你用什么方法把两个品种的优良性状结合在一起,又能缺点去掉?,黑粉病,一古代人类的育种方式选择育种,原理:,利用生物的变异,通过长期选择,汰劣留良,培养出优良品种。,缺点:,1周期长2可以选择的范围有限,九十年代后期,美国学者布朗抛出“中国威胁论”,撰文说到下世纪30年代,中国人口将达到16亿,到时谁来养活中国,谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机?,袁隆平培养杂交水稻过程中,他利用了哪一种变异的原理?,中国于年提出超级杂交水稻培育计划。推广应用杂交水稻所增产的
2、稻谷每年可养活6000多万人口。到2004年底止,杂交水稻在中国已累计推广约3亿公顷,增产稻谷约4.5亿吨,成为中国解决粮食问题的关键技术。,水稻产量对比,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),怎样才能得到矮秆抗病的优良品种(ddTT)?,想一想:,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,思考:要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年?,试一试:动物的杂
3、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,3,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,长折,短折,!,注意,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。,荷斯坦牛,中国黄牛,中国荷斯坦牛 荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达305天,年产乳量可达6300kg以上。,思考与讨论(教材P99),杂交育种的优点很明显,但实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代
4、可能出现的各种类型,以及育种时间等方面,分析杂交育种方法的不足。,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?,例2: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
5、种的优点:,能提高变异频率,加速育种进程,并能大幅度改良某些性状,能引起基因突变的方法有三大类:物理方法有:化学方法有:,紫外线、X射线、激光等,亚硝酸、硫酸二乙酯等,三、诱变育种,概念:利用物理因素(如X射线,紫外线,激光等)或化学因素(如亚硝酸等)处理生物,使生物发生基因突变。,原理:基因突变 方法:辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。优点:能提高突变率,产生新基因;在较短时间内获得更多的优良变异类型。缺点:难以控制突变方向,无法将多个优良性状组合;有利变异少,须大量处理实验材料。应用:太空作物的培育、青霉菌的选育等。,诱变育种的应用,在作物方面,应用诱变育种我国已培育出100
6、多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。1、用射线和其他诱变剂处理大豆,培育成了“黑农五号”等新品种。这品种含有改变了的酶系,在同样的施肥和管理条件下可提高产量16%,含油量提高2.5。,2、诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外,还采用太空育种。,太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高空环境,通过强辐射、微重力和高真空等条件使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。,我国已培育成功许多太空作物:,太空南瓜,太空黄瓜,太空椒 普通椒,3、用于微生物育种:例如青霉素的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合
7、处理,培育成了青霉素高产菌株,目前青霉素的产量已达到5000060000单位/mL。,思考与讨论(教材P100),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。要克服这些局限性,可采取什么办法?,优点:提高变异的频率,加速育种进程。大幅度地改良某些性状。缺点:难以控制突变方向,无法将多个优良性状组合,有利性状比较少,需要大量处理实验材料。办法:扩大诱变后代的群体,增加选择机会。,练习: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
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