杂交育种与诱变育种上课用.ppt

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1、,第六章 从杂交育种到基因工程,第一节杂交育种与诱变育种,最早的育种方法：,选择育种的优点：技术简单、容易操作 缺点：选择范围有限，育种周期长,选择育种,设想：每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，而且不同的优良性状存在于不同的品种中。人们一直设想如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，创造出自然条件下没有的新性状组合，突破选择育种的局限，培育出具有优良性状组合的新品种。,选择育种的局限性是：只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品种。,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，两对性状独立遗传。现

2、有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？,试一试：植物杂交育种的方法,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D_T_ D_tt ddtt,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？,第一年,5、缺点：,杂交自交选优自交（测交）,一、杂交育种,能集中位于不同品种中的优良性状。即“集优”,能产生新的基因型。,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

3、法。,基因重组,3、方法：,1、概念：,2、原理：,4、优点：,课本P99,他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师的时候,已经具有颠覆世界权威的胆识;当他名满天下的时候,却仍然只是专注于田畴,淡泊名利,一介农夫,播撒智慧,收获富足。他毕生的梦想,就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪,最是风流袁隆平。,杂种优势,杂种优势是生物界普遍存在的现象。指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。,Eg.骡（体力强大，耐力好）,试一试：动物的杂交育种方法,长毛立耳 短毛折耳,BBEE,bbee,长立 长折 短立 短

4、折,杂交,F1间交配,选优,！,注意！,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。,动物的杂交育种,中国荷斯坦牛：荷斯坦弗里生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。,优点：将不同个体中的优良性状集中到一个个体上。,缺点：育种时间长，过程繁琐；只能利用已有的基因重组，不能产生新基因。,（1）分析上述杂交过程，杂交育种有哪些优点？（2）能否有新的基因和新的性状产生？（3）从杂交后代可能出现的各种类型及育种时间来看，杂交育种有哪些缺点？,思考与讨论,如果要培育出新的基因和新的性状，应该怎样做？,？,

5、诱变育种,二、诱变育种,能提高突变率，产生新基因和新的性状，加速育种进程。在较短时间内获得更多的符合人类需要的优良变异类型。,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。,基因突变,3、方法：,1、概念：,2、原理：,4、优点：,物理、化学方法处理生物，再选择符合要求的变异类型,太空番茄,太空南瓜,太空黄瓜,太空椒,基因突变的应用:,农作物新品种的培育 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处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量

6、已达到5000060000单位/mL。,如“黑农五号”大豆,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？,不足：诱变育种的方向难以掌握，有利变异少，诱变体难以集中多个理想性状。克服：可以扩大诱变后代的群体（大量处理实验材料），增加选择的机会。,课本P100,思考与讨论,原因：基因突变是随机不定向的。,单倍体育种,还有什么育种方法有可能缩短育种年限，使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用？,在植物杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种进程。,选育出需要的矮抗品种,杂交育种,ddTT,F3,单倍体育种,例题背景：荔枝主要分布在南方

7、等地。增城“西园挂绿”至为珍贵，被称为“荔枝之王”。“西园挂绿”外壳红中带绿，四分微绿六分红，每个荔枝都环绕有一圈绿线，果肉洁白晶莹，清甜爽口，挂齿留香，风味独特。为了改良“西园挂绿”，要求在不改变“西园挂绿”原有外观品质的前提下把“西园挂绿”改良为无核、果大、糖分含量多。若你是育种专家，该怎样设计育种方案？,二倍体,四倍体,秋水仙素处理,二倍体,三倍体种子,三倍体植株,不能形成正常的卵细胞,无子西瓜,种下去,联会紊乱,第一年,第二年,授二倍体的花粉,方案提示：借鉴三倍体无子西瓜的育种方式（多倍体育种）,育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。,如果水

8、稻的某迟熟（AA)品种,那么我们有什么好办法快速的得到早熟（aa）品种？,灵活创新、实际应用,人工诱变+单倍体育种,早熟品种(aa),花药离体培养,迟熟品种(AA),杂合子(Aa),人工诱变,幼苗（A）,幼苗（a）,秋水仙素处理,早熟品种(AA),秋水仙素处理,杂交,辐射、射线化学药剂,秋水仙素,花药离 体培养,基因重组,基因突变,染色体变异,可以集中两 个亲体的优 良性状,育种年限缩短，改良某些性状,果大，茎秆粗，营养物丰富,年限短，易稳定,时间长,有利不多，需大量处理,发育迟，结实低,高度不育 植株弱小,育种技术的不断完善与发展的动力和原因是超越已有技术的局限性。育种学家将如何突破“不能实

9、行种间的基因交流”这一育种技术的局限呢？,选择育种,杂交育种,诱变育种,特点：在自然产生的变异中选择局限：不能把位于两个品种的优良性 状集于一身,主要优点：有目的地把位于两个品种 的优良性状集于一身局限：不能产生新的基因,主要优点：能产生新基因局限：该方法具有一定的盲目性,均不能实行种间的基因交流,总结：,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）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是。（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维

10、生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于。（5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是。（6）用亚硝酸或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是。,单倍体育种,诱变育种,多倍体育种,诱变育种,杂交育种,诱变育种,1、下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、品种的示意图，试分析回答：AABB E Ab-D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用和培育所采用的D和F步骤分别是 和。其应用的遗传学原理是。（2）用培育所采用的E和H步骤分别是 和。其应用的遗传学原理是。（3）用培育所采用的G步骤是。其遗传学原理是。(4)由培育所用的育种方法是,H,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素处理幼苗,染色体变异,秋水仙素处理幼苗,染色体变异,小展身手,Aabb,诱变育种,