从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种.ppt

第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种,远在古代，美洲印第安人选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离的条件下种植的，经过精心的管理和认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。,资料1,方法,（汰劣留良）,局限,选择范围有限，育种周期长,选择育种,资料2,小麦的高产（D）对低产(d)是对显性，抗病（T）对不抗病(t)是显性.现有高产不抗病和低产抗病的两种纯系小麦品种。,你用什么方法能把两个品种的优良性状（高产、抗病）结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？,小麦高秆（D）对矮秆（d）为性， 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 你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗 病的优良品种（ddTT）？,一、杂交育种（P99）,思考,概念: 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，获得新品种的方法。, 高抗 矮不抗,高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,杂交,1,1、(1)培育显性纯合子的植物杂交育种方案,矮抗 矮不抗,ddTt,ddTT,F3,连续自交，直至不出现性状分离为止。,如何利用DDtt和ddTT获得ddtt？,若基因D和T控制优良性状，则用DDtt和ddTT杂交所获得的后代具有所有的优良性状吗？能稳定遗传吗？,(2)培育隐性纯合子的植物杂交育种方案,选取双亲,杂交,子一代,自交,子二代,从F2中选出符合要求的个体即可推广,(3)培育杂合子植株的育种方案,a.利用杂种优势。主要利用F1的优良性状， 并不要求遗传上的稳定，将杂种一代作为 种子直接利用，如水稻、玉米、高梁等。,杂交,子一代,b.过程：选取双亲,c.特点：高产但需年年制种。,杂交,自交,选优,自交,选优,显性纯合子品种,隐性纯合子品种,双亲,F3,自交,.,选出稳定遗传的个体，收获种子，扩大推广,杂交,自交,双亲,选出稳定遗传的个体，收获种子，扩大推广,选优,2、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,思考：动物杂交育种的方法与植物杂交育种的方法有何区别？,？如何鉴别个体的基因型并保种,保种,动物杂交育种中纯合子获得不能 通过逐代自交，而应改为测交。,中国黄牛,中国荷斯坦牛,荷斯坦牛,袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？,基因重组,袁隆平：“超级杂交水稻”,1、概念： 。 2、原理： 。 3、方法： 。 4、优点： 。 5、缺点： 。 6、应用实例： 。如袁隆平的杂交水稻、中国的荷坦牛等。,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，获得新品种的方法,基因重组,方法简单，容易操作,育种进程缓慢，过程烦琐,动植物优良品种的选育,特别提醒：杂交育种与杂种优势的区别：主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定（杂合子）。而杂交育种是为了获得具有稳定优良性状的新品种（纯合子）。,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？,诱变育种,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。,二、诱变育种,概念：,诱变育种就是利用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使生物发生基因突变。,原理：,基因突变,方法：,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。,物理方法（如x 射线，射线、紫外线，激光等）,化学方法（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）,太空育种（微重力、高真空等）,黑农大豆,局限：,具有不确定性；有利变异少，需大量处理实验材料，工作量大。,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？,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。,有,微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空。,可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。,物理因素、化学因素和生物因素。,1、概念： 。 2、处理时期： 。 3、原理： 。 4、诱变因素： 物理因素： 。 化学因素： 。 5、优点： 。 。 6、缺点：基因突变的 和 使选育工作量大，具有 。 7、应用：农作物育种：培育出的新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。微生物育种：如青霉菌的选育。,诱变育种,利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变,正在萌发的种子或幼苗,基因突变,X射线、射线、紫外线、激光等,亚硝酸、硫酸二乙酯、5溴尿嘧啶等,提高突变频率，加速育种进程,不定向性,多害少利性,盲目性,大幅度改良生物的某些性状,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。,三、几种育种方法的比较,课堂检测 1在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？ （ ） AF1 基因出现重组 BF1 性状开始分离 CF2 性状开始分离 DP 基因开始分离 2对下列有关实例形成原理的解释,正确的是 （ ） A无子番茄的获得是利用了多倍体育种原理 B培育无子西瓜是利用了单位体育种原理 C培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理 D“多莉”羊获得是利用了杂交育种原理,C,C,3、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）用秋水仙素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,4.请分析下列两个实验： 、用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾，子房发育成无子番茄。 、用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉子房发育成无子西瓜。试问： a、番茄的无子性状是否能遗传？ 若取这番茄植株的枝条扦插，长成的植株所结果实中是否有种子？ 。 b、三倍体无籽西瓜无性繁殖后，无子性状是否能遗传？ 。若取这植株的枝条扦插，长成的植株的子房壁细胞含有 个染色体组。,否,能,有,3,6、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 。,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（单倍体育种）,秋水仙素处理幼苗,染色体变异（多倍体育种）,5.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