6.1杂交育种与诱变育种.ppt

第1节杂交育种和诱变育种 第6章从杂交育种到基因工程 选择育种 1 方法 2 局限性 利用生物的变异 通过长期选择 汰劣留良 培育优良品种 育种周期长 选择范围有限 一 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 原理 基因重组 小组讨论 如果你是小麦育种专家 你用什么方法才能得到矮秆抗病 ddTT 的优良品种 将你的设想用育种方案表达出来 锈病 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 想一想 植物杂交育种的方法 高抗矮不抗 高抗 DDTT ddtt DdTt ddTt 高抗高不抗矮抗矮不抗 ddTT 1 矮抗矮不抗 ddTt ddTT F3 重复 选优 注意 1 培育双杂合品种时 子一代可直接利用 有杂种优势 但需年年制种 2 培育隐性纯合子时 子二代性状符合要求的个体即可推广3 培育具有显性性状的纯合子时 需多次自交选出稳定遗传的个体 所需时间较长 杂种优势 基因型不同的亲本个体杂交 产生的杂种F1在长势 生活力 繁殖力 抗逆性 产量品质等一种或多种性状上会优于两个亲本 这种现象为杂种优势 动物的杂交育种 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 1 概念 2 原理 基因重组 4 基本步骤 植物 杂交 自交 选种 连续自交直至不发生性状分离为止 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 杂交育种 3 适用范围 有性生殖生物 动物 杂交 F1间相互交配 选种 测交 4 应用 1 改良作物品质 提高农作物单位面积 产量 杂交水稻 从1976年到2006年 累计增产粮食5200多亿公斤 平均每年解决6000万人的粮食问题 中国黄牛 荷斯坦牛 中国荷斯坦牛 泌乳期可达305天 年产乳量可达6300kg以上 2 培育优良的家畜 家禽 优点 1 将不同个体中的优良性状集中到一个个体上 2 操作简单 缺点 1 只能利用已有的基因重组 不能产生新基因 2 育种时间长 过程繁琐 3 杂交后代易出现性状分离 4 只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交 不能克服远缘杂交不亲合的障碍 思考与讨论 杂交育种的优点是很明显的 但是在实际操作中会遇到不少困难 请从杂交后代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 有没有更好的育种方法来弥补杂交育种的缺陷呢 如果要培育出新的基因和新的性状 应该怎样做 基因突变 1 概念 2 原理 利用物理因素 如X射线 射线 紫外线 激光 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的育种方法 诱变育种 能引起基因突变的方法有三大类 物理方法有 化学方法有 生物方法有 紫外线 X射线 激光等 亚硝酸 硫酸二乙酯等 病毒等 与 神六 飞船一起上太空的花卉 瓷玫瑰 老虎须 太空葡萄 左 和普通葡萄 右 对比 诱变育种 太空育种 3 应用举例 1 在农作物育种方面取得了可喜的成果 培育出的新品种具有抗病力强 产量高 品质好等优点 中育7号甜橙由中国农业科学院柑研所用 射线辐射锦橙种子 从实生1代中选育的少核突变体 经多代嫁接繁殖 筛选出无核优质突变株 现种植7 44万亩 累计创经济效益1 974亿元 获1998年农业部科技进步一等奖 2 在微生物育种方面发挥了重要作用 如青霉菌高产菌株的培育 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 目前青霉素的产量已达到50000 60000单位 mL 思考与讨论 1 与杂交育种相比较 诱变育种有什么优点 2 诱变育种有何局限性 要克服这些局限性 可以采取什么办法 1 提高变异的频率 能产生多种多样的新类型 为育种创造丰富的原材料 2 加速育种进程 3 大幅度地改良某些性状 具有一定的盲目性 难以控制突变方向 难以将多个优良性状集中 产生的有利性状比较少 需要大量处理实验材料 不定向性 低频性 多害少利性 扩大诱变后代的群体 增加选择的机会 早熟品种 aa 迟熟品种 AA 杂合子 Aa 幼苗 A 幼苗 a 迟熟品种 AA 如果水稻的某迟熟 AA 品种 那么我们有什么好办法快速的得到早熟 aa 品种 基因重组 杂交 自交 选优 自交 使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上 操作简单 不能产生新基因 育种进程缓慢 过程繁琐 基因突变 用物理或化学因素处理生物 产生新基因 提高变异的频率 加速育种进程 有利变异少 需大量处理供试材料 突变方向难以掌握 突变体难以集中多个理想性状 染色体变异 花药离体培养后 人工诱导染色体加倍 明显缩短育种年限 技术复杂 需与杂交育种配合 染色体变异 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 器官大 提高产量和营养成分 发育延迟 结实率降低 只适用于植物 在动物方面难以开展 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 2 小麦抗锈病 T 对易染病 t 为显性 易倒伏 D 对抗倒伏 d 为显性 Tt位于一对同源染色体上 Dd位于另一对同源染色体上 现用抗病但易倒伏纯种和易染病抗倒伏的纯种品种杂交 来培育既抗病又抗倒伏的高产品种 请回答 1 F2代中 选种的数量大约占F2的 A 9 16B 3 16C 1 16D 4 16 2 抗病又抗倒伏个体中 理想基因型是 A DTB DtC ddTTD Ddtt 3 F2代中理想基因型应占 A 1 3B 2 3C 1 16D 2 16 4 F2代选种后 下一步应 A 杂交B 测交C 自交D 回交 B C C C 3 现有两个小麦品种 一个纯种小麦性状是高杆 D 抗锈病 T 另一个纯种小麦的性状是矮杆 d 易染锈病 t 两对基因独立遗传 育种专家提出了如图所示的 两种育种方法以获得小麦新品种 问 1 要缩短育种年限 应选择的方法是 依据的变异原理 另一种方法的育种原理是 2 图中 和 基因组成分别为 和 3 二 过程中 D和d的分离发生在 三 过程采用的方法称为 四 过程最常用的化学药剂是 这种育种方法的优点是 染色体变异 基因重组 DT ddTT 减数分裂第一次分裂 花药离体培养 秋水仙素 可以明显的缩短育种年限 4 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 AABBEAb D AaBbFAAbb aabbGAAaaBBbb 1