杂交育种与诱变育种ppt课件

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 人教版必修2 1 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 2 F2 1 培育一显一隐纯合子的植物杂交育种方案 自交 连续自交直至不发生性状分离为止 选优并自交 总结 几种常见的杂交育种类型 两对相对性状为例 杂交 问题 为何通常从F2代进行选择 从F2代开始出现性状分离 或F2代才开始出现所需的新品种 3 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 4 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 5 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 保种 动物杂交育种中纯合子获得不能通过逐代自交 F1中的自交应改为F1中雌雄个体交配 F2所选个体应改为与异性个体测交 6 中国黄牛 中国荷斯坦牛 荷斯坦牛 7 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 8 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 育种时间长 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 P杂交 F1自交 F2选优自交 或测交 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 9 资料 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 10 3克 10 6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 10 1 太空莲3号中有没有产生新基因 2 诱变育种有哪些优点 3 有哪些因素可以诱导生物产生基因突变 基因突变发生在什么时间 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2 2克 最大为3 3克 原品种平均粒重为1 1克 超过出口莲子标准 有 可以提高基因突变频率 加快育种进程 大幅度地改良某些品种 物理因素 化学因素和生物因素 基因突变常发生在细胞分裂间期DNA复制时 11 1 概念 2 处理对象 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 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 12 1 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 练习 13 讲义 P70 2 如下图所示 科研小组用60Co照射棉花种子 诱变当代获得棕色 纤维颜色 新性状 诱变1代获得低酚 棉酚含量 新性状 已知棉花的纤维颜色由一对基因 A a 控制 棉酚含量由另一对基因 B b 控制 两对基因独立遗传 1 两种新性状中 棕色是 性状 低酚是 性状 2 诱变当代中 棕色 高酚的棉花植株的基因型是 白色 高酚的棉花植株的基因型是 3 棕色棉抗虫能力强 低酚棉产量高 为获得抗虫高产棉花新品种 研究人员将诱变1代中棕色 高酚植株自交 每株自交后代种植在一个单独的区域 从 的区域中得到纯合棕色 高酚植株 显性 隐性 aaBb AaBB 不发生性状分离 或全为棕色棉 或没有出现白色棉 14 讲义 P70 2 如下图所示 科研小组用60Co照射棉花种子 诱变当代获得棕色 纤维颜色 新性状 诱变1代获得低酚 棉酚含量 新性状 已知棉花的纤维颜色由一对基因 A a 控制 棉酚含量由另一对基因 B b 控制 两对基因独立遗传 3 请你利用该纯合体作为一个亲本 再从诱变1代中选择另一亲本 设计一方案 尽快选育出抗虫高产 棕色 低酚 的纯合棉花新品种 用遗传图解和必要的文字表示 15 16 一题多变 1 用60Co的 射线辐射植物种子的目的是 2 用60Co的 射线辐射原本开红花的植物种子 诱导产生了开白花 蓝花的植株等 说明基因突变具有 性 50株突变植株中 47株逐渐死亡 说明基因突变具有 的特性 3 育种时用60Co的 射线辐射正在萌发的种子 而不用60Co的 射线辐射休眠的种子的原因是 萌发种子的所有突变 填 能 或 不能 全部遗传给子代 4 假如在用60Co的 射线辐射正在萌发的种子的过程中 同时也诱导控制细胞色素C合成的基因发生了如白花 蓝花基因的突变形式 其中对植物影响较大的突变形式是如 的突变 假如诱变产生的蓝花植株自交 其后代中又出现了红花植株 这说明蓝花突变是 突变 提高基因突变变异的频率 不定向 害多利少 萌发的种子中细胞分裂旺盛 DNA复制旺盛 易发生基因突变 不能 蓝花基因 显性 17 设小麦的高产与低产受一对等位基因控制 基因型AA为高产 Aa为中产 aa为低产 小麦抗锈病 B 对不抗锈病 b 为显性 这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律 如图是某同学设计的以高产不抗锈病与低产抗锈病两个纯种品系为亲本培育高产抗病小麦品种的过程图 试回答 通过方法 获得的高产抗病小麦植株的基因型有种 步骤 的方法是 步骤 中最常用的药剂是 2 花药离体培养 秋水仙素 18 设小麦的高产与低产受一对等位基因控制 基因型AA为高产 Aa为中产 aa为低产 小麦抗锈病 B 对不抗锈病 b 为显性 这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律 如图是某同学设计的以高产不抗锈病与低产抗锈病两个纯种品系为亲本培育高产抗病小麦品种的过程图 试回答 基因重组发生在图中的 填步骤代号 经步骤 人工诱变 处理获得小麦品种不一定是高产抗病类型 这是因为诱发突变是 而且突变频率 不定向的 很低 19 20 用物理或化学的方法处理生物 萌发的种子或幼苗 花药离体培养 用秋水仙素处理单倍体幼苗 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 提高变异频率 加速育种进程 大幅改良生物性状 明显缩短育种年限 器官大型 营养含量高 育种时间长 变异不定向 有利变异少需大量处理供试材料 技术复杂 需与杂交育种配合 只适用于植物发育迟缓 结实率低 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组 培育矮抗小麦 培育青霉素高产菌株 三倍体无子西瓜的培育 培育矮抗小麦 三 几种主要育种方法的比较 有预见性 技术简单 杂交 自交 筛选 自交 21 练习 某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟 生长整齐而健壮 果穗大 子粒多 因此这些植株可能是 A 单倍体B 三倍体C 四倍体D 杂交种 D 杂种优势 马与驴杂交的后代是骡 杂种子一代需要年年制种 22 2 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 请回答 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 用文字简要描述获得过程即可 1 A和B杂交得到杂交一代 杂交一代再与C杂交 得到杂交二代 杂交二代自交 即可得到基因型为aabbdd的种子 该种子可长成aabbdd植株 2 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 4年 23 2 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 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 秋水仙素处理单倍体幼苗 染色体变异 秋水仙素处理幼苗 染色体变异 24 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 A F1基因出现重组B F1性状开始分C F2性状开始分离D P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 无籽番茄的获得是利用了多倍体育种原理B 培育无籽西瓜是利用了单倍体育种原理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 25 3 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 子房发育成无籽番茄 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籽西瓜 试问 a 番茄的无籽性状是否能遗传 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 无籽性状是否能遗传 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