育种专题复习VIP

1、杂交水稻之父：袁隆平院士与超级水稻杂交水稻之父：袁隆平院士与超级水稻 生物育种专题生物育种专题 1、杂交育种杂交育种 2、诱变育种诱变育种 3、单倍体育种单倍体育种 4、多倍体育种多倍体育种 5、基因工程基因工程 概念概念原理原理方法过程方法过程目的目的优点优点缺点缺点应用应用一、杂交育种一、杂交育种在什么情况下进行杂交育种？在什么情况下进行杂交育种？DDTTddttDdTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗矮抗矮抗3 ddT矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优ddTTddTt第第 2年年 第第 3年年第第 1年

2、年9 D T3 D tt1 ddtt杂交育种小结杂交育种小结基因重组基因重组使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，个体上，能产生新的能产生新的基因型；基因型；最简捷，常规最简捷，常规育种周期长育种周期长（至少需要（至少需要3 3年；自交选择需年；自交选择需5 56 6代代，甚至十几代甚至十几代) )。原理：原理： 方法：方法： 优点：优点：缺点：缺点：应用：应用： 杂交水稻；用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗杂交水稻；用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦病小麦培育矮秆抗病小麦 杂交杂交自交自交选优选优自交自交选优选优二、诱变育种

3、二、诱变育种提高突变的频率提高突变的频率，在较短时间内获得更多的，在较短时间内获得更多的优良变异类型；优良变异类型；能产生新基因能产生新基因优点优点 ：有利个体不多，须大量处理供试材料有利个体不多，须大量处理供试材料 ，工作工作量大量大 缺缺 点：点：方法过程：方法过程： 诱导处理诱导处理基因突变基因突变人工选择人工选择新品种新品种实例：实例：高产青霉素的菌种高产青霉素的菌种诱变育种诱变育种太空育种太空育种高真空高真空微重力微重力强辐射强辐射三、单倍体育种三、单倍体育种普通植株普通植株减数减数 分裂分裂花粉花粉花药离花药离 体培养体培养单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理纯合子幼苗纯

4、合子幼苗筛选所需的品种筛选所需的品种高杆抗病高杆抗病DDTTddtt矮杆不抗病矮杆不抗病F1PDdTt高杆抗病高杆抗病DDTT高杆高杆抗病抗病高杆不高杆不抗病抗病矮杆矮杆抗病抗病矮杆不矮杆不抗病抗病DtDTdTdt花粉花粉花药离体培养花药离体培养DtDTdTdt单倍体植株单倍体植株秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗DDttddTTDDtt纯合体植株纯合体植株第第 2年年 第第 1年年花药离体培养花药离体培养P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt配子配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTT DDtt ddTT ddtt纯合纯合体体秋水仙素秋水仙素

5、需要的矮抗品种需要的矮抗品种单倍体育种单倍体育种第第1年年第第2年年P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTtF2D_T_ D_tt ddT_ ddttddTT 杂交育种杂交育种第第1年年第第2年年第第36年年 需要的矮抗品种需要的矮抗品种矮抗矮抗对比育种年限对比育种年限原理：原理： 明显缩短育种年限。所得后代均为纯合明显缩短育种年限。所得后代均为纯合子，不会发生性状分离子，不会发生性状分离方法：方法： 杂交杂交花药离体培养花药离体培养诱导染色体加倍诱导染色体加倍人工选择人工选择优点：优点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。技术较复杂，需与杂交

6、育种结合，多限于植物。缺点：缺点：单倍体育种小结单倍体育种小结染色体变异染色体变异四、多倍体育种四、多倍体育种 是将是将正在萌发的正在萌发的种子或幼苗种子或幼苗用一定浓用一定浓度的秋水仙素处理获度的秋水仙素处理获得新品种的方法。得新品种的方法。无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育普通西瓜的普通西瓜的幼苗（或萌幼苗（或萌发的种子）发的种子）秋水秋水 仙素处理仙素处理幼苗（染色体幼苗（染色体加倍加倍,4N）生长生长四倍体植株四倍体植株四倍体四倍体植株植株二倍体二倍体植株植株三倍体植株三倍体植株二倍体植二倍体植株的花粉株的花粉三倍体种子（三倍体种子（3N）第第2年年 第第 1年年普通小麦普通小麦AAAAAA

7、（6N42） 黑麦黑麦RR（2N14）F1PF2新品种新品种八倍体小黑麦的培育过程八倍体小黑麦的培育过程配子配子小黑麦小黑麦AAAAAARR（8N=56）不育杂种不育杂种AAAR（4N28）AAA(3N=21)R（N=7）秋水仙素处理秋水仙素处理多倍体育种小结多倍体育种小结 原理原理 方法方法 过程过程 优点优点 缺点缺点染色体变异染色体变异 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富植物器官大，产量高，营养丰富 一般只适于植物，发育延迟，结实率低一般只适于植物，发育延迟

8、，结实率低 选材选材诱导染色体加倍（秋水仙素处理）诱导染色体加倍（秋水仙素处理）新品种新品种下面的杂交图解表示的是下面的杂交图解表示的是“萝卜甘蓝萝卜甘蓝”的形成过程，的形成过程，请根据图示回答问题：请根据图示回答问题：萝卜（萝卜（2n=18）甘蓝（甘蓝（2n=18）F1 （2n=18）F2 （2n=36）萝卜甘蓝（是可育的）萝卜甘蓝（是可育的）（1）F1是是 倍体。倍体。 （是是/不）可育。不）可育。F1 1的染色体组成是（从来源分析）的染色体组成是（从来源分析）_。（2）自然界中直接从）自然界中直接从F1 1FF2 2的可能性是极低的，但的可能性是极低的，但我们希望得到大量可育我们希望得到

9、大量可育F2 2萝卜甘蓝，你将怎样做？萝卜甘蓝，你将怎样做？_。二二不不一组染色体来自萝卜，一组染色体来自甘蓝。一组染色体来自萝卜，一组染色体来自甘蓝。用秋水仙素处理用秋水仙素处理F1萌发的种子或幼苗。萌发的种子或幼苗。五、基因工程育种五、基因工程育种 基因工程基因工程，又叫做基因拼接技术或，又叫做基因拼接技术或DNA重组技重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，一种生物的细胞里，定向地定向地改造生物的遗传性状。改造生物的遗传性状。概念

10、概念原理原理方法过程方法过程优点优点缺点缺点抗虫棉的培育抗虫棉的培育基因重组基因重组 提取目的基因提取目的基因目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞目的基因的检测和鉴定目的基因的检测和鉴定定向改造遗传物质，克服远缘杂交不亲和障碍，定向改造遗传物质，克服远缘杂交不亲和障碍，目的性强，针对性高目的性强，针对性高技术性高，可能引发生态危机技术性高，可能引发生态危机实例实例基因基因工程工程操作操作基本基本步骤步骤基因工程的应用与作物育种基因工程的应用与作物育种 基因工程与作物育种基因工程与作物育种- 练习：练习：抗棉铃虫的转基因抗虫棉，抗虫基因抗棉铃虫的转

11、基因抗虫棉，抗虫基因来自一种细菌来自一种细菌苏云金杆菌。苏云金杆菌苏云金杆菌。苏云金杆菌能形成一种毒性很强的蛋白质晶体，能使棉能形成一种毒性很强的蛋白质晶体，能使棉铃虫等鳞翅目害虫瘫痪致死。请回答：铃虫等鳞翅目害虫瘫痪致死。请回答： 1、从苏云金杆菌中切割抗虫基因所用的工具、从苏云金杆菌中切割抗虫基因所用的工具 是是 ，其特点是，其特点是 。 2、在转基因抗虫棉细胞内，抗虫基因的表达、在转基因抗虫棉细胞内，抗虫基因的表达要经过要经过 和和 两个过程。两个过程。限制酶限制酶专一性专一性转录转录翻译翻译小结：育种的发展历程小结：育种的发展历程A.选择育种选择育种 不足：不足：选择周期长；可选择的范

12、围有限选择周期长；可选择的范围有限B.杂交育种杂交育种 不足：不足：育种进程繁杂而缓慢，效率低；不能创造育种进程繁杂而缓慢，效率低；不能创造新的基因，只能利用已有的基因重组，按需选择，新的基因，只能利用已有的基因重组，按需选择，亲本的选择一般限制在同种生物范围之内亲本的选择一般限制在同种生物范围之内C.诱变育种诱变育种 不足：不足：基因突变的不定向性，导致育种的盲目性，基因突变的不定向性，导致育种的盲目性，必须大量处理供试材料必须大量处理供试材料D.基因工程基因工程 不足：不足：很多生物的基因组不清楚，寻找目的基因很多生物的基因组不清楚，寻找目的基因不容易，还有转基因生物的安全性问题不容易，还

13、有转基因生物的安全性问题 在植物育种的各种方法中在植物育种的各种方法中常规方法：常规方法： 杂交育种杂交育种最快速方法：最快速方法：单倍体育种单倍体育种创造新性状：创造新性状：诱变育种诱变育种创造新物种：创造新物种：多倍体育种多倍体育种种间育种法：种间育种法：基因工程基因工程 秋水仙素可用于哪些育种方式？秋水仙素可用于哪些育种方式？ 作用的原理是什么？作用的原理是什么？小结小结与杂交育种与杂交育种配合；获得配合；获得的新品种发的新品种发育延迟育延迟杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原原理理常常用用方方法法优优点点缺缺点点基因重组基因重组基因突变基因突变染色

14、体变异染色体变异（成倍减少）（成倍减少）染色体变异染色体变异（成倍增加）（成倍增加）杂交杂交自交自交选优选优用物理或化学用物理或化学方法处理生物方法处理生物花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体秋秋水仙素处理水仙素处理纯种纯种秋水仙素处秋水仙素处理萌发的种理萌发的种子或幼苗子或幼苗使位于不同使位于不同个体的优良个体的优良性状集中于性状集中于一个个体上一个个体上提高变异频率，提高变异频率，加速育种进程，加速育种进程，有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料明显缩短育种明显缩短育种年限，育种时年限，育种时间较短。间较短。技术复杂，需技术复杂，需与杂交育种配与杂交育种配合合各种器官

15、大、各种器官大、营养成分高、营养成分高、抗性强抗性强育种时间最长育种时间最长1、两个小麦亲本的基因型分别为两个小麦亲本的基因型分别为AAbb和和 aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，这两对基因按自由组合定律遗传, 要培育出基因型为要培育出基因型为aabb的新品种，最简的新品种，最简 捷的方法是捷的方法是 A.单倍体育种单倍体育种 B.杂交育种杂交育种 C.人工诱变育种人工诱变育种 D.细胞工程育种细胞工程育种习题演练习题演练B2、杂交育种的优点是：、杂交育种的优点是： A. 能将多个优良的性状组合在一起能将多个优良的性状组合在一起 B. 能产生自然界没有的新性状能产生自然界没有的新性状 C

16、. 能按人类意愿定向改变生物能按人类意愿定向改变生物 D. 很容易培育出没有任何缺点的品种很容易培育出没有任何缺点的品种3、诱变育种的理论依据是、诱变育种的理论依据是 A. 基因分离基因分离 B. 基因重组基因重组 C. 基因突变基因突变 D. 染色体变异染色体变异4、在育种上要得到更多的变异，最好采用、在育种上要得到更多的变异，最好采用 A. 杂交育种杂交育种 B. 诱变育种诱变育种 C. 利用单倍体育种利用单倍体育种 D. 选择育种选择育种A AC CB B 5.通过诱变育种的是（通过诱变育种的是（ ） A.三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜 B.青霉素高产菌株青霉素高产菌株 C.二倍体无子番茄

17、二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦八倍体小黑麦B6.大麻是雌雄异株植物，体细胞中有大麻是雌雄异株植物，体细胞中有20条染色体。条染色体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋水仙素若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是（处理，所得植株的染色体组成状况应是（ ）A.18+XX B.18+XY C.20+XX D.18+XX或或XYA 改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是的方法是() A诱变育种诱变育种 B单倍体育种单倍体育种 C基因工程育种基因工程育种 D杂交育种杂交育种B杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离

18、体花药离体培养培养秋水仙素处秋水仙素处理幼苗理幼苗染色体变异（单倍体育种）染色体变异（单倍体育种）秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异（多倍体育种）染色体变异（多倍体育种）7、下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、品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：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）用和培育所采用的D和和F步骤分别是步骤分别是 和和 。其。其应用的遗传学原理是应用的遗传学原理是 。（2）用培育所采用的）用培育所采用的E和和H步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用的遗传学原理是其应用的遗传学原理是 。（3）用培育所采用的）用培育所采用的G步骤是步骤是_ 。其遗传学原理是其遗传学原理是_。H5.普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验： 请分析回答：请分析回答：(1)A(1)A组由组由F F1 1获得获得F F2 2的方法是的方法是_，F F2 2矮秆抗病植株矮秆抗病植株不能稳定遗传