复习育种专题

1、 思 考生物育种生物育种 生物育种是指人们按照自己的生物育种是指人们按照自己的意愿意愿，依据相关的依据相关的育种原理育种原理，有目的、有计，有目的、有计划地划地改变生物的遗传物质改变生物的遗传物质以获得人们所以获得人们所需要的需要的生生物新品种物新品种。纯纯种种一、杂交育种一、杂交育种1 1概念概念杂交育种是将两个或多个品种的优杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过良性状通过杂交杂交集中在一起，再经集中在一起，再经过过选择和培育选择和培育，获得新品种的方法。，获得新品种的方法。2 2过程：过程：杂交杂交 自交自交 ( (选优选优 自交自交) )若干次若干次DDTTddttDdTtddTt高抗

2、高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt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选优选优思考：要培育出一思考：要培育出一个能稳定遗传的植个能稳定遗传的植物品种至少要几年？物品种至少要几年？1 1（20002000年广东）基因型位年广东）基因型位AaBbAaBb的水稻的水稻自交，自交后代中两对基因都是纯合的自交，自交后代中两对基因都是纯合的个体占总数的（个体占总数的（ ）A A2/16 B2/16 B4/16 C4/16 C6/16 6/16 D D8/168/16B2、已知小麦的高秆（、已知小麦的高秆（

3、D D）对矮秆（）对矮秆（d d）为显）为显性，抗锈病（性，抗锈病（R R）对易染锈病（）对易染锈病（r r）为显性，）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种的方法培育出具有优良性状的新品种的方法培育出具有优良性状的新品种 。PDDRRddrr F1 DdRr 自交自交F2 D_R_ D_rr ddR_ ddrr 高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗 从中选出连续自交，直至不出现性状分离。从中选出连续自交，直至不出现性状分离。动物的杂交育种方法动物的杂交育种方法长毛折耳猫

4、长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F F1 1间间交配交配选优选优测交测交F3长折长折 短折短折思考：要培育出一个能思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种至稳定遗传的动物品种至少要几年？少要几年？杂交育种优点：杂交育种优点：缺点缺点:1 1只能利用已有基因的重组，按需选择，不只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的基因能创造新的基因2

5、2杂交后代会出现性状分离，进行纯化时工杂交后代会出现性状分离，进行纯化时工作量大，过程复杂。作量大，过程复杂。使位于不同个体的优良性状集中使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上于一个个体上 杂种优势杂种优势基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如优于两个亲本的现象。如骡子骡子二、诱变育种二、诱变育种1概念概念利用利用物理因素物理因素（如（如X X射线、射线、r r射线、紫外线、射线、紫外线、激光等）或激光等）或化学因素化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙（如亚

6、硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生酯等）来处理生物，使生物发生基因突变基因突变。3意义：意义：创造动植物、微生物新品种创造动植物、微生物新品种2方法：方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变辐射诱变、激光诱变、化学诱变选择所需性状选择所需性状方法：低温处理方法：低温处理 秋水仙素秋水仙素处理处理萌发的种子或幼苗（常用）萌发的种子或幼苗（常用）正常有丝分裂正常有丝分裂由于受到某些因由于受到某些因素的干扰，纺锤素的干扰，纺锤体不能形成体不能形成此细胞不能分裂成此细胞不能分裂成两个细胞，于是一两个细胞，于是一个细胞中的染色体个细胞中的染色体就会加倍。就会加倍。二倍体西二倍体西瓜幼苗瓜幼苗二倍体西二

7、倍体西瓜幼苗瓜幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理二倍体西二倍体西瓜植株瓜植株四倍体西四倍体西瓜植株瓜植株联会联会紊乱紊乱三倍体西瓜种子三倍体西瓜种子无子西瓜无子西瓜杂交杂交杂交杂交自然长成自然长成二倍体西二倍体西瓜植株瓜植株第一年第一年第二年第二年基因分离基因分离目的基因目的基因五、基因工程育种五、基因工程育种目的基因目的基因导入受体导入受体植株再生植株再生筛选筛选移栽入土移栽入土转基因植物、动物、微生物的实例转基因植物、动物、微生物的实例转基因耐贮藏番茄、转基因耐贮藏番茄、转基因转基因抗虫作物抗虫作物转基因转基因抗除草剂作物、转基因荧光猪等抗除草剂作物、转基因荧光猪等离体的植物器官、组织或细胞离体

8、的植物器官、组织或细胞愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体外植体外植体脱分化脱分化植物激素：植物激素：细胞分裂素、生长素细胞分裂素、生长素再分化再分化六、植物组织培养植物组织培养条件植物组织培养条件： 含有全部营养成分的含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的气、无菌环境、适合的PHPH、适时光照等。适时光照等。植物激素：植物激素：细胞分裂素、生长素细胞分裂素、生长素融合完成的标志再生出细胞壁杂种细胞AB杂种植株再分化植物体细胞杂交植物组织培养许多植物细胞A方法？原生质体A去 壁脱分化愈伤组织原生质体B去 壁人工诱导促进融合的方法？许多植物细胞B植

9、物体细胞杂交技术过程融合的原生质体AB七、植物细胞工程育种七、植物细胞工程育种现代育种方式的比较现代育种方式的比较原理原理主要处理方法主要处理方法主要优（缺）点主要优（缺）点基因工程育种基因工程育种 基因重组基因重组“提提”、“装装”、“导导”、“检和选检和选” 可以按人的意愿可以按人的意愿定向生物的性状，定向生物的性状，目的性强等目的性强等植物体细胞杂植物体细胞杂交育种交育种细胞的全细胞的全能性能性“去壁去壁”、“诱融诱融”、“组培组培”、“筛选筛选” 克服远缘杂交的克服远缘杂交的不亲和性，培育出不亲和性，培育出作物新品种等作物新品种等. .动物体细胞克动物体细胞克隆育种隆育种细胞的全细胞的

10、全能性能性核移植和胚核移植和胚胎移植胎移植 培育优良品种，培育优良品种，保存濒危物种，有保存濒危物种，有选择地繁殖某性别选择地繁殖某性别动物动物. .人工育种方法的比较表（笔记）方法方法比较比较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理原理基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异常用常用方法方法选择具有相对性选择具有相对性状的亲本杂交状的亲本杂交用物理或化学因素用物理或化学因素处理生物处理生物用花药的离体培养用花药的离体培养法，再用秋水仙素法，再用秋水仙素处理处理用秋水仙素处理萌用秋水仙素处理萌发种子或幼苗发种子或幼苗特点特点产

11、生新的基因组产生新的基因组合合产生新的基因产生新的基因得到的是纯合体得到的是纯合体染色体组倍增染色体组倍增时间时间育种时间最长育种时间最长育种时间最短育种时间最短育种时间较短育种时间较短育种时间较短育种时间较短实例实例小麦、水稻等小麦、水稻等高产青霉株的培育高产青霉株的培育水稻的花药培养等水稻的花药培养等3 3倍体无籽西瓜的培倍体无籽西瓜的培育育育种育种程序程序下面为六种不同的育种方法 这六种育种方法分别是什么？据图回答下列问题:（1）图中A至D方向所示的途径表示 育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为 。 ABC的途径表示育种方式 ，这两种育种方式中后者的优越性主要表现

12、在（2）B常用的方法为 杂交从F2代开始发生性状分离 单倍体育种 明显缩短育种年限 花药离体培养 （3）E方法所用的原理是 ，所用的方法如 、 。育种时所需处理的种子应是萌动的（而非休眠的）种子，原因是 。 种子萌动后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变 （4）C、F过程最常用的药剂是 ，其作用的原理是 。秋水仙素 在细胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍（5）由G到H过程中涉及的生物技术有 和 。 基因工程或DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术 植物组织培养技术 克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本范围（6）KLM这种育种方法的优

13、越性表现在 。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）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杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理生物方法处理生物秋水仙素秋水仙素处理处理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，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。各种器官

14、大、各种器官大、营养成分高、营养成分高、抗性强抗性强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技术复杂，需技术复杂，需与杂交育种配与杂交育种配合合育种时间最长育种时间最长方法杂交杂交育种育种诱变诱变育种育种多倍体多倍体育种育种单倍体单倍体育种育种转基因转基因育种育种植物体植物体细胞杂细胞杂交育种交育种动物细动物细胞克隆胞克隆育种育种原原理理基因重基因重组组基因突基因突变变染色体染色体变异变异染色体染色体变异变异异源基异源基因重组因重组细胞的细胞的全能性全能性细胞的细胞的全能性全能性处处理理方方法法先不同个

15、先不同个体间杂交体间杂交得得F1,F1自交在后自交在后代中经筛代中经筛选得纯种选得纯种物理方法物理方法:激光或辐激光或辐射等射等;化学化学方法方法:秋水秋水仙素或硫仙素或硫酸二乙酯酸二乙酯处理处理先用秋水先用秋水仙素处理仙素处理萌发的种萌发的种子或幼苗子或幼苗,使之成为使之成为多倍体多倍体,后后从中选育从中选育花药离体花药离体培养培养,使花使花粉直接发粉直接发育成单倍育成单倍体体,再经人再经人工诱导染工诱导染色体加倍色体加倍“提提”“装装”“导导”“检检”“选选”去 壁 、去 壁 、诱 融 、诱 融 、组培。组培。核移植核移植和胚胎和胚胎移植移植特特点点使位于不使位于不同个体上同个体上的优良性

16、的优良性状集中于状集中于一个个体一个个体上上;育种年育种年限较长限较长(自自交选择交选择56代代).提高突变提高突变频率频率,后代后代变异性状变异性状能较快稳能较快稳定定,加速育加速育进程进程;能大能大幅度改良幅度改良某些性状某些性状,植物茎杆植物茎杆粗壮粗壮,叶片叶片果实种子果实种子较大较大,营养营养物质含量物质含量较高较高,但发但发育延迟育延迟,结结实率低实率低明显缩短明显缩短育种年限育种年限,一般只需一般只需2年年;后代后代均为纯合均为纯合体体不受生物不受生物亲缘关系亲缘关系的限制，的限制，可按人的可按人的意愿改造意愿改造生物，目生物，目的性强，的性强，可以培育可以培育出动植物出动植物新

17、品种新品种克服不同种克服不同种生物间的生生物间的生殖隔离和远殖隔离和远缘杂交不亲缘杂交不亲和的障碍，和的障碍，可按人类意可按人类意愿定向改变愿定向改变生物性状，生物性状，培育作物新培育作物新品种。品种。培育繁殖培育繁殖优良生物优良生物品种，用品种，用于保存频于保存频危物种，危物种，有选择地有选择地繁殖某性繁殖某性别动物别动物 杂交杂交- -自交自交- -选选优优- -自交自交 利用转基因技利用转基因技术将目的基因术将目的基因引入生物体内引入生物体内 青霉素高产菌株的培育青霉素高产菌株的培育 太空椒太空椒 矮秆抗锈病矮秆抗锈病的小麦的小麦 产生人胰岛素的产生人胰岛素的大肠杆菌大肠杆菌抗虫棉抗虫棉

18、 基因水平基因水平: :途径与途径与方法方法 举例举例 原原 理理 基因突变基因突变 基因重组基因重组 基因重组基因重组 诱变育种 杂交育种 基因工程育种 辐射诱变、激光诱变、辐射诱变、激光诱变、化学诱变化学诱变 优点优点 缺点缺点 提高变异频率，加速育种提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些过程，可大幅度改良某些性状性状 有利变异少，须大有利变异少，须大量处理材料量处理材料 将不同个体的优良性将不同个体的优良性状集中到新品种上状集中到新品种上 时间长，需及时发时间长，需及时发现优良性状现优良性状 打破物种界限，打破物种界限，定向改造生物定向改造生物性状性状可能会引起可能会引起生态危机生态危机 染色体变异染色体变异花药离体培养再经人工诱导使染色体加倍 一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 获得纯合体植株,明显缩短育种年限植物器官大，产量高，营养丰富