生物育种复习课件

1、 生物育种是指人们按照自生物育种是指人们按照自己的意愿，依据相关的己的意愿，依据相关的育种原育种原理理，有目的、有计划地改变生，有目的、有计划地改变生物的物的遗传物质遗传物质以获得人们所需以获得人们所需要的生要的生物新品种。物新品种。一一 生物育种概念生物育种概念二二 生物育种两种思路生物育种两种思路1. 把位于不同把位于不同生物生物个体的优良性状个体的优良性状集中集中到一个个体上来到一个个体上来.2. 创造创造具有优良性状的生物新品种具有优良性状的生物新品种.目前我们已学过目前我们已学过哪些育种方法哪些育种方法? ?例题背景例题背景：中国的荔枝主要分布在南方广东、中国的荔枝主要分布在南方广东

2、、广西、福建、台湾等地。尤其是广西、福建、台湾等地。尤其是广东地区，栽培面积占全国的广东地区，栽培面积占全国的7070。其中，增城。其中，增城“西园挂绿西园挂绿”至至为珍贵，被称为为珍贵，被称为“荔枝之王荔枝之王”。“西园挂绿西园挂绿”外壳红中带绿，四外壳红中带绿，四分微绿六分红，每个荔枝都环绕分微绿六分红，每个荔枝都环绕有一圈有一圈绿绿线，果肉洁白晶莹，清线，果肉洁白晶莹，清甜甜爽口，挂齿留香，风味独特。爽口，挂齿留香，风味独特。 已知在荔枝的性状控制中，已知在荔枝的性状控制中，D D（无绿（无绿线）对线）对d d（有绿线）显性，（有绿线）显性，T T（有甜味）（有甜味）对对t（无甜味）显性

3、。现有两株普通荔枝，（无甜味）显性。现有两株普通荔枝，一株的基因型是一株的基因型是DDTTDDTT，另一株的基因型，另一株的基因型是是ddttddtt。据题回答：。据题回答：能否利用普通荔枝得到能否利用普通荔枝得到“西园挂绿西园挂绿”（ddTTddTT）？请简要介绍你的育种方案。）？请简要介绍你的育种方案。典型例题讲解典型例题讲解 DDTTddtt DdTt无绿甜无绿甜 无绿无甜无绿无甜 绿甜绿甜 绿无甜绿无甜ddTT绿甜绿甜ddTtddTTddTt绿甜绿甜ddTT绿甜绿甜绿甜绿甜 绿无甜绿无甜ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优方案一：杂交育种方案一：杂交育种方案二：

4、单倍体育种方案二：单倍体育种选取选取绿甜绿甜（ ddTTddTT ）即为所需）即为所需类型类型 绿甜绿甜DDTTddtt DdTt花药离体培养花药离体培养DT Dt dT dt单倍体单倍体秋水仙素诱导秋水仙素诱导染色体加倍染色体加倍纯合体纯合体 DDTT DDttddTT ddtt方案三：诱变育种方案三：诱变育种思考与讨论：思考与讨论：为了改良为了改良“西园挂绿西园挂绿”，要求在，要求在不改变不改变“西园挂绿西园挂绿”原有外观品质原有外观品质的前提下把的前提下把“西园挂绿西园挂绿”改良为无改良为无核、果大、糖分含量多。你该怎样核、果大、糖分含量多。你该怎样设计育种方案？设计育种方案？方案提示：

5、方案提示：借鉴三倍体无子西瓜的育种方式借鉴三倍体无子西瓜的育种方式 （多倍体育种）（多倍体育种）荔枝介壳虫害严重影响了荔枝介壳虫害严重影响了“西园挂绿西园挂绿”的产量，以前果农常采用喷洒农药、放的产量，以前果农常采用喷洒农药、放养寄生蜂等方法来防治。如今科学家在养寄生蜂等方法来防治。如今科学家在一种细菌体内找到了他的抗性基因一种细菌体内找到了他的抗性基因（L L），请设计育种方案来有效减轻荔），请设计育种方案来有效减轻荔枝介壳虫危害。枝介壳虫危害。获得获得目的基因目的基因目的基因与运载体目的基因与运载体结合结合将目将目的基因的基因导入导入受体细胞受体细胞目的基因的检测与目的基因的检测与表达表达

6、筛选出符合要求的新品种。筛选出符合要求的新品种。导入导入增殖、增殖、表达表达方案提示：基因工程育种方案提示：基因工程育种结合结合提取提取 生物育种的技术和方法有：生物育种的技术和方法有：杂交育种、诱变育种、单倍体杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种、多倍体育种、基因工程育种，细胞工程育种等。育种，细胞工程育种等。三、生物育种方法总结三、生物育种方法总结 类别类别 杂交杂交 育种育种 诱变诱变 育种育种单倍单倍 体育体育 种种多倍体多倍体育种育种基因工程基因工程育种育种 原理原理常用常用方法方法 优点优点 缺点缺点基因基因重组重组杂交杂交自交自交选选 优优将不同个体将不同个体

7、的优良性状的优良性状集中于一个集中于一个个体上个体上后代易出现后代易出现分离现象，分离现象，育种时间长、育种时间长、过程复杂过程复杂基因基因突变突变辐射诱变辐射诱变激光诱变激光诱变化学诱变化学诱变染色体染色体变异变异花药离体培花药离体培养，再秋水养，再秋水仙素处理使仙素处理使染色体加倍染色体加倍明显缩明显缩短育种短育种年限年限技术复杂，技术复杂，需与杂交需与杂交育种配合，育种配合，多限于植多限于植物物染色体染色体变异变异用秋水仙用秋水仙素处理萌素处理萌发的种子发的种子或幼苗或幼苗果实大，果实大，营养物质营养物质含量高含量高发育延迟，发育延迟，结实率降结实率降低低基因基因重组重组提取，结合，提取

8、，结合，导入，检测导入，检测与表达与表达定向的改变生定向的改变生物的性状，克物的性状，克服了种间杂交服了种间杂交的障碍的障碍操作技术操作技术复杂，可复杂，可能引起生能引起生态危机态危机提高突变频提高突变频率，加速育率，加速育种过程，或种过程，或大幅度改良大幅度改良某些品种某些品种突变方向不突变方向不定，有利变定，有利变异少，须大异少，须大量处理实验量处理实验材料材料1 1、当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返、当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些：生航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些：生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种

9、子等。在太物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了空周游了115115小时小时3232分钟，返回地球后，搭载单位的科分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。研人员将继续对它们进行有关试验。 回答：（回答：（1 1）作物种子从太空返回地面后种植，往往）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的经太空中的 辐射后，其辐射后，其 发生变异。请预发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益测可能产生的新的变异对人类是否有益? ? ，你判，你判断的理由是断的理由是_

10、。（2 2）试举出这种育种方法的优点：）试举出这种育种方法的优点： 。 宇宙射线宇宙射线基因基因 不一定不一定 基因突变是不定向的基因突变是不定向的 提高基因突变频率，缩短育种时间，大幅度改良某些性状提高基因突变频率，缩短育种时间，大幅度改良某些性状 练习题练习题2 下图是用某种作物的两个品种下图是用某种作物的两个品种和和分别培育出分别培育出、品种品种的示意图，试分析回答：的示意图，试分析回答： AABB E Ab - D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用和）用和培育培育所采用的所采用的D和和F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

11、是 。（2）用）用培育培育所采用的所采用的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）用培育培育所采用的所采用的G步骤是步骤是 。其遗传学原。其遗传学原理是理是 。 H杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异3 3、（20032003理综高考题）小麦品种是纯合体，理综高考题）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aaaa ) )、抗抗病（病（BBBB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体的

12、小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（YyYy) )、抗病抗病( (RrRr) )的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）（写出包括亲本在内的前三代即可）第三代第三代 F F2 2 A_B_, A_B_, A_bbA_bb , ,aaBaaB_,

13、_, aabbaabb 种植种植F F2 2 代，选矮杆、代，选矮杆、 抗病（抗病（aaBaaB_ _ ），继续），继续 自交，选优自交，选优 小麦小麦第一代第一代 P AABB P AABB aabbaabb 亲本杂交亲本杂交第二代第二代 F F1 1 AaBbAaBb 种植种植F F1 1代，自交代，自交 马铃薯马铃薯第一代第一代 yyRr Yyrr 亲本杂交亲本杂交第二代第二代 YyRr yyRr Yyrr yyrr 种植，选黄肉、种植，选黄肉、 抗抗 病（病（ YyRr ）第三代第三代 YyRr 用块茎繁殖用块茎繁殖 课后作业：课后作业：为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗为提高

14、农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗锈病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方锈病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提供的材料，每小组设计一套育种方案：供的材料，每小组设计一套育种方案：已有的材料：已有的材料：A A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B B小麦的矮秆不抗锈病纯种，小麦的矮秆不抗锈病纯种，C C水稻的迟熟种子水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选非生物材料：根据需要自选（1 1）育种名称：）育种名称： （2 2）希望得到的结果：）希望得到的结果： （3

15、 3）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解） 比较项目比较项目 基因位置基因位置 减裂时基减裂时基因的分配因的分配受精卵中受精卵中基因的来基因的来源源F1性状表性状表现现正交、反正交、反交结果交结果细胞核遗细胞核遗传传细胞核中细胞核中染色体上染色体上核基因平核基因平均分配到均分配到子细胞中子细胞中一半来自一半来自父本，一父本，一半来自母半来自母本本有父本、有父本、母本共同母本共同决定，表决定，表现显性性现显性性状状正交、反正交、反交结果一交结果一致致细胞质遗细胞质遗传传细胞质中细胞质中细胞器中细胞器中质基因随质基因随机地、不机地、不均等地分均等地分配到子细配到子细胞中胞中

16、几乎全部几乎全部来自母本来自母本表现母本表现母本性状性状正交、反正交、反交结果总交结果总是表现母是表现母本性状本性状细胞核遗传与细胞质遗传的比较细胞核遗传与细胞质遗传的比较 植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程技术手段技术手段植物组织培养、植物细植物组织培养、植物细胞杂交等胞杂交等动物细胞培养、动物细动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、核移植胚胎移植、核移植分离细胞的酶分离细胞的酶纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶胰蛋白酶杂种细胞的培养杂种细胞的培养脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织 再分化再分化 根、芽胚状体根、芽胚状体 植物体植物体原代培养原代

17、培养 传代培养传代培养 细胞株细胞株 细胞系细胞系培养基成分培养基成分矿质元素、糖、维生素、矿质元素、糖、维生素、植物激素等植物激素等葡萄糖、氨基酸、无机葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清盐、维生素和动物血清植物细胞工程与动物细胞工程比较植物细胞工程与动物细胞工程比较植物组织培养与动物细胞（组织）培养的比较植物组织培养与动物细胞（组织）培养的比较比较比较项目项目原理原理培养基培养基结果结果培养目的培养目的植物组植物组织培养织培养细胞的全细胞的全能性能性固体、营养固体、营养物质、激素物质、激素培育成植株培育成植株 快速繁殖、快速繁殖、培养无病培养无病毒植株等毒植株等动物细动物细胞培养胞培养

18、细胞的增细胞的增殖殖液体、营养液体、营养物质、动物物质、动物血清血清培育成细胞培育成细胞系或细胞株系或细胞株获得细胞获得细胞的产物或的产物或细胞等细胞等植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较比较项目比较项目细胞融合细胞融合原理原理细胞融合细胞融合的方法的方法诱导手段诱导手段用途用途植物体细植物体细胞杂交胞杂交细胞膜的细胞膜的流动性流动性去除细胞去除细胞壁后诱导壁后诱导原生质体原生质体融合融合离心、电离心、电刺激、振刺激、振动、聚乙动、聚乙二醇等试二醇等试剂诱导剂诱导克服远缘克服远缘杂交的不杂交的不亲和，获亲和，获得杂种植得杂种植物物动物细胞动物细胞融合融合细胞膜的细胞膜的流动性流动性使细胞分使细胞分散后诱导散后诱导细胞融合细胞融合