第一节-杂交育种与诱变育种.ppt

1、人类早期生物育种的实例,野 猪,家 猪,原 鸡,家 鸡,远在古代，美洲印第安人选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离的条件下种植的，经过精心的管理和认真选育，不仅穗大选育出来粒饱，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。,（汰劣留良）,局限,选择范围有限，育种周期长,选择育种,方法,第六章 从杂交育种到基因工程,第一节 杂交育种与诱变育种,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，你应该怎样操作才能得到稳定遗传的矮秆抗病良种？, 高抗 矮不抗, 高抗,DDTT,ddtt,DdTt

2、,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,杂交,F3,杂交自交选优自交（测交）,一、杂交育种,能集中位于不同品种中的优良性状。即“集优”,能产生新的基因型。,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,3、方法：,1、概念：,2、原理：,4、优点：,P99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。,缺点： 只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因。杂交进程缓慢，过程繁琐。,试一试：动物的杂交育种方法,假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短

3、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,长毛立耳 短毛折耳,BBEE,bbee,长立 长折 短立 短折,杂交,F1间交配,选优,！,注意,1、动物杂交育种中纯合子的获得不用通过逐代自交，可改为自由交配。 2、比植物杂交育种所需年限短。,长毛折耳猫,1、杂交育种所依据的原理是什么 A.基因突变 B.基因自由组合 C.染色体交叉互换 D.染色体变异 2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的另一个结果是获得 A.纯种 B.杂种表现的优势 C.基因突变 D.染色体变异,大显身手,赤峰万寿菊,欧亚种及欧美杂交葡萄,(

4、1)在农业生产中： 改良作物品质，提高农作物单位面积产量。,4. 杂交育种应用,一个属于中国 也属于世界的名字 他发起的“第二次绿色革命” 给整个人类带来了福音。,袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。1995年当选为中国工程院院士。,2000年国家最高科学技术奖 2004年十大感动中国人物之一,杂交水稻,中国于年提出超级杂交水稻培育计划。推广应用杂交水稻所增产的稻谷每年可养活6000多万人口。到2004年底止，杂交水稻在中国已累计推广约3亿公顷，增产稻谷约4.5亿吨，成为中国解决粮食问题的关键技术。,水稻产量对比,白山羊和波尔山羊杂交品种,(2)在畜牧业生产中： 培育出适应性强的乳用、肉用或乳肉

5、兼用型的优良品种。,荷斯坦牛,中国荷斯坦牛,中国黄牛,如果要培育出新的基因和新的 性状，应该怎样做？,？,诱变育种,浙江农科院的60Co射线种植房,上海世博会太空家园馆,太空育种厅,二、诱变育种,利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。,基因突变,3、方法：,1、概念：,2、原理：,物理、化学方法处理生物，再选择符合要求的变异类型,白莲: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 22克，最大为33克（原品种平均粒重 为1.1克），超过出口莲子标准。,诱变育种优点

6、：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多的优良变异类型。,不足：诱变育种的方向难以掌握，有利变异少，诱变体难以集中多个理想性状。,原因：基因突变是随机不定向的。,克服：可以扩大诱变后代的群体（大量处理实验材料），增加选择的机会。,“黑农五号”大豆,黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5%，大豆产量提高了16%。,诱变育种的应用,青霉菌高产菌株的选育,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5000060000单

7、位/mL。,太空育种“硕”果累累,上面是常规育种冬瓜，下面是经过太空育种的特大冬瓜其重量为104公斤，长度为125厘米 太空育种可在较短时间内育成高质量的新品种，较常规育种缩短年限23年（即需要4-5年）。,太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比,与“神六”飞船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎须”,太空乌鸡,3、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种方法是 A.杂交育种 B.诱变育种 C.单倍体育种 D.多倍体育种 4、现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是： A.提高了后代的出苗率 B.产生的突变全部是有利的 C.提高了后代的稳定性 D.能提高突变率

8、以供育种选择,课堂总结,？,集中各育种方法优点克服其缺点,操作简单,育种时间长，只能在自然变异基础上选择,选择育种,杂交育种,将同种不同个体的优良性状集中于一个个体上,只能利用同一物种的已有基因的重组，育种时间较长,诱变育种,能够提高突变率，产生新的基因,突变的方向难以掌握，突变体难以同时集中多个理想性状,问题探讨 阅读P98,杂交,辐射、射线 化学药剂,秋水仙素,花药离 体培养,基因重组,基因突变,染色体变异,可以集中两 个亲体的优 良性状,育种年限缩 短，改良某 些性状,果大，茎秆 粗，营养物 丰富,年限短，易稳定,时间长,有利不多， 需大量处理,发育迟 结实低,高度不育 植株弱小,育种的

9、方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。,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？,灵活创新、实际应用,人工诱变 + 单倍体育种,早熟品种(aa),花药离 体培养,迟熟品种 (AA),杂合子 (Aa),人工 诱变,幼苗 （A）,幼苗 （a）,秋水仙素处理,早熟品种(AA),秋水仙素处理,育种方式只限以上四种吗？还有什么更好的育种方式吗？请发挥你的想象力!,思考与讨论六：,例1：杂交育种中，杂交后代的性状一出现就能稳定遗传的是（ ） A、优良性状 B、隐性性状 C、显性性状 D、相对性状 例2、中国返回式卫星搭载的水稻种

10、子，由太空返回 后经地面种植，培养出的水稻穗多粒大，营养成分高，这种育种属于（ ） A、杂交育种 B、诱变育种 C、单倍体育种 D、多倍体育种,B,B,小试身手,例3、农作物育种上，采用的方法有：诱变育种、 杂交育种、多倍体育种、单倍体育种，它们的理论 依据依次是（ ） 基因突变；基因交换 ； 基因重组；染色体变异。 A、 B、 C、 D、 例4、在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种方法是（ ） A、杂交育种 B、诱变育种 C、单倍体育种 D、多倍体育种,A,B,例5、通过诱变育种培育的是（ ） A.三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株 C.二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦,B,

11、例5、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）用小麦和黑麦培育用秋水仙素处理获得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

12、倍体育种,诱变育种,杂交育种,诱变育种,通过本节课的学习你有哪些收获？,P106,人类对生物变异的遐想,生物技术让我们拥有了“上帝之手”，对生物的改造不再是人类的禁区，相信终有一日世界上的许多品种将由人类创造。,春种一粒粟，秋收万颗子。 四海无闲田，农夫犹饿死。 悯农唐李绅,袁隆平的性格,杂交育种和诱变育种,二、诱变育种：例子,医药工业应用的青霉素就是利用普通青霉菌，经过X射线的照射，产生的有利突变型。还有医学上应用的其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，经辐射处理的突变系，比原始品系抗菌素产量增长几十倍到几百倍，促进和提高了抗菌素的生产。 在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、

13、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线处理水稻干种子，选出提早成熟15天的新品种，丰产等性状仍旧保持下来，而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。又如用射线和其他诱变剂处理大豆，培育出一种新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施肥和管理条件下可提高产量16%。,怎样才能获得既抗病虫而且又大又甜的瓜呢？,王婆卖瓜 自卖自夸,练一练：花生是自花传粉植物。种子粒大(A)对粒小(a)为显性，含油少(B)对含油多(b)为显性，以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品种和粒小含油多品种(三个品种均为纯合体)，育种家期望获得粒大含油多的新品种，为此进行杂交。试回答下列问题：(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本?(2)上述两亲本杂交产生的F1代基因型和表现型是什么?(3)在F2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少? F2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少?,粒大含油少品种和粒小含油多品种,AaBb 粒大含油少品种,3/16 1/16,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：生物菌种、植物组培苗和作物、