杂交育种与诱变育种z.ppt

1,他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师的时候,已经具有颠覆世界权威的胆识;当他名满天下的时候,却仍然只是专注于田畴,淡泊名利,一介农夫,播撒智慧,收获富足。他毕生的梦想,就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪,最是风流袁隆平。,2,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,3,已知在荔枝的性状控制中，D（无绿线）对d（有绿线）显性，T（有甜味）对t（无甜味）显性。现有两株普通荔枝，一株的基因型是DDTT，另一株的基因型是ddtt。据题回答： （一）、假如你是育种专家，能否利用普通荔枝得到“西园挂绿”（ddTT）？请简要介 绍你的育种方案。,典型例题讲解,4,绿甜 绿无甜,ddTt,ddTT,杂交,F3,思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？,方案一：杂交育种,5,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,试一试：动物育种的方法,6,长毛立耳 短毛折耳,BBEE,bbee,长毛立耳,BbEe,（保留）,（淘汰）,7,1、F2代中符合要求的个体要得到纯合子： 植物： 动物： 2、比植物杂交育种所需年限短。,注意：,多代自交，直到不发生性状分离为止。 分别进行测交，找出纯合子即可。,8,育种年限长，杂交后代会出现性状分离；而且 只适用于有性生殖的生物，存在远缘杂交不亲和的障碍。,概念：,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。,原理：,基因重组,方法：,优点：,操作简单，目的性强，能使同种生物的不同优良性状集中于同一个体，具有预见性。,缺点：,杂交育种,结合上述几个实例，小结如下：,杂交 自交 选优 (自交 选优),多次,纯种,9,杂交育种是利用基因重组的原理，一般发生在有性生殖的减数分裂过程中。微生物一般不能进行减数分裂，因此一般不用杂交育种的方法对微生物进行育种,思考：杂交育种能否用于微生物育种？,10,方案二：诱变育种,11,概念：,利用物理因素（如射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变,从中选育出具有优良性状个体的育种方法。,原理：,基因突变,方法：,用物理因素或化学因素育种来处理生物。,优点：,可以提高突变率，加速育种进程，大幅度地改良某些品种,产生前所未有的性状。,缺点：,有利变异少，须大量处理实验材料,诱变育种,12,应用：,农作物新品种的培育 新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如“黑农五号”大豆，产量提高了16%，含油量比原来提高了2.5%。,在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。,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（103克106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。,13,太空船把2000颗南瓜种子带上了太空，这些种子在宇宙里经过了综合射线的作用，回到地面后，经培育只有很少一部分能够发育成我们需要的优良性状，而大部分种子没有发育或并不是我们希望得到的优良性状。科研人员经过3个月的种植，长出150公斤各种颜色的大南瓜。,14,15,甘肃种植的太空育种的蔬菜,16,长相奇特的南瓜,17,奇怪的“太空椒”,18,用于微生物育种 例如青霉素的选育。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单位/mL。,诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。,诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。,要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。,19,青霉素的选育。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单位/mL。,中间为青霉菌，周围是细菌。,20,方案三：单倍体育种,21,3、单倍体育种,明显缩短育种年限，加速育种进程。利用单倍体作中间环节培育可育的纯合子只需两年时间可完成，而常规的育种方法获得一个纯系一般需58年时间,原理,优点,方法,染色体数目变异,选择亲本有性杂交F1花粉离体培养获得单倍体植株诱导染色体加倍获得可育纯合子选择所需要的类型。,缺点,技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。,22,为了改良“西园挂绿”，领导欲招聘高级育种工程师一名。要求在不改变“西园挂绿”原有外观品质的前提下把“西园挂绿”改良为无核、果大、糖分含量多。若你前往应聘，该怎样设计育种方案？,23,方案提示： 借鉴三倍体无子西瓜的育种方式 （多倍体育种）,24,秋水仙 素处理,二倍体幼苗（2N）,四倍体植株（4N）,二倍体幼苗（2N）,二倍体植株（2N）,发 育,三倍体无无核荔枝（3N）,二倍体植株（2N）,配子（2N）,花粉诱导,三倍体种子（3N）,第一年,第二年,配子（N）,三倍体植株（3N）,P,方案四：多倍体育种,25,4、多倍体育种,植株茎秆粗壮，果实种子都比较大，营养物质含量提高。,原理,优点,方法,染色体数目变异,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而使细胞内染色体数目加倍即可发育成多倍体植株。,缺点,技术复杂，发育延迟，结实率低，一般只适合于植物。,26,基因重组,杂交自交选 优,将不同个体的优良性状集中于一个个体上,后代易出现分离现象,育种时间长、过程复杂,基因突变,辐射诱变，激光诱变,染色体变异,花药离体培养，再秋水仙素处理使染色体加倍,明显缩短育种年限,技术复杂，需与杂交育种配合，多限于植物,染色体变异,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,果实大，营养物质含量高,发育延迟，结实率降低,提高突变频率，加速育种过程，或大幅度改良某些品种,突变方向不定,有利变异少,须大量处理实验材料,四种育种方法的比较：,27,1、 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： AABB E Ab - D AaBb F AAbb- aabb G AAaaBBbb- （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,秋水仙素处理幼苗,染色体变异,秋水仙素处理幼苗,染色体变异,练习题,28,2、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、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32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。 回答：（1）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经太空中的 辐射后，其 发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益? ，你判断的理由是 。 （2）试举出这种育种方法的优点： . 。,宇宙射线等,基因,不一定,基因突变是不定向的,突变频率高，大幅度改良某些性状,29,3 、用纯种