遗传育种的专题复习总结.ppt

遗传育种专题复习,我家邻居是一位六十多岁的老人，我们叫他贵叔。 贵叔长着一副书生气。他有一米七的高挑身材，单瘦单瘦的；他衣着打扮十分讲究，一年四季都是干干净净，每件上衣左胸口袋上时常插着两支钢笔；他一头花白的头发齐刷刷往后背着，露出爬上三两条蚯蚓似皱纹的额头；他鼻梁上架着一副宽大的黑框深度近视眼镜，把眉毛和眼角的鱼尾纹都遮住了；他尖尖的下巴，养着一撮三寸须的花白山羊胡，还不时地用手捋着。 贵叔算是我们村有文化的人，虽然他这生中没进过高中的门，但不论毛笔字还是钢笔字都写得特别好，十村八寨谁家有红白喜事，都请他去写对联写书文坐礼台什么的，他有求必应，他这一干就三四十年了。每次去主家写字，贵叔都带着一个包得严严实实的包裹。等到摆好书案，备好纸墨，他才小心翼翼地慢慢一层一层解开包裹，那动作是那么的虔诚，眼神那么的专注，神秘揭开时，才知道包裹里是一个很旧很旧的普通文具盒。小时候，每当看见贵叔和他那么爱护那旧的文具盒，百思不得其解，直到这次回家看望父母时，才了解到。 那天，我与父亲在院里闲聊，看见贵叔夹着包裹从院门外走过，我们的话题自然地转到贵叔身上来。 我从父亲嘴里知道，贵叔那文具盒是当年他读初一时,在日本的北海道还出现了三角型西瓜(又称金字塔瓜)，被TBS电视台介绍后，更是在日本引起强烈反响。为此，“三角人面瓜”已申请了专利。,案例片段一： 一般西瓜都是圆的,圆西瓜给储运带来许多不便。圆西瓜占地儿，一辆卡车可装许多方砖，却装不了多少圆西瓜。圆西瓜还容易骨碌，不小心就摔坏了。所以装运西瓜都要小心翼翼。 西瓜为什么不能是方的？台湾的农艺师们开动脑筋，培育方型西瓜。,表现型 = 基因型 + 环境条件,（改变）,（改变）,（改变）,（改变）,可遗传的变异,不可遗传的变异,基因突变 染色体变异 基因重组,来源,诱因,案例片段二： 在中国航天科技集团航天育种研究中心扬州试验基地，田里的西瓜表皮呈现金黄色。基地负责人介绍，这是经过太空育种种植的西瓜，瓜肉清甜脆嫩，含糖量比一般青皮西瓜高两倍多，平均产量4000公斤/亩。 海南文昌的西瓜种子成为有幸搭上“神舟六号”飞船的全国唯一的西瓜种子。经过太空育种的西瓜病虫害少，收获期提前天，每亩比原来增产，瓜瓤口感好，投放市场后很受消费者欢迎。,诱变育种,原理：,基因突变,方法：,物理方法(紫外线、射线、宇宙射线、失重等)或化学方法(秋水仙素、亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型。,优点：,产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。能大幅度改良某些性状。,缺点：,有利个体不多，须大量处理供试材料 ，工作量大。,诱变育种,案例片段三： 自古以来，西瓜都是有种子。在炎热的夏季，当人们大嚼味甜多汁的西瓜以消暑解渴之际，却不得不频频地吐出西瓜子，实有厌烦之感。因此，人们早就渴望获得无子西瓜，以除美中不足。但是，这种奇想能够实现吗？,想一想: 1、第一年所结的果实果皮、种皮、胚、胚乳分别含几个染色体组？ 2、第二年所结的果实果皮、种皮、胚、胚乳分别含几个染色体组？ 3、三倍体西瓜为什么没有种子？ 4、两次传粉的作用有什么不同？ 5、为何不以二倍体植株为母本，四倍体植株为父本来培育无子西瓜？ 6、为什么用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗？,想一想： 现有味甘汁多、消暑解渴、稳定遗传的绿皮（G）红瓤（R）小子（e）西瓜品种甲做母本，白皮（g）黄瓤（r）大子（E）西瓜品种乙做父本，那么通过多倍体育种所结的无子西瓜果实基因型 表现型 。 （三对基因自由组合）,GGgRRrEee,绿皮红瓤无子,多倍体育种,原理：,染色体变异(染色体组成倍地增加),方法:,用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 .,优点：,能改良原有性状，提高产量（茎杆粗壮，叶片、 果实和种子较大，营养物质含量较多。）,缺点：,一般只适合于植物，发育延迟，结实率低 。,想一想：除了用多倍体育种的方法来获得无子西瓜，还有什么方法也可以获得无子西瓜呢？ 1、试剂： 2、处理的时机和部位： 3、与这一种方法相比，人们更青睐用多倍体育种的方法所生产的无子西瓜，为什么？ 4、该种方法培育无子西瓜需要每天清晨不间断地进行处理 ，费工费时 ，因此并未用于生产实践。如能解决这一问题，那么与多倍体育种的方法相比，它的优势是什么呢？,生长素或生长素类似物,未授粉的雌蕊柱头,与二倍体相比，果实大，糖类蛋白质含量高,省去制种的麻烦，节约购买三倍体西瓜种子的成本。,5、用激素育种所培育的无子西瓜的无子性状是否能遗传？若取这植株的根尖进行组织培养，长成的植株所结的果实中是否有种子？ 6、三倍体西瓜无性繁殖后，无子性状是否遗传？若取这植株的根尖进行组织培养，长成的植株的子房壁细胞含有多少个染色体组？,（不能；有种子）,（可遗传；三个）,激素育种,原理：,不可遗传的变异,方法:,用一定浓度的生长素或生长素类似物处理未授粉 的雌蕊柱头,优点：,生长素只是促进果实的发育，并不导致植物的 基因型改变，所以该种变异类型是不能遗传的。 不需要制备无籽植物的种子，节约成本。,缺点：,该方法只适用于植物,案例片段四： 西瓜与其他作物一样，有明显的杂种优势。主要表现为植株长势旺、果实品质好、产量高、抗病性强、整齐一致。 想一想： 现有稳定遗传的早熟（A）不抗病（R）的西瓜品种甲和晚熟（a）抗病（r）的西瓜品种乙，希望获得早熟抗病的优良品种。请用遗传图解表示最快的育种程序，并作相应的文字说明。（两对相对性状独立遗传）,杂交育种,原理：,基因重组,方法：,（2）连续自交选择能稳定遗传的纯合子,（1）通过杂交使亲本的优良性状组合在一起,优点：,使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个 个体上，即“集优”,能产生新的基因型。,缺点：,育种所需时间较长（自交选择需五-六代,甚至 十几代)。,单倍体育种,原理：,染色体变异(染色体组成倍地减少),方法：,(1)先将花药离体培养，培养出单倍体植株 (2)将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合体。,优点：,明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程。,缺点：,不能从根本上改变原有性状，因而不能按人类意愿定向改变作物的的遗传特性 。,案例片段五： 西瓜感染了病毒后，就会出现病毒病。叶色黄绿斑驳，叶面凹凸不平，果实发育不良或形成畸形果。发病较轻时，形成的果实较小。发病严重时可造成田块绝收的现象。目前市场上还缺乏对病毒病有特效的药物，那么应该怎么办呢？,提取目的基因（抗病毒基因） 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测和表达,土壤农杆菌的质粒,基因工程育种,母乳中有一种成分叫“乳铁蛋白”，它具有广谱抗菌、抗病毒感染作用，能增强机体抗病功能，治疗婴幼儿贫血和腹泻等 。 科学家把人的乳铁蛋白基因“注射”到水稻里，使水稻种子里也含有乳铁蛋白，而且含量还是一般母乳的两倍，相当于孩子可以天天喝初乳。 按照一亩田生产500公斤的水稻计算，一亩田生产的乳铁蛋白相当于800多升普通乳汁，2500多升牛初乳，经济价值相当可观。,想一想： 1、这种转基因的植物中的目的基因是什么？ 2、为什么选择乳铁蛋白的基因作为目的基因呢？ 3、目的基因的表达过程主要包含了哪两个过程？与哪些细胞器密切有关呢？,基因工程育种,原理:,异源DNA(基因)重组 基因工程,方法:,“提”“装”“导”“检”“选”。即：目的基因的提取，装入运载体，导入受体细胞，目的基因的检测与表达，筛选出符合要求的新品种。,优点:,不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性强，科技含量高，可以培育出高产、优质或具有特殊用途的动植物品种,缺点:,技术复杂，操作要求精细,难度大。,细胞工程育种,4n,纤维素酶、果胶酶,离心、振动、电刺激 聚乙二醇,细胞壁的形成 高尔基体,植物激素密切有关,细胞分裂素/生长素,细胞工程育种,植物体细胞杂交育种,理论基础：,细胞的全能性,方 法：,“去壁”“诱融”“组培”。即：去细胞壁，诱导细胞融合，进行组织培养获得杂种植株。,优 点：,克服不同种生物间的生殖隔离和远缘杂交不亲和的障碍，可按人类意愿定向改变生物性状，培育作物新品种。,缺 点：,技术复杂，操作要求精细,难度大。,诱变育种,杂交育种,单倍体育种,多倍体育种,基因工程育种,细胞工程育种,生物育种,激素育种,杂交自交选 优,生物育种,生物育种是利用遗传学、细胞生物学、现代生物工程技术等方法原理培育生物新品种的过程。生物育种的技术和方法目前有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种、细胞工程育种、激素育种等。生物育种是提高农作物产量和品质的主要途径，随着生物科学研究的进展，育种的方法发展迅速，效果也越来越好。,现有味甘汁多、消暑解渴、稳定遗传的绿皮（G）红瓤（R）小子（e）西瓜品种甲与白皮（g）黄瓤（r）大子（E）西瓜品种乙，三对基因自由组合。已知西瓜的染色体数目（2n=22）根据西瓜的育种流程图回答：,（1）图中过程所用的试剂为 ，通过途径培育无籽 西瓜的方法叫做 ，所结西瓜果实的基因型和表现型 分别为 、 。,（2）通过培育无籽西瓜时所用的试剂为 ， 施用的时机和部位是 。 瓜农用生产的 无籽西瓜比用更受消费者青睐，原因是 。 如果能解决手续繁杂的问题，瓜农们也乐意采用途径生产的优良 品种的无籽西瓜，其优点是 。,秋水仙素,多倍体育种,GGgRRrEee,绿皮红瓤无子,生长素或生长素类似物,未授粉的雌蕊柱头,多倍体植物糖类和蛋白质等营养物质和含量有所增加,省去制种的麻烦,（3）种子公司用品种甲作母本、品种乙作父本，通过途径制 得杂交种F1，待其播种开花后彼此相互授粉，结出的瓜比亲本个 大、味甜、品位高、这是利用了 的原理。将此瓜所 结种子（即F2）留下，来年再种的结果是产量、品质大大下降， 这种现象在遗传学上称 ，这些种子胚的基因型在理论上 有 种。,杂种优势,性状分离,27,（4）通过细胞融合途径形成杂种体细胞时，要使 用 和 两种化学物质。由该杂种细胞形成杂种植株利用了 原理，使用了 技术。 若由杂种植株去获得单倍体植株，需使用的方法是进 行 培养。,（5）为确认上述植株是否是单倍体，应在显微镜下检查根尖