《生物育种1》ppt课件

1、“生物育种专题复习生物育种专题复习一、含义：生物育种是指人们按照本人的志愿，根据不一、含义：生物育种是指人们按照本人的志愿，根据不同育种原理，有目的、有方案地获得人们所需求的生物同育种原理，有目的、有方案地获得人们所需求的生物新种类新种类包括两种情况：从不同个体的众多性状中把所需优良性状包括两种情况：从不同个体的众多性状中把所需优良性状 分别出来并把它们集中到一个个体上分别出来并把它们集中到一个个体上 发明具有优良性状的生物新种类发明具有优良性状的生物新种类生物育种生物育种 基因突变 根据“可遗传变异的来源 原理进展育种，可遗传变 基因重组异的来源有三种 染色体变异(诱变育种)(杂交育种 、基

2、因工程育种单倍体育种、多倍体育种、植物体细胞杂交育种二、育种原理及常见育种方法二、育种原理及常见育种方法在育种过程中，人们用杂交的方法，有目的地是在育种过程中，人们用杂交的方法，有目的地是同种生物的不同种类间的基因重新组合，使不同同种生物的不同种类间的基因重新组合，使不同亲本的优良基因组合到一同，从而发明出对人类亲本的优良基因组合到一同，从而发明出对人类有益的种类。有益的种类。 1原理：基因重组原理：基因重组2举例：举例：1杂交育种杂交育种高酸制汁苹果杂交种高酸制汁苹果杂交种玉玉米米的的田田间间杂杂交交育育种种杂杂交交肉肉用用牛牛杂交朱顶红杂交朱顶红红尼罗是一种育种鱼，红尼罗是一种育种鱼，由白

3、化的尼罗非洲鱼由白化的尼罗非洲鱼和非洲鱼杂交而得和非洲鱼杂交而得矮杆抗病矮杆抗病F2ddTT ddTt 包包括括反复矮杆抗病矮杆不抗病矮杆抗病矮杆不抗病ddTT ddTt ddtt 自交自交 自交自交前往前往F3 ddTT1F2表现型有哪几种？其比例如何？表现型有哪几种？其比例如何？2如获得如获得F2种子种子544粒，按实际计算，双显性纯种粒，按实际计算，双显性纯种_粒。双隐性纯种粒。双隐性纯种_粒。性状为粒大油多的粒。性状为粒大油多的_粒。粒。3怎样才干培育出粒大油多，又能稳定遗传的新种怎样才干培育出粒大油多，又能稳定遗传的新种类？类？ 在F2中选出粒大油多植株自交，如子代无其他性状出现，能

4、够为纯合子，继续自交培育 粒大油少；粒大油多；粒小油少；粒小油多 9 : 3 ： 3 ： 13434102【例【例1】、】、95年上海卷年上海卷10向日葵种子粒大向日葵种子粒大B对粒小对粒小b是显性是显性,含油少含油少S对含油多对含油多s是显是显性，这两对等位基因按自在组合规律遗传。今有粒大性，这两对等位基因按自在组合规律遗传。今有粒大油少和粒小油多的两纯合体杂交，试回答以下问题：油少和粒小油多的两纯合体杂交，试回答以下问题：计算P 粒大油少粒大油少 粒小油多粒小油多 BBSS bbssF1 BbSsF2 B_S_ B_ss bbS_ bbss 9 : 3 : 3 : 1 前往 粒大油少粒大油

5、少粒大油多粒大油多粒小油少粒小油少 粒小油多粒小油多中双现性纯种为,所占比例中表现型为粒大油多的种子的基因型为包括中双隐性纯种为,所占比例前往3特点：操作简单，但育种年限长，需延续自交不断择优特点：操作简单，但育种年限长，需延续自交不断择优汰劣才干获得纯系。杂交进程缓慢，过程繁琐汰劣才干获得纯系。杂交进程缓慢，过程繁琐4阐明：阐明： 该方法常用于：该方法常用于： a同一物种不同种类的个体间，如上例；同一物种不同种类的个体间，如上例； b亲缘关系较近的不同物种个体间为了使后代可亲缘关系较近的不同物种个体间为了使后代可 育，应做染色体加倍处置，得到的个体即是异源育，应做染色体加倍处置，得到的个体即

6、是异源 多倍体，如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝多倍体，如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝 杂交。杂交。 假设该生物靠有性生殖繁衍后代，那么必需选育出优假设该生物靠有性生殖繁衍后代，那么必需选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分别；假设该生物靠无性良性状的纯种，以免后代发生性状分别；假设该生物靠无性生殖产生后代，那么只需得到该优良性状就可以了，纯种、生殖产生后代，那么只需得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。杂种并不影响后代性状的表达。杂交育种杂交育种【例【例2】、】、2003高考全国卷小麦种类是纯合体，高考全国卷小麦种类是纯合体，消费上用种子繁衍，现要选育矮杆消费上用种子

7、繁衍，现要选育矮杆aa、抗病、抗病BB的小麦新种类；马铃薯种类是杂合体有一对的小麦新种类；马铃薯种类是杂合体有一对基因杂合即为杂合体，消费上通常用块茎繁衍。现基因杂合即为杂合体，消费上通常用块茎繁衍。现要选育黄肉要选育黄肉Yy、抗病、抗病Rr的马铃薯新种类。请的马铃薯新种类。请分别设计小麦种类间杂交育种程序，以及马铃薯种类分别设计小麦种类间杂交育种程序，以及马铃薯种类间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要阐间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要阐明。写出包括亲本在内的前三代即可明。写出包括亲本在内的前三代即可答案：答案： 小麦小麦第一代第一代AABBaabb 亲本杂交亲本杂交 第二

8、代第二代F1 AaBb 种植种植F1代自交代自交 自交自交第三代第三代F2AB，Abb，aaB，aabb 种植种植F2代，选矮杆、代，选矮杆、抗抗病病 aaB_，继，继续续自交，期望下代获自交，期望下代获得得纯合体纯合体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、抗病种植，选黄肉、抗病YyRr第三代第三代 YyRr 用块茎繁衍用块茎繁衍留意留意杂交育种区别于无性杂交：嫁接、杂交育种区别于无性杂交：嫁接、体细胞杂交。体细胞杂交。这里所说的这里所说的“杂交育种是广义杂交育种是广义上的概念，在操作时包括了杂交、上

9、的概念，在操作时包括了杂交、自交、回交、测交等多种手段自交、回交、测交等多种手段杂交育种杂交育种某植物某植物A红花红花B对白花对白花b是显性，是显性，这对等位基因按基因分别规律遗传这对等位基因按基因分别规律遗传.以纯合体红花和白花为亲本杂交以纯合体红花和白花为亲本杂交,第一代第一代植物的花样为植物的花样为以红花植物为砧木以红花植物为砧木,白花植株枝条为接穗白花植株枝条为接穗,此植物的花样为此植物的花样为红花白花 属于基因工程范畴按人们的意志，把一种属于基因工程范畴按人们的意志，把一种生物的优良基因复制出来，加以修饰改造，放到另生物的优良基因复制出来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞内，定向地

10、改造生物性状，获得人一种生物的细胞内，定向地改造生物性状，获得人们需求的新种类。们需求的新种类。1原理：属于基因重组范原理：属于基因重组范畴畴举例：能分泌人类胰岛举例：能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得，抗素的大肠杆菌菌株的获得，抗虫棉，转基因动物等虫棉，转基因动物等 2转基因育种转基因育种转基因超级鼠方法：方法：提取目的基因提取目的基因目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合将目的基因导将目的基因导入受体细胞入受体细胞目的基因的检测与表达目的基因的检测与表达转基因育种的运用转基因育种的运用4特点：目的性强,育种周期短,抑制了远源杂交不亲和的妨碍5阐明：对于微生物来说，该项技术须与发酵工程亲

11、密配合，才干获得人类所需求的产物。抗虫棉抗虫棉转基因育种转基因育种发酵罐【例【例1】(2003全国理综新课程全国理综新课程)采用基因工程的方法采用基因工程的方法培育抗虫棉，以下导入目的基因的做法正确的选项是培育抗虫棉，以下导入目的基因的做法正确的选项是将毒素蛋白注射到棉受精卵中将毒素蛋白注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中序列，注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进展组织培育菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进展组织培育将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNA序列，

12、与细菌质粒重组，注序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵射到棉的子房并进入受精卵 A.B. C. D.答案：答案：C转基因育种转基因育种高考扫描高考扫描【例2】番茄在运输和贮藏过程中.由于过早成熟而易腐烂.运用基因工程技术,经过抑制某种促进番茄果实成熟的激素的合成才干,可使番茄储存时间延伸,培育成耐贮藏的番茄新种类,这种转基因番茄已于1993年在美国上市.请回答: (1)促进果实成熟的激素是 (2)在培育转基因番茄的基因操作中,所用的基因的“剪刀是 基因的“针线是 基因的“运输工 具是(3)与杂交育种,诱变育种相比.经过基因工程来培育新种类的主要优点是 .目的性强,育种周期短,抑制了

13、远源杂交不亲和的妨碍乙烯限制性内切酶运载体DNA衔接酶转基因育种转基因育种【例3】02上海以下高科技成果中，根据基因重组原理进展的是 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 我国科学家经过前往式卫星搭载种子培育出太空椒 我国科学家经过体细胞克隆技术培育出克隆牛 A B C D 答案：B转基因育种转基因育种 生物转基因工程是新兴的科学工程，目前对生物转基因工程是新兴的科学工程，目前对基因的活动方式了解还不够透彻，也没有十足的基因的活动方式了解还不够透彻，也没有十足的把握控制基因调整后的结果，生物转基因技术的把握控制基因调整后的结果

14、，生物转基因技术的运用的平安性问题具有许多不确定性要素运用的平安性问题具有许多不确定性要素 1 生物转基因对食物的影响 能否有毒性、引起过敏反响、营养或毒性蛋白质的特性、注入基因的稳定性、基因改动引起的营养效果及其他不用要的功能等。2 生物转基因对生态环境的影响 转基因作物对生物多样性的影响。 转基因作物还能够对土壤的影响。 3多倍体育种多倍体育种 用秋水仙素处置萌生的种子或幼苗，从而使细胞内用秋水仙素处置萌生的种子或幼苗，从而使细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进展正常的染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进展正常的有丝分裂，即可发育成多倍体植株有丝分裂，即可发育成多倍体植株

15、1原理：染色体变异原理：染色体变异2特点：该种育种方法得到的植株茎秆粗壮，特点：该种育种方法得到的植株茎秆粗壮，叶片、叶片、 果实和种子较大，糖类和蛋白质等营果实和种子较大，糖类和蛋白质等营养物质养物质 的含量有所添加，缺陷是结实率低。的含量有所添加，缺陷是结实率低。3举例：举例：三倍体无子西瓜的培育三倍体无子西瓜的培育同源多倍体的培育同源多倍体的培育 多倍体育种多倍体育种阐明：阐明：a.用秋水仙素处置幼苗时，用秋水仙素处置幼苗时，可以诱导多倍体产生。秋可以诱导多倍体产生。秋水仙素的作用是：抑制细水仙素的作用是：抑制细胞分裂前期纺锤体的构成。胞分裂前期纺锤体的构成。阐明：b三倍提植株不能进展减

16、数分裂的缘由是由于卵原细胞有三个染色体组3N=33，减数分裂时同源染色体联会紊乱，从而不能正常产生卵细胞。由此可以获得无子西瓜。C.三倍体西瓜植株要授以二倍体西瓜的花粉。由于成熟花粉具有色氨酸酶系可使子房合成生长素；其次，二倍体西瓜花粉本身的少量生长素，在授粉后也可分散到子房中去，这两种来源的生长素均能使子房发育成果实三倍体无籽西瓜。d假设用二倍体西瓜作母本、四倍体西瓜作父本，即进展反交，那么会使珠被发育构成的种皮厚硬，从而影响无子西瓜的质量。e.上述过程需求时间周期为2年。第一年可以由专门种子公司完成3N和2N的种子；农户直接购买种子培育，当年就可以获得无子西瓜。多倍体育种三倍体无子西瓜多倍

17、体育种三倍体无子西瓜的培育的培育普通小麦六倍体AABBDD 黑麦二倍体RR 卵细胞ABD精子 RABDR 八倍体小黑麦的培育八倍体小黑麦的培育异源多倍体的培育异源多倍体的培育 异源八倍体小黑麦 AABBDDRR 秋水仙素3阐明：阐明：该种方法常用于植物育种；该种方法常用于植物育种；有时须与杂交育种配合有时须与杂交育种配合三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜八倍体小麦八倍体小麦6高考扫描【例1】99年上海卷用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开花后，经过适当处置，那么 A能产生正常配子,结出种子构成果实 B结出的果实为五倍体 C不能产生正常配子,但可构成无籽西瓜 D结出的果实为三倍体答案：C、D

18、多倍体育种1原理：染色体变异原理：染色体变异2方法：花药离体培育获得单倍体植株，方法：花药离体培育获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。再人工诱导染色体数目加倍。 (3)举例举例4单倍体育种单倍体育种 4特点：由于得到的个体基因都是纯合特点：由于得到的个体基因都是纯合的，自交后代不发生性状分别，所以相对于的，自交后代不发生性状分别，所以相对于杂交育种来说，明显缩短了育种的年限。杂交育种来说，明显缩短了育种的年限。5阐明：阐明： 该方法普通适用于植物。该方法普通适用于植物。 该种育种方法有时须与杂交该种育种方法有时须与杂交育种配育种配 合，其中的花药离体培育过合，其中的花药离体培育过程需求程

19、需求 组织培育技术手段的支持。组织培育技术手段的支持。下一张DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddttddTT花粉花粉愈伤组织愈伤组织高杆抗锈病高杆抗锈病(DdTt)秋水仙素秋水仙素分别处置分别处置植株植株种子种子幼苗幼苗选出双优植株自选出双优植株自交获得种子交获得种子代代稳定自交系稳定自交系花药离体培育花药离体培育单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙素秋水仙素二倍体植株二倍体植株选择鉴定选择鉴定自交代自交代杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种从杂交育种与单倍体育种从杂交育种与单倍体育种前往例12003春季高考题22假设水稻抗病R对感病r为显性，高秆T对矮秆t为显性。现有纯合的抗病

20、高秆水稻和感病矮秆水稻。为了在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮秆水稻，可采取以下步骤：1将纯合的抗病高秆水稻和感病矮秆水稻杂交，得到杂交种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因型为_的花粉。2采用_的方法得到单倍体幼苗。3用_处置单倍体幼苗，使染色体加倍。4采用_的方法，鉴定出其中的抗病植株。5从中选择表现抗病的矮秆植株，其基因型应是_。单倍体育种单倍体育种6高考高考扫描扫描RT、Rt、rT 、rt 花药离体培育花药离体培育 秋水仙素秋水仙素 病原体感染病原体感染 RRtt 例22003江苏生物卷39如今三个番茄种类，A种类的基因型为AABBdd，B种类的基因型为AabbDD，C种类的基因型

21、为aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花样和果形三对相对性状。请回答：1如何运用杂交育种方法利用以上三个种类获得基因型为aabbdd的植株？用文字简要描画获得过程即可2假设从播种到获得种子需求一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需求几年？3假设要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方法？写出方法的称号即可单倍体育种高考扫描单倍体育种高考扫描答答:A与与B杂交得到杂交一代，杂交一代与杂交得到杂交一代，杂交一代与C杂交，得到杂交杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，可以得到基因型为二代，杂交二代自交，可以得到基因型为aabbdd的种子，的种子，该种子可长成基

22、因型为该种子可长成基因型为aabbdd植株。植株。 4年年 单倍体育种技术单倍体育种技术5植物体细胞杂交育种植物体细胞杂交育种 体细胞杂交又称原生质融 合，是指两种原生质体间的杂交。是用两个来自不同植物的体细胞交融成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植物体的方法。1原理：染色体变异2举例：“番茄马铃薯杂种植株 酶解法植物细胞A原生质体A 诱导交融 组织培育 酶解法 杂种细胞新植物体植物细胞B原生质体B 挑选3特点：可抑制远缘杂交不亲合的妨碍，特点：可抑制远缘杂交不亲合的妨碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。4阐明：该种方法须植物组织培育等技术阐明：该种

23、方法须植物组织培育等技术手段的支持。手段的支持。植物体细胞杂交育种植物体细胞杂交育种 用物理要素如X射线、射线、紫外线、激光等或化学要素如亚硝酸、硫酸二乙脂等来处置生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生过失，从而引起基因突变。 2举例：太空育种，青霉高产菌株的获得 医药工业运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。还有医学上运用的其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，经辐射处置的突变系，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消费。 在作物方面，运用诱变育种我国已培育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良种类。例如用射线处置籼稻干种子，选出提早成熟15天的新种类，丰产等性状仍旧坚持下来，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置大豆，培育出一种新种类。这种类含有