杂交育种与诱变育种16906.pptx

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1、变异的变异的类型类型可遗传的变异：可遗传的变异：不可遗传的变异：不可遗传的变异：基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组知识回顾知识回顾什么叫基因突变？什么叫基因突变？什么叫基因重组？什么叫基因重组？第1页/共43页第一节第一节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种第3页/共43页 小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（D D D D）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（d d d d）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（T T T T）对不抗锈病（对不抗锈病（对不抗锈病（对不抗锈病（t t t t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小）为显性，现

2、有纯合的高秆抗锈病的小）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（麦（麦（麦（DDTTDDTTDDTTDDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（）和矮秆不抗锈病的小麦（ddttddttddttddtt），如果你是），如果你是），如果你是），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTTddTTddTT）？）？）？）？锈病病探究一：探究一：第8页/共43页以下是杂交育种以下是杂交育种的的参考方案

3、：参考方案：高抗高抗 矮不抗矮不抗 高抗高抗DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优第9页/共43页杂交育种是改良作物品质，提高农作物单杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法。位面积产量的常规方法。第10页/共43页动物的杂交育种中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛：荷斯坦荷斯坦弗里弗里生生牛与我国牛与我国黄牛黄牛杂交选育后逐渐形成杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达的优良种。泌乳期可达305305天，年产乳量可

4、达天，年产乳量可达6300kg6300kg以上。以上。家畜、家禽的育种也常用杂交育种。家畜、家禽的育种也常用杂交育种。第11页/共43页探究二：探究二：动物的杂交育种方法动物的杂交育种方法假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEEBBEEBBEE）和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee），你能否培育），你能否培育），你能否培育），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBeeBBeeBBee）？写出育种方案（

5、图解）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫第12页/共43页长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交F1间间交配交配选优选优测交测交 F3长折长折 短折短折第13页/共43页你能说出植物杂交育种和动物杂交育种的区别吗？你能说出植物杂交育种和动物杂交育种的区别吗？想一想？想一想？1 1 1 1、动物应为雌雄个体

6、间相互交配，植物为自交。、动物应为雌雄个体间相互交配，植物为自交。、动物应为雌雄个体间相互交配，植物为自交。、动物应为雌雄个体间相互交配，植物为自交。2 2、选优以后动物进行的是测交，植物为连续自交。、选优以后动物进行的是测交，植物为连续自交。3 3、最后在选种上，动物选择的是后代不发生性状分离、最后在选种上，动物选择的是后代不发生性状分离的亲代，植物选择的是不发生性状分离的后代。的亲代，植物选择的是不发生性状分离的后代。(亲代亲代已经用于制种）已经用于制种）4 4、比植物杂交育种所需年限短。比植物杂交育种所需年限短。第14页/共43页一、概念：一、概念：将将 或或 品种的品种的优良性状通良性

7、状通过交配集中在交配集中在一起，再一起，再经过 和和 ，获得新品种的方法。得新品种的方法。二、依据原理：二、依据原理：基因重基因重组三、常用方法：三、常用方法：四、四、优点：点：将不同个体的将不同个体的优良性状集中到一个个良性状集中到一个个体上体上点滴收点滴收获之之1：杂交育种交育种 杂交杂交自交自交选优（一般从选优（一般从F F2 2开始）开始）连续自交直到不再出连续自交直到不再出现性状分离为止现性状分离为止两个两个多个多个选择选择培育培育第15页/共43页杂交育种只能利用已有的基因重交育种只能利用已有的基因重组，按需，按需选择，并不能，并不能创造新的基因。造新的基因。杂交后代会出交后代会出

8、现性状分离性状分离现象，育种象，育种进程程缓慢，慢，过程繁程繁琐第16页/共43页培育隐性纯合子培育隐性纯合子杂交杂交选取亲本选取亲本 F1 F2 选取符合要求的优良性状选取符合要求的优良性状自交自交培育显性纯合子培育显性纯合子选取亲本选取亲本 F1 F2 选取符合要求的优良性状选取符合要求的优良性状个体个体 F3 F4 直至选出稳定遗传的个体直至选出稳定遗传的个体杂交杂交自交自交自交自交选种选种 两两个个亲亲本本的的基基因因型型分分别别为为AAbbAAbb和和aaBBaaBB，这这两两对对基基因因按按自自由由组组合合定定律律遗遗传传。要要培培育育出出基基因因型为型为aabbaabb的新品种，

9、最的新品种，最简捷简捷的方法是的方法是()()A A人工诱变育种人工诱变育种B B多倍体育种多倍体育种C C单倍体育种单倍体育种 D D杂交育种杂交育种D试一试试一试规律小结规律小结第17页/共43页（1 1）杂交育种只适合）杂交育种只适合_生殖的生物生殖的生物（2 2）用于同一物种不同品种的个体间）用于同一物种不同品种的个体间（3 3）亲缘关系较近的不同物种个体间。如萝卜）亲缘关系较近的不同物种个体间。如萝卜和甘蓝杂交。但为了使后代可育，应做染色体加和甘蓝杂交。但为了使后代可育，应做染色体加倍处理，得到的个体即是异源多倍体。倍处理，得到的个体即是异源多倍体。有性有性思考：思考：杂交育种的适用

10、范围杂交育种的适用范围第18页/共43页杂交育种不能创造新的基因，并且所需杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有没有能出现时间要长，那有没有能出现意想不到意想不到的的结果，并且需要时间相对要短的育种方结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？法呢？第19页/共43页利用物理因素（如利用物理因素（如射射线、射射线、紫外紫外线、激光等）或化学因素（如、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙硝酸、硫酸二乙酯等）来等）来处理生物，理生物，使生物使生物发生基因突生基因突变。依据什么原理依据什么原理?基因突基因突变第20页/共43页诱变育种诱变育种太空育种太空育种空间生命科学空间生命科学：高真空高

11、真空(108pa)微重力微重力(104g)强辐射强辐射(尤其是危害性尤其是危害性极大的极大的HZE）第21页/共43页探究三：探究三：1、据据统计，航天育种，航天育种变异率达异率达4 4以上，株高以上，株高变异异为40cm40cm30cm30cm，果重，果重变异达异达7070100100（蔬菜），蔬菜），生育期生育期变异异为3 3天天1010天天。2 2、太太空空船船把把20002000颗南南瓜瓜种种子子带上上了了太太空空，这些些种种子子在在宇宇宙宙里里经过了了综合合射射线的的作作用用，回回到到地地面面后后，经培培育育只只有有很很少少一一部部分分能能够发育育成成我我们需需要要的的优良良性性状状

12、，而而大大部部分分种种子子没没有有发育育或或并并不不是是我我们希希望望得得到到的的优良良性性状状。科科研研人人员经过3 3个个月月的的种种植，植，长出出150150公斤各种公斤各种颜色的大南瓜。色的大南瓜。第22页/共43页 诱变育种的育种的优点是能点是能够提高突提高突变率，在率，在较短的短的时间内内获得更多的得更多的优良良变异异类型。型。诱变育种的局限性是育种的局限性是诱发突突变的方向的方向难以掌握，突以掌握，突变体体难以集中多个理想性状。以集中多个理想性状。要想克服要想克服这些局限性，可以些局限性，可以扩大大诱变后代的群体，增后代的群体，增加加选择的机会。的机会。第23页/共43页一、概念

13、：一、概念：利用物理因素（如利用物理因素（如射射线、射射线、紫外、紫外线、激光、激光等）或化学因素（如等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙硝酸、硫酸二乙酯等）来等）来处理理生物，使生物生物，使生物发生基因突生基因突变。二、依据原理：二、依据原理：基因突基因突变三、常用方法：三、常用方法：利用物理因素利用物理因素(如太空的如太空的辐射射X X射射线、射射线、紫外、紫外线、失重或用激光等失重或用激光等)；化学因素；化学因素(如如亚硝酸、硫酸二乙硝酸、硫酸二乙酯等等)来来处理生物使生物理生物使生物发生基因突生基因突变。诱发变异异选择育成新品种。育成新品种。四、四、优点：点：可以提高突可以提高突变率，加

14、速育种率，加速育种过程，大幅度程，大幅度地改良某些品种地改良某些品种,产生前所未有的性状。生前所未有的性状。五、缺点：五、缺点：有利有利变异少，异少，须大量大量处理理实验材料材料点滴收点滴收获之之2：诱变育种育种第24页/共43页农作物新品种的培育作物新品种的培育 新品种具有抗病力新品种具有抗病力强、产量高、品量高、品质好等好等优点。点。如如“黑黑农五号五号”大豆，大豆，产量提高了量提高了16%16%，含油量比原来，含油量比原来提高了提高了%。应用：应用：用于微生物育种用于微生物育种 例如青霉素的例如青霉素的选育。育。19431943年从自然界分离出来的年从自然界分离出来的青霉菌只能青霉菌只能

15、产生青霉素生青霉素2020单位位/mL/mL。后来人。后来人们对青霉菌青霉菌多次多次进行行X X射射线、紫外、紫外线照射以及照射以及综合合处理，培育成了理，培育成了青霉素高青霉素高产菌株，目前青霉素的菌株，目前青霉素的产量已达到量已达到50000500006000060000单位位/mL/mL。中间为青霉菌，周围是细菌。中间为青霉菌，周围是细菌。第25页/共43页第26页/共43页一、依据原理：一、依据原理：染色体染色体变异异二、常用方法：二、常用方法：花花药（花粉）离体培养（花粉）离体培养 三、三、优点：点：明明显缩短育种年限短育种年限收收获（复（复习）之）之3：单倍体育种倍体育种技技术复复

16、杂且且须与与杂交育种配合交育种配合四、缺点：四、缺点：第27页/共43页一、依据原理：一、依据原理：染色体染色体变异异二、常用方法：二、常用方法：秋水仙素秋水仙素处理萌理萌发的种子或幼苗的种子或幼苗三、三、优点：点：器官器官较大，提高大，提高产量和量和营养成分养成分四、缺点：四、缺点：发育延育延迟,结实率低率低收收获（复（复习）之）之4：多倍体育种：多倍体育种五、五、应用：用：三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜二倍体二倍体幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体植株植株三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体植株植株发育发育二倍体二倍体植株植株花粉诱导花粉诱导三倍

17、体三倍体无籽瓜无籽瓜第28页/共43页基因重基因重组杂交交自交自交选 优将不同个体将不同个体的的优良性状良性状集中于一个集中于一个个体上个体上后代易出后代易出现分离分离现象，象，育种育种时间长、过程繁程繁琐基因突基因突变用物理或化学用物理或化学的方法处理生的方法处理生物物染色体染色体变异异花花药离体离体培养，培养，明明显缩短育种短育种年限年限技技术复复杂，需与需与杂交交育种配合，育种配合，多限于植多限于植物物染色体染色体变异异用秋水仙用秋水仙素素处理萌理萌发的种子的种子或幼苗或幼苗果果实大，大，营养物养物质含量高含量高发育延育延迟，结实率降率降低低提高突提高突变频率，加速育率，加速育种种过程，

18、或程，或大幅度改良大幅度改良某些品种某些品种突突变方向不方向不定，有利定，有利变异少，异少，须大大量量处理理实验材料材料几种主要育种方法的比较几种主要育种方法的比较课堂小结课堂小结第29页/共43页根据不同育种要求选择合适的育种方法：根据不同育种要求选择合适的育种方法：将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上：将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上：_要求快速育种：要求快速育种：_要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状：要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状：_和和_相结合相结合.要求提高品种产量，提高营养物质含量：要求提高品种产量，提高营养物质含量：_杂交育种杂交育

19、种单倍体育种单倍体育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种第30页/共43页【例【例1 1】用烟草的花药离体培育成烟草新品种；】用烟草的花药离体培育成烟草新品种；用抗倒伏易感染锈病的小麦与易倒伏抗感染用抗倒伏易感染锈病的小麦与易倒伏抗感染锈病的小麦培育成抗倒伏抗锈病的小麦；培锈病的小麦培育成抗倒伏抗锈病的小麦；培育无子西瓜；用育无子西瓜；用6060CoCo辐射稻种，育成水稻优良辐射稻种，育成水稻优良品种。以上育种方法依次属于品种。以上育种方法依次属于诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 单倍体育种单倍体育种 多倍体育种多倍体育种 A A B B C C D D第31页/共43页例

20、题例题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、品种的示意图，试分析回答：品种的示意图，试分析回答：AABB E Ab-D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用）用和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_。其遗传学原理是其遗传学原理是_。杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离花药离体培养

21、体培养秋水仙素秋水仙素处理幼苗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H第32页/共43页【例【例3 3】下图】下图列举了四种作物育种方法，列举了四种作物育种方法，请回答相应问题：请回答相应问题：（1 1）第）第种方法属于常规育种，一般从种方法属于常规育种，一般从F F2 2开始开始选种，这是因为选种，这是因为 。从从F F2 2开始发生性状分离开始发生性状分离 第33页/共43页（2 2）在第）在第种方法中，若只考虑种方法中，若只考虑F1F1中分别位于中分别位于n n对同源对同源染色体上的染色体上的n n对等位基因，则利用其花药离体培育成的幼对等位基因

22、，则利用其花药离体培育成的幼苗的基因型，在理论上应有苗的基因型，在理论上应有 种类型。种类型。（3 3）第）第种方法中使用秋水仙素的作用是促使染色体加种方法中使用秋水仙素的作用是促使染色体加倍，其作用机理是倍，其作用机理是 。2n秋水仙素抑制纺锤体的形成秋水仙素抑制纺锤体的形成第34页/共43页（4 4）第）第种方法中发生的变异一般是基因突种方法中发生的变异一般是基因突变。卫星搭载的种子应当选用刚萌发的而非休变。卫星搭载的种子应当选用刚萌发的而非休眠的种子，原因是眠的种子，原因是 。种子萌发后进行细胞分裂，种子萌发后进行细胞分裂，DNADNA在复制过程在复制过程中容易受到外界因素的影响发生基因

23、突变中容易受到外界因素的影响发生基因突变 第35页/共43页 这些题你会做吗？这些题你会做吗？1 1、杂交育种所依据的交育种所依据的主要主要遗传学原理是：学原理是：A.A.基因突基因突变；B.B.基因自由基因自由组合；合；C.C.染色体交叉互染色体交叉互换：D.D.染色体染色体变异。异。答答 B第36页/共43页 2.在下列几种育种方法中，可以改在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子原有基因分子结构的育种方法是：构的育种方法是：A A、杂交育种交育种 B B、诱变育种育种 C C、单倍体育种倍体育种 D D、多倍体育种、多倍体育种3.3.属于分子水平上的育种工作的是（属于分子水平上的育种工

24、作的是（）A、辐射育种、辐射育种B、杂交育种、杂交育种C、单倍体育种、单倍体育种D、多倍体育种、多倍体育种B BA4、P101练习练习第37页/共43页杂种优势杂种优势杂种优势是生物界普遍存在的现象。杂种优势是生物界普遍存在的现象。指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。的现象。Eg.骡（体力强大，耐力好）骡（体力强大，耐力好）特别提醒：特别提醒：杂交育种与杂种优势的区别：杂交育种与杂

25、种优势的区别：主要是利用杂主要是利用杂种种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定（杂合子）。的优良性状，并不要求遗传上的稳定（杂合子）。而杂交育种是为了获得具有稳定优良性状的新品种（纯而杂交育种是为了获得具有稳定优良性状的新品种（纯合子）。合子）。第38页/共43页骡是公驴与母马杂交骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马所产生的后代。公马与母驴杂交的后代叫与母驴杂交的后代叫駃騠（駃騠（jue tijue ti）。至少在至少在30003000年前，年前，在亚洲某些地区人们在亚洲某些地区人们已经用骡来驮运物品已经用骡来驮运物品了，现在世界上许多了，现在世界上许多地区仍在使用骡来干地区仍在使用骡来干重活儿。重活儿。骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等牲畜不能承担其艰苦骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等牲畜不能承担其艰苦的条件下工作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的的条件下工作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的形状与马相似。此外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛形状与马相似。此外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驴。短等方面像驴。第39页/共43页感谢您的观看！第43页/共43页