杂交育种和诱变育种(1).ppt

袁隆平袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪培养杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？一种变异的原理？第第1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种 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）？）？）？）？想一想：植物育种的方法想一想：植物育种的方法以下是杂交育种的参考方案：以下是杂交育种的参考方案：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矮抗矮抗矮矮抗抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思考：要培育出思考：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品种至少的植物品种至少要几年？要几年？三、杂交育种三、杂交育种1.1.概念：概念：2 2.原理：原理：3 3.过程？过程？4.4.常用常用方法方法：5.5.优点：优点：6.6.缺点：缺点：7.7.实例：实例：8.8.适用生物：适用生物：将两个或多个品种和优良性状通过交配集中在将两个或多个品种和优良性状通过交配集中在一起一起,再经过选择和培育再经过选择和培育,获得新品种和方法获得新品种和方法.基因重组基因重组使分散在同一物种不同品种的多个优良性状使分散在同一物种不同品种的多个优良性状集中于一个个体上。集中于一个个体上。技术含量低，操作简捷技术含量低，操作简捷育种周期长，过程繁琐育种周期长，过程繁琐杂交后代会出现杂交后代会出现性状分离现象性状分离现象需及时发现优良品种需及时发现优良品种 杂交杂交自交自交选优（筛选）选优（筛选）自交自交植：杂交水稻植：杂交水稻 动：中国荷斯坦牛动：中国荷斯坦牛有性生殖的真核生物（主要动、植物）有性生殖的真核生物（主要动、植物）杂交、自交杂交、自交 例例：现现有有3个个番番茄茄品品种种，A品品种种的的基基因因型型为为AABBdd，B品品种种的的基基因因型型为为AAbbDD，C品品种种的的基基因因型型为为aaBBDD。3对对等等位位基基因因分分别别位位于于3对对同同源源染染色色体体上上，并并且且分分别别控控制制叶形、花色和果形叶形、花色和果形3对性状。请回答：对性状。请回答：（1）如如何何运运用用杂杂交交育育种种方方法法利利用用以以上上3个个品品种种获获得得基基因因型为型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）的植株？（用文字简要描述获得过程即可）A和和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得到杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成的种子，该种子可长成aabbdd植株植株（2）如如果果从从播播种种到到获获得得种种子子需需要要一一年年，获获得得基基因因型型为为 aabbdd的植株最少需要多少年？的植株最少需要多少年？4年年结合上述几个实例，请总结出结合上述几个实例，请总结出杂交育种的特点？杂交育种的特点？试一试一试：动物的杂交育种方法试：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）和短和短和短和短毛折耳猫（毛折耳猫（毛折耳猫（毛折耳猫（bbeebbeebbeebbee），），），），你能否培育出能稳你能否培育出能稳你能否培育出能稳你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（定遗传的长毛折耳猫（定遗传的长毛折耳猫（定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBeeBBeeBBee）？说说你）？说说你）？说说你）？说说你的育种方案的育种方案的育种方案的育种方案.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能引起基因突变的方法有三大类：能引起基因突变的方法有三大类：物理方法有：物理方法有：化学方法有：化学方法有：生物方法有：生物方法有：紫外线、紫外线、X射线、激光等射线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等病毒等病毒等四、诱变育种四、诱变育种1.原理：原理：2.2.方法方法:运用运用 或或 来处理生物来处理生物,使生物发生使生物发生 ,获得优良品获得优良品种种.3.3.育种过程：育种过程：4.4.应用实例应用实例:物理因素（物理因素（X射线）射线）化学因素（如？）化学因素（如？）基因突变基因突变基因突变基因突变处理材料（幼苗或种子）处理材料（幼苗或种子）选择符合生产要求的个体（品种）选择符合生产要求的个体（品种）高产青霉菌株高产青霉菌株“黑农五号黑农五号”大豆大豆;太空椒太空椒;太空南瓜太空南瓜诱变育种诱变育种5.优点：优点：6.缺点：缺点：7.意义：意义：8.适用生物：适用生物：（1 1）提高突变频率（）提高突变频率（2 2）加快育种进程）加快育种进程（缩短时间）（缩短时间）(3)(3)产生新基因和新性状，产生新基因和新性状，大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状 1）难以控制突变方向，难以将多个）难以控制突变方向，难以将多个优良性状结合优良性状结合2）有利变异少，要大量处理实验材料）有利变异少，要大量处理实验材料创造动植物新品种和微生物新类型的创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法重要方法动物、植物、微生物（几乎所有）动物、植物、微生物（几乎所有）例例：我我国国运运用用返返回回式式运运载载卫卫星星搭搭载载水水稻稻种种子子，返返回回地地面面后后种种植植，培培育育出出的的水水稻稻穗穗长长粒粒大大，亩亩产产达达600kg，最最高高达达750kg，蛋蛋白白质质含含量量增增加加8%-20%，生生长长期期平平均均缩缩短短10天天。请回答：请回答：（1 1）水稻产生这种变异的来源是）水稻产生这种变异的来源是_，产生变异，产生变异的原因是的原因是:基因突变基因突变 各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。结构发生改变。（2）这种方法育种的优点有）这种方法育种的优点有_。能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状改良某些性状 诱变育种诱变育种太空育种太空育种诱变育种太空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单倍体育种单倍体育种方方法法原原理理优优点点缺缺点点三、比较各种育种的方法三、比较各种育种的方法杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育多倍体育种种单倍体育单倍体育种种方方法法原原理理优优点点缺缺点点杂交、杂交、自交自交辐射、射线辐射、射线化学药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素处理幼苗处理幼苗或种子或种子花药离体培花药离体培养、秋水仙养、秋水仙素处理素处理基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异集中两个亲集中两个亲本的优良性本的优良性状（简捷）状（简捷）加快育种进程，加快育种进程，改良某些性状改良某些性状（新基因）（新基因）果实大，茎果实大，茎秆粗，营养秆粗，营养物丰富物丰富明显缩短育明显缩短育种年限，易种年限，易稳定稳定时间长，时间长，过程繁过程繁琐琐变异具有不定变异具有不定向性，有利少，向性，有利少，需大量处理需大量处理发育迟，结发育迟，结实低，技术实低，技术复杂复杂高度不育，高度不育，弱小。弱小。技术复杂技术复杂依据依据原理原理常用方法常用方法优点优点缺点缺点举例举例基因基因工程工程育种育种细胞细胞融合融合技术技术细胞细胞核移核移植技植技术术基基因因是是控控制制生生物物性性状状的的基基本本单单位位转基因转基因（DNA重组）重组）技术将目的基技术将目的基因引入生物体因引入生物体内，培育新品内，培育新品种种打破物种界打破物种界限，定向改限，定向改变生物的性变生物的性状状有可有可能引能引起生起生态危态危机机产生人产生人胰岛素胰岛素的大肠的大肠杆菌、杆菌、抗虫棉抗虫棉让不同生物细让不同生物细胞原生质体融胞原生质体融合，同种细胞合，同种细胞可融合为多倍可融合为多倍体体按照人们的意愿改按照人们的意愿改变细胞内遗传物质变细胞内遗传物质或者获得细胞产品或者获得细胞产品且克服了远缘杂交且克服了远缘杂交不亲和障碍不亲和障碍技术难技术难度高度高白菜甘白菜甘蓝、番蓝、番茄马铃茄马铃薯薯将具备所需性将具备所需性状的体细胞核状的体细胞核移植到去核卵移植到去核卵细胞中细胞中可改良动物品可改良动物品种或保护频危种或保护频危物种物种技术技术要求要求高高克隆、克隆、移核鱼移核鱼 育种的方法有多种，各有各的优点，我育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达们要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。到各种目的。如果水稻的某迟熟（如果水稻的某迟熟（AA)品种品种,那么我们有什那么我们有什么好办法快速的得到早熟（么好办法快速的得到早熟（aa）品种？品种？四、灵活创新、实际应用四、灵活创新、实际应用人工诱变人工诱变 +单倍体育种单倍体育种早熟早熟品种品种(aaaa)花药离花药离花药离花药离体培养体培养体培养体培养当年就可以培育出优良新品种！当年就可以培育出优良新品种！迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)杂合杂合子子(AaAa)人工人工诱变诱变 幼苗幼苗 （A）幼苗幼苗（a）秋水仙秋水仙素处理素处理迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)秋水仙秋水仙素处理素处理时间：时间：这些题你会做吗？这些题你会做吗？1 1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：A.A.基因突变；基因突变；B.B.基因自由组合；基因自由组合；C.C.染色体交叉互换：染色体交叉互换：D.D.染色体变异。染色体变异。B 2.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构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：的育种方法是：A A、杂交育种杂交育种 B B、诱变育种诱变育种 C C、单倍体育种单倍体育种 D D、多倍体育种多倍体育种 3.3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作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：物的原有性状，其原因是：A A、提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率 B B、产生的突变全部是有利的产生的突变全部是有利的 C C、提高了后代的稳定性提高了后代的稳定性 D D、能提高突变率以供育种选择能提高突变率以供育种选择 B BD D4.60Co是典型的是典型的放射源，可用于作物诱变育种。我放射源，可用于作物诱变育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种花高产品种“鲁棉鲁棉1 1号号”，在我国自己培养的棉花品，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。种中栽培面积最大。射线处理后主要引起射线处理后主要引起，从而产生可遗传的变异。除，从而产生可遗传的变异。除射线外，用于射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还有诱变育种的其他物理诱变因素还有、和和。答案：基因突变；答案：基因突变；x射线；紫外线；激光射线；紫外线；激光 请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品）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种的方法是 。（2 2）用）用6060Co Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是新菌种，所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是是 。（4 4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后）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，这种育种原理属于种，这种育种原理属于 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小）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，所用方法是麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获）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，这种方法是得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种