最新复习育种专题幻灯片.ppt
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1、复习育种专题复习育种专题 体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中的染中的染色体组色体组数数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几倍属于几倍体生物体生物豌豌 豆豆 7 2普通普通小麦小麦 42 3小黑麦小黑麦 28八倍体八倍体比较项目比较项目生物种类生物种类14 1 二倍体二倍体 六倍体六倍体 2156 8 4 611（20002000年广东）基因型位年广东）基因型位AaBbAaBb的水的水稻自交，自交后代中两对基因都是纯合稻自交，自交后代中两对基因都是纯合的个体占总数的（的个体占总数的（ ）A2/16 B4/16 C6/16 A2/16 B4/1
2、6 C6/16 D8/16D8/16B2、已知小麦的高秆（、已知小麦的高秆（D D）对矮秆（）对矮秆（d d）为显）为显性，抗锈病（性，抗锈病（R R）对易染锈病（）对易染锈病（r r）为显性，）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种的方法培育出具有优良性状的新品种的方法培育出具有优良性状的新品种 。PDDRRddrr F1 DdRr 自交自交F2 D_R_ D_rr ddR_ ddrr 高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗 从中选出连续自交，直至不出现性状分离。从中选出
3、连续自交，直至不出现性状分离。动物的杂交育种方法动物的杂交育种方法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F F1 1间间交配交配选优选优测交测交F3长折长折 短折短折思考：要培育出一个能思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种至稳定遗传的动物品种至少要几年？少要几年？杂交育种优点：杂交育种优点：缺点缺点:11只能利用已有基因的重组，按需选
4、择，只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的基因不能创造新的基因22杂交后代会出现性状分离，进行纯化时杂交后代会出现性状分离，进行纯化时工作量大，过程复杂。工作量大，过程复杂。使位于不同个体的优良性状集中使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上于一个个体上 杂种优势杂种优势基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如优于两个亲本的现象。如骡子骡子（二）诱变育种（二）诱变育种1概念概念利用利用物理因素物理因素（如（如X X射线、射线、r r射线、紫外线、
5、射线、紫外线、激光等）或激光等）或化学因素化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。3意义：意义：创造动植物、微生物新品种创造动植物、微生物新品种2方法：方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变辐射诱变、激光诱变、化学诱变农作物农作物黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了了“黑农五号黑农五号”等大豆品种，产量提高了等大豆品种，产量提高了1616，含油量比原来提高含油量比原来提高2525。微生物微生物青霉菌青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生
6、的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿一种，是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的等人类疾病的抗生素抗生素。但产量只有。但产量只有2020单位单位/mL/mL。后来，人们对青霉菌进行后来，人们对青霉菌进行X X射线、紫外线照射射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达到株，目前产量已经可以达到50 00050 000单位单位/mL/mL60 00060 000单位单位/mL/mL。 太空育种太空育种太空辣椒平均单个重达太空辣椒平
7、均单个重达500克，果实中维生素克，果实中维生素C的含量提高了的含量提高了10%25%；黄瓜；黄瓜1根达根达1米多长；米多长；“航天芝麻航天芝麻1号号”不仅个大，而且单株蒴果达不仅个大，而且单株蒴果达98粒以上；水稻蛋白质含量可提高粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%12%。 44诱变育种特诱变育种特点：点：提高变异频率，使后代性状较快稳定提高变异频率，使后代性状较快稳定大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状诱发的个体产生有利的不多，必须处诱发的个体产生有利的不多，必须处理大量实验材料理大量实验材料(三三)单倍体育种单倍体育种 “花药离体培养法花药离体培养法”“”“秋水仙素处理秋水仙素处理”AA
8、具有不同优点的品种具有不同优点的品种杂交杂交BB取取F F1 1的的花药花药用组织培养的方法进行用组织培养的方法进行 离体培养，形成离体培养，形成单倍体植株单倍体植株。CC用用秋水仙素秋水仙素使单倍体染色体加倍使单倍体染色体加倍DD选取符合要求的个体作种选取符合要求的个体作种( (纯合纯合子子) )例：例： 已知小麦的高秆（已知小麦的高秆（D D）对矮秆）对矮秆（d d）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（R R）对易）对易染锈病（染锈病（r r）为显性，两对性状）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求用单秆易染病两纯系品种。要求用单倍体
9、育种的方法培育出具有优良倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。性状的新品种。 PDDRRddrr F1 DdRr花药（配子）花药（配子）DR Dr dR dr单倍体单倍体 DR Dr dR dr纯合子纯合子 DDRRDDrr ddRR ddrr秋水仙素诱导染色体加倍秋水仙素诱导染色体加倍离体培养离体培养减数分裂减数分裂杂交杂交选取选取ddRR（矮抗）即为所需类型（矮抗）即为所需类型（四）多倍体育种（四）多倍体育种无无籽籽西西瓜瓜的的培培育育用用秋水仙素处理秋水仙素处理二倍二倍体西瓜幼苗得到体西瓜幼苗得到四倍体四倍体西西瓜；瓜；用二倍体西瓜与四倍用二倍体西瓜与四倍体西瓜体西瓜杂交杂交，得到，
10、得到三倍体三倍体的西瓜种子的西瓜种子。三倍体西瓜联会紊乱，三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子。不能产生正常的配子。三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜，但其中的胚珠花粉后子房能发育成西瓜，但其中的胚珠因没有正常的卵细胞而不能发育成种子。因没有正常的卵细胞而不能发育成种子。香蕉的培育香蕉的培育香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：子，无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n有籽香蕉有籽香蕉4n4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n2n无籽香蕉无籽香蕉3n3n多倍体植物多倍体植
11、物甘蔗是三倍体甘蔗是三倍体。最早的野生甘蔗就像芦苇。最早的野生甘蔗就像芦苇又细又短且开花结籽。这种野生甘蔗发生自然又细又短且开花结籽。这种野生甘蔗发生自然加倍形成四倍体甘蔗，四倍体甘蔗与野生甘蔗加倍形成四倍体甘蔗，四倍体甘蔗与野生甘蔗自然杂交，就形成了现在的甘蔗。自然杂交，就形成了现在的甘蔗。人们种植的西瓜有三种：普通西瓜为二倍人们种植的西瓜有三种：普通西瓜为二倍体，个小籽多，重量一般在三公斤以下；大体，个小籽多，重量一般在三公斤以下；大西瓜为四倍体，个大籽小，重量可达五公斤以西瓜为四倍体，个大籽小，重量可达五公斤以上；上；无籽西瓜为三倍体无籽西瓜为三倍体，个大无籽。，个大无籽。甘薯、马铃薯等
12、以无性繁殖为主的作物及甘薯、马铃薯等以无性繁殖为主的作物及大多数花卉、水果一般都是多倍体。大多数花卉、水果一般都是多倍体。基因分离基因分离目的基因目的基因（五）基因工程育种（五）基因工程育种目的基因目的基因导入受体导入受体植株再生植株再生筛选筛选移栽入土移栽入土离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体外植体外植体脱分化脱分化植物激素：植物激素：细胞分裂素、生长素细胞分裂素、生长素再分化再分化植物组织培养植物组织培养条件植物组织培养条件： 含有全部营养成分的含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的气、无
13、菌环境、适合的PHPH、适时光照等。适时光照等。植物激素：植物激素：细胞分裂素、生长素细胞分裂素、生长素转基因植物、动物、微生物的实例转基因植物、动物、微生物的实例转基因耐贮藏番茄、转基因耐贮藏番茄、转基因转基因抗虫作物抗虫作物转基因转基因抗除草剂作物、转基因荧光猪等抗除草剂作物、转基因荧光猪等 1972 1972年卡尔森等通过两个烟草品种之间年卡尔森等通过两个烟草品种之间原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种。原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种。19781978年梅尔彻斯年梅尔彻斯(Melchers)(Melchers)等首次获得等首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种了番茄和马铃薯的属
14、间体细胞杂种“Potamato”“Potamato”。 目前，已得到栽培烟草与野生烟草、栽培目前，已得到栽培烟草与野生烟草、栽培大豆与野生大豆、籼稻与野生稻、籼稻与粳稻、大豆与野生大豆、籼稻与野生稻、籼稻与粳稻、小麦与鹅冠草等细胞杂种及其后代，获得了有小麦与鹅冠草等细胞杂种及其后代，获得了有价值的新品系或育种上有用的新材料。价值的新品系或育种上有用的新材料。 （六）细胞工程育种（六）细胞工程育种(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物体细胞杂交植物体细胞杂交原理？原理？ 方法？方法？ 标志？标志？ 技术？技术？植物植物A A细胞细胞植物植物B B细胞细胞去壁去壁原生质体原生质体A A原生质体原
15、生质体B B原生质体融合原生质体融合融合体融合体再生壁再生壁杂种细胞杂种细胞细胞分裂细胞分裂愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株去壁的常用方法：去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）酶解法（纤维素酶、果胶酶等） 原生质体融合方法原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEGPEG） 植物体细胞杂交植物体细胞杂交1 1、定义：、定义： 用两个来自不同植物的体细胞融用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。胞培育成新的植物体的方法。 2 2、优势：、优势：（
16、与有性杂与有性杂交方法比较）交方法比较） 打破了不同种生物间的生殖隔离打破了不同种生物间的生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交的限制，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。亲本组合范围。植物体细胞杂交植物体细胞杂交3、材料：植物的根、茎、叶及分裂旺盛、分、材料：植物的根、茎、叶及分裂旺盛、分化能力强的愈伤、组织器官和悬浮细胞等等。化能力强的愈伤、组织器官和悬浮细胞等等。杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原原理理常常用用方方法法优优点点缺缺点点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（成倍减少）（成倍减少）染色体变异染色体变异（成倍增加（成倍增加）花
17、药离体培养花药离体培养单倍体单倍体秋秋水仙素处理水仙素处理纯种纯种杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理生物方法处理生物秋水仙素秋水仙素处理处理使位于不同使位于不同个体的优良个体的优良性状集中于性状集中于一个个体上一个个体上提高变异频率，提高变异频率，加速育种进程，加速育种进程，明显缩短育种明显缩短育种年限，育种时年限，育种时间较短。间较短。各种器官大、各种器官大、营养成分高、营养成分高、抗性强抗性强与杂交育种与杂交育种配合；获得配合；获得的新品种发的新品种发育延迟育延迟有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料技术复杂，需技术复杂，需与杂交育种配与杂交育种配合合育种时间最
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