高二生物教学 育种优秀课件.ppt

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1、高二生物教学 育种第1页，本讲稿共33页生物育种 生物育种是利用遗传学、细胞生物学、现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：过程。生物育种的技术和方法目前有：杂交育杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、转种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、转基因育种和细胞工程育种基因育种和细胞工程育种等。生物育种是提高等。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，效果也越研究的进展，育种的方法发展迅速，效果也

2、越来越好。来越好。第2页，本讲稿共33页生物的变异生物的变异思考？思考？生物变异的概念生物变异的概念变异：变异：是指生物的亲代与子代之间、以及子是指生物的亲代与子代之间、以及子代个体之间在性状的差异。同遗传现象一代个体之间在性状的差异。同遗传现象一样，变异的现象在生物界也是普遍存在的。样，变异的现象在生物界也是普遍存在的。第3页，本讲稿共33页变异的类型变异的类型思考?生物的基因型、表现型及环境条件之间的关系生物的基因型、表现型及环境条件之间的关系表现型表现型 =基因型基因型 +环境条件环境条件（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）遗传的变异遗传的变异不遗传的变异不遗

3、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来来源源诱诱因因思考？遗传的变异与遗传的变异与不遗传的变异的区别不遗传的变异的区别第4页，本讲稿共33页高产量的青霉菌株神奇的“太空椒”无籽西瓜无芒抗病的水稻诱变育种诱变育种上述育种方式的原理是什么？培育各种生物上述育种方式的原理是什么？培育各种生物的新品种这些方式都适用吗？的新品种这些方式都适用吗？诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种多倍体育种多倍体育种杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种第5页，本讲稿共33页思考思考?基因突变、基因重组、染色体变异的概念、原因基因突变、基因重组、染色体变异的概念、原因基因突变基因突变基

4、因重组基因重组染色体变异染色体变异概概念念原原因因DNA分子中发生碱基对分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，的增添、缺失或改变，引起的基因结构的改变引起的基因结构的改变生物体进行有性生殖生物体进行有性生殖的过程中，控制不同的过程中，控制不同性状的基因的重新组性状的基因的重新组合合染色体的结构染色体的结构或数目的改变或数目的改变外因外因:外界环境条件外界环境条件（生物、物理、化学因（生物、物理、化学因素）；素）；内因内因:DNA复制过程中复制过程中基因中脱氧核苷酸的基因中脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺种类、数量、排列顺序发生局部改变序发生局部改变1.减数分裂时非同源染色减数分裂时非同源染色体上的

5、非等位基因间自由体上的非等位基因间自由组合；组合；2.减数分裂减数分裂四分体时，同源染色体的四分体时，同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉非姐妹染色单体间的交叉互换；互换；3.异源基因重组异源基因重组基因工基因工程程1.染色体的结构变异染色体的结构变异 2.染染色体的数目变异色体的数目变异 3.细胞工细胞工程程 (1)植物体植物体细胞杂交细胞杂交 不同植物的细不同植物的细胞融合，使遗传物质组胞融合，使遗传物质组成改变成改变(2)动物细胞克隆动物细胞克隆 通过核移植使重组细胞中通过核移植使重组细胞中的细胞核、细胞质遗传物的细胞核、细胞质遗传物质组成改变质组成改变第6页，本讲稿共33页杂交育种杂交育

6、种原理：原理：方法：方法：优点：优点：缺点：缺点：应用：应用：基因重组基因重组(基因的三大遗传基本定律基因的三大遗传基本定律)（1）连续自交选择）连续自交选择（2）通过杂交使亲本的优良性状组合在一起）通过杂交使亲本的优良性状组合在一起（3）通过杂交使亲本的优良性状连锁在一起）通过杂交使亲本的优良性状连锁在一起使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即即“集优集优”,能产生新的基因型。能产生新的基因型。育种所需时间较长（自交选择需五育种所需时间较长（自交选择需五-六代六代,甚至十几代甚至十几代)。难以。难以克服远缘杂交的障碍克服远缘杂交的障

7、碍。用纯种用纯种高秆抗病高秆抗病小麦与纯种小麦与纯种矮秆不抗病矮秆不抗病小麦培育小麦培育矮秆抗矮秆抗病病小麦小麦 思考？思考？杂交育种的杂交育种的原理、方法、优点、缺点、原理、方法、优点、缺点、应用应用第7页，本讲稿共33页 小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（D D）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（）对矮秆（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）对不抗）对不抗）对不抗）对不抗锈病（锈病（锈病（锈病（t t）为显性，现有纯合的）为显性，现有纯合的）为显性，现有纯合的）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（高秆抗锈病的小麦（高秆抗锈病的小麦（高秆抗锈病的小

8、麦（DDTTDDTT）和）和）和）和矮秆不抗锈病的小麦（矮秆不抗锈病的小麦（矮秆不抗锈病的小麦（矮秆不抗锈病的小麦（ddttddtt），），），），可采用哪些育种方式得到矮秆可采用哪些育种方式得到矮秆可采用哪些育种方式得到矮秆可采用哪些育种方式得到矮秆抗病的优良品种（抗病的优良品种（抗病的优良品种（抗病的优良品种（ddTTddTT）？）？）？）？第8页，本讲稿共33页以下为同学提供三组的育种方案：以下为同学提供三组的育种方案：高抗矮不抗高抗矮不抗高抗矮不抗高抗矮不抗高抗矮不抗高抗矮不抗高抗矮不抗高抗矮不抗 高抗高抗高抗高抗高抗高抗高抗高抗花粉培育花粉培育植株植株植株植株高抗高抗高抗高抗射线射线

9、射线射线植株植株植株植株植株植株植株植株第9页，本讲稿共33页（亲本）（亲本）（亲本）（亲本）F F1 1F F2 2（分离）（分离）选择选择选择选择F F3 3（分离）（分离）选择选择选择选择F F4 4（稳定品种）（稳定品种）新品种新品种新品种新品种单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株纯合二倍体纯合二倍体纯合二倍体纯合二倍体纯合二倍体种纯合二倍体种纯合二倍体种纯合二倍体种子长出的植株子长出的植株子长出的植株子长出的植株（选择与鉴定）（选择与鉴定）花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理第10页，本讲稿共33页诱变育种诱变育种原理：原理：方法：方法：优点：优点：缺点：缺点：应用应

10、用:基因突变基因突变 物理方法物理方法(紫外线、紫外线、射线、激光、失重等射线、激光、失重等)或化学方法或化学方法(亚硝亚硝酸、硫酸二乙酯等酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型处理植株，再选择符合要求的变异类型 产生新基因产生新基因和和新的性状新的性状，能提高变异的频率，后代变异性状能较能提高变异的频率，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。快稳定，加速育种进程。能大幅度改良某些性状。有利个体不多，须大量处理供试材料有利个体不多，须大量处理供试材料，工作量大工作量大。盲目性大。盲目性大。“黑农五号黑农五号”大豆、高产青霉菌、太空辣椒的培育大豆、高产青霉菌、

11、太空辣椒的培育 思考？思考？诱变育种的诱变育种的原理、方法、优点、缺点、原理、方法、优点、缺点、应用应用第11页，本讲稿共33页单倍体育种单倍体育种 原理原理：方法方法：优点：优点：缺点：缺点：应用：应用：染色体变异染色体变异(染色体组成倍地减少染色体组成倍地减少)常用方法为常用方法为花药离体培养花药离体培养：(1)先将花药离体培养，先将花药离体培养，培养出单倍体植株；培养出单倍体植株；(2)将单倍体幼苗经一定浓度的秋将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合体。水仙素处理获得纯合体。明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程。明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程。不能从根本上改变

12、原有性状，因而不能按人类意愿定向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改变作物的的遗传特性。用纯种用纯种高秆抗病高秆抗病小麦与小麦与矮秆不抗病矮秆不抗病小麦杂交得小麦杂交得F1F1，用，用F1F1的花药离体培育纯种的花药离体培育纯种矮秆抗病矮秆抗病小麦小麦 思考？思考？单倍体育种的单倍体育种的原理、方法、优点、缺点、原理、方法、优点、缺点、应用应用第12页，本讲稿共33页多倍体育种多倍体育种原理：原理：方法方法:优点：优点：缺点：缺点：应用：应用：染色体变异染色体变异(染色体组成倍地增加染色体组成倍地增加)用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗用一定浓度的秋水仙

13、素处理萌发的种子或幼苗.原理原理:有丝分裂有丝分裂秋水仙素抑制纺锤体形成秋水仙素抑制纺锤体形成细胞染色体数目加倍细胞染色体数目加倍发育发育 多倍体植株多倍体植株育种周期短，能改良原有性状，提高产量（育种周期短，能改良原有性状，提高产量（茎杆粗壮，茎杆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。）一般只适合于植物，发育延迟，结实率低一般只适合于植物，发育延迟，结实率低。同源多倍体育种同源多倍体育种(偶数染色体组数偶数染色体组数)。如：四倍体水稻的培育。如：四倍体水稻的培育异源多倍体育种。如：可育性的异源多倍体育种。如：可育性的“萝卜萝卜甘蓝甘蓝”和和“八

14、倍体小黑麦的培育八倍体小黑麦的培育”含奇数染色体组数的多倍体的培育。如：三倍体无籽西瓜的培育含奇数染色体组数的多倍体的培育。如：三倍体无籽西瓜的培育 思考？思考？多倍体育种的多倍体育种的原理、方法、优点、缺点、原理、方法、优点、缺点、应用应用第13页，本讲稿共33页练习题练习题1 请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1）通通 过过 花花 药药 离离 体体 培培 养养 再再 用用 秋秋 水水 仙仙 素素 加加 倍倍 得得 到到 烟烟 草草 新新 品品 种种 的的 方方 法法 是是 。（2）用用60Co 辐辐射射谷谷氨氨酸酸棒棒状状杆杆菌菌，选选育育出出合合成成谷谷氨氨酸酸的的新新菌

15、菌种种，所所用用方法是方法是 。（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。（4）将将青青椒椒的的种种子子搭搭载载人人造造卫卫星星，在在太太空空中中飞飞行行数数周周后后返返回回地地面面，获获得得了了果果大大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于 。（5）用用抗抗倒倒伏伏、不不抗抗锈锈病病和和不不抗抗倒倒伏伏、抗抗锈锈病病的的两两个个小小麦麦品品种种，培培育育出出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。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

16、育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 第14页，本讲稿共33页练习题（6）用用秋秋水水仙仙素素或或硫硫酸酸二二乙乙酯酯处处理理蕃蕃茄茄、水水稻稻种种子子，获获得得成成熟熟期期早早、蛋蛋白白质质含含量高的品系，这种方法是量高的品系，这种方法是 。（7）将将白白菜菜与与甘甘蓝蓝的的体体细细胞胞用用酶酶处处理理，再再用用聚聚乙乙二二醇醇使使其其融融合合，通通过过组组织培养获得新的植物品种。这种方法是织培养获得新的植物品种。这种方法是 。（8）将将苏苏云云金金芽芽孢孢杆杆菌菌的的抗抗虫虫基基因因导导入入棉棉花花受受精精卵卵中中，培培育育出出抗抗虫虫棉棉的的方法是方法是 。（9）生产）生产“人工种子

17、人工种子”采用的方法是采用的方法是 。植物组织培养植物组织培养转基因育种转基因育种植物体细胞杂交育种植物体细胞杂交育种 多倍体育种多倍体育种第15页，本讲稿共33页练习题练习题2现有两个纯种小麦现有两个纯种小麦,一个纯种小麦性状是高秆一个纯种小麦性状是高秆(D)抗锈病抗锈病(T);另一个纯种小麦性状是矮另一个纯种小麦性状是矮秆秆(d)易染病易染病(t)(两对基因独立遗传两对基因独立遗传)。育种专家提出了如图所示。育种专家提出了如图所示、两种育种方两种育种方法以获得小麦新品种，问：法以获得小麦新品种，问：P DDTT（高秆抗病）（高秆抗病）ddtt（矮秆不抗病）（矮秆不抗病）（一）（一）F1 D

18、dTt(二）二）（三）（三）Dt dt（三）（三）（三）（三）（三）（三）单倍体植株单倍体植株（四）（四）（四）（四）（四）（四）（四）（四）DDTT D T D tt ddT ddtt （五）（五）ddtt(1)要缩短育种年限，应选择的方要缩短育种年限，应选择的方法是法是 。方法。方法依据的变异依据的变异原是原是 。（2）图中）图中和和的基因组成为的基因组成为 和和 。（。（3）过程（二）过程（二）中，中，D和和d 的分离发生在的分离发生在 。过程（三）采用的方法是。过程（三）采用的方法是 。过程（四）最。过程（四）最常用的化学药剂是常用的化学药剂是 。（4）过程（五）产生的抗倒伏）过程（五

19、）产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合子占抗锈病植株中的纯合子占 。基因重组基因重组DTddTT减数第一次分裂减数第一次分裂后期后期花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素1/3第16页，本讲稿共33页练习题3 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、品种品种的示意图，试分析回答：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。其应用的遗传学原理是遗传学原理是 。（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

20、别是 和和 。其应。其应用的遗传学原理是用的遗传学原理是 。（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 。H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体培养秋水仙素秋水仙素处理幼苗处理幼苗染色体变异（单倍体育种）染色体变异（单倍体育种）秋水仙素处理秋水仙素处理幼苗幼苗染色体变异染色体变异（多倍体育（多倍体育种）种）第17页，本讲稿共33页练习题4 假设水稻抗病假设水稻抗病(A)对感病对感病(a)为显性，高杆（为显性，高杆（T）对矮杆（）对矮杆（t）为显性。现有纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻。为了在较短的年限内培为显性。现有纯合的抗病高杆水稻和

21、感病矮杆水稻。为了在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮杆水稻，可采取以下步骤：育出稳定遗传的抗病矮杆水稻，可采取以下步骤：（1）将纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂交种子。播种这些种）将纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂交种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因型为子，长出的植株可产生基因型为 的花粉。（的花粉。（2）采用）采用 的方法得到单倍体幼苗。（的方法得到单倍体幼苗。（3）用）用 处理单倍体幼苗，使处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍。（染色体数目加倍。（4）采用）采用 的方法，鉴定出其中的的方法，鉴定出其中的抗病植株。（抗病植株。（5）从中选择表现抗病的矮杆植株，其基

22、因型应是）从中选择表现抗病的矮杆植株，其基因型应是 。AT、At、aT、at花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素病原体感染病原体感染AAtt第18页，本讲稿共33页n16图图254为五种不同育种方法示意图。据图回答：为五种不同育种方法示意图。据图回答：nn（1）图中）图中A、D方向所示的途径表示方向所示的途径表示 育种方式，育种方式，ABC的途径表的途径表示示 育种方式。这两种育种方式相比较，后者的优越性主要表现在育种方式。这两种育种方式相比较，后者的优越性主要表现在 。（2）B常用的方法为常用的方法为 。（3）E方法所运用的原理是方法所运用的原理是 。（4）C、F过程中最常采用的药剂是过

23、程中最常采用的药剂是 。（5）由）由GJ的过程中涉及到的生物工程技术有的过程中涉及到的生物工程技术有 和和 。杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种育种时间短，后代全为纯合子育种时间短，后代全为纯合子花药离体培养花药离体培养基因突变基因突变秋水仙素秋水仙素基因工程和组织培养基因工程和组织培养第19页，本讲稿共33页n【2013四川卷四川卷】5大豆植株的体细胞含大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性条染色体。用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占经离体培养得到若干单倍体植株

24、，其中抗病植株占50。下列叙。下列叙述正确的是（述正确的是（）nA用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性nB单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体条染色体nC植株植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低nD放射性放射性60Co诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向今年各地高考真题今年各地高考真题第20页，本讲稿共33页n【2013江苏卷江苏卷】25现有小麦种质资源包括现有小麦种质资源包括:高产、感高产

25、、感病；病；低产、抗病；低产、抗病；高产、晚熟等品种。为满足不同地高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：类品种：a高产、抗病；高产、抗病；b高产、早熟；高产、早熟；c高产、抗旱。下高产、抗旱。下述育种方法可行的是述育种方法可行的是nA利用利用、品种间杂交筛选获得品种间杂交筛选获得anB对品种对品种进行染色体加倍处理筛选获得进行染色体加倍处理筛选获得bnCa、b和和c的培育均可采用诱变育种方法的培育均可采用诱变育种方法nD用转基因技术将外源抗旱基因导入用转基因技术将外源抗旱基因导入中获得中获得c第21页，本

26、讲稿共33页n【2013上海卷上海卷】25研究者从冰川土样中分离获得了具研究者从冰川土样中分离获得了具有较高脂肪酶活性的青霉菌菌株，为了在此基础上获得脂有较高脂肪酶活性的青霉菌菌株，为了在此基础上获得脂肪酶活性更高的菌株，最可行的做法是（肪酶活性更高的菌株，最可行的做法是（）nA用紫外线照射青霉菌菌株，再进行筛选用紫外线照射青霉菌菌株，再进行筛选nB将青霉菌菌株与能高效水解蛋白质的菌株混合培养，再将青霉菌菌株与能高效水解蛋白质的菌株混合培养，再进行筛选进行筛选nC将能高效水解蛋白质的菌株的基因导入青霉菌菌株，再进将能高效水解蛋白质的菌株的基因导入青霉菌菌株，再进行筛选行筛选nD设置培养基中各种

27、营养成分的浓度梯度，对青霉菌菌设置培养基中各种营养成分的浓度梯度，对青霉菌菌株分别培养，再进行筛选株分别培养，再进行筛选第22页，本讲稿共33页转基因育种原理原理:方法方法:优点优点:缺点缺点:应用应用:异源异源DNA(基因基因)重组重组 基因工程基因工程“提取提取”“结合结合”“导入导入”“检测与表达检测与表达”“筛选筛选”。即：目的。即：目的基因的提取，与运载体的结合，导入受体细胞，目的基因的检测基因的提取，与运载体的结合，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。与表达，筛选出符合要求的新品种。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，科技含不受生物亲缘关

28、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量高，可以培育出高产、优质或具有特殊用途的动植物品种 技术复杂，操作要求精细技术复杂，操作要求精细,难度大。难度大。抗虫棉、转基因抗虫棉、转基因“向日葵豆向日葵豆”“转基因超级绵羊转基因超级绵羊”“转基因超级转基因超级鲤鱼鲤鱼”等。等。思考？思考？转基因育种的转基因育种的原理、方法、优点、缺点、原理、方法、优点、缺点、应用应用第23页，本讲稿共33页细胞工程育种一、植物体细胞杂交育种一、植物体细胞杂交育种理论基础：理论基础：方方 法：法：优优 点：点：缺缺 点：点：应应 用：用：细胞的全能性细胞

29、的全能性“去去壁壁”“诱诱融融”“组组培培”。即即：去去细细胞胞壁壁，诱诱导导细细胞融合，进行组织培养获得杂种植株。胞融合，进行组织培养获得杂种植株。克服不同种生物间的生殖隔离和远缘杂交不亲和的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，培育作物障碍，可按人类意愿定向改变生物性状，培育作物新品种。新品种。技术复杂，操作要求精细技术复杂，操作要求精细,难度大。难度大。“白菜白菜-甘蓝甘蓝”“番茄番茄马铃薯马铃薯”的培育的培育。思考？思考？植物体细胞育种的理论基础植物体细胞育种的理论基础、方法、优点、缺点、方法、优点、缺点、应用应用第24页，本讲稿共33页细胞工

30、程育种二、动物细胞克隆育种二、动物细胞克隆育种理论基础：理论基础：方方 法：法：优优 点：点：缺缺 点：点：应应 用：用：细胞的全能性细胞的全能性核移植和胚胎移植核移植和胚胎移植 培育繁殖优良生物品种，用于保存频危物种，有选培育繁殖优良生物品种，用于保存频危物种，有选择地繁殖某性别动物择地繁殖某性别动物 技术复杂，操作要求精细技术复杂，操作要求精细,难度大。难度大。鲤鲫移核鱼、克隆羊鲤鲫移核鱼、克隆羊“多莉多莉”的培育的培育 思考？思考？动物细胞克隆育种的理论基础动物细胞克隆育种的理论基础、方法、优点、缺点、方法、优点、缺点、应用应用第25页，本讲稿共33页方法方法 杂交杂交育种育种诱变诱变育

31、种育种多倍体多倍体育种育种单倍体单倍体育种育种转基因转基因育种育种植物体细植物体细胞杂交育胞杂交育种种动物细动物细胞克隆胞克隆育种育种原理原理 基因重基因重组组基因突基因突变变染色体染色体变异变异染色体染色体变异变异异源基异源基因重组因重组细胞的细胞的全能性全能性细胞的细胞的全能性全能性处处理理方方法法先不同个先不同个体间杂交体间杂交得得F1,F1自交在后自交在后代中经筛代中经筛选得纯种选得纯种物理方法物理方法:激光或辐激光或辐射等射等;化学化学方法方法:秋水秋水仙素或硫仙素或硫酸二乙酯酸二乙酯处理处理先用秋水先用秋水仙素处理仙素处理萌发的种萌发的种子或幼苗子或幼苗,使之成为使之成为多倍体多倍

32、体,后后从中选育从中选育花药离体花药离体培养培养,使花使花粉直接发粉直接发育成单倍育成单倍体体,再经人再经人工诱导染工诱导染色体加倍色体加倍提取、提取、结合、结合、导入、导入、检测与检测与表达、表达、筛选筛选去去壁壁、诱诱融、组培融、组培核移植核移植和胚胎和胚胎移植移植特特点点使位于不使位于不同个体上同个体上的优良性的优良性状集中于状集中于一个个体一个个体上上;育种年育种年限较长限较长(自自交选择交选择56代代)提高突变提高突变频率频率,后代后代变异性状变异性状能较快稳能较快稳定定,加速育加速育进程进程;能大能大幅度改良幅度改良某些性状某些性状植物茎杆植物茎杆粗壮粗壮,叶片叶片果实种子果实种子

33、较大较大,营养营养物质含量物质含量较高较高,但发但发育延迟育延迟,结结实率低实率低明显缩明显缩短育种短育种年限年限,一一般只需般只需2年年;后后代均为代均为纯合体纯合体不受生不受生物亲缘物亲缘关系的关系的限制，限制，可定向可定向改变生改变生物性状物性状,培育新培育新品种品种克服生物克服生物间的生殖间的生殖隔离和远隔离和远缘杂交不缘杂交不亲和的障亲和的障碍，可定碍，可定向改变生向改变生物性状培物性状培育新品种育新品种。培育繁培育繁殖优良殖优良生物品生物品种，保种，保存频危存频危物种，物种，选择繁选择繁殖某性殖某性别动物别动物第26页，本讲稿共33页练习题2 2004年新课程高大综合试题年新课程高

34、大综合试题良种对于提高农作物产量、良种对于提高农作物产量、品质、和抗病性等具有重要作用。目前培养良种有多种途径。品质、和抗病性等具有重要作用。目前培养良种有多种途径。其一是具有不同优点的亲本杂交，从其后代中选择理想的变异其一是具有不同优点的亲本杂交，从其后代中选择理想的变异类型，变异来源于类型，变异来源于 ，选育过程中性状的遗传遵循，选育过程中性状的遗传遵循 、和连锁互换等规律。其二是通过射线处理，和连锁互换等规律。其二是通过射线处理，改变已有品种的个别重要性状，变异来源于改变已有品种的个别重要性状，变异来源于 ，实，实质上是细胞中质上是细胞中DNA分子上的碱基发生改变。其三是改变染色体分子上

35、的碱基发生改变。其三是改变染色体数目，例如用秋水仙素处理植物的分生组织，经过培育和选择能数目，例如用秋水仙素处理植物的分生组织，经过培育和选择能得到得到 植株。植株。基因重组基因重组 基因分离规律基因分离规律 基因自由组合规律基因自由组合规律 基因突变基因突变 多倍体多倍体 第27页，本讲稿共33页练习题5下图为下图为“白菜白菜甘蓝甘蓝”的杂交过程示意图，请据图回答：的杂交过程示意图，请据图回答：白菜细胞白菜细胞 原生质原生质A 甘蓝细胞甘蓝细胞 原生质原生质B正在融合正在融合的原生质的原生质杂杂种种细细胞胞愈愈伤伤组组织织白菜白菜甘蓝甘蓝 植株植株（1）培育）培育“白菜白菜甘蓝甘蓝”植株的育

36、种方法是植株的育种方法是 。（2）培育过程中所采用的）培育过程中所采用的 步骤分别是步骤分别是 、。整个培育过程中运用的生物手段分别是。整个培育过程中运用的生物手段分别是 和和 。（。（3）通）通常情况下，白菜和甘蓝杂交是不能成功的，原因是常情况下，白菜和甘蓝杂交是不能成功的，原因是 。通过上述育种通过上述育种方法获得的方法获得的“白菜白菜甘蓝甘蓝”所结种子，其育性从理论上分析，所结种子，其育性从理论上分析，是是 的，理由是的，理由是 。该育种方。该育种方法的主要优点是法的主要优点是 。植物细胞工程育种植物细胞工程育种去除细胞壁去除细胞壁诱导原生诱导原生质体融合质体融合植物组织培养植物组织培养

37、去分化去分化再分化再分化存在生殖隔离存在生殖隔离可育可育细胞中存在着同源染色体细胞中存在着同源染色体克服生物间的生殖隔离和远缘杂交不亲和的障碍，可按人克服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新品种类意愿定向改变生物性状培育新品种第28页，本讲稿共33页练习题6 1998年上海高考题年上海高考题下列叙述中，正确的是下列叙述中，正确的是 ()A培育无籽西瓜是利用生长素促进果实发育原理培育无籽西瓜是利用生长素促进果实发育原理 B培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理 C培育无籽番茄是利用基因重组的原理培育无籽番茄是利用基因重组

38、的原理 D培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理B、D 第29页，本讲稿共33页 2002年年上上海海高高考考题题为为了了培培育育节节水水高高产产品品种种，科科学学家家将将大大麦麦中中与与抗抗旱旱节节水水有有关关的的基基因因导导入入小小麦麦，得得到到转转基基因因小小麦麦；其其水水分分利利用用率率提提高了高了20。这项技术的遗传学原理是。这项技术的遗传学原理是 ()A基因突变基因突变 B基因重组基因重组 C基因复制基因复制 D基因分离基因分离B练习题7第30页，本讲稿共33页练习题8现有两个纯种小麦现有两个纯种小麦,一个纯种小麦性状是高秆一个纯种小麦性状是高

39、秆(D)抗锈病抗锈病(T);另一个纯种小麦性状是矮秆另一个纯种小麦性状是矮秆(d)易染病易染病(t)(两对基因独立遗传两对基因独立遗传)。育种专家提出了如图所示。育种专家提出了如图所示、两种育种方法以获得小麦新两种育种方法以获得小麦新品种，问：品种，问：P DDTT（高秆抗病）（高秆抗病）ddtt（矮秆不抗病）（矮秆不抗病）（一）（一）F1 DdTt(二）二）（三）（三）Dt dt（三）（三）（三）（三）（三）（三）单倍体植株单倍体植株（四）（四）（四）（四）（四）（四）（四）（四）DDTT D T D tt ddT ddtt （五）（五）ddtt(1)要缩短育种年限，应选择的要缩短育种年限，

40、应选择的方法是方法是 。方法。方法依据的变依据的变异原是异原是 。（2）图中）图中和和的基因组成为的基因组成为 和和 。（。（3）过程（二）过程（二）中，中，D和和d 的分离发生在的分离发生在 。过程（三）采用的方法是。过程（三）采用的方法是 。过程（四）最。过程（四）最常用的化学药剂是常用的化学药剂是 。（。（4）过程（五）产生的抗倒伏抗锈病过程（五）产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合子占植株中的纯合子占 。基因重组基因重组DTddTT减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素1/3第31页，本讲稿共33页练习题9 04年年江江苏苏高高考考题题科科学学家家利利辐

41、辐射射诱诱变变技技术术处处理理红红色色种种皮皮的的花花生生，获获得得一一突突变变植植株株，其其自自交交所所结结的的种种子子均均具具紫紫色色种种皮皮。这这些些紫紫色色种种皮皮的的种种子子长长成成的的植植株中，有些却结出了红色种皮的种子。株中，有些却结出了红色种皮的种子。（1）上上述述紫紫色色种种皮皮的的花花生生种种子子长长成成的的植植株株中中，有有些些结结出出了了红红色色种种皮皮种种子子的的原因是原因是_ _ 。（2）上上述述紫紫色色种种皮皮的的种种子子，可可用用于于培培育育紫紫色色种种皮皮性性状状稳稳定定遗遗传传的的花花生生新新品品种种。假假设设花花生生种种皮皮的的紫紫色色和和红红色色性性状状

42、由由一一对对等等位位基基因因控控制制，用用文文字字简简要要叙叙述述获获得得该该新新品种的过程：品种的过程：_ _ _。获得的突变植株是杂合子获得的突变植株是杂合子,其自交所产生的其自交所产生的后代发生性状分离后代发生性状分离分别种植这批紫色分别种植这批紫色种皮种子，连续自交两代。若其中一些植株所结的种子均具有紫色种种皮种子，连续自交两代。若其中一些植株所结的种子均具有紫色种皮，这些种子就是所需要的新品种（纯合子）皮，这些种子就是所需要的新品种（纯合子）第32页，本讲稿共33页练习题10诱变育种、单倍体育种、多倍体育种都可用化学药剂秋水仙素，秋诱变育种、单倍体育种、多倍体育种都可用化学药剂秋水仙

43、素，秋水仙素所起的作用一样吗水仙素所起的作用一样吗?分别作用于何时期分别作用于何时期?诱变育种：秋水仙素作用于分裂间期诱变育种：秋水仙素作用于分裂间期DNA复制过程中，使基因中脱氧核复制过程中，使基因中脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序发生局部改变。苷酸的种类、数量、排列顺序发生局部改变。作用于间期作用于间期单倍体育种：先花药离体培养获得单倍体幼苗，再将单倍体幼苗经一定浓度的单倍体育种：先花药离体培养获得单倍体幼苗，再将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理，抑制纺锤形成，使染色体数目加倍获得纯合体。秋水仙素处理，抑制纺锤形成，使染色体数目加倍获得纯合体。作用于前期作用于前期。多倍体育种：将萌发的种子和幼苗经一定浓度的秋水仙素处理，抑制纺锤形成，多倍体育种：将萌发的种子和幼苗经一定浓度的秋水仙素处理，抑制纺锤形成，使染色体数目加倍获得多倍体。使染色体数目加倍获得多倍体。作用于前期作用于前期。第33页，本讲稿共33页