高一生物杂交育种与诱变育种优秀PPT.ppt
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1、高一生物杂交育种与诱变育种第一页,本课件共有45页杂交育种杂交育种与与诱变育种诱变育种第二页,本课件共有45页改良动植物品种,最古老的育种改良动植物品种,最古老的育种方法是方法是选择育种选择育种:从每一代的变:从每一代的变异中选出最好的类型进行繁殖、异中选出最好的类型进行繁殖、培育。但是选择育种周期长,可培育。但是选择育种周期长,可选择的范围也有限。选择的范围也有限。在生产实践中,人类摸索出在生产实践中,人类摸索出杂杂交育种交育种的方法。的方法。第三页,本课件共有45页什么是杂交育种?什么是杂交育种?杂交育种是将两个或多个品种的杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经优良性
2、状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。过选择和培育,获得新品种的方法。一、杂交育种一、杂交育种第四页,本课件共有45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)对不抗)对不抗)对不抗锈病(锈病(锈病(锈病(t t t t)为显性,现有纯合的高秆抗锈病的小麦()为显性,现有纯合的高秆抗锈病的小麦()为显性,现有纯合的高秆抗锈病的小麦()为显性,现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTTDDTTDDTTDDTT)和)和)和
3、)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(ddttddttddttddtt),如果你是育种工作者,怎样才),如果你是育种工作者,怎样才),如果你是育种工作者,怎样才),如果你是育种工作者,怎样才能得到矮秆抗病的优良品种(能得到矮秆抗病的优良品种(能得到矮秆抗病的优良品种(能得到矮秆抗病的优良品种(ddTTddTTddTTddTT)?)?)?)?例如:例如:第五页,本课件共有45页以下是杂交的育种参考方案以下是杂交的育种参考方案: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杂交杂交
4、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一般的植物品种一般需要几代?需要几代?连续自交,直至不出连续自交,直至不出现性状分离为止。现性状分离为止。5-6代代第六页,本课件共有45页试一试:动物的杂交育种方法试一试: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)和)和)和短毛折耳猫(短毛折耳猫(短毛折耳猫(短毛折耳猫(bbeebbeebbeebbee),你能否培育出能),你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(稳定遗传的长毛折耳猫(BBeeBBee)
5、?写)?写出育种方案(图解)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七页,本课件共有45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 短折短折思考:要培育出一个能稳思考:要培育出一个能稳定遗传的动物品种一般需定遗传的动物品种一般需要几代?要几代?3代代第八页,本课件共有45页1 1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通
6、过逐代自交,、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交,而应改为测交。而应改为测交。2 2、比植物杂交育种所需年限短。、比植物杂交育种所需年限短。第九页,本课件共有45页 例例1: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叶形形、花花色色和和果形果形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型
7、为为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)(1)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,得到杂杂交,得到杂交二代,杂交二代自交,即可得到基因型为交二代,杂交二代自交,即可得到基因型为aabbdd的种子,的种子,该种子可长成该种子可长成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的的植株最少需要多少年?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优点和缺点?杂交育种的优点和缺点?第十页,本课件
8、共有45页一、杂交育种一、杂交育种原理:原理:基因重组基因重组方法:方法:优点:优点:使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上,即体上,即“集优集优”,能产生新的基因型。能产生新的基因型。缺点:缺点: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)。应用:应用:用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦抗病小麦 杂交杂交自交自交选优选优 自交自交杂交育种不能创造新的基因,并且所杂交育种不能创造新的基因,并且所需时间要长,那有没有能出现意想不需时
9、间要长,那有没有能出现意想不到的结果,并且需要时间相对要短的到的结果,并且需要时间相对要短的育种方法呢?育种方法呢?第十一页,本课件共有45页袁隆平培养杂交水稻过程中,他利用了哪一袁隆平培养杂交水稻过程中,他利用了哪一种变异的原理?种变异的原理?基因重组基因重组第十二页,本课件共有45页我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛(原称中国黑白花牛),是将国外的(原称中国黑白花牛),是将国外的荷斯坦荷斯坦-弗里生牛引进后,在我国经弗里生牛引进后,在我国经过长期驯化,与当地黄牛进行杂交和过长期驯化,与当地黄牛进行杂交和选育,逐渐形成的优良种。选育,逐渐形成的优良种。第十三页,本课
10、件共有45页中国黄牛中国黄牛中中国国荷荷斯斯坦坦牛牛荷斯坦牛荷斯坦牛第十四页,本课件共有45页二、诱变育种二、诱变育种就是利用物理因素就是利用物理因素(如如X射线、射线、射线、射线、紫外线,激光等)或化学因素(如亚紫外线,激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变。使生物发生基因突变。第十五页,本课件共有45页二、诱变育种二、诱变育种原理:原理:基因突变基因突变 方法:方法:优点:优点: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。性状能较快稳定,加速育
11、种进程。缺点:缺点: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。应用应用:太空辣椒的培育太空辣椒的培育、青霉菌的选育青霉菌的选育等等利用物理因素(如利用物理因素(如利用物理因素(如利用物理因素(如xx射线,射线,射线,射线,射线、紫外线,激光射线、紫外线,激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理生物,使生物发生基因突变。处理生物,使生物发生基因突变。第十六页,本课件共有45页l医药工业应用的青霉素就是利用普通医药工业应用的青霉素就是利用普通青霉菌,经过青霉菌,经过X射线的照射,产生的有射线的照射,产生的有利
12、突变型。还有医学上应用的其他抗菌利突变型。还有医学上应用的其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等,经辐素如链霉素、地霉素、金霉素等,经辐射处理的突变系,比原始品系抗菌素产射处理的突变系,比原始品系抗菌素产量增长几十倍到几百倍,促进和提高了量增长几十倍到几百倍,促进和提高了抗菌素的生产。抗菌素的生产。诱变育种的应用诱变育种的应用第十七页,本课件共有45页l在作物方面,应用诱变育种我国已在作物方面,应用诱变育种我国已培育出培育出100多种水稻、小麦、玉米、多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线处大豆等优良品种。例如用射线处理籼稻干种子,选出提早成熟理籼稻干种子,选出提早成熟15天的新品种,
13、丰产等性状仍旧保天的新品种,丰产等性状仍旧保持下来,而且米粒中的蛋白质的持下来,而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。又如用射线和其含量提高很多。又如用射线和其他诱变剂处理大豆,培育出一种他诱变剂处理大豆,培育出一种新品种。这品种含有改变了的酶新品种。这品种含有改变了的酶系,在同样的施肥和管理条件下系,在同样的施肥和管理条件下可提高产量可提高产量50%。第十八页,本课件共有45页利用太空中的高真空、微重力、强辐射等利用太空中的高真空、微重力、强辐射等的作用,来诱导基因突变而培养新品种的的作用,来诱导基因突变而培养新品种的诱变育种方法。诱变育种方法。第十九页,本课件共有45页“神舟神舟”五号搭载育成
14、的巨人南瓜五号搭载育成的巨人南瓜甘肃种植的太空育种的蔬菜甘肃种植的太空育种的蔬菜第二十页,本课件共有45页太空水稻搭载前后株系对比太空水稻搭载前后株系对比太空育种辣椒太空育种辣椒 第二十一页,本课件共有45页 例例2: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,蛋白质含量增加蛋白质含量增加8%-20%,生长期平均缩短,生长期平均缩短10天。请回答:天。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_,产生变异的原因是,产生变异的
15、原因是_。基因突变基因突变 各种宇宙射线和失重及高真空的作用,使基因各种宇宙射线和失重及高真空的作用,使基因的分子结构发生改变。的分子结构发生改变。(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 第二十二页,本课件共有45页三、多倍体育种三、多倍体育种 在育种过程中,人们用秋水仙素处理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行正常的有丝分裂,发育为多倍体植株,得到多倍体品种。优点优点:器官大,营养物质含量高。缺点缺点:发育延迟,结实率低。第二十三页,本课件共有4
16、5页多倍体育种多倍体育种l秋水仙素处理萌发的幼苗时,可以诱导多倍体的产生,秋水仙素的作用是 。l三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉,因为成熟花粉具有的色氨酸酶系(促使合成生长素),通过授粉为其子房的发育提供 。l三倍体植株不能进行减数分裂的原因是由于卵原细胞3个染色体组(3N=33),减数分裂时同源染色体联会 ,从而不能正常产生卵细胞。由此可以获得 的是 倍体果实,但是没有种子的无籽西瓜。l上述过程需要的时间周期为2年。第一年可以由专门的种子培育公司完成3N和2N的种子;农户直接购买配比好的3N和2N的种子,按照正常的栽培方法培育,当年就可以获得 。抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成 生长素生长
17、素 紊乱紊乱 三三 无无籽西瓜籽西瓜 第二十四页,本课件共有45页四、单倍体育种四、单倍体育种 采用花药离体培养的方法获得单倍体植株,再人工诱导染色体加倍,获取自交不发生性状分离的稳定遗传的纯系品种。优点优点:缩短育种年限。缺点缺点:但方法复杂,成活率较低。第二十五页,本课件共有45页单倍体育种单倍体育种组织组织培养培养染色体加倍染色体加倍花药离花药离体培养体培养单倍体单倍体植株植株正常植株正常植株(纯合体)(纯合体)种子种子新植株新植株(新品种)(新品种)秋水仙素处理秋水仙素处理自交自交发育发育YyRrYRYryRyrYYRRYYrryyRRyyrrYYRRYYrryyRRyyrrYRYry
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