61杂交育种和诱变育种.ppt

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1、设想你是一位玉米育种专家，设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况遇到这样的情况:品种品种A A籽粒籽粒多，但不抗黑粉病；品种多，但不抗黑粉病；品种B B籽籽粒少，但抗黑粉病。粒少，但抗黑粉病。讨论：讨论：你用什么方法把两个品种的你用什么方法把两个品种的优良性状结合在一起，又能优良性状结合在一起，又能去掉缺点？去掉缺点？黑粉病黑粉病创设情景创设情景一、杂交育种一、杂交育种 是将两个或多个品种的优良性是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选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。择和培育，获得新品种的方法。例例例例1 1 1 1：小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（小

2、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为显性，现有纯合的高秆抗锈病的为显性，现有纯合的高秆抗锈病的为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（小麦（小麦（小麦（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），怎样才能），怎样才能），怎样才能），怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（得到矮秆抗病的优良品

3、种（得到矮秆抗病的优良品种（得到矮秆抗病的优良品种（ddTTddTTddTTddTT）？）？）？）？想一想：植物杂交育种的方法想一想：植物杂交育种的方法 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ddTtddTt矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优像这样显性性状是优良性像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种必须连状，采用杂交育种必须连续自交续自交45代后种子才相代后种子才相对较纯，育种年限至少对较纯，育种年限至少5年。年。练习练习2：试一试动

4、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），），），），你能否培育出你能否培育出你能否培育出你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（能稳定遗传的长毛折耳猫（能稳定遗传的长毛折耳猫（能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBeeBBeeBBee）？）？）？）？写出育种方案（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长毛立耳

5、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1 1、动物杂交育种中纯合子的获得不、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为能通过逐代自交，而应改为测交测交。2 2、比植物杂交育种所需年限、比植物杂交育种所需年限短短。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：方法简捷方法简捷,使位于不同个体上的多个优良性状使位

6、于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即集中于一个个体上，即“集优集优”,能产生新的能产生新的基因型基因型。缺点：缺点：育种所需时间较长育种所需时间较长，只能进行本物种或亲缘关系较近只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交的物种杂交,杂交后代易出现性状分离，杂交后代易出现性状分离，不能克服远缘不能克服远缘杂交不亲合的障碍。杂交不亲合的障碍。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矮秆抗病小麦 杂交杂交自交自交选优选优 自交自交提提示示：不不是是。两两者者都都是是将将两两个个品品种种中中的的优优良良性性状状集集中中到到一一个

7、个亲亲本本上上，但但杂杂交交育育种种培培育育成成能能稳稳定定遗遗传传的的纯纯合合子子，杂杂种种优优势势主主要要是是利利用用杂杂种种F1的的优优良良性性状状，并并不不要要求求遗遗传传学学上上的的稳稳定。定。杂交育种与杂种优势是一回事吗？杂交育种与杂种优势是一回事吗？二、诱变育种二、诱变育种 利用物理因素（如利用物理因素（如X X射线，紫射线，紫外线，激光等）或化学因素（如外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。生基因突变。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：

8、生物方法有：紫外线、紫外线、X 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基因突变的应用基因突变的应用:农作物新品种的培育农作物新品种的培育 用于微生物育种用于微生物育种例如例如青霉素的选育青霉素的选育。19431943年从自然界分离年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素出来的青霉菌只能产生青霉素2020单位单位/mL/mL。后来人们对青霉菌多次进行后来人们对青霉菌多次进行X X射线、紫外射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到产菌株，目前青霉素的产量已达到50000500006000

9、060000单位单位/mL/mL。与杂交育种相比，诱变育种有与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。点，谈谈诱变育种的局限性。诱变育种的突出诱变育种的突出优点优点:(1)(1)提高变异的频率，加速育种进程。提高变异的频率，加速育种进程。(2)(2)大幅度地改良某些性状。大幅度地改良某些性状。诱变育种的诱变育种的缺点缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合，有利性状比较少，需要大量处状组合，有利性状比较少，需要大量处理实验材料。理实验材料。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

10、学：高真空高真空(108pa)微重力微重力(104g)强辐射强辐射(尤其是危害尤其是危害性极大的性极大的HZE）诱变育种太空育种二、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：物理方法物理方法(紫外线、紫外线、射线、失重等射线、失重等)或化学方或化学方法法(亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择处理植株，再选择符合要求的变异类型符合要求的变异类型 优点：优点：产生新基因产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，和新的性状，能提高变异的频率，加速育种进程。加速育种进程。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，工作量

11、大量大 。应用应用:太空辣椒的培育太空辣椒的培育 、青霉菌青霉菌的选育等的选育等微生物的育种方面微生物的育种方面类型类型杂交育种杂交育种人工诱变育种人工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理原理常用常用方法方法优点优点缺缺 点点实例实例将具有不同将具有不同优良性状的优良性状的两亲本杂交两亲本杂交用物理或化学用物理或化学的方法处理生物的方法处理生物花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频提高变异频率加速育种率加速育种进程进程明

12、显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高营养含量高育种时间长育种时间长有利变异少有利变异少需大量处理需大量处理供试材料供试材料技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合只适用于只适用于植物植物基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异基因重组基因重组培育矮抗小麦培育矮抗小麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小麦培育矮抗小麦几种主要育种方法的比较几种主要育种方法的比较例例有有一一种种塑塑料料在在乳乳酸酸菌菌的的作作用用下下能能迅迅速速分分解解为为无无毒毒物物质质，可可以以降降解解，不不至至于于对对环环境

13、境造造成成严严重重的的“白白色色污污染染”。培培育育专专门门“吃吃”这这种塑料的种塑料的细细菌能手的方法是菌能手的方法是()A杂杂交育种交育种 B诱变诱变育种育种C单单倍体育种倍体育种 D多倍体育种多倍体育种解解析析：细细菌菌的的生生殖殖方方式式是是无无性性生生殖殖，其其他他三三个个选选项项都都是是不不行行的的。诱诱变变育育种种是是在在特特殊殊条条件件下下，对对生生物物进进行行处处理理，使使之之发发生生基因突基因突变变。B2改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是()A诱变育种 B单倍体育种C基因工程育种 D杂交育种答案B3下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是()A诱变育种B细胞融合C花粉离体培养 D转基因答案C解析本题考查育种方法的实际应用。花药离体培养获得的是单倍体，一般高度不育。