第六章第一节杂交育种与诱变育种.ppt

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1、第第6 6章章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程第一节第一节杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种本节聚焦本节聚焦1 1、杂交育种的原理是什么？、杂交育种的原理是什么？、杂交育种的原理是什么？、杂交育种的原理是什么？2 2、什么是诱变育种？、什么是诱变育种？、什么是诱变育种？、什么是诱变育种？3 3、杂交育种和诱变育种各有哪些优点和不足？、杂交育种和诱变育种各有哪些优点和不足？、杂交育种和诱变育种各有哪些优点和不足？、杂交育种和诱变育种各有哪些优点和不足？问题探讨问题探讨 已知小麦的高秆已知小麦的高秆(D)对矮秆对矮秆(d)为显性，抗锈病为显性，抗锈病(T)对易对易感锈病感锈病(t)为显

2、性，两对性状独立遗传。现在有高秆抗锈病为显性，两对性状独立遗传。现在有高秆抗锈病(DDTT)、高秆易感锈病、高秆易感锈病(DDtt)、矮秆易感锈病、矮秆易感锈病(ddtt)的三个的三个纯系品种，要求设计一个通过基因重组培育双优新品种纯系品种，要求设计一个通过基因重组培育双优新品种(ddTT)的步骤。的步骤。杂交育种杂交育种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F F1 1 高抗高抗 F2DDTTddttDdTtddTt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

3、交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优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杂交育种杂交育种 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，再经过选择和培育，获得新品种的方法。优点优点：能集中位于不同品种中的优良性状。：能集中位于不同品种中的优良性状。缺点缺点：只能利用已有的基因组只能利用已有的基因组,不能产生新的基因不能产生新的基因.杂交杂交进程缓慢进程缓慢，过程繁琐。，过程繁琐。诱变育种诱变育种 利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。诱变育种诱变育种o医药工业应用的青霉素就是利用普通青霉菌，经过X射线的

4、照射，产生的有利突变型。o在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。诱变育种诱变育种o诱变育种的诱变育种的突出优点突出优点是：是：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。大幅度地改良某些性状。大幅度地改良某些性状。o缺点缺点：难以控制突变方向，无法将多个：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合。优良性状组合。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学：高真空高真空(10(108pa)8pa)微重力微重力(10(104g)4g)强辐射强辐射(尤其是危害性尤其是危害性极大的极大的HZEHZE）我国首次载人航天飞船我国首次载人

5、航天飞船“神州五号神州五号”带入太空育种的南带入太空育种的南瓜。这种南瓜品质好，一般重瓜。这种南瓜品质好，一般重量在量在300到到400斤，是名副其实斤，是名副其实的的“巨人巨人”南瓜。南瓜。诱变育种诱变育种太空育种太空育种多倍体育种多倍体育种 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。：器官大，营养物质含量高。缺点缺点：发育延迟，结实率低。：发育延迟，结实率低。多倍体育种多倍体育种l秋水仙素处理萌发的幼苗时，可以诱导多秋水仙素处理萌发的幼苗时，可以诱导多

6、倍体的产生，秋水仙素的作用是倍体的产生，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，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供生长素），通过授粉为其子房的发育供 .l三倍体植株不能进行减数分裂的原因是由三倍体植株不能进行减数分裂的原因是由于卵原细胞于卵原细胞3 3个染色体组（个染色体组（3N=333N=33），减数分），减数分裂时同源染色体联会裂时同源染色体联会 ，从而不能正常产，从而不能正常产生卵细胞。由此可以获得的是生卵细胞。由此可以获得的是 倍体果实，倍体果实，但是没有种

7、子的无籽西瓜。但是没有种子的无籽西瓜。l上述过程需要的时间周期为上述过程需要的时间周期为2 2年。第一年可年。第一年可以由专门的种子培育公司完成以由专门的种子培育公司完成3N3N和和2N2N的种子；的种子；农户直接购买配比好的农户直接购买配比好的3N3N和和2N2N的种子，按照的种子，按照正常的栽培方法培育，当年就可以获得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 生长素生长素 紊乱紊乱 三 无籽西瓜无籽西瓜 单倍体育种单倍体育种 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。：缩短育

8、种年限。缺点缺点：但方法复杂，成活率较低。：但方法复杂，成活率较低。单倍体育种单倍体育种 在野外发现抗锈病（显性基因在野外发现抗锈病（显性基因D D控制的）小麦植株，控制的）小麦植株，如何快速获取可以稳定遗传的抗锈病的种子呢？如何快速获取可以稳定遗传的抗锈病的种子呢？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种单倍体育种处处理理原原理理优优点点缺缺点点杂交杂交辐射、射线辐射、射线化学药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素花药离花药离体培养体培养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可以集中两可以集中两个亲体的优个亲体的优良性状良性状育种年限缩短育种年限缩短改良某些性状改良某些性状果大果大,茎秆粗茎秆粗,营养物丰富营养物丰富年限短年限短易稳定易稳定时间长时间长有利不多有利不多需大量处理需大量处理发育迟发育迟结实低结实低高度不育高度不育弱小弱小