6.1雜交育種與誘變育種上課課件

1、第第6章章 從雜交育種到基因工程從雜交育種到基因工程第第1節(jié)節(jié) 雜交育種與誘變育種雜交育種與誘變育種想一想：植物雜交育種的方法想一想：植物雜交育種的方法銹病銹病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ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交F3選優(yōu)選優(yōu)試一試：動(dòng)物的雜交育種方法試一試：動(dòng)物的雜交育種方法長(zhǎng)毛折耳貓長(zhǎng)毛折耳貓短毛折耳貓短毛折耳貓長(zhǎng)毛立耳貓長(zhǎng)毛立耳貓長(zhǎng)毛立耳長(zhǎng)毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee長(zhǎng)毛立耳長(zhǎng)毛立耳 BbEe長(zhǎng)毛立耳長(zhǎng)毛立耳BbEe長(zhǎng)立長(zhǎng)立 長(zhǎng)

2、折長(zhǎng)折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長(zhǎng)折長(zhǎng)折 短折短折長(zhǎng)折長(zhǎng)折 長(zhǎng)折長(zhǎng)折 短折短折雜交雜交F1間交間交配配選優(yōu)選優(yōu)測(cè)交測(cè)交F3長(zhǎng)折長(zhǎng)折 短折短折2 2、比植物雜交育種所需年限短。、比植物雜交育種所需年限短。長(zhǎng)毛折耳貓長(zhǎng)毛折耳貓1、什么叫雜交育種？、什么叫雜交育種？ 將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。方法。2、雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理是什么？、雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理是什么？基因重組基因重組3、常用的方法是什么？、常用的方法是什么？雜交

3、雜交 自交自交 選種選種 自交自交 4、雜交育種有什么、雜交育種有什么優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)？將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上。將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上。5、你能舉出我國(guó)在雜交育種方面的成就、你能舉出我國(guó)在雜交育種方面的成就?中國(guó)黃牛中國(guó)黃牛中國(guó)荷斯坦牛中國(guó)荷斯坦牛荷斯坦牛荷斯坦牛 雜交育種只能利用已有的基因重組，雜交育種只能利用已有的基因重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩慢，代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩慢，過程繁瑣。過程繁瑣。 雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時(shí)間長(zhǎng)，那么，有沒有

4、需要時(shí)間相所需時(shí)間長(zhǎng)，那么，有沒有需要時(shí)間相對(duì)要短的育種方法呢？對(duì)要短的育種方法呢？ 資料：資料：航天技術(shù)的發(fā)展，使人類利用太空資源的愿望航天技術(shù)的發(fā)展，使人類利用太空資源的愿望變成了現(xiàn)實(shí)。自變成了現(xiàn)實(shí)。自19871987年以來，中國(guó)利用自己研制的返回年以來，中國(guó)利用自己研制的返回式衛(wèi)星和神舟號(hào)飛船進(jìn)行了式衛(wèi)星和神舟號(hào)飛船進(jìn)行了1111次航天育種搭載試驗(yàn)，試次航天育種搭載試驗(yàn)，試驗(yàn)品種達(dá)驗(yàn)品種達(dá)12001200多種。多種。航天誘變育種是利用太空的物理環(huán)境作為誘變因子，航天誘變育種是利用太空的物理環(huán)境作為誘變因子，太空環(huán)境條件很復(fù)雜，與地球表面主要差異是微重力太空環(huán)境條件很復(fù)雜，與地球表面主要差

5、異是微重力（10103 3克克10106 6克）、宇宙射線、重粒子、變化磁場(chǎng)和克）、宇宙射線、重粒子、變化磁場(chǎng)和高真空等，這些物理?xiàng)l件的綜合作用使生物產(chǎn)生基因突高真空等，這些物理?xiàng)l件的綜合作用使生物產(chǎn)生基因突變。變。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，航天育種變異率達(dá)據(jù)統(tǒng)計(jì)，航天育種變異率達(dá)4 4以上，株高變異為以上，株高變異為4040cmcm30cm30cm，果重變異達(dá)果重變異達(dá)7070100100（蔬（蔬菜），生育期變異為菜），生育期變異為3 3天天1010天。天。白蓮白蓮:1994年江西廣昌白蓮研究所搭載白蓮年江西廣昌白蓮研究所搭載白蓮 種子種子 442粒，培育出太空蓮粒，培育出太空蓮3號(hào)等新品號(hào)等新品 種，畝產(chǎn)

6、種，畝產(chǎn) 達(dá)達(dá)120千克，比原品種提高千克，比原品種提高88，平均粒重，平均粒重 22克，最大為克，最大為33克（原品種平均粒重克（原品種平均粒重 為為1.1克），超過出口蓮子標(biāo)準(zhǔn)。克），超過出口蓮子標(biāo)準(zhǔn)。1 1 、太空蓮太空蓮3 3號(hào)中有沒有產(chǎn)生新基因？號(hào)中有沒有產(chǎn)生新基因？ 2 2、誘發(fā)基因突變的條件有哪些？、誘發(fā)基因突變的條件有哪些？ 3 3、誘變育種有哪些優(yōu)點(diǎn)？、誘變育種有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 4 4、有哪些因素可以誘導(dǎo)生物產(chǎn)生基因、有哪些因素可以誘導(dǎo)生物產(chǎn)生基因突變？突變？ 答案：答案： 1 1、有新基因產(chǎn)生。、有新基因產(chǎn)生。 2 2、微重力、宇宙射線、重粒子、微重力、宇宙射線、重粒子、變化磁

7、場(chǎng)和高真空。變化磁場(chǎng)和高真空。3 3、可以提高突變率，或大幅度地、可以提高突變率，或大幅度地改良某些品種。改良某些品種。 4 4、物理因素、化學(xué)因素和生物因、物理因素、化學(xué)因素和生物因素。素。1、請(qǐng)你給誘變育種下一個(gè)合理的定義。、請(qǐng)你給誘變育種下一個(gè)合理的定義。 利用物理因素（如利用物理因素（如射線、射線、射線、紫外線、射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。2、依據(jù)什么原理、依據(jù)什么原理?基因突變基因突變3、常用的方法有哪些？、常用的方法有哪些？中國(guó)首批太空實(shí)驗(yàn)育種動(dòng)

8、物誕生成功率低成功率低, ,有利個(gè)體往往不多有利個(gè)體往往不多需大量處理材料需大量處理材料誘變意義誘變意義: : 是創(chuàng)造動(dòng)、植物新品種和微是創(chuàng)造動(dòng)、植物新品種和微生物新類型的重要方法生物新類型的重要方法優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：提高突變率，縮短育種周期提高突變率，縮短育種周期大幅度改良某些性狀大幅度改良某些性狀缺點(diǎn)缺點(diǎn): :物理因素：物理因素：X X射線、射線、射線、紫外線、激光等射線、紫外線、激光等 化學(xué)因素：化學(xué)因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等 ：人工誘變?cè)谟N上的應(yīng)用 這種太空南瓜這種太空南瓜王最大能長(zhǎng)到王最大能長(zhǎng)到200200多公斤，在生長(zhǎng)繁多公斤，在生長(zhǎng)繁殖期高峰時(shí)，南瓜殖期高峰時(shí)，南

9、瓜每天能增大每天能增大5 5公斤。公斤。（4 4）實(shí)例：）實(shí)例：用輻射方法培育用輻射方法培育“黑農(nóng)五號(hào)黑農(nóng)五號(hào)”大豆品種大豆品種用用X X射線、紫外線照射等方法培育高產(chǎn)青霉菌株射線、紫外線照射等方法培育高產(chǎn)青霉菌株太空椒太空椒 優(yōu)點(diǎn)：能夠提高突變率，在較短的時(shí)優(yōu)點(diǎn)：能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。 局限性：誘發(fā)突變的方向難以掌握，局限性：誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)理想性狀。突變體難以集中多個(gè)理想性狀。 要想克服這些局限性，可以擴(kuò)大誘變要想克服這些局限性，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會(huì)。后代的群體，增加選擇的機(jī)會(huì)。1212

10、、四種育種方式的比較、四種育種方式的比較雜交育種雜交育種人工誘變?nèi)斯ふT變育種育種單倍體育單倍體育種種多倍體育多倍體育種種原理原理常用常用方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異1.雜交自交雜交自交選優(yōu)自交選優(yōu)自交染色體變異染色體變異2.雜交雜交雜交雜交輻射誘變輻射誘變激光誘變激光誘變化學(xué)藥劑誘變化學(xué)藥劑誘變花藥的離體花藥的離體培養(yǎng)后再加培養(yǎng)后再加倍倍秋水仙素處秋水仙素處理萌發(fā)的種理萌發(fā)的種子或幼苗子或幼苗提高變異頻提高變異頻率，出現(xiàn)新率，出現(xiàn)新性狀，加快性狀，加快育種進(jìn)程育種進(jìn)程使位于不同個(gè)使位于不同個(gè)體的優(yōu)良品種體的優(yōu)良品種性狀集中于性狀集中于一個(gè)個(gè)體上一

11、個(gè)個(gè)體上明顯縮短育明顯縮短育種年限種年限器官巨大型，器官巨大型，提高了產(chǎn)量提高了產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分和營(yíng)養(yǎng)成分時(shí)間長(zhǎng)，須及時(shí)間長(zhǎng)，須及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀性狀有利變異少，有利變異少，須大量處理須大量處理實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料技術(shù)復(fù)雜技術(shù)復(fù)雜技術(shù)復(fù)雜，技術(shù)復(fù)雜，須與雜交育須與雜交育種配合種配合 當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。他們是一些：生航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。他們是一些：生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了空周游了115115小時(shí)小

12、時(shí)3232分鐘，返回地球后，搭載單位的科分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。 回答：回答：（1 1）作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)新）作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)新的變異特征。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中的變異特征。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中的的 輻射后，其輻射后，其 發(fā)生改變。請(qǐng)預(yù)測(cè)可能產(chǎn)發(fā)生改變。請(qǐng)預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的新的變異對(duì)人類是否有益生的新的變異對(duì)人類是否有益? ? ，你判斷的理由，你判斷的理由是是_。（2 2）試舉出這種育種方法的優(yōu)點(diǎn)：）試舉出這種育種方法的優(yōu)點(diǎn)： 。 宇宙射線等宇宙射線等

13、基因基因 不一定不一定 基因突變是不定向的基因突變是不定向的 變異頻率高，大幅度改良某些性狀變異頻率高，大幅度改良某些性狀 這些題你會(huì)做嗎？這些題你會(huì)做嗎？1 1、雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是：、雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是： A.A.基因突變；基因突變； B.B.基因自由組合；基因自由組合； C.C.染色體交叉互換：染色體交叉互換： D.D.染色體變異。染色體變異。 答答 B 2. .在下列幾種育種方法中，可以改變?cè)谢蚍肿咏Y(jié)在下列幾種育種方法中，可以改變?cè)谢蚍肿咏Y(jié)構(gòu)的育種方法是：構(gòu)的育種方法是： A A、雜交育種雜交育種 B B、誘變育種誘變育種 C C、單倍體育種單倍體育種

14、 D D、多倍體育種多倍體育種 答案：答案： 3. 3.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種專家采用誘變育種的方法改良某些農(nóng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種專家采用誘變育種的方法改良某些農(nóng)作物的原有性狀，其原因是：作物的原有性狀，其原因是： A A、提高了后代的出苗率提高了后代的出苗率 B B、產(chǎn)生的突變?nèi)渴怯欣漠a(chǎn)生的突變?nèi)渴怯欣?C C、提高了后代的穩(wěn)定性提高了后代的穩(wěn)定性 D D、能提高突變率以供育種選擇能提高突變率以供育種選擇 答案：答案： B BD D4.60Co是典型的是典型的放射源，可用于作物放射源，可用于作物誘變育種。我國(guó)運(yùn)用這種方法培育出了誘變育種。我國(guó)運(yùn)用這種方法培育出了許多農(nóng)作物新品種，如棉花高產(chǎn)品種許多農(nóng)作

15、物新品種，如棉花高產(chǎn)品種“魯棉魯棉1 1號(hào)號(hào)”，在我國(guó)自己培養(yǎng)的棉花品，在我國(guó)自己培養(yǎng)的棉花品種中栽培面積最大。種中栽培面積最大。 射線處理后主要射線處理后主要引起引起，從而產(chǎn)生可遺傳的變，從而產(chǎn)生可遺傳的變異。除異。除射線外，用于誘變育種的其他射線外，用于誘變育種的其他物理誘變因素還有物理誘變因素還有、和和。 答案：基因突變；答案：基因突變；x射線；紫外線；激光射線；紫外線；激光 為提高農(nóng)作物的單產(chǎn)量，獲得早熟、抗倒伏、為提高農(nóng)作物的單產(chǎn)量，獲得早熟、抗倒伏、抗病等性狀，科學(xué)工作者往往要采取多種育種方抗病等性狀，科學(xué)工作者往往要采取多種育種方法來培育符合農(nóng)民要求的新品種，請(qǐng)根據(jù)下面提法來培育

16、符合農(nóng)民要求的新品種，請(qǐng)根據(jù)下面提供的材料，每小組設(shè)計(jì)一套育種方案：供的材料，每小組設(shè)計(jì)一套育種方案：已有的材料：已有的材料：A A小麥的高稈（顯性）抗銹?。@性）純種，小麥的高稈（顯性）抗銹?。@性）純種，B B小麥的矮稈不抗銹病純種，小麥的矮稈不抗銹病純種，C C水稻的遲熟種子水稻的遲熟種子 非生物材料：根據(jù)需要自選非生物材料：根據(jù)需要自選（1 1）育種名稱：）育種名稱： （2 2）所選擇的生物材料：）所選擇的生物材料： （3 3）希望得到的結(jié)果：）希望得到的結(jié)果： （4 4）預(yù)計(jì)產(chǎn)生這種結(jié)果的（所需類型）的幾率）預(yù)計(jì)產(chǎn)生這種結(jié)果的（所需類型）的幾率（5 5）寫出育種的簡(jiǎn)要過程（可用圖解）

17、寫出育種的簡(jiǎn)要過程（可用圖解） （6 6）簡(jiǎn)答選擇能穩(wěn)定遺傳的新品種的方法。）簡(jiǎn)答選擇能穩(wěn)定遺傳的新品種的方法。 試試看，你行嗎？試試看，你行嗎？生物材料：生物材料：A A小麥的高稈（顯性）抗銹病（顯性）純種，小麥的高稈（顯性）抗銹病（顯性）純種，B B小小 麥的矮稈不抗銹病純種，麥的矮稈不抗銹病純種，C C水稻的遲熟種子水稻的遲熟種子 非非生物材料：根據(jù)需要自選生物材料：根據(jù)需要自選方案方案1 1：（1 1）育種名稱：）育種名稱：雜交雜交育種育種（2 2）所選擇的生物材料：）所選擇的生物材料：A A、B B。（3 3）希望得到的結(jié)果：）希望得到的結(jié)果：矮稈抗銹病矮稈抗銹病。（4 4）預(yù)計(jì)）預(yù)

18、計(jì)F F2 2產(chǎn)生這種結(jié)果的（所需類型）的幾率：產(chǎn)生這種結(jié)果的（所需類型）的幾率：3/163/16。（5 5）寫出育種的簡(jiǎn)要過程（可用圖解）寫出育種的簡(jiǎn)要過程（可用圖解）高抗高抗矮病矮病 F1 F1 高抗高抗 自交自交 F F2 2（高抗、矮抗、高病、矮?。└呖?、矮抗、高病、矮?。?。（6 6）簡(jiǎn)答選擇能穩(wěn)定遺傳的新品種的方法。）簡(jiǎn)答選擇能穩(wěn)定遺傳的新品種的方法。 將將F F2 2矮稈抗銹病品種連續(xù)自交，分離淘汰提純到基本不分離矮稈抗銹病品種連續(xù)自交，分離淘汰提純到基本不分離為止。為止。方案方案2 2：（1 1）育種名稱：）育種名稱：?jiǎn)伪扼w單倍體育種育種（2 2）所選擇的生物材料：）所選擇的生物材料：A A、B B。（3 3）希望得到的結(jié)果：）希望得到的結(jié)果：矮稈抗銹病矮稈抗銹病。（4 4）預(yù)計(jì)產(chǎn)生這種結(jié)果的（所需類型）的幾率：）預(yù)計(jì)產(chǎn)