雜交育種與誘變育種(公開課)ppt課件

1、1古人馴化野生動物家禽、家畜古人馴化野生動物家禽、家畜植植物物馴馴化化自然變異自然變異長期人工選擇長期人工選擇原理缺陷缺陷2 可選擇的范圍有限1 育種周期太長選擇育種：利用生物的自然變異，選擇育種：利用生物的自然變異，經(jīng)過長期選擇，汰劣留良，培育經(jīng)過長期選擇，汰劣留良，培育出優(yōu)良種類。出優(yōu)良種類。2玉米玉米 種類種類A A子粒多，但不抗黑粉病，子粒多，但不抗黑粉病， 種類種類B B子粒少，但抗黑粉病。子粒少，但抗黑粉病。假設(shè)他是育種專家，他用什么方法既把兩個種類的優(yōu)良性狀結(jié)合在一同，又能把雙方的缺陷都去掉？3現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥DDTTDDTT和矮稈不抗銹病的小

2、麥和矮稈不抗銹病的小麥ddttddtt。假設(shè)他是育種。假設(shè)他是育種任務(wù)者，他應(yīng)該怎樣操作才干得到矮稈抗病任務(wù)者，他應(yīng)該怎樣操作才干得到矮稈抗病ddTTddTT的優(yōu)良種類？的優(yōu)良種類？4DDTTDDTTddttddttDdTtDdTtddTtddTtddTTddTT矮抗矮抗ddTTddTTddTtddTt矮抗矮抗ddTTddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTTddTTddTtddTt假設(shè)從播種到收獲種子要一年，那么培育出一假設(shè)從播種到收獲種子要一年，那么培育出一個能穩(wěn)定遺傳的純種矮抗小麥至少要個能穩(wěn)定遺傳的純種矮抗小麥至少要5 56 6年年5試一試：動物的雜交育種方法試一試：動物的雜交育種

3、方法假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓BBEEBBEE和短毛折耳貓和短毛折耳貓bbeebbee，他能否培，他能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓BBeeBBee？長毛折耳貓長毛折耳貓短毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓長毛立耳貓6長毛立耳長毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee長毛立耳長毛立耳BbEe長毛立耳長毛立耳BbEe長立長立 長折長折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折長折 短折短折長折長折 長折長折 短折短折雜交雜交F1F1中雌雄交配中雌雄交配選優(yōu)選優(yōu)測交測交F3長折長折 短折短折比植物雜交育種所需年限短比植物雜交育種所需年限短

4、7例如：高產(chǎn)、矮稈水稻的培育例如：高產(chǎn)、矮稈水稻的培育 抗病、矮稈小麥的培育抗病、矮稈小麥的培育雜交雜交 自交自交 選優(yōu)選優(yōu) 自交自交 純合子的優(yōu)良種類純合子的優(yōu)良種類多次多次8雜交水稻之父：袁隆平雜交水稻之父：袁隆平, ,從從19761976年到年到20062006年，年，累計增產(chǎn)糧食累計增產(chǎn)糧食52005200多億公斤，平均每年處理多億公斤，平均每年處理60006000萬人的糧食問題。萬人的糧食問題。9荷斯坦牛荷斯坦牛中國黃牛中國黃牛101.育種所需時間較長普通需育種所需時間較長普通需56年年2.只能利用已有的基因重組，不能發(fā)明新的基因。只能利用已有的基因重組，不能發(fā)明新的基因。使不同個體

5、的優(yōu)良性狀集中于一個個體上使不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上“集優(yōu)；集優(yōu)；11例：我國運用前往式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，前往地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，例：我國運用前往式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，前往地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產(chǎn)達畝產(chǎn)達600kg600kg，最高達，最高達750kg750kg，蛋白質(zhì)含量添加，蛋白質(zhì)含量添加8%-20%8%-20%，生長期平均縮短，生長期平均縮短1010天。請回答：天。請回答：(1)(1)水稻產(chǎn)生這種變異的來源是水稻產(chǎn)生這種變異的來源是_，產(chǎn)生變異的緣由是，產(chǎn)生變異的緣由是_。 基因突變基因突變各種宇宙射線和失重的作用，各種宇宙射線和失重的作用，使基

6、因的分子構(gòu)造發(fā)生改動。使基因的分子構(gòu)造發(fā)生改動。12二、誘變育種二、誘變育種1 1概念：人工利用物理要素如概念：人工利用物理要素如X X射線、射線、射線、紫外線、激光等或化學(xué)要素如亞硝酸、射線、紫外線、激光等或化學(xué)要素如亞硝酸、硫酸二乙酯等來處置生物，使生物發(fā)生基因突變。硫酸二乙酯等來處置生物，使生物發(fā)生基因突變。3 3優(yōu)點：能提高突變率，產(chǎn)生新基因；在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。優(yōu)點：能提高突變率，產(chǎn)生新基因；在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。2 2原理：原理：基因突變基因突變133 3運用：運用：農(nóng)作物新種類的培育，新種類具有抗病力強、產(chǎn)量高、質(zhì)量好等優(yōu)點。農(nóng)作物新種類的培育，新種

7、類具有抗病力強、產(chǎn)量高、質(zhì)量好等優(yōu)點。黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處置大豆，黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處置大豆，培育成培育成“黑農(nóng)五號大豆種類，含油量比原來黑農(nóng)五號大豆種類，含油量比原來的種類提高了的種類提高了2.5%2.5%，大豆產(chǎn)量提高了，大豆產(chǎn)量提高了16%16%。 黑農(nóng)五號大豆黑農(nóng)五號大豆14用于微生物育種：例如青霉素高產(chǎn)菌株的選育。用于微生物育種：例如青霉素高產(chǎn)菌株的選育。19431943年從自然界分別出來的青霉菌只能產(chǎn)生年從自然界分別出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素青霉素2020單位單位/mL/mL。后來人們對青霉菌多次進展。后來人們對青霉菌多次進展X X射線、紫外線照射以及綜合處置，培育成了青射

8、線、紫外線照射以及綜合處置，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已到達前青霉素的產(chǎn)量已到達50000500006000060000單位單位/mL/mL。中間為青霉菌，周圍是細菌。中間為青霉菌，周圍是細菌。15 誘變育種除了采用常規(guī)的誘變育種方法外，還采用太空育種。誘變育種除了采用常規(guī)的誘變育種方法外，還采用太空育種。太空育種主要是利用前往式衛(wèi)星和高空太空育種主要是利用前往式衛(wèi)星和高空氣球能到達的高空環(huán)境，經(jīng)過強輻射、氣球能到達的高空環(huán)境，經(jīng)過強輻射、微重力和高真空等條件使植物種子的基微重力和高真空等條件使植物種子的基因發(fā)生基因突變的作物育種新技術(shù)。因發(fā)生基因突變的作物育種新

9、技術(shù)。我國已培育勝利許多太空作物：我國已培育勝利許多太空作物：16甘肅種植的太空育種的蔬菜1718太空水稻搭載前后株系對比太空育種辣椒 19太空黃瓜太空黃瓜204 4局限性：局限性：5 5抑制方法：抑制方法：緣由：基因突變是隨緣由：基因突變是隨機不定向的。機不定向的。 誘變育種的方向難以掌握，誘變體難以集中多個理想性狀。誘變育種的方向難以掌握，誘變體難以集中多個理想性狀。要想抑制這些局限性，可以擴展誘變后代的群體，添加選擇的時機。要想抑制這些局限性，可以擴展誘變后代的群體，添加選擇的時機。21萌生的種子、幼苗萌生的種子、幼苗秋水仙素處置秋水仙素處置染色體加倍、不分別染色體加倍、不分別多倍體多倍

10、體1 1方法：方法：用秋水仙素處置萌生的種子或幼苗用秋水仙素處置萌生的種子或幼苗2 2原理：原理：染色體變異染色體變異三、人工誘導(dǎo)多倍體育種三、人工誘導(dǎo)多倍體育種:22方法：花藥離體培育方法：花藥離體培育DDTTDDTTDdTtDdTt花藥離體培育花藥離體培育DT Dt dT dtDT Dt dT dt單倍體幼苗單倍體幼苗秋水仙素處置秋水仙素處置DDTT,DDtt,ddTT,ddtt DDTT,DDtt,ddTT,ddtt 二倍體植株二倍體植株ddttddttDT Dt dT dtDT Dt dT dt雜交雜交減數(shù)分裂減數(shù)分裂優(yōu)點：優(yōu)點：明顯縮短育種年限；自交后明顯縮短育種年限；自交后代不會發(fā)

11、生性狀分別。代不會發(fā)生性狀分別。23 雜交育種雜交育種 誘變育種誘變育種 單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種原原理理常常用用方方法法優(yōu)優(yōu)點點缺缺點點基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w變異成倍減染色體變異成倍減少少染色體變異成倍添染色體變異成倍添加加雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交至純種自交至純種用物理或化學(xué)方法處用物理或化學(xué)方法處置生物置生物花藥離體培育花藥離體培育單倍單倍體體秋水仙素處置秋水仙素處置純種純種用秋水仙素處置用秋水仙素處置萌生的種子或幼萌生的種子或幼苗苗使位于不同個體的使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一優(yōu)良性狀集中于一個個體上個個體上提高變異頻率，加速育提高變異頻率，加速育種

12、進程種進程有利變異少，需大量處有利變異少，需大量處置供試資料置供試資料明顯縮短育種年限，育明顯縮短育種年限，育種時間較短。種時間較短。技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合配合各種器官大、營養(yǎng)成分各種器官大、營養(yǎng)成分高、抗性強高、抗性強與雜交育種配合；與雜交育種配合；獲得的新種類發(fā)育獲得的新種類發(fā)育延遲延遲育種時間最長育種時間最長總結(jié)總結(jié)24練習(xí)練習(xí) :請寫出下面各項培育方法：請寫出下面各項培育方法：1經(jīng)過花藥離體培育再用秋水仙素加倍得到煙草新種類的方法是經(jīng)過花藥離體培育再用秋水仙素加倍得到煙草新種類的方法是_。2用用60Co 輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是

13、輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是 。3用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是 。4將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后前往地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后前往地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新種類，這種育種原理本質(zhì)上屬于高的青椒新種類，這種育種原理本質(zhì)上屬于 。5用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥種類，培育出抗倒伏、抗銹病的種類，所用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥種類，培育出抗倒伏、抗銹病的種類，所用方法是用方法是 。6用秋水仙素或硫酸二乙酯處置蕃

14、茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方用秋水仙素或硫酸二乙酯處置蕃茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是法是 。單倍體育單倍體育 誘變育種誘變育種 多倍體育種多倍體育種 誘變育種誘變育種 雜交育種雜交育種 誘變育種誘變育種251.60Co是典型的是典型的放射源，可用于作物誘變育種。我國運用這種方法培育出了許多農(nóng)作物放射源，可用于作物誘變育種。我國運用這種方法培育出了許多農(nóng)作物新種類，如棉花高產(chǎn)種類新種類，如棉花高產(chǎn)種類“魯棉魯棉1號，在我國本人培育的棉花種類中栽培面積最大。號，在我國本人培育的棉花種類中栽培面積最大。 射射線處置后主要引起線處置后主要引起，從

15、而產(chǎn)生可遺傳的變異。除，從而產(chǎn)生可遺傳的變異。除射線外，用于誘變育種的其射線外，用于誘變育種的其他物理誘變要素還有他物理誘變要素還有、和和。 基因突變基因突變x射線射線紫外線紫外線激光激光262 2 、 以下表示某種農(nóng)作物和兩種種類分別培育出三以下表示某種農(nóng)作物和兩種種類分別培育出三 種種類種種類, ,根據(jù)上述過程根據(jù)上述過程, ,回答以下問題回答以下問題: : AABBaabb AaBb Ab AAaaBBbb AAbb 用和培育所采用的方法用和培育所采用的方法稱為稱為_,方法方法稱為稱為 _,由由和和 培育所根據(jù)的原理是培育所根據(jù)的原理是_. 用培育出的常用方法用培育出的常用方法是是_,由

16、培育成由培育成的過程中用化學(xué)藥劑的過程中用化學(xué)藥劑_處置的幼苗處置的幼苗,方法方法和和合合 稱為稱為_育種育種.其優(yōu)點是其優(yōu)點是_. 由培育出的常用方法是由培育出的常用方法是_,構(gòu)成的構(gòu)成的 叫叫_。根據(jù)的原理是。根據(jù)的原理是_。雜交雜交自交自交基因重組基因重組花藥離體培育花藥離體培育秋水仙素秋水仙素單倍體單倍體明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限用秋水仙素處置用秋水仙素處置多倍體多倍體染色體變異染色體變異 27 3 3、雜交育種所根據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是、雜交育種所根據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是 A. A.基因突變基因突變 B. B.基因自在組合基因自在組合 C. C.染色體交叉互換染色體交叉互換 D.

17、D.染色體變異染色體變異 B B4. 運用不同生物學(xué)原理，可培育出各種符合人類需求的生物種類。以下表達錯誤的選項是運用不同生物學(xué)原理，可培育出各種符合人類需求的生物種類。以下表達錯誤的選項是 A培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用基因突變的原理培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用基因突變的原理B培育無子西瓜是利用基因重組的原理培育無子西瓜是利用基因重組的原理C培育八倍體小黑麥利用的是染色體變異的理培育八倍體小黑麥利用的是染色體變異的理D培育無子番茄利用的是生長素促進果實發(fā)育的原理培育無子番茄利用的是生長素促進果實發(fā)育的原理B B28 5.在以下幾種育種方法中，可以改動原有基因分子構(gòu)造 的育種方法是： A、雜交育種 B、誘變育種 C、單倍體育種 D、多倍體育種6.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，其緣由是： A、提高了后代的出苗率 B、產(chǎn)生的突變?nèi)渴怯欣?C