雜交育種與誘變育種 詳細版課件

1、第一節(jié) 雜交育種與誘變育種第六章 從雜交育種到基因工程小資料近幾年，糯玉米、甜玉米、超甜玉米等特種玉米的出現(xiàn)，讓人們有了更多的選擇。研究證實，特種玉米的營養(yǎng)價值高于普通玉米。中國農(nóng)科院檢測發(fā)現(xiàn)，甜玉米、糯玉米的蛋白質(zhì)含量是普通玉米的2.23倍，植物油含量是普通玉米的2.3倍，“生命元素”硒的含量是9.5倍，維生素是普通玉米的3倍。玉米起源于美洲大陸，15世紀傳入歐洲，16世紀經(jīng)葡萄牙傳入中國，現(xiàn)在遍布全世界。遠在古代，美洲的印第安人就選擇和培育了許多穗大粒飽的玉米。原來他們把玉米奉為神靈，用作祭祀的玉米是在隔離條件下種植的，經(jīng)過精心管理和認真選育，不僅果穗碩大、顆粒飽滿，而且品質(zhì)優(yōu)良，無任何雜

2、粒，這樣就選育出了具有優(yōu)良性狀的玉米品種。 古印第安人培育玉米的方法稱為_。優(yōu)點：_缺點：_選擇育種技術(shù)簡單、容易操作選擇范圍有限，育種周期很長 在生產(chǎn)實踐中，人們挑選品質(zhì)好的個體來傳種。這樣利用生物變異，通過長期選擇，汰劣留良，就能選擇出新品種。例如：產(chǎn)蛋多的家禽。這種育種方式是選擇育種。 設(shè)想你是一位玉米育種專家，遇到這樣的情況:品種A籽粒多，但不抗黑粉?。黄贩NB籽粒少，但抗黑粉病。 你用什么方法把兩個品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，又能缺點去掉？黑粉病雜交育種 九十年代后期，美國學(xué)者布朗拋出“中國威脅論”，撰文說到下世紀30年代，中國人口將達到16億，到時誰來養(yǎng)活中國，誰來拯救由此引發(fā)的全球性

3、糧食短缺和動蕩危機？雜交水稻之父：袁隆平,從1976年到2006年，累計增產(chǎn)糧食5200多億公斤，平均每年解決600萬人的糧食問題。荷斯坦牛中國黃牛 中國荷斯坦牛 荷斯坦牛與我國黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達305天，年產(chǎn)乳量可達6300kg以上。一、雜交育種 運用基因重組的原理，將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。例1：植物雜交育種的方法 現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt）。如果你是育種工作者，你應(yīng)該怎樣操作才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？以下是雜交的育種參考方案： 高抗 矮不抗 高抗DDT

4、TddttDdTtddTt高抗 高不抗 矮抗 矮不抗ddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)連續(xù)自交，直至不出現(xiàn)性狀分離為止。例2：動物的雜交育種方法假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？長毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓長毛立耳 短毛折耳BBEEbbee長毛立耳BbEe長立 長折 短立 短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折 短折長折 長折 短折雜交F1雌雄交配選優(yōu)測交 F3長毛立耳BbEe長折 短折思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的動物品種一般需要幾代？3代以下是雜交的育種參考方案：選優(yōu)1、動物雜交育種中純合子的獲得不能通

5、過逐代自交，而應(yīng)改為_。2、比植物雜交育種所需年限_。注意：測交短原理： 基因重組方法： 優(yōu)點：使不同個體上的優(yōu)良性狀集中于一個個體上。缺點：應(yīng)用：雜交自交選優(yōu) 自交雜交育種小結(jié)雜交水稻、中國荷斯坦牛等。1.只能利用已有的基因重組，不能創(chuàng)造新的基因。2.育種所需時間較長（一般需78年）視野拓展 從1987年開始，我國將蔬菜等農(nóng)作物種子搭載在衛(wèi)星上上天?！按钚巧咸臁钡姆N子主要有青椒、番茄、黃瓜、絲瓜、胡蘿卜、萵苣等蔬菜種子，以及水稻、小麥、高粱等糧食作物和花卉草木等種子，共計50多類。 衛(wèi)星將農(nóng)作物種子帶到200400千米的太空中，利用太空中的空間宇宙射線、微重力、高真空、交變磁場等各種特殊因素

6、對種子和微生物進行處理，使種子產(chǎn)生地面得不到的變異，最終培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種。太空南瓜太空黃瓜與“神六”飛船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎須”我國運用返回式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產(chǎn)達600kg，最高達750kg，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長期平均縮短10天?！疤战贰泵總€可重350克，等含量提高2030太空番茄不但香甜可口，而且含量高，是普通品種的2.5倍，最大果重可達600克太空青茄大過小孩頭 概念： 利用_（如射線、射線、紫外線、激光等）或_（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生_。原理：基因突變方法：輻射誘變、激光誘變、化學(xué)誘變、

7、空間育種優(yōu)點：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。缺點：有利變異少，須大量處理實驗材料 （基因突變具有不定向性）二、誘變育種物理因素化學(xué)因素基因突變應(yīng)用： 1）農(nóng)作物育種黑農(nóng)五號大豆 2）微生物育種高產(chǎn)青霉菌3）太空育種黑龍江省農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成了“黑農(nóng)五號”等大豆品種，產(chǎn)量提高了16，含油量比原來提高25。1945年青霉素發(fā)明以來，世界各地科學(xué)家用紫外線照射的方法處理青霉菌，將青霉素的產(chǎn)量提高了23千倍，價格下降到原來的幾萬分之一。練習(xí) :請寫出下面各項培育方法（1）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是 。（2）用60Co 輻射谷氨酸

8、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 。（4）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，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、抗銹病的兩個小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是 。（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、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 。單倍體育種 誘變育種 多倍體育種 誘變育種 雜交育種 誘變育種雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)點缺點舉例基因重組基因突變?nèi)旧w變異（成倍減少）染色體變異（成倍增

9、加）雜交用射線、激光或化學(xué)藥品處理生物花藥離體培養(yǎng)單倍體秋水仙素處理純種秋水仙素處理使不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上提高變異頻率加速育種進程有利變異少，需大量處理供試材料明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜， 與雜交育種配合，高度不育各種器官大、營養(yǎng)成分高、抗性強與雜交育種配合；發(fā)育延遲育種時間最長雜交水稻、矮桿抗銹病小麥高產(chǎn)青霉菌三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥純種矮桿抗病小麥 1、雜交育種所依據(jù)的原理是什么 A.基因突變 B.基因自由組合 C.染色體交叉互換 D.染色體變異 2、據(jù)你所知道雜交選育新品種之外，雜交的另一個結(jié)果是獲得 A.純種 B.雜種表現(xiàn)的優(yōu)勢 C.基因突變 D.染色體變異課堂練習(xí)BB

10、雜種優(yōu)勢：雜合子在性狀上優(yōu)于兩個親本 3、在下列幾種育種方法中，可以改變原有基因分子結(jié)構(gòu)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 4、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： A.提高了后代的出苗率 B.產(chǎn)生的突變?nèi)渴怯欣?C.提高了后代的穩(wěn)定性 D.能提高突變率以供育種選擇BD 5、倍體草莓比野生的普通草莓的果實大，營養(yǎng)物質(zhì)含量有所增加。4倍體草莓的培育成功屬于 A.單倍體育種 B.多倍體育種 C.誘變育種 D.雜交育種 6、在一塊馬鈴薯甲蟲成災(zāi)的地里，噴了一種新的農(nóng)藥后，約98的甲蟲死了，約2的甲蟲生存下來，生存下來的原因是

11、 A.有基因突變產(chǎn)生的抗藥性個體存在 B.以前曾噴過某種農(nóng)藥，對農(nóng)藥有抵抗力 C.約有2的甲蟲未吃到沾有農(nóng)藥的葉子 D.生存下來的甲蟲是身強體壯的年輕個體BA （1）用和培育出所采用的方法I和II分別稱為 _和_，其培育出所依據(jù)的原理是_。 （2）由培育出的常用方法III是_， ；由培育成的方法V稱_,該過程常用的試劑是_ ,其優(yōu)點是_。 （3）由培育出的常用方法IV是_, 其形成的稱_。 （4）由培育出的方法VI是_。 7、下圖表示以某種農(nóng)作物（1）和（2）兩個品種為基礎(chǔ)，培育出（4）、（5）、（6）、（7）四個品種的過程。根據(jù)下圖，回答下列問題：雜交自交基因重組花藥離體培養(yǎng)單倍體育種多倍體

12、縮短育種年限秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗人工誘變育種秋水仙素人工誘變 + 單倍體育種早熟品種(aa)花藥離體培養(yǎng)當年就可以培育出優(yōu)良新品種！遲熟品種(AA)雜合子(Aa)人工誘變 幼苗 （A） 幼苗（a）秋水仙素處理早熟品種(AA)秋水仙素處理8、如果水稻的某遲熟（AA)品種,那么我們有什么好辦法快速的得到早熟（aa）品種？9、當神舟六號航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時，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。在太空周游了115小時32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對它們進行有關(guān)試驗。 回答：（1）作物種子從太空返回地面后種植，往

13、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 輻射后，其 發(fā)生變異。請預(yù)測可能產(chǎn)生的新的變異對人類是否有益? ，你判斷的理由是_。（2）試舉出這種育種方法的優(yōu)點： 。 宇宙射線等 基因 不一定 基因突變是不定向的 變異頻率高，大幅度改良某些性狀 10、現(xiàn)有3個番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AAbbDD，C品種的基因型為aaBBDD。3對等位基因分別位于3對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對性狀。請回答：（1）如何運用雜交育種方法利用以上3個品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字或遺傳圖解描述獲得過程）A和B雜交得到雜交一代，雜交一代再

14、與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長成aabbdd植株 （2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要多少年？4年 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法來培育符合農(nóng)民要求的新品種，請根據(jù)下面提供的材料，每小組設(shè)計一套育種方案：已有的材料：A小麥的高稈（顯性）抗銹病（顯性）純種，B小麥的矮稈不抗銹病純種，C水稻的遲熟種子 非生物材料：根據(jù)需要自選（1）育種名稱： （2）所選擇的生物材料： （3）希望得到的結(jié)果： （4）預(yù)計產(chǎn)生這種結(jié)果的（所需類型）的幾率（5）寫出育種的簡要

15、過程（可用圖解） （6）簡答選擇能穩(wěn)定遺傳的新品種的方法。生物材料：A小麥的高稈（顯性）抗銹病（顯性）純種，B小 麥的矮稈不抗銹病純種，C水稻的遲熟種子 非生物材料：根據(jù)需要自選方案1：（1）育種名稱：雜交育種（2）所選擇的生物材料：A、B。（3）希望得到的結(jié)果：矮稈抗銹病。（4）預(yù)計F2產(chǎn)生這種結(jié)果的（所需類型）的幾率：3/16。（5）寫出育種的簡要過程（可用圖解）高抗矮病 F1 高抗 自交 F2（高抗、矮抗、高病、矮?。?。（6）簡答選擇能穩(wěn)定遺傳的新品種的方法。 將F2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。方案2：（1）育種名稱：單倍體育種（2）所選擇的生物材料：A、B。（3）希望得到的結(jié)果：矮稈抗銹病。（4）預(yù)計產(chǎn)生這種結(jié)果的（所需類型）的幾率：1/4。（5）寫出育種的簡要過程（可用圖解）高抗矮病 F1高抗 F1花藥離體培養(yǎng) 單倍體植株，再經(jīng)秋水仙素處理，染色