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：動物的雜交育種方法試一試：動物的雜交育種方法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

2、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F1間交間交配配選優(yōu)選優(yōu)測交測交F3長折長折 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。長毛折耳貓長毛折耳貓1、什么叫雜交育種？、什么叫雜交育種？ 將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集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)的遺傳學原理是什么？、雜交育種依據(jù)的遺傳學原理是什么？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)點優(yōu)點？將不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上。將不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上。5、你能舉出我國在雜交育種方面的成就、你能舉出我國在雜交育種方面的成就?中國黃牛中國黃牛中國荷斯坦牛中國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。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程緩慢，代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程緩慢，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，并且所需時間長，那么，有沒有

4、需要時間相所需時間長，那么，有沒有需要時間相對要短的育種方法呢？對要短的育種方法呢？ 資料：資料：航天技術的發(fā)展，使人類利用太空資源的愿望航天技術的發(fā)展，使人類利用太空資源的愿望變成了現(xiàn)實。自變成了現(xiàn)實。自19871987年以來，中國利用自己研制的返回年以來，中國利用自己研制的返回式衛(wèi)星和神舟號飛船進行了式衛(wèi)星和神舟號飛船進行了1111次航天育種搭載試驗，試次航天育種搭載試驗，試驗品種達驗品種達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)境條件很復雜，與地球表面主要差異是微重力太空環(huán)境條件很復雜，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、變化磁場和克）、宇宙射線、重粒子、變化磁場和高真空等，這些物理條件的綜合作用使生物產(chǎn)生基因突高真空等，這些物理條件的綜合作用使生物產(chǎn)生基因突變。變。 據(jù)統(tǒng)計，航天育種變異率達據(jù)統(tǒng)計，航天育種變異率達4 4以上，株高變異為以上，株高變異為4040cmcm30cm30cm，果重變異達果重變異達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號等新品號等新品 種，畝產(chǎn)

6、種，畝產(chǎn) 達達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），超過出口蓮子標準?？耍^出口蓮子標準。1 1 、太空蓮太空蓮3 3號中有沒有產(chǎn)生新基因？號中有沒有產(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？、誘變育種有哪些優(yōu)點？ 4 4、有哪些因素可以誘導生物產(chǎn)生基因、有哪些因素可以誘導生物產(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、場和高真空。變化磁場和高真空。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、化學因素和生物因、物理因素、化學因素和生物因素。素。1、請你給誘變育種下一個合理的定義。、請你給誘變育種下一個合理的定義。 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）或化學因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯激光等）或化學因素（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？中國首批太空實驗育種動

8、物誕生成功率低成功率低, ,有利個體往往不多有利個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、植物新品種和微是創(chuàng)造動、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：優(yōu)點：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缺點: :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 化學因素：化學因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等 ：人工誘變在育種上的應用 這種太空南瓜這種太空南瓜王最大能長到王最大能長到200200多公斤，在生長繁多公斤，在生長繁殖期高峰時，南瓜殖期高峰時，南

9、瓜每天能增大每天能增大5 5公斤。公斤。（4 4）實例：）實例：用輻射方法培育用輻射方法培育“黑農(nóng)五號黑農(nóng)五號”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：能夠提高突變率，在較短的時優(yōu)點：能夠提高突變率，在較短的時間內(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理想性狀。突變體難以集中多個理想性狀。 要想克服這些局限性，可以擴大誘變要想克服這些局限性，可以擴大誘變后代的群體，增加選擇的機會。后代的群體，增加選擇的機會。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)點優(yōu)點缺點缺點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藥劑誘變化學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，加快育種進程育種進程使位于不同個使位于不同個體的優(yōu)良品種體的優(yōu)良品種性狀集中于性狀集中于一個個體上一

11、個個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)量和營養(yǎng)成分和營養(yǎng)成分時間長，須及時間長，須及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良時發(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驗材料實驗材料技術復雜技術復雜技術復雜，技術復雜，須與雜交育須與雜交育種配合種配合 當神舟六號航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返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小時小

12、時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)對它們進行有關試驗。研人員將繼續(xù)對它們進行有關試驗。 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。請預測可能產(chǎn)發(fā)生改變。請預測可能產(chǎn)生的新的變異對人類是否有益生的新的變異對人類是否有益? ? ，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：）試舉出這種育種方法的優(yōu)點： 。 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 這些題你會做嗎？這些題你會做嗎？1 1、雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學原理是：、雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學原理是： 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，可以改變原有基因分子結(jié)在下列幾種育種方法中，可以改變原有基因分子結(jié)構的育種方法是：構的育種方法是： 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。我國運用這種方法培育出了誘變育種。我國運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號號”，在我國自己培養(yǎng)的棉花品，在我國自己培養(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，科學工作者往往要采取多種育種方抗病等性狀，科學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)下面提法來培育

16、符合農(nóng)民要求的新品種，請根據(jù)下面提供的材料，每小組設計一套育種方案：供的材料，每小組設計一套育種方案：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）抗銹病（顯性）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）預計產(chǎn)生這種結(jié)果的（所需類型）的幾率）預計產(chǎn)生這種結(jié)果的（所需類型）的幾率（5 5）寫出育種的簡要過程（可用圖解）

17、寫出育種的簡要過程（可用圖解） （6 6）簡答選擇能穩(wěn)定遺傳的新品種的方法。）簡答選擇能穩(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?。@性）純種，小麥的高稈（顯性）抗銹?。@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）預計）預

18、計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）寫出育種的簡要過程（可用圖解）寫出育種的簡要過程（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、矮病）高抗、矮抗、高病、矮病）。（6 6）簡答選擇能穩(wěn)定遺傳的新品種的方法。）簡答選擇能穩(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：單倍體單倍體育種育種（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）預計產(chǎn)生這種結(jié)果的（所需類型）的幾率：）預計產(chǎn)