復(fù)習(xí)育種專題

1、 思 考生物育種生物育種 生物育種是指人們按照自己的生物育種是指人們按照自己的意愿意愿，依據(jù)相關(guān)的依據(jù)相關(guān)的育種原理育種原理，有目的、有計(jì)，有目的、有計(jì)劃地劃地改變生物的遺傳物質(zhì)改變生物的遺傳物質(zhì)以獲得人們所以獲得人們所需要的需要的生生物新品種物新品種。純純種種一、雜交育種一、雜交育種1 1概念概念雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過良性狀通過雜交雜交集中在一起，再經(jīng)集中在一起，再經(jīng)過過選擇和培育選擇和培育，獲得新品種的方法。，獲得新品種的方法。2 2過程：過程：雜交雜交 自交自交 ( (選優(yōu)選優(yōu) 自交自交) )若干次若干次DDTTddttDdTtddTt高抗

2、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)思考：要培育出一思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的植個能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年？物品種至少要幾年？1 1（20002000年廣東）基因型位年廣東）基因型位AaBbAaBb的水稻的水稻自交，自交后代中兩對基因都是純合的自交，自交后代中兩對基因都是純合的個體占總數(shù)的（個體占總數(shù)的（ ）A A2/16 B2/16 B4/16 C4/16 C6/16 6/16 D D8/168/16B2、已知小麥的高稈（、已知小麥的高稈（

3、D D）對矮稈（）對矮稈（d d）為顯）為顯性，抗銹?。ㄐ?，抗銹?。≧ R）對易染銹?。ǎσ兹句P?。╮ r）為顯性，）為顯性，兩對性狀獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有高稈抗銹病、矮兩對性狀獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有高稈抗銹病、矮稈易染病兩純系品種。要求使用雜交育種稈易染病兩純系品種。要求使用雜交育種的方法培育出具有優(yōu)良性狀的新品種的方法培育出具有優(yōu)良性狀的新品種 。PDDRRddrr F1 DdRr 自交自交F2 D_R_ D_rr ddR_ ddrr 高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗 從中選出連續(xù)自交，直至不出現(xiàn)性狀分離。從中選出連續(xù)自交，直至不出現(xiàn)性狀分離。動物的雜交育種方法動物的雜交育種方法長毛折耳貓

4、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F F1 1間間交配交配選優(yōu)選優(yōu)測交測交F3長折長折 短折短折思考：要培育出一個能思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的動物品種至穩(wěn)定遺傳的動物品種至少要幾年？少要幾年？雜交育種優(yōu)點(diǎn)：雜交育種優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)缺點(diǎn):1 1只能利用已有基因的重組，按需選擇，不只能利用已有基因的重組，按需選擇，不能創(chuàng)造新的基因能創(chuàng)造新的基因2

5、2雜交后代會出現(xiàn)性狀分離，進(jìn)行純化時(shí)工雜交后代會出現(xiàn)性狀分離，進(jìn)行純化時(shí)工作量大，過程復(fù)雜。作量大，過程復(fù)雜。使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上于一個個體上 雜種優(yōu)勢雜種優(yōu)勢基因型不同的兩個親本個體雜交產(chǎn)生的雜種第基因型不同的兩個親本個體雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長、繁殖、抗逆性、產(chǎn)量等性狀上一代，在生長、繁殖、抗逆性、產(chǎn)量等性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。如優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。如騾子騾子二、誘變育種二、誘變育種1概念概念利用利用物理因素物理因素（如（如X X射線、射線、r r射線、紫外線、射線、紫外線、激光等）或激光等）或化學(xué)因素化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙（如亞

6、硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變基因突變。3意義：意義：創(chuàng)造動植物、微生物新品種創(chuàng)造動植物、微生物新品種2方法：方法：輻射誘變、激光誘變、化學(xué)誘變輻射誘變、激光誘變、化學(xué)誘變選擇所需性狀選擇所需性狀方法：低溫處理方法：低溫處理 秋水仙素秋水仙素處理處理萌發(fā)的種子或幼苗（常用）萌發(fā)的種子或幼苗（常用）正常有絲分裂正常有絲分裂由于受到某些因由于受到某些因素的干擾，紡錘素的干擾，紡錘體不能形成體不能形成此細(xì)胞不能分裂成此細(xì)胞不能分裂成兩個細(xì)胞，于是一兩個細(xì)胞，于是一個細(xì)胞中的染色體個細(xì)胞中的染色體就會加倍。就會加倍。二倍體西二倍體西瓜幼苗瓜幼苗二倍體西二

7、倍體西瓜幼苗瓜幼苗秋水仙素處理秋水仙素處理二倍體西二倍體西瓜植株瓜植株四倍體西四倍體西瓜植株瓜植株聯(lián)會聯(lián)會紊亂紊亂三倍體西瓜種子三倍體西瓜種子無子西瓜無子西瓜雜交雜交雜交雜交自然長成自然長成二倍體西二倍體西瓜植株瓜植株第一年第一年第二年第二年基因分離基因分離目的基因目的基因五、基因工程育種五、基因工程育種目的基因目的基因?qū)胧荏w導(dǎo)入受體植株再生植株再生篩選篩選移栽入土移栽入土轉(zhuǎn)基因植物、動物、微生物的實(shí)例轉(zhuǎn)基因植物、動物、微生物的實(shí)例轉(zhuǎn)基因耐貯藏番茄、轉(zhuǎn)基因耐貯藏番茄、轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因抗蟲作物抗蟲作物轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因抗除草劑作物、轉(zhuǎn)基因熒光豬等抗除草劑作物、轉(zhuǎn)基因熒光豬等離體的植物器官、組織或細(xì)胞離體

8、的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織愈傷組織根、芽根、芽植物體植物體外植體外植體脫分化脫分化植物激素：植物激素：細(xì)胞分裂素、生長素細(xì)胞分裂素、生長素再分化再分化六、植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)條件植物組織培養(yǎng)條件： 含有全部營養(yǎng)成分的含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無菌環(huán)境、適合的氣、無菌環(huán)境、適合的PHPH、適時(shí)光照等。適時(shí)光照等。植物激素：植物激素：細(xì)胞分裂素、生長素細(xì)胞分裂素、生長素融合完成的標(biāo)志再生出細(xì)胞壁雜種細(xì)胞AB雜種植株再分化植物體細(xì)胞雜交植物組織培養(yǎng)許多植物細(xì)胞A方法？原生質(zhì)體A去 壁脫分化愈傷組織原生質(zhì)體B去 壁人工誘導(dǎo)促進(jìn)融合的方法？許多植物細(xì)胞B植

9、物體細(xì)胞雜交技術(shù)過程融合的原生質(zhì)體AB七、植物細(xì)胞工程育種七、植物細(xì)胞工程育種現(xiàn)代育種方式的比較現(xiàn)代育種方式的比較原理原理主要處理方法主要處理方法主要優(yōu)（缺）點(diǎn)主要優(yōu)（缺）點(diǎn)基因工程育種基因工程育種 基因重組基因重組“提提”、“裝裝”、“導(dǎo)導(dǎo)”、“檢和選檢和選” 可以按人的意愿可以按人的意愿定向生物的性狀，定向生物的性狀，目的性強(qiáng)等目的性強(qiáng)等植物體細(xì)胞雜植物體細(xì)胞雜交育種交育種細(xì)胞的全細(xì)胞的全能性能性“去壁去壁”、“誘融誘融”、“組培組培”、“篩選篩選” 克服遠(yuǎn)緣雜交的克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，培育出不親和性，培育出作物新品種等作物新品種等. .動物體細(xì)胞克動物體細(xì)胞克隆育種隆育種細(xì)胞的全細(xì)胞的

10、全能性能性核移植和胚核移植和胚胎移植胎移植 培育優(yōu)良品種，培育優(yōu)良品種，保存瀕危物種，有保存瀕危物種，有選擇地繁殖某性別選擇地繁殖某性別動物動物. .人工育種方法的比較表（筆記）方法方法比較比較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理原理基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異染色體變異染色體變異常用常用方法方法選擇具有相對性選擇具有相對性狀的親本雜交狀的親本雜交用物理或化學(xué)因素用物理或化學(xué)因素處理生物處理生物用花藥的離體培養(yǎng)用花藥的離體培養(yǎng)法，再用秋水仙素法，再用秋水仙素處理處理用秋水仙素處理萌用秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗發(fā)種子或幼苗特點(diǎn)特點(diǎn)產(chǎn)

11、生新的基因組產(chǎn)生新的基因組合合產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生新的基因得到的是純合體得到的是純合體染色體組倍增染色體組倍增時(shí)間時(shí)間育種時(shí)間最長育種時(shí)間最長育種時(shí)間最短育種時(shí)間最短育種時(shí)間較短育種時(shí)間較短育種時(shí)間較短育種時(shí)間較短實(shí)例實(shí)例小麥、水稻等小麥、水稻等高產(chǎn)青霉株的培育高產(chǎn)青霉株的培育水稻的花藥培養(yǎng)等水稻的花藥培養(yǎng)等3 3倍體無籽西瓜的培倍體無籽西瓜的培育育育種育種程序程序下面為六種不同的育種方法 這六種育種方法分別是什么？據(jù)圖回答下列問題:（1）圖中A至D方向所示的途徑表示 育種方式，這種方法屬常規(guī)育種，一般從F2代開始選種，這是因?yàn)?。 ABC的途徑表示育種方式 ，這兩種育種方式中后者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)

12、在（2）B常用的方法為 雜交從F2代開始發(fā)生性狀分離 單倍體育種 明顯縮短育種年限 花藥離體培養(yǎng) （3）E方法所用的原理是 ，所用的方法如 、 。育種時(shí)所需處理的種子應(yīng)是萌動的（而非休眠的）種子，原因是 。 種子萌動后進(jìn)行細(xì)胞分裂，DNA在復(fù)制過程中可能由于某種因素的影響發(fā)生基因突變 （4）C、F過程最常用的藥劑是 ，其作用的原理是 。秋水仙素 在細(xì)胞分裂時(shí)，抑制紡錘體形成，引起染色體數(shù)目加倍（5）由G到H過程中涉及的生物技術(shù)有 和 。 基因工程或DNA拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù) 植物組織培養(yǎng)技術(shù) 克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本范圍（6）KLM這種育種方法的優(yōu)

13、越性表現(xiàn)在 。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(diǎn)點(diǎn)缺缺點(diǎn)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（成倍減少）（成倍減少）染色體變異染色體變異（成倍增加（成倍增加）花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)單倍體單倍體秋秋水仙素處理水仙素處理純種純種雜交雜交用物理或化學(xué)用物理或化學(xué)方法處理生物方法處理生物秋水仙素秋水仙素處理處理使位于不同使位于不同個體的優(yōu)良個體的優(yōu)良性狀集中于性狀集中于一個個體上一個個體上提高變異頻率，提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，加速育種進(jìn)程，明顯縮短育種明顯縮短育種年限，育種時(shí)年限，育種時(shí)間較短。間較短。各種器官

14、大、各種器官大、營養(yǎng)成分高、營養(yǎng)成分高、抗性強(qiáng)抗性強(qiáng)與雜交育種與雜交育種配合；獲得配合；獲得的新品種發(fā)的新品種發(fā)育延遲育延遲有利變異少，有利變異少，需大量處理供需大量處理供試材料試材料技術(shù)復(fù)雜，需技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配與雜交育種配合合育種時(shí)間最長育種時(shí)間最長方法雜交雜交育種育種誘變誘變育種育種多倍體多倍體育種育種單倍體單倍體育種育種轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因育種育種植物體植物體細(xì)胞雜細(xì)胞雜交育種交育種動物細(xì)動物細(xì)胞克隆胞克隆育種育種原原理理基因重基因重組組基因突基因突變變?nèi)旧w染色體變異變異染色體染色體變異變異異源基異源基因重組因重組細(xì)胞的細(xì)胞的全能性全能性細(xì)胞的細(xì)胞的全能性全能性處處理理方方法法先不同個

15、先不同個體間雜交體間雜交得得F1,F1自交在后自交在后代中經(jīng)篩代中經(jīng)篩選得純種選得純種物理方法物理方法:激光或輻激光或輻射等射等;化學(xué)化學(xué)方法方法:秋水秋水仙素或硫仙素或硫酸二乙酯酸二乙酯處理處理先用秋水先用秋水仙素處理仙素處理萌發(fā)的種萌發(fā)的種子或幼苗子或幼苗,使之成為使之成為多倍體多倍體,后后從中選育從中選育花藥離體花藥離體培養(yǎng)培養(yǎng),使花使花粉直接發(fā)粉直接發(fā)育成單倍育成單倍體體,再經(jīng)人再經(jīng)人工誘導(dǎo)染工誘導(dǎo)染色體加倍色體加倍“提提”“裝裝”“導(dǎo)導(dǎo)”“檢檢”“選選”去 壁 、去 壁 、誘 融 、誘 融 、組培。組培。核移植核移植和胚胎和胚胎移植移植特特點(diǎn)點(diǎn)使位于不使位于不同個體上同個體上的優(yōu)良性

16、的優(yōu)良性狀集中于狀集中于一個個體一個個體上上;育種年育種年限較長限較長(自自交選擇交選擇56代代).提高突變提高突變頻率頻率,后代后代變異性狀變異性狀能較快穩(wěn)能較快穩(wěn)定定,加速育加速育進(jìn)程進(jìn)程;能大能大幅度改良幅度改良某些性狀某些性狀,植物莖桿植物莖桿粗壯粗壯,葉片葉片果實(shí)種子果實(shí)種子較大較大,營養(yǎng)營養(yǎng)物質(zhì)含量物質(zhì)含量較高較高,但發(fā)但發(fā)育延遲育延遲,結(jié)結(jié)實(shí)率低實(shí)率低明顯縮短明顯縮短育種年限育種年限,一般只需一般只需2年年;后代后代均為純合均為純合體體不受生物不受生物親緣關(guān)系親緣關(guān)系的限制，的限制，可按人的可按人的意愿改造意愿改造生物，目生物，目的性強(qiáng)，的性強(qiáng)，可以培育可以培育出動植物出動植物新

17、品種新品種克服不同種克服不同種生物間的生生物間的生殖隔離和遠(yuǎn)殖隔離和遠(yuǎn)緣雜交不親緣雜交不親和的障礙，和的障礙，可按人類意可按人類意愿定向改變愿定向改變生物性狀，生物性狀，培育作物新培育作物新品種。品種。培育繁殖培育繁殖優(yōu)良生物優(yōu)良生物品種，用品種，用于保存頻于保存頻危物種，危物種，有選擇地有選擇地繁殖某性繁殖某性別動物別動物 雜交雜交- -自交自交- -選選優(yōu)優(yōu)- -自交自交 利用轉(zhuǎn)基因技利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將目的基因術(shù)將目的基因引入生物體內(nèi)引入生物體內(nèi) 青霉素高產(chǎn)菌株的培育青霉素高產(chǎn)菌株的培育 太空椒太空椒 矮稈抗銹病矮稈抗銹病的小麥的小麥 產(chǎn)生人胰島素的產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌大腸桿菌抗蟲棉抗蟲棉

18、 基因水平基因水平: :途徑與途徑與方法方法 舉例舉例 原原 理理 基因突變基因突變 基因重組基因重組 基因重組基因重組 誘變育種 雜交育種 基因工程育種 輻射誘變、激光誘變、輻射誘變、激光誘變、化學(xué)誘變化學(xué)誘變 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 提高變異頻率，加速育種提高變異頻率，加速育種過程，可大幅度改良某些過程，可大幅度改良某些性狀性狀 有利變異少，須大有利變異少，須大量處理材料量處理材料 將不同個體的優(yōu)良性將不同個體的優(yōu)良性狀集中到新品種上狀集中到新品種上 時(shí)間長，需及時(shí)發(fā)時(shí)間長，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀現(xiàn)優(yōu)良性狀 打破物種界限，打破物種界限，定向改造生物定向改造生物性狀性狀可能會引起可能會引起生態(tài)危機(jī)生態(tài)危機(jī) 染色體變異染色體變異花藥離體培養(yǎng)再經(jīng)人工誘導(dǎo)使染色體加倍 一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 獲得純合體植株,明顯縮短育種年限植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富