從雜交育種到基因工程()

1、第六章 從雜交育種到基因工程第一節(jié) 雜交育種與誘變育種古人馴化野生動物家禽、家畜植物馴化選擇育種自然變異人工選擇原理？缺點(diǎn)2 可選擇的范圍有限1 育種周期太長 設(shè)想你是一位玉米專家，遇到這樣的情況：玉米品種A子粒多，但不抗黑粉病，品種B子粒少，但抗黑粉病。用什么方法既把兩個品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，又能把雙方的缺點(diǎn)都去掉？問題探討親代 高產(chǎn)、不抗病 低產(chǎn)、抗病 AAbb aaBB 雜種第一代 高產(chǎn)、抗病 AaBb （自交）第二代 高產(chǎn)、抗病 低產(chǎn)、抗病 高產(chǎn)、不抗病 低產(chǎn)、不抗病 AABB AABb AaBB AaBb （連續(xù)自交，逐代淘汰） 高產(chǎn)、抗病 AABB 小麥的雜交育種一、概念：將兩

2、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。二、原理：基因重組三、方法：四、優(yōu)點(diǎn)：將不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上五、缺點(diǎn)：育種時間長，選擇范圍有限雜交育種雜交 自交 選種 自交 對雜交育種的幾點(diǎn)說明： a.該方法常用于同一物種不同品種的個體間； b.不同品種的個體各自需要具有優(yōu)良的性狀若該生物靠有性生殖繁殖后代，則必須選育出優(yōu)良性狀的純種，以免后代發(fā)生性狀分離；若該生物靠無性生殖產(chǎn)生后代，那么只要得到該優(yōu)良性狀就可以了，純種、雜種并不影響后代性狀的表達(dá)。親代 高產(chǎn)、不抗病 低產(chǎn)、抗病 AAbb aaBB 雜種第一代 高產(chǎn)、抗病 AaBb （自交）第二代

3、高產(chǎn)、抗病 低產(chǎn)、抗病 高產(chǎn)、不抗病 低產(chǎn)、不抗病 AABB AABb AaBB AaBb （連續(xù)自交，逐代淘汰） 高產(chǎn)、抗病 AABB 小麥的雜交育種 生產(chǎn)上利用雜種優(yōu)勢可以大幅度地提高產(chǎn)量。例如，雜交高梁比純系高梁增產(chǎn)30%-50%,雜交水稻比純系水稻增產(chǎn)20%左右。雜種優(yōu)勢： 基因型不同的親本個體互相雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。試一試：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）？寫出育種方案（圖解）長毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓1、動

4、物雜交育種中純合子的獲得不能通過逐代自交，而應(yīng)改為測交。2、比植物雜交育種所需年限短。注意 你知道我國在雜交育種方面的哪些偉大成就？ 水稻之父 “三系雜交稻” “二系雜交稻” “超級雜交稻”袁隆平應(yīng)用李登海玉米之父李登海選育的緊湊型玉米新品種掖單13號在2004年2月20日榮獲國家科技進(jìn)步一等獎06年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎-李振聲院士陜西有句民謠“要吃面，種小偃”，小偃是種抗病強(qiáng)、 產(chǎn)量高的小麥荷斯坦弗里生牛中國黃牛中國荷斯坦牛（ 泌乳期305 d，年產(chǎn)乳量6300 kg以上 )一、概念： 利用物理因素（如射線、射線、紫外線、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

5、突變。二、依據(jù)原理：基因突變?nèi)⒊Ｓ梅椒ǎ狠椛湔T變、激光誘變、作物空間技術(shù)育種四、優(yōu)點(diǎn)：可以提高突變率，加速育種過程，大幅度地改良某些品種,產(chǎn)生前所未有的性狀。五、缺點(diǎn)：有利變異少，須大量處理實(shí)驗(yàn)材料誘變育種六、應(yīng)用用于微生物育種 例如青霉素的選育。1943年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來人們對青霉菌多次進(jìn)行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到5000060000單位/mL。農(nóng)作物新品種的培育 新品種具有抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。如“黑農(nóng)五號”大豆，產(chǎn)量提高了16%，含油量比原來提高了2.5%。 在作物方面，應(yīng)用誘變育

6、種我國已培育出100多種水稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。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返回式衛(wèi)星和高空氣球能達(dá)到的高空環(huán)境，通過強(qiáng)輻射、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)。我國已培育成功許多太空作物：經(jīng)過太空育種得到的水稻品種出現(xiàn)了大穗、大粒、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的效果。航育1號水稻新品種株高降低14厘米，生長期縮短13天，增產(chǎn)5%-10，累計(jì)已推廣30萬畝。華航一號水稻新品種穗大，粒多、結(jié)實(shí)率高，可增產(chǎn)10，畝產(chǎn)達(dá)500公斤以上，已推廣100萬畝以上。白蓮:1994年江西廣昌白蓮研究所搭載白蓮 種子442粒，培育出太空蓮3號等新

7、品 種，畝產(chǎn)達(dá)120千克，比原品種提高88，平均粒重22克，最大為33克（原品種平均粒重為1.1克），超過出口蓮子標(biāo)準(zhǔn)。1、太空蓮3號中有沒有產(chǎn)生新基因？ 2、誘發(fā)基因突變的條件有哪些？ 3、誘變育種有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 4、有哪些因素可以誘導(dǎo)生物產(chǎn)生基因突變？ 有新基因產(chǎn)生。 微重力、宇宙射線、重粒子、變化磁場和高真空。 可以提高突變率，或大幅度地改良某些品種。 物理因素、化學(xué)因素和生物因素。 我國神州6號上太空時，重慶的一位村民花了1.5萬元，把自己精心培育的50粒荷花種子送上天，希望遨游太空回來，能培育出冬天開的荷花。1 他的愿望一定能夠?qū)崿F(xiàn)嗎？為什么？ 2 突變的冬天開的荷花在其它方面的性狀一

8、定 都如先前一樣理想嗎？3 要使其保持先前的理想性狀，可采取什么措施？4 綜合上述請你總結(jié)誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和局限性。能產(chǎn)生新的基因，提高突變率。優(yōu)點(diǎn)： 突變方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀缺點(diǎn)：擴(kuò)大誘變后代群體，增加選擇機(jī)會措施： 雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種依據(jù)原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例通過基因重組，把兩個親本的優(yōu)良性狀組合在同一個后代中，從而產(chǎn)生符合要求的新類型用人工方法誘發(fā)基因突變，產(chǎn)生新性狀，創(chuàng)造新品種或新類型抑制細(xì)胞分裂中紡錘體的形成，使染色體的數(shù)目加倍后不能形成兩個細(xì)胞誘導(dǎo)精子直接發(fā)育成植株，再用秋水仙素加倍成純合子雜交輻射誘變，激光誘變，空間技術(shù)育種用秋水仙素處理

9、萌發(fā)的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)提高育種頻率，加速育種過程，或大幅度改良某些品種將不同個體的優(yōu)良性狀，集中于一個個體上抗病植株的育成自交后代不發(fā)生性狀分離，可縮短育種年限（2年）器官較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料時間長，需及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥青霉素經(jīng)射線、紫外線照射以及綜合處理，培育出青霉素產(chǎn)量很高的菌株小麥高莖（易倒伏）抗銹病的純種與矮莖（抗倒伏）易染銹病的純種進(jìn)行雜交，培育出矮莖抗銹病小麥品種高度不育，方法復(fù)雜，成活率低練習(xí) :請寫出下面各項(xiàng)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

10、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 。（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 誘變育種育種的方法有多種，各有各的優(yōu)點(diǎn)，我們要合理的有機(jī)結(jié)合各種方法，高效的達(dá)到各種目的。如果水稻的某遲熟（AA)

11、品種,那么我們有什么好辦法快速的得到早熟（aa）品種？靈活創(chuàng)新人工誘變 + 單倍體育種早熟品種(aa)花藥離體培養(yǎng)當(dāng)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）秋水仙素處理遲熟品種(AA)秋水仙素處理 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.染色體變異練習(xí)： 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、

12、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 5、倍體草莓比野生的普通草莓的果實(shí)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 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(qiáng)體壯的年輕個體7、通過誘變育種培育的是A.三倍體無子西瓜 B.青霉素高產(chǎn)菌株C.二倍體無子番茄 D.八倍體小黑麥 8、大麻是雌雄異株植物，體細(xì)胞中有20條染色體。若將其花藥離體培養(yǎng)，將獲得的幼苗再用秋水仙素處理，所得植株的染色體組成狀況應(yīng)是 A.18XX B. 18XY C. 20XX D.18XX或XY 9、根據(jù)遺傳學(xué)原理，能迅速獲得新品種的育種方法是 A.雜交育種 B.多倍體育種 C.單倍體育種 D.誘變育種品種：是指人類在一定的生態(tài)條件和經(jīng)濟(jì)條件下，根據(jù)需要而創(chuàng)造的具有一定的