复习-育种方法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,左图是果蝇体细胞染色体,图解，根据回答：,1,、此果蝇是,_,性果蝇，性染色体为,_,，其性别决定方式属于,_,型。,A B,2,、细胞中有,_,对同源染色体。有,_,个,染色体组。是,_,倍体。,3,、细胞中有,_,对常染色体。,4,、细胞中有,_,对性染色体。能产生,_,种配子。,体细胞中的染色体数,配子中的染色体数,体细胞中的染色体组数,配子中的染色体组数,属于几倍体生物,豌 豆,7,2,普通小麦,42,3,小黑麦,28,八倍体,比较项目,生物种类,14,1,二倍体,六倍体,21,56,8,4,6,回忆你所知道育种方式,三倍体无籽西瓜,抗虫棉,杂交育种,单倍体育种,多倍体育种,基因工程育种,细胞工程育种,白菜,甘蓝,神奇的“太空椒”,矮杆抗病的水稻,诱变育种,生物育种,生物育种是指人们按照自己的,意愿，,依据相关的,育种原理,，有目的、有计划地,改变生物的遗传物质,以获得人们所需要的,生,物新品种,。,如果你是一位育种专家，遇到这样的情况,:,品种,A,籽粒多，但不抗黑粉病；,品种,B,籽粒少，但抗黑粉病。,问题：,你用什么方法把两个品种的优良性状结合在一起，又能摒弃不良性状？,玉米黑粉病,纯种,（一）杂交育种,1,概念,杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过,杂交,集中在一起，再经过,选择和培育,，获得新品种的方法。,2,过程：,杂交 自交,(,选优 自交,),若干次,选择亲本进行杂交，,F1,自交，选择所需类型，,连续自交，逐代选择，直到不再发生性状分离,以下是杂交的育种参考方案：,高抗 矮不抗,高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,矮抗,ddTT,ddTt,矮抗,ddTT,矮抗,矮,抗 矮不抗,ddTt,ddTT,杂交,自交,选优,自交,F,3,选优,思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？,袁隆平,“,杂交水稻”之父,2003,年,10,月,9,日，,30,多年前颠覆了国际经典水稻理论的袁隆平再次让世界注意到了他。湖南省湘潭县泉塘子乡的超级杂交稻百亩示范片平均亩产达到,807,46,公斤，这个数字接近现在全国水稻平均亩产量的两倍，比普通杂交水稻的亩产量高出,200,公斤。水稻亩产从,600,公斤提高到,800,公斤,是一个世界性的难题，而袁隆平从,1997,年提出“超级杂交稻计划”后，几乎每三年就能让杂交稻单产潜力成功提高,100,公斤。,1,（,2000,年广东）基因型位,AaBb,的水稻自交，自交后代中两对基因都是纯合的个体占总数的（）,A2/16 B4/16 C6/16 D8/16,B,2,、已知小麦的高秆（,D,）,对矮秆（,d,）,为显性，抗锈病（,R,）,对易染锈病（,r,）,为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种的方法培育出具有优良性状的新品种。,P,DDRR,ddrr,F,1,DdRr,自交,F,2,D_R_,D_rr,ddR,_,ddrr,高抗 高不抗,矮抗,矮不抗,从中选出连续自交，直至不出现性状分离。,动物的杂交育种方法,假设现有长毛立耳猫（,BBEE,）,和短毛折耳猫（,bbee,），,你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（,BBee,）？,写出育种方案（图解）,长毛折耳猫,短毛折耳猫,长毛立耳猫,长毛立耳 短毛折耳,BBEE,bbee,长毛立耳,BbEe,长毛立耳,BbEe,长立 长折 短立 短折,Bbee,BBee,BBee,Bbee,bbee,bbee,长折,短折,长折,长折,短折,杂交,F,1,间交配,选优,测交,F,3,长折,短折,思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种至少要几年？,杂交育种优点：,缺点,:,1,只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的基因,2,杂交后代会出现性状分离，进行纯化时工作量大，过程复杂。,使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上,杂种优势,基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如,骡子,（二）诱变育种,1,概念,利用,物理因素,（如,X,射线、,r,射线、紫外线、激光等）或,化学因素,（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。,3,意义：,创造动植物、微生物新品种,2,方法：,辐射诱变、激光诱变、化学诱变,农作物,黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农五号”等大豆品种，产量提高了,16,，含油量比原来提高,25,。,微生物,青霉菌,最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的,抗生素,。但产量只有,20,单位,/,mL,。后来，人们对青霉菌进行,X,射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达到,50 000,单位,/,mL,60 000,单位,/,mL,。,太空育种,太空辣椒平均单个重达,500,克，果实中维生素,C,的含量提高了,10%,25%,；黄瓜,1,根达,1,米多长；“航天芝麻,1,号”不仅个大，而且单株蒴果达,98,粒以上；水稻蛋白质含量可提高,8.7%,12%,。,4,诱变育种特点：,提高变异频率，使后代性状较快稳定,大幅度改良某些性状,诱发的个体产生有利的不多，必须处理大量实验材料,(,三,),单倍体育种,“,花药离体培养法,”“,秋水仙素处理,”,A,具有不同优点的品种,杂交,B,取,F,1,的,花药,用组织培养的方法进行 离体培养，形成,单倍体植株,。,C,用,秋水仙素,使单倍体染色体加倍,D,选取符合要求的个体作种,(,纯合,子,),例：,已知小麦的高秆（,D,）,对矮秆（,d,）,为显性，抗锈病（,R,）,对易染锈病（,r,）,为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。,P,DDRR,ddrr,F,1,DdRr,花药（配子）,DR Dr,dR,dr,单倍体,DR Dr,dR,dr,纯合子,DDRR,DDrr,ddRR,ddrr,秋水仙素诱导染色体加倍,离体培养,减数分裂,杂交,选取,ddRR,（,矮抗）即为所需类型,（四）多倍体育种,无籽西瓜的培育,用,秋水仙素处理,二倍体西瓜幼苗得到,四倍体,西瓜；用二倍体西瓜与四倍体西瓜,杂交,，得到,三倍体的西瓜种子,。三倍体西瓜联会紊乱，,不能产生正常的配子。,三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜，但其中的胚珠因没有正常的卵细胞而不能发育成种子。,香蕉的培育,香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：,野生芭蕉,2n,有籽香蕉,4n,加倍,野生芭蕉,2n,无籽香蕉,3n,多倍体植物,甘蔗是三倍体,。最早的野生甘蔗就像芦苇又细又短且开花结籽。这种野生甘蔗发生自然加倍形成四倍体甘蔗，四倍体甘蔗与野生甘蔗自然杂交，就形成了现在的甘蔗。,人们种植的西瓜有三种：普通西瓜为二倍体，个小籽多，重量一般在三公斤以下；大西瓜为四倍体，个大籽小，重量可达五公斤以上；,无籽西瓜为三倍体,，个大无籽。,甘薯、马铃薯等以无性繁殖为主的作物及大多数花卉、水果一般都是多倍体。,基因分离,目的基因,（五）基因工程育种,目的基因导入受体,植株再生,筛选,移栽入土,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,根、芽,植物体,外植体,脱分化,植物激素：,细胞分裂素、生长素,再分化,植物组织培养,植物组织培养条件,：,含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的,PH,、,适时光照等。,植物激素：,细胞分裂素、生长素,转基因植物、动物、微生物的实例,转基因耐贮藏番茄、,转基因,抗虫作物,转基因,抗除草剂作物、转基因荧光猪等,1972,年卡尔森等通过两个烟草品种之间原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种,。,1978,年梅尔彻斯,(Melchers),等首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种,“,Potamato,”,。,目前，已得到栽培烟草与野生烟草、栽培大豆与野生大豆、籼稻与野生稻、籼稻与粳稻、小麦与鹅冠草等细胞杂种及其后代，获得了有价值的新品系或育种上有用的新材料。,（六）细胞工程育种,(1),(1),(2),(3),(4),(5),植物体细胞杂交,过程示意图,原理？,方法？,标志？,技术？,植物,A,细胞,植物,B,细胞,去壁,原生质体,A,原生质体,B,原生质体融合,融合体,再生壁,杂种细胞,细胞分裂,愈伤,组织,杂种植株,去壁的,常用方法：,酶,解法（纤维素酶、果胶酶等）,原生质体融合方法,：,物理法：离心、振动、电刺激等,化学法：聚乙二醇（,PEG,）,植物体细胞杂交,过程示意图,1,、定义：,用两个,来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。,2,、优势：,（,与有性杂交方法比较）,打破了不同种生物间的生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。,植物体细胞杂交,3,、材料：植物的根、茎、叶及分裂旺盛、分化能力强的愈伤、组织器官和悬浮细胞等等。,杂交育种,诱变育种,单倍体育种,多倍体育种,原理,常用方法,优点,缺点,基因重组,基因突变,染色体变异（成倍减少）,染色体变异（成倍增加,）,花药离体培养单倍体秋水仙素处理纯种,杂交,用物理或化学方法处理生物,秋水仙素处理,使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上,提高变异频率，加速育种进程，,明显缩短育种年限，育种时间较短。,各种器官大、营养成分高、抗性强,与杂交育种配合；获得的新品种发育延迟,有利变异少，需大量处理供试材料,技术复杂，需与杂交育种配合,育种时间最长,方法,杂交,育种,诱,变,育种,多倍体,育种,单倍体,育种,转,基因,育种,植物体细胞杂交育种,动物细胞克隆育种,原,理,基因重组,基因突变,染色体变异,染色体变异,异源,基因重组,细胞的全能性,细胞的全能性,处理,方法,先,不同个体间杂交得,F1,F1,自交在后代中经筛选得纯种,物理方法,:,激光或辐射等,;,化学方法,:,秋水仙素或硫酸二乙酯处理,先用,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使之成为多倍体,后从中选育,花药离体培养,使花粉直接发育成单倍体,再经人工诱导染色体加倍,“提”“装”“导”“检”“选,”,去壁、诱融、组培。,核移植和胚胎移植,特,点,使,位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上,;,育种年限较长,(,自交选择,56,代,).,提高突变频率,后代变异性状能较快稳定,加速育进程,;,能大幅度改良某些性状,植物茎杆粗壮,叶片果实种子较大,营养物质含量较高,但发育延迟,结实率低,明显缩短育种年限,一般只需,2,年,;,后代均为纯合体,不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性强，可以培育出动植物新品种,克服不同种生物间的生殖隔离和远缘杂交不亲和的障碍，可按人类意愿定向改变生物性状，培育作物新品种。,培育繁殖优良生物品种，用于保存频危物种，有选择地繁殖某性别动物,杂交,-,自交,-,选优,-,自交,利用转基因技术将目的基因引入生物体内,青霉素高产菌株的培育,太空椒,矮秆抗锈病的小麦,产生人胰岛素的大肠杆菌,抗虫棉,基因水平,:,途径与,方法,举例,原 理,基因突变,基因重组,基因重组,诱变育种,杂交育种,基因工程育种,辐射诱变、激光诱变、,化学诱变,优点,缺点,提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状,有利变异少，须大量处理材料,将不同个体的优良性状集中到新品种上,时间长，需及时发现优良性状,打破物种界限，定向改造生物性状,可能会引起生态危机,染色体变异,花药离体培养再经人工诱导使染色体加倍,一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得纯合体植株,明显缩短育种年限,植物器官大，,产量高，营养丰富,单倍体育种培育矮秆抗锈病小麦,三倍体无子西瓜,八倍体小黑麦,染色体水平,:,途径与,方法,举例,原 理,单倍体育种,多倍体育种,染色体变异,优点,缺点,技术较复杂，需与杂交育种结合,发育延迟，结实率降低,克隆羊,鲤鲫核移植,细胞水平,:,途径与方法,举例,原 理,细胞工程育种,去细胞壁原生质体融合杂种细胞组织培养,核移植胚胎移植,优点,缺点,保存濒危物种,保持优良品种,技术复杂，难度大,能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种,番茄,-,马铃薯,白菜,-,甘蓝,植物：,动物克隆：,3.4,倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物质含量有所增加。,4,倍体草莓的培育成功属于（）,A.,单倍体育种,B.,多倍体育种,C.,诱变育种,D.,杂交育种,4.,在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约,98,的甲虫死了，约,2,的甲虫生存下来，生存下来的原因是（）,A.,有基因突变产生的抗药性个体存在,B.,以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力,C.,约有,2,的甲虫未吃到沾有农药的叶子,D.,生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体,B,A,5,通过诱变育种培育的是（）,A.,三倍体无子西瓜,B.,青霉素高产菌株,C.,二倍体无子番茄,D.,八倍体小黑麦,6,大麻是雌雄异株植物，体细胞中有,20,条染色体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是（）,18,XX,B.18,XY,C.20,XX,D.18,XX,或,XY,7,根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是（）,A.,杂交育种,B.,多倍体育种,C.,单倍体育种,D.,诱变育种,B,A,C,1,下图表示某种农作物,和,两个品种分别培育出,三个品种的过程。根据上述过程，回答下列问题：,（,1,）用,和,培育,所用的方法,和,分别称,和,，其培育出,所依据的原理是,。,（,2,）用,培育,出的常用方法,是,，其培养中首先要应用细胞工程中的,技术。由,育成,品种的方法,称为,其优点是,。,（,3,）由,培育出,的常用方法,是,，其形成的,称,。,AaBb,AABB,aabb,AAbb,Ab,AAaaBBbb,2,、小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（,aa,）、,抗病（,BB,）,的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），生产上通常用块茎繁殖。现要选育黄肉（,Yy,）、,抗病,(,Rr,),的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）,2,、为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法,:,图中两对相对性状独立遗传,据图分析,不正确,的是,A,、过程,的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高,B,、过程可以取任一植株的适宜花药作培养材料,C,、过程包括脱分化和再分化两个过程,D,、图中筛选过程不改变抗病基因频率,(D),练习,1,、下列技术能有效地打破物种界限，定向地改造生物的遗传性状，培育新的农作物优良品种的是（）,诱变育种,基因工程育种,杂交育种,细胞工程育种,多倍体育种,单倍体育种,A,、,B,、,C,、,D,、,2,、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是 （）,A,单倍体育种,B,杂交育种,C,基因工程育种,D,多倍体育种,3,、在动物育种中，用一定剂量的,X,射线处理精巢，可得到大量的变异个体，这是因为 （）,A.,合子都是纯合体,B.,诱发了雄配子发生高频率的基因突变,C.,诱导发生了大量的染色体变异,D.,提高了基因的互换率,4,、两个亲本的基因型分别为,AAbb,和,aaBB,，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为,aabb,的新品种，最简捷的方法是,（）,A,单倍体育种,B,杂交育种,C,人工诱变育种,D,细胞工程育种,B,C,B,B,5,、下面为六种不同的育种方法。据图回答：,亲本（,X,）,A,F1,F2,D,Fn,选择稳定,品种,单倍体,植株,纯合体,纯合二倍体种子长出的植株,C,B,种子或幼苗,具有新基因的种子或幼苗,E,染色体加倍的种子或幼苗,F,种子或幼苗,植物细胞,其他生物基因,新细胞,愈伤组织,胚状体,人工种子,植物,细胞,A,植物,细胞,B,杂种细胞,愈伤组织,分化出幼苗,G,H,I,J,K,L,M,1,2,3,4,6,5,新品种,(1),图中,A,至,D,方向所示的途径表示,育种方式，这种方法属常规育种，一般从,F2,代开始选种，这是因为,。,杂交,从,F2,开始发生性状分离,5,、下面为六种不同的育种方法。据图回答：,亲本（,X,）,A,F1,F2,D,Fn,选择稳定,品种,单倍体,植株,纯合体,纯合二倍体种子长出的植株,C,B,种子或幼苗,具有新基因的种子或幼苗,E,染色体加倍的种子或幼苗,F,种子或幼苗,植物细胞,其他生物基因,新细胞,愈伤组织,胚状体,人工种子,植物,细胞,A,植物,细胞,B,杂种细胞,愈伤组织,分化出幼苗,G,H,I,J,K,L,M,1,2,3,4,6,5,新品种,(2)B,常用的方法为,。,花药离体培养,(3)E,方法所用的原理是,，所用的方法,、,、,。,基因突变,激光诱变,辐射诱变,化学试剂诱变,5,、下面为六种不同的育种方法。据图回答：,亲本（,X,）,A,F1,F2,D,Fn,选择稳定,品种,单倍体,植株,纯合体,纯合二倍体种子长出的植株,C,B,种子或幼苗,具有新基因的种子或幼苗,E,染色体加倍的种子或幼苗,F,种子或幼苗,植物细胞,其他生物基因,新细胞,愈伤组织,胚状体,人工种子,植物,细胞,A,植物,细胞,B,杂种细胞,愈伤组织,分化出幼苗,G,H,I,J,K,L,M,1,2,3,4,6,5,新品种,（,4,）,C,、,F,过程最常用的药剂是,，其作用的原理,是,。,秋水仙素,抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍,（,5,）由,G,到,H,过程中涉及的生物技术有,和,。,基因工程（,DNA,重组技术）,植物组织培养,5,、下面为六种不同的育种方法。据图回答：,亲本（,X,）,A,F1,F2,D,Fn,选择稳定,品种,单倍体,植株,纯合体,纯合二倍体种子长出的植株,C,B,种子或幼苗,具有新基因的种子或幼苗,E,染色体加倍的种子或幼苗,F,种子或幼苗,植物细胞,其他生物基因,新细胞,愈伤组织,胚状体,人工种子,植物,细胞,A,植物,细胞,B,杂种细胞,愈伤组织,分化出幼苗,G,H,I,J,K,L,M,1,2,3,4,6,5,新品种,（,6,）,KLM,这种育种方法的优越性表现在,。,克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围,6,、为了提高玉米的产量，在农业生产上使用的玉米都是杂交种，杂交玉米的性状不能稳定遗传，因此农民每年都需要购买玉米杂交种。现有长果穗（,A,）白粒（,b,）和短果穗（,a,）黄粒（,B,）的两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒（,AaBb,）杂交种玉米的目的，请你以遗传图解加简要说明的形式，设计出你的育种方案。,