生物变异在育种上的应用生物育种市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

生物变异在育种上应用生物变异在育种上应用 生物育种生物育种廉江二中温婵丽廉江二中温婵丽第1页知识目标：知识目标：n生物育种主要类型。生物育种主要类型。n各育种方法概念、方法、原理、用各育种方法概念、方法、原理、用途、优点、缺点、应用等等。途、优点、缺点、应用等等。第2页 生物育种是指人们生物育种是指人们按照自己意按照自己意愿愿，依据相关育种原理，有目标、，依据相关育种原理，有目标、有计划地有计划地改变生物遗传物质改变生物遗传物质以取得以取得人们所需要生物新品种人们所需要生物新品种。第3页第4页多倍体育种多倍体育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种基因工程育种基因工程育种第5页基础题基础题:请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：n（1）经过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到）经过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种方法是烟草新品种方法是 。n（2）用）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸新菌种，所用方法是成谷氨酸新菌种，所用方法是 。n（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦方法是）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦方法是 。n（4）将青椒种子搭载人造卫星，在太空中飞行）将青椒种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，取得了果大、肉厚和维生素数周后返回地面，取得了果大、肉厚和维生素含量高青椒新品种，这种育种原理本质上属于含量高青椒新品种，这种育种原理本质上属于 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 第6页 基础题基础题:请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（5）用用抗抗倒倒伏伏、不不抗抗锈锈病病和和不不抗抗倒倒伏伏、抗抗锈锈病病两两个个小小麦麦品品 种种，培培 育育 出出 抗抗 倒倒 伏伏、抗抗 锈锈 病病 品品 种种，所所 用用 方方 法法 是是 。（6）用用秋秋水水仙仙素素处处理理蕃蕃茄茄、水水稻稻种种子子，取取得得蛋蛋白白质质含含量量高品系，这种方法是高品系，这种方法是 。（7）将将苏苏云云金金芽芽孢孢杆杆菌菌抗抗虫虫基基因因导导入入棉棉花花受受精精卵卵中中，培培育出抗虫棉方法是育出抗虫棉方法是 。杂交育种杂交育种 多倍体育种多倍体育种 基因工程育种基因工程育种 第7页（0101上海）单倍体育种能够显著地上海）单倍体育种能够显著地缩短育种年限，这是因为（缩短育种年限，这是因为（）基础练习一：基础练习一：A A育种技术操作简单育种技术操作简单 B B单倍体植物生长快速单倍体植物生长快速C C后代不发生性状分离后代不发生性状分离 D D诱导出苗成功率高诱导出苗成功率高C C第8页基础练习二：基础练习二：第9页n在动物育种中，用一定剂量在动物育种中，用一定剂量X X射线处理精射线处理精巢，可得到大量变异个体，这是因为（巢，可得到大量变异个体，这是因为（）A.A.合子都是纯合体合子都是纯合体 B.B.诱发了雄配子发生高频率基因突变诱发了雄配子发生高频率基因突变 C.C.诱导发生了大量染色体变异诱导发生了大量染色体变异 D.D.提升了基因交换率提升了基因交换率基础练习三：基础练习三：B B第10页n“神州号神州号”飞船上搭载某纯乌鸡品种飞船上搭载某纯乌鸡品种在太空中围绕地球转了若干圈，那么在太空中围绕地球转了若干圈，那么用作纯乌鸡品种材料以及该育种方式用作纯乌鸡品种材料以及该育种方式所依据原理分别是（所依据原理分别是（）A.A.受精鸡蛋，基因突变受精鸡蛋，基因突变 B.B.未受精鸡蛋，染色体变异未受精鸡蛋，染色体变异 C.C.幼鸡，基因突变幼鸡，基因突变 D.D.受精鸡蛋，基因重组受精鸡蛋，基因重组 基础练习四：基础练习四：A A第11页第12页方法方法特特 点点 评评 价价将不一样个体上优良性状集中将不一样个体上优良性状集中于一个个体上，于一个个体上，显著缩短育种年限显著缩短育种年限培育生物新品种，器官培育生物新品种，器官大，产量高，营养丰富大，产量高，营养丰富小结：小结：第13页方法方法特特 点点 评评 价价提升变异频率，加速育种进程，提升变异频率，加速育种进程，大幅度改良一些性状大幅度改良一些性状.定向改变生物性状定向改变生物性状技术复杂，可能引发生态危机技术复杂，可能引发生态危机第14页相关育种要注意问题相关育种要注意问题n普通作物育种可选杂交育种和单倍体育普通作物育种可选杂交育种和单倍体育种；种；n为得到为得到特殊性状特殊性状可选择诱变育种可选择诱变育种(如航天如航天育种育种)或多倍体育种；或多倍体育种；n若要将特殊性状组合到一起，但又若要将特殊性状组合到一起，但又不能不能克服远缘杂交不亲和性克服远缘杂交不亲和性，可考虑利用基因，可考虑利用基因工程等，如培育各种用于生物制药工程菌。工程等，如培育各种用于生物制药工程菌。第15页第16页1.杂交育种杂交育种基因重组基因重组使位于不一样个体上多个优良性状集中于一个个使位于不一样个体上多个优良性状集中于一个个体上，即体上，即“集优集优”,能产生能产生新基因型新基因型。育种周期长育种周期长（自交选择需五（自交选择需五六代六代,甚至十几代甚至十几代)。原理：原理：方法：方法：优点：优点：缺点：缺点：应用：应用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦矮秆抗病小麦 杂交杂交自交自交选优选优 第17页2.诱变育种诱变育种基因突变基因突变 物理方法物理方法(高真空、高真空、紫外线、紫外线、射线、激光等射线、激光等)或或化学方化学方法法(秋水仙素秋水仙素、亚硝酸、硫酸二乙酯等、亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选处理植株，再选择符合要求变异类型择符合要求变异类型 提升突变频率，在较短时间内取得更多优良变异类型；提升突变频率，在较短时间内取得更多优良变异类型；能产生新基因能产生新基因。有利个体不多，须大量处理供试材料有利个体不多，须大量处理供试材料，工作量大工作量大。原理：原理：方法：方法：优点：优点：缺点：缺点：应用应用:图图示：生物甲示：生物甲 生物乙生物乙。代表代表诱变诱变育种育种处处理方法。理方法。青霉素高产菌株取得青霉素高产菌株取得 第18页PDDRRddrr F1 DdRr花药（配子）花药（配子）DR Dr dR dr单倍体单倍体 DR Dr dR dr纯合子纯合子 DDRRDDrr ddRR ddrr秋水仙素诱导染色体加倍秋水仙素诱导染色体加倍离体培养离体培养减数分裂减数分裂杂交杂交选取选取ddRR（矮抗）即为所需类型（矮抗）即为所需类型3.单倍体育种单倍体育种图示：图示：第19页3.单倍体育种单倍体育种 染色体变异染色体变异(染色体组成倍地降低染色体组成倍地降低)惯用方法为惯用方法为花药离体培养花药离体培养显著缩短育种年限显著缩短育种年限（普通为两年），加速育种进程。（普通为两年），加速育种进程。技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。原理：原理：方法：方法：优点：优点：缺点：缺点：应用：应用：用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交得用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交得F1F1，用用F1F1花药离体培育纯种矮秆抗病小麦花药离体培育纯种矮秆抗病小麦 第20页花药离体培养花药离体培养P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt配子配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTT DDtt ddTT ddtt纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素 需要矮抗品种需要矮抗品种单倍体育种单倍体育种第第1年年第第2年年P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTtF2D_T_ D_tt ddT_ ddttddTT 杂交育种杂交育种第第1年年第第2年年第第36年年 需要矮抗品种需要矮抗品种矮抗矮抗第21页4.多倍体育种多倍体育种三倍体无籽西瓜培育三倍体无籽西瓜培育第22页萝卜萝卜和甘蓝杂交，能得到种子普通不和甘蓝杂交，能得到种子普通不育，假如要得到可育，假如要得到可育种子，你认为应育种子，你认为应该采取以下哪种办法（该采取以下哪种办法（）A A利用花药离体培养技术利用花药离体培养技术 B B利用染色体数目加倍技术利用染色体数目加倍技术 C C利用诱变育种技术利用诱变育种技术D D以上技术都能够以上技术都能够B B相关练习：相关练习：第23页多倍体育种多倍体育种n原理原理n方法方法n过程过程n优点优点n缺点缺点染色体变异染色体变异 秋水仙素处理萌发种子或幼苗秋水仙素处理萌发种子或幼苗 同源多倍体同源多倍体育种，如：育种，如：异源多倍体异源多倍体育种，如：育种，如：可培育出自然界中没有新品种，且培育出植物可培育出自然界中没有新品种，且培育出植物器官大，产量高，营养丰富器官大，产量高，营养丰富 普通只适于植物，发育延迟，坚固率低普通只适于植物，发育延迟，坚固率低 第24页5.基因工程育种基因工程育种基因重组基因重组不受生物亲缘关系限制，可按人意愿不受生物亲缘关系限制，可按人意愿改造生物，改造生物，目标性目标性强强，科技含量高，能够培育出高产、优质或含有特殊用，科技含量高，能够培育出高产、优质或含有特殊用途动植物品种途动植物品种 技术复杂，操作要求精细技术复杂，操作要求精细,难度大。难度大。原理原理:方法方法:优点优点:缺点缺点:应用应用:提取目标基因提取目标基因目标基因与运载体结合目标基因与运载体结合将目标基因将目标基因导入受体细胞导入受体细胞基因表示基因表示筛选出符合要求新品种。筛选出符合要求新品种。能能分分泌泌人人类类胰胰岛岛素素大大肠肠杆杆菌菌菌菌株株取取得得，抗抗虫虫棉棉，转转基基因因动物等动物等第25页