生物育種.PPT

生物育種,不遺傳的變異在育種上沒有價值，但是在生產(chǎn)上有價值，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的田間管理就是通過調(diào)節(jié)水肥、除草等措施使作物產(chǎn)生有利于人類的不遺傳變異，如莖稈粗壯、子粒飽滿等，是通過對外界環(huán)境的控制，使其表現(xiàn)型朝著有利于人類的方向發(fā)展。 表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果，其內(nèi)因是基因型，它在作物的個體發(fā)育中起著主導作用。所以要想獲得高產(chǎn)豐收最重要的是育好種。 “種地選好種，一垅頂兩垅”。,生物育種含義：,指人們按照自己的意愿，依據(jù)不同的育種原理，有目的、有計劃地獲得人們所需要的生物新品種。,一、常用育種方法,(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，這是因為 。 。,雜交,從F2開始發(fā)生性狀分離,(2) B 常用的方法為 。,花藥離體培養(yǎng),(3) E方法所用的原理是 ，所用的方法如 、 、 、 。育種時所需處理的種子 應當是萌發(fā)的（而非休眠的）的種子，試闡述原因,基因突變,激光誘變,輻射誘變,化學試劑誘變,后進行細胞分裂，DNA在復制過程中由于某種因素的影響可發(fā)生基因突變 。,種子萌發(fā),（4）C、F過程最常用的藥劑是 ，其作用的原理 是 。,秋水仙素,抑制紡錘體的形成，引起染色體加倍,（5）由G到J過程中涉及的生物技術有 、 和 。,基因工程（DNA重組技術）,植物組織培養(yǎng),（6）KLM這種育種方法的優(yōu)越性表現(xiàn)在 、 。,克服遠緣雜交,不親和的障礙，大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍,問題：在上述幾種育種方法中，,1、哪些用到了植物組織培養(yǎng)技術？,2、哪些育種方法需要使用秋水仙素或低溫處理？,單倍體育種、基因工程、植物體細胞雜交,單倍體育種、多倍體育種,3、哪些育種方法能打破物種界限？,基因工程、植物體細胞雜交,4、能產(chǎn)生新基因的育種方法？,誘變育種,6、動物一般可用的育種方法？,植物一般可用的育種方法？,微生物一般可用的育種方法？,雜交育種、誘變育種、基因工程育種、核移植,雜交育種、誘變育種、基因工程育種、單倍體育種、多倍體育種、植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交,誘變育種、基因工程育種,5、能產(chǎn)生新物種的育種方法？,多倍體育種、植物體細胞雜交,雜交育種： 在雜交育種工作中，人們有目的地用具有不同優(yōu)良性狀的兩個親本進行雜交，使兩個親本的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，就能產(chǎn)生所需要的優(yōu)良品種。,例：有這樣兩個品種的小麥：一個品種抗倒伏，但易染銹??；另一個品種易倒伏，但抗銹病。讓這兩個品種的小麥進行雜交，在 F2中就可能出現(xiàn)既抗倒伏又抗銹病的新類型，用它作種子繁育下去，經(jīng)過選擇和培育，就可以得到優(yōu)良的小麥新品種。,人工誘變在育種上的應用,（1）定義： （2）方法： （3）優(yōu)點： （4）成果：,是在人工條件下誘導基因了生突變,物理方法： 化學方法；,射線、紫外線、激光等,亞硝酸、硫酸二乙酯等,提高突變率，創(chuàng)造人類需要的 突變類型，從中選育出優(yōu)良品種。,“黑農(nóng)五號”等大豆品種，,高產(chǎn)青霉菌株,人工誘導多倍體在育種上的應用 （1）意義：培育生物新品種,（2）方法：,用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,（3）原理：,秋水仙素能抑制紡錘體形成,種子、幼苗,秋水仙素處理,染色體加倍、不分離,多倍體,如：二倍體,秋水仙素,二倍體,生長素,四倍體,二倍體,多倍體形成的原因：,外界環(huán)境 內(nèi)部因素,不能形成紡錘體,染色體復制加倍后不分離,染色體加倍的細胞,多倍體,配子,單倍體,發(fā)育,（2）產(chǎn)生,自然: 人工:,（3）特點：,弱小、高度不育,（單倍體育種）,花藥離體培養(yǎng),（4）單倍體育種的過程和特點：,(生殖細胞未受精,直接發(fā)育而成),方法:,單倍體,（1）定義：,由配子發(fā)育而成，體細胞中含有本 物種配子染色體數(shù)目的個體。,過程:,花藥離體,組織 培養(yǎng),單倍體植株,人工誘導 染色體加倍,正常植株,(純合體),優(yōu)點：,1、可以縮短育種年限 2、后代不會發(fā)生分離,雜交,輻射、射線 化學藥劑,秋水仙素,花藥離體,基因重組,基因突變,染色體變異,可以集中兩個親體的優(yōu)良性狀 時間長,育種年限縮短，改良某些性狀 有利不多，需大量處理,果大，莖稈粗，營養(yǎng)物豐富 發(fā)育遲，結(jié)實低,年限短，易穩(wěn)定 高度不育，弱小,基因 水平,染色體 水平,細胞 水平,育種層面,育種方法,7、完成下列表格,三、歸納總結(jié),最常規(guī)的： 最快速的： 能創(chuàng)造新性狀的： 能得到無子果實的： 能創(chuàng)造新物種的： 能在種間進行育種的：,雜交育種,單倍體育種,誘變育種,多倍體育種,多倍體育種、植物體細胞雜交,基因工程育種、 植物體細胞雜交,方 法,優(yōu)缺點,舉例,原 理,1.基因水平:,基因重組,雜交-F1自交-F2選優(yōu)-自交-再選擇,優(yōu)點:將不同個體的優(yōu)良性狀集中到同一個體上。不足:育種周期長,矮稈抗病小麥的培育,雜交育種,基因突變,物理或化學方法處理篩選,優(yōu)點：可以提高突變率，加速育種進程。 不足：有利變異少，需要大量處理實驗材料。,青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒,誘變育種,基因重組,利用基因工程技術將目的基因引入生物體內(nèi),優(yōu)點：打破物種界限，定向改造生物性狀。 不足：技術復雜,抗蟲棉，超級細菌,產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌,基因工程育種,方 法,優(yōu)缺點,舉例,原 理,2.染色體水平:,染色體數(shù) 目變異,花藥離體培養(yǎng)再經(jīng)人工誘導使染色體加倍,優(yōu)點：明顯縮短育種年限。是最快速的育種方法。 不足：技術復雜。常與雜交育種相配合。,快速培育矮稈抗病小麥,單倍體育種,染色體數(shù) 目變異,用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,優(yōu)點：器官較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高。 不足：發(fā)育延遲，結(jié)實率低。,三倍體無子西瓜，八倍體小黑麥,多倍體育種,方 法,優(yōu)缺點,舉例,原 理,3.細胞水平:,細胞膜 的流動性、 細胞的全 能性,去壁原生質(zhì)體融合雜種細胞-組織培養(yǎng),優(yōu)點：克服了遠緣雜交不親和的障礙，大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍。 不足：讓雜種植株按照人們需要表現(xiàn)出親代優(yōu)良性狀還有技術上的困難。,番茄 -馬鈴薯，白菜-甘藍,植物體細胞雜交,例題1：普通小麥中有高桿抗病（TTRR）和矮桿易感?。╰trr）兩個品種，控制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗，請分析回答：,例題2：很久以前科學家在土壤中發(fā)現(xiàn)了某種細菌能制造一種對昆蟲有毒的蛋白質(zhì)，當時許多人就想把編碼這一蛋白質(zhì)的基因(抗蟲基因)轉(zhuǎn)移到農(nóng)作物中，以降低昆蟲對農(nóng)作物造成的危害。20世紀90年代，美國科學家采用基因工程技術首次培育出抗蟲玉米新品種。下圖為這一轉(zhuǎn)基因玉米的主要培育過程。,(1)獲得特定目的基因的途徑除了從該細菌中直接分離抗蟲基因外，還可以 。將目的基因與運載體結(jié)合時必須用 酶和DNA連接酶。在基因工程中，常用的運載體有 等，而作為運載體必須具備相應的條件，例如應具有 以便進行篩選。 (2)由轉(zhuǎn)基因玉米細胞經(jīng)過 形成愈傷組織，然后發(fā)育成胚狀體和試管苗。若要制備轉(zhuǎn)基因玉米的人工種子，可選擇上述實驗過程中的 再包裹合適的人造種皮等。,人工合成,同種限制,質(zhì)粒,標記基因,脫分化,胚狀體,例題3：白菜、甘藍均為二倍體，體細胞染色體數(shù)目分別為20、18。以白菜為母本、甘藍為父本，經(jīng)人工授粉后，將雌蕊離體培養(yǎng)，可得到“白菜甘藍”雜種幼苗。請回答問題： （1）白菜和甘藍是兩個不同的物種，存在_ 隔離。自然條件下，這兩個物種間不能通過_ 的方式產(chǎn)生后代。雌蕊離體培養(yǎng)獲得“白菜甘藍”雜種幼苗，所依據(jù)的理論基礎是植物細胞具有 。,生殖,雜交（有性生殖）,全能性,(2)為觀察“白菜甘藍”