福建省壽寧縣高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程 6.1 雜交育種與誘變育種課件 新人教版必修2.ppt

2 6 1雜交育種與誘變育種 小麥高稈 d 對矮稈 d 為顯性 抗銹病 t 對不抗銹病 t 為顯性 現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥 ddtt 和矮稈不抗銹病的小麥 ddtt 怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種 ddtt 銹病 單倍體育種的流程 p rrdd rrdd rdrdrdrd 單倍體幼苗 秋水仙素處理 單倍體育種的優(yōu)點(diǎn) 明顯縮短育種年限 rdrdrdrd rrdd 原理 基因重組 方法 雜交 自交 選優(yōu) 自交 雜交育種 將兩個(gè)或兩個(gè)以上的優(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 優(yōu)點(diǎn) 通過雜交使位于不同個(gè)體上的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上 雜交育種的流程 p rrdd rrdd f2 9 3 3 1 d r d rr ddr ddrr 1 3 2 3 提高純合子的比例 高抗矮不抗 高抗 ddtt ddtt ddtt ddtt 高抗高不抗矮抗矮不抗 ddtt 矮抗矮不抗 ddtt ddtt 雜交 f3 中國黃牛 中國荷斯坦牛 荷斯坦牛 原理 基因重組 方法 雜交 自交 選優(yōu) 自交 雜交育種 將兩個(gè)或兩個(gè)以上的優(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 優(yōu)點(diǎn) 通過雜交使位于不同個(gè)體上的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上 缺點(diǎn) 只能利用已有的基因重組 不能創(chuàng)造新的基因 育種所需時(shí)間較長 一般需5 6年 原理 基因突變 誘變育種 利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物 使生物發(fā)生基因突變 優(yōu)點(diǎn) 提高基因突變頻率 在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型 加快育種進(jìn)程 缺點(diǎn) 誘發(fā)突變的方向難以掌握 有利突變個(gè)體少 須做大量篩選工作 工作量大 神舟六號 太空育種的蔬菜 基因突變 染色體組成倍增加 染色體變異 基因重組 染色體組成倍減少 染色體變異 雜交 自交 選優(yōu) 自交 至純種 物理或化學(xué)的方法處理生物 花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理 使不同親本的優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上 提高變異頻率加速育種進(jìn)程 明顯縮短育種年限 器官大 營養(yǎng)含量高 培育矮抗小麥 培育青霉素高產(chǎn)菌株 培育矮抗小麥 三倍體無子西瓜的培育 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 當(dāng)神舟六號搭載了生物菌種 植物組培苗和作物 植物 花卉種子等 返回地球后 搭載單位的科研人員將繼續(xù)對它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn) 1 作物種子從太空返回地面后種植 往往能出現(xiàn)新的變異特征 這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中的輻射后 其發(fā)生變異 請預(yù)測可能產(chǎn)生的新的變異對人類是否有益 你判斷的理由是 2 試舉出這種育種方法的優(yōu)點(diǎn) 宇宙射線等 基因 不一定 基因突變是不定向的 變異頻率高 大幅度改良某些性狀 質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體 它的主要特點(diǎn)是 能自主復(fù)制 不能自主復(fù)制 結(jié)構(gòu)很小 成分為蛋白質(zhì) 環(huán)狀rna 環(huán)狀dna 能 友好 地 借居 a b c d 13 下列不屬于誘變育種的實(shí)例是 a 一定劑量的 射線引起變異得到新品種b 用一定劑量的x射線處理青霉素菌株獲得高產(chǎn)菌株c 玉米單株自交后代中出現(xiàn)一定比例的白化苗d 激光照射植物或動(dòng)物引起突變得到新品種 1993年 我國科學(xué)工作者培育成的抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉 其抗蟲基因來源于 a 普通棉花的基因突變b 棉鈴蟲變異形成的致死基因c 寄生在棉鈴蟲體內(nèi)的線蟲d 蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因下列說法正確的是 a dna連接酶最初是從人體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的b 限制酶的切口一定是gaattc堿基序列c 質(zhì)粒是基因工程中惟一用作運(yùn)載目的基因的運(yùn)載體d 利用運(yùn)載體在宿主細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制的過程可稱為 克隆 如果水稻的某遲熟 aa 品種 那么我們有什么好辦法快速的得到早熟 aa 品種 早熟品種 aa 當(dāng)年就可以培育出優(yōu)良新品種 遲熟品種 aa 雜合子 aa 幼苗 a 幼苗 a 早熟品種 aa 下圖是用某種作物的兩個(gè)品種 和 分別培育出 品種的示意圖 試分析回答 aabbeab d aabbfaabb aabbgaaaabbbb 1 用 和 培育 所采用的d和f步驟分別是和 其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 2 用 培育 所采用的e和h步驟分別是 和 其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 3 用 培育 所采用的g步驟是 其遺傳學(xué)原理是 h 雜交 自交 基因重組 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素處理幼苗 染色體變異 單倍體育種 秋水仙素處理幼苗 染色體變異 多倍體育種 d 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 長毛折耳貓 短毛折耳貓 長毛立耳貓 長立長折短立短折 bbee bbee bbee bbee bbee bbee 長折 短折 長折 長折 短折 雜交 f3 長折 短折 思考 要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的動(dòng)物品種一般至少需要幾代 3代 小麥品種是純合體 生產(chǎn)上用種子繁殖 現(xiàn)要選育矮桿 aa 抗病 bb 的小麥新品種 馬鈴薯品種是雜合體 有一對基因雜合即可稱為雜合體 生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖 現(xiàn)要選育黃肉 yy 抗病 rr 的馬鈴薯新品種 請分別設(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種程序 以及馬鈴薯品種間雜交育種程序 要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明 寫出包括親本在內(nèi)的前三代即可 水稻的雜交技術(shù)可分為調(diào)節(jié)開花期 選株 整穗 去雄 采粉 授粉和收獲等步驟 調(diào)節(jié)開花期 水稻母本和父本花期的調(diào)整 可用分期播種的方法 使二者的花期相遇 選株 選株主要指選擇母本植株而言 要選擇具有本品種典型性狀 生長健壯和沒有病蟲害的植株作母本 整穗 先用剪刀剪去稻穗上部和下部枝梗上的小穗 將中部枝梗上的小穗留下來 然后在中部枝梗上留下20 30個(gè)當(dāng)天或次日能夠開花的小穗 將其它小穗統(tǒng)統(tǒng)剪去 當(dāng)天能夠開花的標(biāo)志是花絲已經(jīng)伸長 花藥即將頂?shù)絻?nèi)稃上端 次日開花的標(biāo)志是雄蕊的長度已達(dá)內(nèi)稃長度的三分之二 可以將小穗對著太陽觀看 從外表能隱約看到雄蕊在花里的位置 去雄 水稻去雄的方法很多 主要有以下三種 剪穎去雄法 水稻小花的內(nèi) 外稃在開花前抱合很緊 不易摘除雄蕊 用剪刀剪去內(nèi) 外稃的上端 露出雄蕊 就使摘除雄蕊的工作容易進(jìn)行 這種方法稱為剪穎去雄法 用剪穎去雄法去雄時(shí) 在整過穗的穗上 用剪刀從小花外稃上部斜剪去三分之一到四分之一 這是因?yàn)榇迫锟拷鼉?nèi)稃 從外稃上斜剪不會(huì)損傷柱頭 剪完后 用鑷子伸入內(nèi)稃 輕輕夾出6個(gè)花藥 夾取花藥時(shí) 動(dòng)作要輕而準(zhǔn)確 既不能漏夾花藥 也不能將花藥碰破 萬一碰壞花藥 必須將整個(gè)小穗淘汰 每朵花去雄后 要將鑷子插入70 酒精中浸泡片刻 殺死上面可能沾帶的花粉 去雄后的稻穗要套上紙袋 并將紙袋下面的開口沿穗柄折合 用回形針別好 同時(shí)栓上紙牌 或塑料牌 寫明母本品種名稱 去雄日期和操作者姓名 留待下一步授粉 用剪穎去雄法去雄時(shí) 必須掌握好去雄的時(shí)間 一般應(yīng)在開花前一天下午或當(dāng)天開花以前進(jìn)行 去雄時(shí) 不能將未成熟的或過分成熟的小花作為去雄雜交對象 因?yàn)檫@樣的小花容易發(fā)生不結(jié)實(shí)或自交的情況 套袋去雄法 將黑色紙袋套在能在當(dāng)天開花的稻穗上 經(jīng)過15 20分鐘 利用紙袋增溫促使小花內(nèi) 外稃自動(dòng)張開 便于摘除花藥 用這種方法去雄 稱為套袋去雄法 用套袋去雄法去雄時(shí) 先將黑色紙袋摘掉 對內(nèi) 外稃已張開的小花 用鑷子將花中尚未開裂的花藥一一摘除 對于內(nèi) 外稃未張開 或雖已張開但花藥已經(jīng)開裂的小花要從小穗基部全部剪掉 操作結(jié)束后 再套上白色隔離袋 栓好紙牌 準(zhǔn)備下一步授粉 套袋去雄法比較方便 去雄容易 而且不傷花器 但套袋時(shí)間不易掌握 因?yàn)樘状鼤r(shí)間過短 開花不多 套袋時(shí)間過長 花藥在黑紙袋內(nèi)常常破裂 并且1次所開的花朵較多 往往去雄工作難以跟上 溫湯去雄法 水稻的雌雄蕊對溫度的感應(yīng)不同 雌蕊的耐溫力遠(yuǎn)大于雄蕊 將稻穗放入44 45 溫水中浸泡8 10分鐘 花粉就會(huì)完全喪失萌發(fā)能力 但雌蕊的生活力卻不受任何影響 用這樣的方法消除花藥 稱為溫湯去雄法 溫湯去雄法的具體作法是用保溫瓶或保溫杯 盛取44 45 溫水 在每天開花最盛以前的1小時(shí) 大約在上午11時(shí) 將整個(gè)稻穗 放入保溫瓶 杯 中浸泡8分鐘 取出后 經(jīng)過20分鐘左右 當(dāng)天能開花的小花內(nèi) 外稃就會(huì)打開 這時(shí) 將內(nèi) 外稃不張開的小花全部剪掉 用紙袋將稻穗套好并拴好紙牌 或塑料牌 采粉和授粉 去雄的母本稻穗 應(yīng)在當(dāng)天或次日進(jìn)行人工授粉 當(dāng)父本稻穗進(jìn)入開花盛期時(shí) 事先用1張光滑紙疊成容器 搖動(dòng)父本稻穗 使花粉散落在容器里 然后立即拿到母本植株處 用毛筆蘸取一點(diǎn)花粉 輕輕抹在柱頭上 授粉的動(dòng)作要輕 速度要快 花粉從采收到涂抹 不能超過3分鐘 否則生活力就會(huì)急劇下降 授粉后 應(yīng)繼續(xù)將母本稻穗套好紙袋 檢查雜交是否