雜交育種誘變育種課件

1、第六章 從雜交育種到基因工程第六章 從雜交育種到基因工程第1節(jié) 雜交育種與誘變育種第1節(jié) 雜交育種與誘變育種問題探討：誘變育種的突出優(yōu)點(diǎn)是：提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。大幅度地改良某些性狀。缺點(diǎn)：難以控制突變方向，無法將多個(gè)優(yōu)良性狀組合。問題探討：誘變育種的突出優(yōu)點(diǎn)是：提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程 選擇育種 選擇育種一、雜交育種 已知小麥的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗銹病(T)對易感銹病(t)為顯性，兩對性狀獨(dú)立遺傳。現(xiàn)在有高稈抗銹病(DDTT)、高稈易感銹病(DDtt)、矮稈易感銹病(ddtt)的三個(gè)純系品種，要求設(shè)計(jì)一個(gè)通過基因重組培育雙優(yōu)新品種(ddTT)的步驟。 一、雜交育種 已

2、知小麥的高稈(D)對矮稈(d)雜交育種雜交育種以下是雜交的育種參考方案： 高抗 矮不抗 高抗DDTTddttDdTtddTt高抗 高不抗 矮抗 矮不抗ddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗 矮不抗ddTtddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年？以下是雜交的育種參考方案： 高抗 矮不抗科目三考試 km3.jsyst 科目3實(shí)際道路考試技巧、視頻教程科目四考試 km4.jsyst 科目四模擬考試題 C1科目四仿真考試科目三考試 km3.jsyst 科目3實(shí)際道路考試技巧、視頻雜交育種的概念： 雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起

3、，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。原理：基因自由組合定律。優(yōu)點(diǎn)：能集中位于不同品種中的優(yōu)良性狀。缺點(diǎn)：只能利用已有的基因組，并不能產(chǎn)生新的基因。 雜交進(jìn)程緩慢，過程繁瑣。雜交育種的概念： 雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀1、農(nóng)作物品質(zhì)改良雜交育種的應(yīng)用：1、農(nóng)作物品質(zhì)改良雜交育種的應(yīng)用：2、動物養(yǎng)殖品種改良2、動物養(yǎng)殖品種改良二、誘變育種 利用物理因素（如X射線，紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變。誘變育種的突出優(yōu)點(diǎn)是：提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。大幅度地改良某些性狀。缺點(diǎn)：難以控制突變方向，無法將多個(gè)優(yōu)良性狀組合。二、誘變育種 利用物理因素（如X射

4、線，紫外線，激光等） 在作物方面，應(yīng)用誘變育種我國已培育出100多種水稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。 1、用射線和其他誘變劑處理大豆，培育成了“黑農(nóng)五號”等新品種。這品種含有改變了的酶系，在同樣的施肥和管理?xiàng)l件下可提高產(chǎn)量16%，含油量提高2.5。誘變育種的應(yīng)用 在作物方面，應(yīng)用誘變育種我國已培育出100多種水稻、小誘變育種的應(yīng)用 2、利用返回式衛(wèi)星搭載植物種子以來，已成功進(jìn)行了10余次航天育種試驗(yàn)。種子在太空條件下發(fā)生基因突變，進(jìn)行農(nóng)作物遺傳性狀的改良。誘變育種的應(yīng)用 2、利用返回式衛(wèi)星搭載植物種子以來，誘變育種太空育種誘變育種太空育種誘變育種醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的青霉素就是利用普通青霉菌，經(jīng)過X

5、射線的照射，產(chǎn)生的有利突變型。還有醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的其他抗菌素如鏈霉素、地霉素、金霉素等，經(jīng)輻射處理的突變系，比原始品系抗菌素產(chǎn)量增長幾十倍到幾百倍，促進(jìn)和提高了抗菌素的生產(chǎn)。誘變育種醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的青霉素就是利用普通青霉菌，經(jīng)過X射線的常規(guī)育種誘變育種多倍體育種單倍體育種處理雜交原理特點(diǎn)舉例用射線、激光、化學(xué)藥品等處理生物用秋水仙素處理種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)再人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍通過基因重組把兩親本的優(yōu)良性狀組合在同一后代中用人工方法誘發(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，使染色體數(shù)目加倍后不能形成兩個(gè)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體方法簡便，

6、但需較長年限方可獲得純合體加速育種的進(jìn)程，大幅改良某些性狀，但突變后有利個(gè)體往往不多器官大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低縮短育種年限，但方法復(fù)雜，成活率較低高桿抗病與矮桿不抗病小麥雜交產(chǎn)生矮桿抗病品種高產(chǎn)量青霉素菌株的育成三倍體西瓜、八倍體小黑麥抗病植株的育成常規(guī)育種誘變育種多倍體育種單倍體育種處理雜交原理特點(diǎn)舉例用射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(gè)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BB練習(xí)：1、雜交育種所依據(jù)的原理是什么（

7、）BB練習(xí)：太空椒太空椒誘變育種太空育種利用太空環(huán)境研究植物生長發(fā)育和遺傳變異的講究始于上世紀(jì)60年代初期，迄今已有40多年的歷史。前蘇聯(lián)(俄羅斯)、美國空間植物學(xué)研究的主要目標(biāo)，定位在以探索空間條件下植物生長發(fā)育規(guī)律，改善空間人類生存的小環(huán)境，解決宇航員的食品供給及生存安全等，這是為了將來“太空里的人類”。即使美國航空航天局于2019年建立了引力生物學(xué)中心，重點(diǎn)研究植物對引力的感受和反應(yīng)，但其最終目標(biāo)仍是開發(fā)出更加適于太空旅行的植物。而我國的太空育種則把更多的注意力投向如何利用空間環(huán)境資源，開辟選育植物優(yōu)良品種的新途徑，這是為了現(xiàn)在“地球上的人類”。因?yàn)槟康牡牟煌瑢?dǎo)致現(xiàn)在有“中國已經(jīng)走上太

8、空育種的最前沿”一說。自從1987年8月5日我國第一次利用返回式衛(wèi)星搭載植物種子以來，已成功進(jìn)行了10余次航天育種試驗(yàn)。前后共有70多種植物1000多個(gè)品種的植物種子經(jīng)過太空育種，共吸引全國23個(gè)省市的70多個(gè)單位參與種子搭載試驗(yàn)。奇跡出現(xiàn)了水稻出現(xiàn)了大穗、大粒、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的效果，經(jīng)航天誘變育種培育出的航育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；小麥獲得許多矮稈，豐產(chǎn)、早熟的后代作物，產(chǎn)量增長1015；青椒的優(yōu)勢亦很明顯，長勢十分喜人，已培育出一些高產(chǎn)、

9、優(yōu)質(zhì)、抗病能力強(qiáng)的新品系，一種名叫872青椒，一個(gè)在250克以上，畝產(chǎn)5000公斤左右，維生素C含量增加20。蘋果平均重量從90克提高到160克，畝產(chǎn)比地面良種對照組高30以上，豐產(chǎn)年份還達(dá)到122。江西廣昌縣利用航天育種培植出了特大粒白蓮種衛(wèi)星3號，每粒蓮子重24克以上，比常規(guī)品種可增產(chǎn)60。 誘變育種太空育種利用太空環(huán)境研究植物生長發(fā)育和遺傳變異的誘變育種太空育種空間生命科學(xué)：高真空(108pa)微重力(104g)強(qiáng)輻射(尤其是危害性極大的HZE）誘變育種太空育種空間生命科學(xué)：多倍體育種 在育種過程中，人們用秋水仙素處理種子或幼苗從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常

10、的有絲分裂，發(fā)育為多倍體植株，得到多倍體品種。 優(yōu)點(diǎn)：器官大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高。缺點(diǎn)：發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。多倍體育種 在育種過程中，人們用秋水仙素處理種子或幼苗多倍體育種秋水仙素處理萌發(fā)的幼苗時(shí)，可以誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生，秋水仙素的作用是 。三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，因?yàn)槌墒旎ǚ劬哂械纳彼崦赶担ù偈购铣缮L素），通過授粉為其子房的發(fā)育提供 。三倍體植株不能進(jìn)行減數(shù)分裂的原因是由于卵原細(xì)胞3個(gè)染色體組（3N=33），減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會 ，從而不能正常產(chǎn)生卵細(xì)胞。由此可以獲得 的是 倍體果實(shí)，但是沒有種子的無籽西瓜。上述過程需要的時(shí)間周期為2年。第一年可以由專門的種子培育公司完成3N和

11、2N的種子；農(nóng)戶直接購買配比好的3N和2N的種子，按照正常的栽培方法培育，當(dāng)年就可以獲得 。 抑制紡錘體的形成 生長素 紊亂 三 無籽西瓜 多倍體育種秋水仙素處理萌發(fā)的幼苗時(shí)，可以誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生，秋單倍體育種 采用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株，再人工誘導(dǎo)染色體加倍，獲取自交不發(fā)生性狀分離的穩(wěn)定遺傳的純系品種。優(yōu)點(diǎn)：縮短育種年限 。缺點(diǎn)：但方法復(fù)雜，成活率較低。單倍體育種 采用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株，再人單倍體育種 在野外發(fā)現(xiàn)抗銹?。@性基因D控制的）小麥植株，如何快速獲取可以穩(wěn)定遺傳的抗銹病的種子呢？單倍體育種 在野外發(fā)現(xiàn)抗銹病（顯性基因D控制的）小麥植株轉(zhuǎn)基因育種轉(zhuǎn)基因育種的原理：人為基因重組變異原因：人工方法使目的基因整合到受體DNA分子中去實(shí)例：人體干擾素基因的轉(zhuǎn)移、人體胰島素基因的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)基因大豆、轉(zhuǎn)基因牛等優(yōu)點(diǎn)：人類實(shí)現(xiàn)對基因的定向轉(zhuǎn)移，有利研究生物制藥等缺點(diǎn)：可能帶來生態(tài)災(zāi)難或戰(zhàn)爭狂人的“基因武器”。轉(zhuǎn)基因育種轉(zhuǎn)基因育種的原理：人為基因重組關(guān)注轉(zhuǎn)基因食品安全 對轉(zhuǎn)基因食品無害性的評估主要有以