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第一节 杂交育种与诱变育种. 改良动植物品种,最古老的育种方法是 选择育种 :从每一代的变异中选出最好的类型进行繁殖、培育。但是选择育种周期长,可选择的范围也有限。. 在生产实践中,人类摸索出 杂交育种 的方法。. 什么是杂交育种?. 杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。. 例如:. 小麦高秆( D )对矮秆( d )为显性,抗锈病( T )对不抗锈病( t )为显性,现有纯合的高秆抗锈病的小麦( DDTT )和矮秆不抗锈病的小麦( ddtt ),如果你是育种工作者,怎样才能得到矮秆抗病的优良品种( ddTT )?.
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改良动植物品种,最古老的育种方法是选择育种:从每一代的变异中选出最好的类型进行繁殖、培育。但是选择育种周期长,可选择的范围也有限。改良动植物品种,最古老的育种方法是选择育种:从每一代的变异中选出最好的类型进行繁殖、培育。但是选择育种周期长,可选择的范围也有限。 在生产实践中,人类摸索出杂交育种的方法。
什么是杂交育种? 杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
例如: 小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性,现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTT)和矮秆不抗锈病的小麦(ddtt),如果你是育种工作者,怎样才能得到矮秆抗病的优良品种(ddTT)?
自交 选优 自交 选优 以下是杂交的育种参考方案: 思考:要培育出一个能稳定遗传的植物品种一般需要几代? P 高抗 矮不抗 杂交 ddtt DDTT F1 高抗 5-6代 DdTt 高抗 高不抗 矮抗 矮不抗 F2 ddTT ddTt 连续自交,直至不出现性状分离为止。 F3
短毛折耳猫 长毛折耳猫 长毛立耳猫 试一试: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)
长毛立耳 短毛折耳 BBEE bbee 长毛立耳 BbEe 长毛立耳 BbEe F1间交配 选优 测交 P 杂交 F1 思考:要培育出一个能稳定遗传的动物品种一般需要几代? F2 长立 长折 短立 短折 3代 Bbee BBee 长折 短折 短折 长折 bbee BBee bbee Bbee 短折 长折 长折 F3
注意 ! 1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交,而应改为测交。 2、比植物杂交育种所需年限短。
例2:现有3个番茄品种,A品种的基因型为AABBdd,B品种的基因型为AAbbDD,C品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于3对同源染色体上,并且分别控制叶形、花色和果形3对性状。请回答:例2:现有3个番茄品种,A品种的基因型为AABBdd,B品种的基因型为AAbbDD,C品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于3对同源染色体上,并且分别控制叶形、花色和果形3对性状。请回答: (1)如何运用杂交育种方法利用以上3个品种获得基因型为aabbdd的植株?(用文字简要描述获得过程即可) 结合上述几个实例,请总结出杂交育种的优点和缺点? (1)A和B杂交得到杂交一代,杂交一代再与C杂交,得到杂交二代,杂交二代自交,即可得到基因型为aabbdd的种子,该种子可长成aabbdd植株 (2)如果从播种到获得种子需要一年,获得基因型为aabbdd的植株最少需要多少年? 4年
一、杂交育种 杂交→自交→选优 自交 基因重组 原理: 方法: 使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上,即“集优”,能产生新的基因型。 优点: 杂交育种不能创造新的基因,并且所需时间要长,那有没有能出现意想不到的结果,并且需要时间相对要短的育种方法呢? 缺点: 育种所需时间较长(自交选择需五--六代,甚至十几代)。 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 应用:
袁隆平培养杂交水稻过程中,他利用了哪一种变异的原理?袁隆平培养杂交水稻过程中,他利用了哪一种变异的原理? 基因重组
我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛(原称中国黑白花牛),是将国外的荷斯坦-弗里生牛引进后,在我国经过长期驯化,与当地黄牛进行杂交和选育,逐渐形成的优良种。我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛(原称中国黑白花牛),是将国外的荷斯坦-弗里生牛引进后,在我国经过长期驯化,与当地黄牛进行杂交和选育,逐渐形成的优良种。
例2:我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子,返回地面后种植,培育出的水稻穗长粒大,亩产达600kg,最高达750kg,蛋白质含量增加8%-20%,生长期平均缩短10天。请回答:例2:我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子,返回地面后种植,培育出的水稻穗长粒大,亩产达600kg,最高达750kg,蛋白质含量增加8%-20%,生长期平均缩短10天。请回答: (1)水稻产生这种变异的来源是_______,产生变异的原因是________。 基因突变 各种宇宙射线和失重及高真空的作用,使基因的分子结构发生改变。 (2)这种方法育种的优点有__________。 能提高变异频率,加速育种进程,并能大幅度改良某些性状
诱变育种 就是利用物理因素(如X射线、 γ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。
诱变育种的应用 • 医药工业,应用的青霉素就是利用普通青霉菌,经过X射线的照射,产生的有利突变型。还有医学上,应用的其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等,经辐射处理的突变系,比原始品系抗菌素产量增长几十倍到几百倍,促进和提高了抗菌素的生产。
在作物方面,应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线处理籼稻干种子,选出提早成熟15天的新品种,丰产等性状仍旧保持下来,而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。又如用射线和其他诱变剂处理大豆,培育出一种新品种。这品种含有改变了的酶系,在同样的施肥和管理条件下可提高产量50%。在作物方面,应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线处理籼稻干种子,选出提早成熟15天的新品种,丰产等性状仍旧保持下来,而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。又如用射线和其他诱变剂处理大豆,培育出一种新品种。这品种含有改变了的酶系,在同样的施肥和管理条件下可提高产量50%。
甘肃种植的太空育种的蔬菜 “神舟”五号搭载育成的巨人南瓜
太空水稻搭载前后株系对比 太空育种辣椒
二、诱变育种 原理: 基因突变 方法: 利用物理因素(如x 射线,γ射线、紫外线,激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理生物,使生物发生基因突变。 优点: 产生新基因和新的性状,能提高变异的频率,后代变异性状能较快稳定,加速育种进程。 缺点: 有利个体不多,须大量处理供试材料 ,工作量大 。 应用: 太空辣椒的培育 、青霉菌的选育等
辐射、射线 化学药剂 花药离体培养 杂交 秋水仙素 染色体变异 基因重组 基因突变 可以集中两个亲体的优良性状 育种年限缩短,改良某些性状 果大,茎秆粗,营养物丰富 年限短,易稳定 有利不多,需大量处理 高度不育,弱小 发育迟,结实低 时间长
四、灵活创新、实际应用 育种的方法有多种,各有各的优点,我们要合理的有机结合各种方法,高效的达到各种目的。 如果水稻的某迟熟(AA)品种,那么我们有什么好办法快速的得到早熟(aa)品种?
秋水仙素处理 人工 诱变 花药离体培养 秋水仙素处理 人工诱变 + 单倍体育种 迟熟品种(AA) 幼苗 (A) 杂合子 (Aa) 迟熟品种 (AA) 早熟品种(aa) 幼苗 (a) 时间: 当年就可以培育出优良新品种!
下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的示意图,试分析回答:下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的示意图,试分析回答: ① AABB E Ab ------------④ D ③AaBb F AAbb----------⑤ ②aabb G AAaaBBbb----⑥ (1)用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是和。其应用的遗传学原理是。 (2)用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是—————————— 和。 其应用的遗传学原理是。 (3)用③培育⑥所采用的G步骤是。其遗传学原理是。 H 杂交 自交 基因重组 花药离体培养 秋水仙素处理幼苗 染色体变异(单倍体育种) 秋水仙素处理幼苗 染色体变异(多倍体育种)