复习： 生物变异与育种

1. 复习：生物变异与育种 温州中学 苏宏鑫

2. 生物的变异 基因工程 受精自由结合 不遗传的变异 减I自由组合 减I交叉互换 基因重组 可遗传的变异 基因突变 染色体畸变 结构变异 数目变异

3. 多倍体：由合子发育形成的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物。多倍体：由合子发育形成的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物。 特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量增加；但同源多倍体在减数分裂时不容易正常联会，因而可育程度较低。 • 单倍体(n)：由生殖细胞（花粉或卵细胞）直接发育形成的，即体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 特点：植株生长弱而小，而且高度不育；但如果经人工诱导而染色体组数加倍，便成了纯合子，这样就成了选育新品种的原材料。

4. 生物的变异 基因工程 受精自由结合 不遗传的变异 减I自由组合 减I交叉互换 基因重组 可遗传的变异 基因突变 染色体畸变 结构变异 数目变异 生物育种 生物育种的常用方法有哪些啊？

6. 瓯柑味甘苦，是由果实富含柚皮甙等物质所致，该物质受显性基因所控制，具有降血压、生津止渴、清凉解毒、止咳却痰等作用，民间素有“端午瓯柑似羚羊”之称 。

7. 雌雄同花 雌蕊 雄蕊

8. 模拟情景（1） 在2008年的第三届全国（温州）农博会上，阿土老板决定在温州办一个瓯柑种植园区。为了进一步提高瓯柑的产量和品质，阿土老板想招聘一名高级育种工程师。要求在不改变瓯柑原有外观和口味的前提下，把瓯柑改良成为无种子、果大、糖分含量多的新品种。倘若你前往应聘，该怎样设计育种方案？ (资料：1.瓯柑从种子播种到植株开花需要5年左右 。 2.一定浓度的秋水仙素能使纺锤丝解聚或保持 原状。 3.子房发育成果实需要一定浓度的生长素，而 花粉及其萌发、胚珠发育时都能提供生长素。)

9. 三倍体种子 多倍体育种 育种过程 二倍体植株♂ 二倍体植株♂ 花粉供精子 兼供生长素 花粉供生长素 秋水仙素处理 发育 二倍体瓯柑幼苗 四倍体植株 三倍体植株 三倍体 无籽瓯柑 染色体加倍 思考：如果是为了获得果实及种子肥大、营养丰富的新品种，比如小麦、玉米和水稻的育种，以及大豆的育种，那又该怎么设计方案呢？

10. 普通小麦的形成过程 一粒小麦AA (2X=14) 山羊草BB (2X=14) × 杂种AB不育 (2X=14) 染色体加倍 另一种山羊草DD(2X=14) 二粒小麦AABB (4X=28) × 杂种ABD不育 (3X=21) 染色体加倍 普通小麦AABBDD (6X=42)

11. 模拟情景（2） 后来，阿土老板又发现到一个情况：普通瓯柑味甘苦，表现为含柚皮甙、高株，基因型为AABB。但高株，给密植、丰产及果实采摘带来困难。据说，在某地曾有人种植过瓯柑的一个变异品种，表现为不含柚皮甙、矮株,基因型为aabb。阿土老板渴望培育出含柚皮甙、矮株，基因型为AAbb的稳定遗传的新品种。(假设两对基因位于非同源染色体上） 你能帮助阿土老板设计获得AAbb瓯柑新品种的可能育种方案吗？

12. 杂交 选择与纯化 ↓ ↓ ↓ × × × × 需要的含甙矮株品种 AAbb 杂交育种 1.从F1开花开始，连续自然自交和选择9代约45年，才能得到99.4%的AAbb。 2.如果从F1开花开始人为确保各花自交，也要经过2代约10年的才能判断是否AAbb。 ◆西红柿和小麦、大豆的杂交育种呢？ × 含甙高株 不含甙矮株 AABB aabb P ↓ 含甙高株 AaBb F1 ↓ 含甙 不含甙 含甙 不含甙 高株 高株 矮株 矮株 A_B_ aaB_A_bb aabb 9 : 3 :3 : 1 F2

13. 西红柿杂交育种该选择哪一种纯合化途径？

14. 矮抗 矮抗 矮抗 ddTT ddTt ddTT 杂交 自交 F１ 高抗 DdTt 选择 F２ 高抗 高不抗 矮抗 矮不抗 纯合化 矮抗 矮不抗 ddTT 连续自交，选择能稳定遗传的优良品种。 ddTt 小麦矮茎、抗锈病品种的培育 P 高茎、抗锈病 矮茎、不抗锈病 ddtt DDTT

15. 杂交 选择与纯合化 ↓ ↓ ↓ × × × × 需要的含甙矮株品种 AAbb 杂交育种 1.从F1开花开始，连续自然自交和选择9代约45年，才能得到99.4%的AAbb。 2.如果从F1开花开始人为确保各花自交，也要经过2代约10年的才能判断是否AAbb。 ◆还有什么方法可获得AAbb？ × 含甙高株 不含甙矮株 AABB aabb P ↓ 含甙高株 AaBb F1 ↓ 含甙 不含甙 含甙 不含甙 高株 高株 矮株 矮株 A_B_ aaB_A_bb aabb 9 : 3 :3 : 1 F2

16. 单倍体育种 × 含甙高株 不含甙矮株 AABB aabb P ↓ 含甙高株 AaBb F1 ↓ ab 花粉 Ab aB AB ↓ ↓ ↓ ↓ 花药离体培养→ ab Ab aB AB 单倍体幼苗 ↓ ↓ ↓ ↓ 秋水仙素→ aabb AAbb 纯合体 aaBB AABB 甙高 无高 甙矮 无矮 ↑ 需要的含甙矮株品种 × × × × F1开花开始，得到100%AAbb个体只需要1代约5年 杂交育种 × 含甙高株 不含甙矮株 AABB aabb P ↓ 含甙高株 AaBb F1 ↓ 含甙 不含甙 含甙 不含甙 高株 高株 矮株 矮株 A_B_ aaB_A_bb aabb 9 : 3 :3 : 1 F2 ↓ 1.从F1开花开始，连续自然自交和选择9代约45年，才能得到99.4%的AAbb。 2.如果从F1开花开始确保自花受粉，也要经过2代约10年的才能判断是否AAbb。 ↓ ↓ AAbb 需要的含甙矮株品种

17. 模拟情景（3） 如果温州地区根本就没有过瓯柑的矮株品种，你认为怎样才能将现有的含柚皮甙、高株瓯柑植株（基因型为AABB）培育出含柚皮甙、矮株并能稳定遗传的新品种呢？ 方案：诱变育种

18. 从含柚皮甙高株瓯柑到含柚皮甙矮株瓯柑诱变育种从含柚皮甙高株瓯柑到含柚皮甙矮株瓯柑诱变育种 休眠的种子？ 正萌发的种子或幼苗？ 成年植株的薄壁组织或细胞？ • 诱变对象： • 诱变方法： • 诱变育种的特点： • 培育过程： 辐射诱变和化学诱变 提高突变频率； 快速改良性状； 大幅度改良性状，增强抗逆性。 诱变→选择与纯合化

19. 模拟情景（4） 近几年来，瓯柑在成长中遇到两大天敌：红蜘蛛和锈壁虱。以前果农常采用喷洒农药的方法来防治，效果并不好。 假设科学家在一种细菌体内找到了这两种害虫的抗性基因（L），你能否设计出一个育种方案来有效减轻瓯柑害虫危害呢？ 方案：基因工程育种

20. 瓯柑抗虫品种的基因工程育种 卵细胞或精子？ 受精卵？ 薄壁体细胞？ 其他？ • 接受目的基因的细胞类型： • 培育过程: • 优点： 目的基因的获得 目的基因与运输体的重组 重组DNA的导入受体细胞 目的基因的检测与表达 植物组织培养 克服种间生殖隔离，定向重组基因

21. 生物育种的思路 总结： 选择育种方法要视具体育种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素，进行综合考虑和科学决策： • 为了得到个大、营养丰富的器官可选择； • 为了让不同品种上的不同目标性状重组到同一个体上，可选择和； • 为了得到“无中生有”的性状可选择(如航天育种)； • 为了将位于不同物种上的目标性状组合到同一个体上，可考虑运用。 多倍体育种 杂交育种 单倍体育种 诱变育种 基因工程育种

22. 基因突变、染色体结构畸变 基因重组 染色体数畸变 基因重组 染色体数畸变 花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理→纯合子 用物理或化学方法处理生物 目的基因的导入与表达 秋水仙素处理 杂交 定向实现物种间的基因重组，克服种间生殖隔离，改良生物品质 提高变异频率,加速育种进程,改良作物品质 器官大、 营养丰富、 抗性强 将不同品种的目标性状组合在一起 缩短育种年限 有利变异少，需大量处理供试材料 同源多倍体可育性低 技术复杂 育种时间较长 技术复杂

23. 谢谢！再见