生物育种

生物育种

发育发育单倍体、二倍体和多倍体配子单倍体（含1个或几个染色体组）二倍体多倍体（含2个染色体组）受精卵（含3个或3个以上染色体组）

多倍体育种

三倍体无子西瓜 ？无籽西瓜和无籽番茄的区别？

无籽西瓜： • 秋水仙素→（处理） →萌发的种子或幼苗 • 无籽番茄： • 一定的生长素类似物→（处理） →未授粉的雌蕊柱头

单倍体 （1）自然成因：生殖细胞未经受精，直接发育而成（2）单倍体植株特点植株弱小，高度不育雄蜂体细胞中染色体数目由于什么原因减少？植物中有单倍体吗？植株应表现什么特点？可育吗？（3）单倍体育种的措施和优点明显缩短育种年限花药离体培养单倍体植株幼苗二倍体植株人工诱导染色体加倍恢复回二倍体植株（纯合体）自交纯合体

单倍体育种过程

单倍体育种 用纯种高秆抗病小麦(DDTT)与矮秆不抗病(ddtt)小麦杂交得F1，用F1的花药离体培育纯种矮秆抗病(ddTT)小麦

解析图示： PDDTT×ddtt 杂交 ↓ F1 DdTt 减数分裂花药（配子）DT Dt dT dt 离体培养单倍体植株　DT Dt dT dt 秋水仙素诱导染色体加倍纯合二倍体 DDTT DDtt ddTT ddtt 选取ddTT（矮抗）即为所需类型

原理： 方法：优点：缺点：应用：单倍体育种染色体变异(染色体组成倍地减少) 常用方法为花药离体培养明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程。技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交得F1，用F1的花药离体培育纯种矮秆抗病小麦

● 袁隆平（杂交水稻专家） 2000年国家最高科学技术奖 2004年十大感动中国人物之一　　颁奖辞：他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师时，已具有颠覆世界权威的胆识；当他名满天下时，却仍专注于田畴。淡薄名利，一介农夫，播撒智慧，收获富足。他毕生的梦想，就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪，最是风流袁隆平。杂交育种

杂交育种的方法用于家畜、家禽的育种 中国荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。

　Ｐ高杆抗病矮杆感病 ddtt DDTT 自交Ｆ１高杆抗病 DdTt 选优高抗高感矮抗矮感Ｆ２ ddTT 矮抗 ddTt ddTt 矮抗 ddTT 连续自交矮抗 ddTT 选优杂交育种杂交思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？矮抗矮感 F3 ddTT ddTt

㈠杂交育种 × P 矮杆感病 ddtt ㈡单倍体育种高杆抗病 DDTT 第1年 ↓ × P 矮杆感病 ddtt 高杆抗病 DDTT 第1年高杆抗病 DdTt ↓ F1 第2年高杆抗病 DdTt ↓ F1 F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt ↓ 矮抗第3~6年 dt dT Dt 配子 DT 第2年 ↓ ↓ ↓ ↓ 花药离体培养→ DT Dt dT dt ddTT ↓ ↓ ↓ ↓ 秋水仙素→ ↑ 需要的矮抗品种纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt ↑ 需要的矮抗品种 × ×

花药离体培养 加倍并选择人工诱变杂合体纯合新品种普通品种人工诱变 + 单倍体育种优点：　　当年就可以培育出优良新品种！

诱变育种 人工利用物理因素（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。应用： ①农作物新品种的培育，新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如“黑农五号”大豆，产量提高了16%，含油量比原来提高了2.5%。

中间为青霉菌，周围是细菌。 ②用于微生物育种：例如青霉素的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～ 60000单位/mL。

思考与讨论： Ｐ　DDTT高杆抗 γ射线与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？有什么局限性？ ddTT 矮杆抗或Ｐ　ddtt矮杆感 γ射线 ddTT矮杆抗诱变育种

四种育种方法的比较

秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 射线、激光化学药剂花药离体培养然后再加倍杂交基因重组基因突变染色体变异提高突变频率，加速育种过程，或大幅度改良某些品种将不同个体的优良性状集中于一个个体上果大，茎秆粗，营养物丰富缩短育种年限技术复杂须与杂交育种配合具盲目性，需大量处理实验材料发育迟，结实低育种年限长

（07.山东理综）普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：（07.山东理综）普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：杂交请分析回答：（1）A组由F1获得F2的方法是，F2矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占。（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是类。（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法是组，原因是。（4）通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新品种的方法是获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占。 2/3 Ⅱ C 基因突变发生的频率极低且不定向性秋水仙素（或低温）诱导染色体数目加倍 100%

例题：下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育例题：下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三种品种,根据上述过程,回答下列问题: 杂交 ⑴ 用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______, 方法Ⅱ称为 _________,由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原理是________. 自交基因重组花药离体培养 ⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________, 由④培育成⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合称为_______育种.其优点是___________________. 秋水仙素单倍体明显缩短育种年限

第6章从杂交育种到基因工程 第2节基因工程及其应用

资料分析引入 资料一：目前，全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%-4%，且农作物只能吸收氮肥的1/10,造成了大面积土壤和水质的污染。 • 豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮

资料二：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30多年来，科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。资料二：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30多年来，科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。 • 蜘蛛能够吐出蛛丝

资料三 以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的，从100千克猪、牛等动物的胰腺只能提取3－4克胰岛素，治疗一个患者需宰杀40－50头牛，这种药物的造价就可想而知了。微生物可以有分泌产物，且微生物繁殖速率快

能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？ 设想一设想二能否让细菌“吐出”蛛丝？能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？设想三经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。

基因工程概念 基因工程：又叫基因拼接技术或DNA重组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰和改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改变生物的遗传性状。？基因工程是在分子水平的设计和施工，需要有专门的工具，生物体内有哪些专门的工具呢？

生物育种

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