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第 6 章 从杂交育种到基因工程. 第 1 节 杂交育种与诱变育种. 锄禾日当午,汗滴禾下土。 谁知盘中餐,粒粒皆辛苦。 ————《 悯农 》 唐 • 李绅. 一 · 古代人类的育种方式-- 选择育种. 优点:技术简单、容易操作。. 缺点:. 1· 周期长 2· 可以选择的范围有限. 进一步思考. 选择育种的局限性是:只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异,在已有的性状组合中选育优良品种。. ? 能不能将 不同品种 中的优良性状结合在一起?. 遗传规律的应用及能力的培养.
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第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种
锄禾日当午,汗滴禾下土。 谁知盘中餐,粒粒皆辛苦。 ————《悯农》唐•李绅
一·古代人类的育种方式--选择育种 优点:技术简单、容易操作。 缺点: 1·周期长 2·可以选择的范围有限
进一步思考 选择育种的局限性是:只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异,在已有的性状组合中选育优良品种。 ?能不能将不同品种中的优良性状结合在一起?
遗传规律的应用及能力的培养 例如:已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗锈病(T)对易染锈病(t)为显性,两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起,又能把双方的缺点都去掉?将你的设想用遗传图解表示出来。
总结方案 第一步:先杂交得到高抗植株; 第二步:将矮抗植株连续自交直至不再发生性状分离为止。
以下是杂交的育种参考方案: 自交 选优 矮抗 ddTt 矮抗 • ddTT 自交 矮抗 ddTT 选优 思考:要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年? P 高抗 矮不抗 杂交 ddtt DDTT F1 高抗 DdTt 4年 高抗 高不抗 矮抗 矮不抗 F2 ddTT ddTt 矮抗 矮不抗 F3 ddTT ddTt
一、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。
将不同个体的优良性状集中到同一个体上 优点: 1 后代会出现性状分离 缺点 2 育种缓慢,过程繁琐 3 不能创造新基因
你知道我国在杂交育种方面有哪些伟大成就? 水稻杂交之父 “三系杂交稻” “二系杂交稻” “超级杂交稻” 袁隆平
● 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。详情>>
超级杂交水稻 袁隆平与杂交水稻 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
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。
杂种优势 基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代,在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如骡子
小结:杂交育种 原理:基因重组 方法:杂交——自交——选优——自交 将不同个体的优良性状集中到同一个体上 优点: 缺点: 1 后代会出现性状分离 2 育种缓慢,过程繁琐 3 不能创造新基因
深入思考 ?还有什么育种方法有可能缩短育种年限,使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用?
单倍体育种 PDDTT×ddtt ↓ F1 DdTt ↓ 花药离体培养 单倍体植株 (DT、Dt、dT、dt) 人工诱导加倍(秋水仙素) 淘汰高杆易染锈病、 选矮秆抗病的个体(ddTT) 高杆抗病、矮秆易染锈病 ↓ 个体(DDTT、DDtt、ddtt) 采收种子留种
在杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种进程。但是仍然不能产生新的基因,应怎样做才能产生更多可供选择的新基因呢? 递进式问题
二.诱变育种 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,获得优良变异类型。 原理: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%。 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。
太空育种 太空辣椒平均单个重达500克,果实中维生素C的含量提高了10%~25%;黄瓜1根达1米多长;“航天芝麻1号”不仅个大,而且单株蒴果达98粒以上;水稻蛋白质含量可提高8.7%~12%。
讨论: • 与杂交育种相比,诱变育种有什么优点? 优点:创造新的基因,提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某些性状;变异范围广。 • 联系基因突变的特点,谈谈诱变育种的局限性。 局限性:由于突变的不定向性,有利变异少,必须大量处理材料,因此该种育种方法具有一定的盲目性。 • 要克服这些局限性,可以采取什么办法? 要想克服这些局限性,可以扩大诱变后代的群体,增加选择的机会。
小结:诱变育种 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 。
小试身手! 当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时,一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些:生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟,返回地球后,搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。 回答: (1)作物种子从太空返回地面后种植,往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的辐射后,其发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益?,你判断的理由是________________。 (2)试举出这种育种方法的优点: 。 宇宙射线等 基因 不一定 基因突变是不定向的 变异频率高,大幅度改良某些性状
染色体变异(成倍减少) 染色体变异(成倍增加) 基因重组 基因突变 花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理→纯种 用物理或化学方法处理生物 秋水仙素处理 杂交 使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上 提高变异频率,加速育种进程, 明显缩短育种年限,育种时间较短。 各种器官大、营养成分高、抗性强 与杂交育种配合;获得的新品种发育延迟 有利变异少,需大量处理供试材料 技术复杂,需与杂交育种配合 育种时间最长
这些题你会做吗? 1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是: A.基因突变; B.基因自由组合; C.染色体交叉互换: D.染色体变异。 答 [ ] B
2.在下列几种育种方法中,可以改变原有基因分子结构的育种方法是:2.在下列几种育种方法中,可以改变原有基因分子结构的育种方法是: A、杂交育种 B、诱变育种 C、单倍体育种 D、多倍体育种 答案:[ ] 3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状,其原因是: A、提高了后代的出苗率 B、产生的突变全部是有利的 C、提高了后代的稳定性 D、能提高突变率以供育种选择 答案:[ ] B D
4、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:4、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)
短毛折耳猫 长毛折耳猫 长毛立耳猫 作业 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 长毛立耳 BbEe 长毛立耳 BbEe BBEE bbee F1间交配 选优 测交 P 杂交 F1 F2 长立 长折 短立 短折 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。
骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马与母驴杂交的后代叫骡。骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马与母驴杂交的后代叫骡。 至少在3000年前,在亚洲某些地区人们已经用骡来驮运物品了,现在世界上许多地区仍在使用骡来干重活儿。 骡能吃苦耐劳,可以在马、驴等牲畜不能承担其艰苦的条件下工作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的形状与马相似。此外头部短而粗,耳长,肢瘦,蹄小和毛短等方面像驴。
P106 谢谢大家