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育种的方法. 种子或幼苗. 种子或幼苗. 亲本( X ). 单倍体植株. F1. 纯合体. F2. 具有新基因的种子或幼苗. 染色体加倍的种子或幼苗. 纯合二倍体种子长出的植株. Fn 选择稳定品种. 1. 2. 3. 4. 新品种. 一、复习回顾:. A 动物卵细胞. B 动物体细胞. 植物细胞. 植物细胞 A. 植物细胞 B. 其他生物基因. 去核. 取核植入. 重组卵细胞. 杂种细胞. 体外培养成早期胚胎. 新细胞. 愈伤组织. 愈伤组织. 代理母亲体内. 分化出幼苗. 胚状体. 胚胎发育. 人工种子.
E N D
种子或幼苗 种子或幼苗 亲本(X) 单倍体植株 F1 纯合体 F2 具有新基因的种子或幼苗 染色体加倍的种子或幼苗 纯合二倍体种子长出的植株 Fn 选择稳定品种 1 2 3 4 新品种 一、复习回顾:
A动物卵细胞 B动物体细胞 植物细胞 植物细胞A 植物细胞B 其他生物基因 去核 取核植入 重组卵细胞 杂种细胞 体外培养成早期胚胎 新细胞 愈伤组织 愈伤组织 代理母亲体内 分化出幼苗 胚状体 胚胎发育 人工种子 C动物 7 5 6 新品种
一、举例选择: A、克隆羊、鲤鲫核移植 B、青霉素高产菌株、太空椒 C、单倍体育种获得矮秆抗锈病的小麦 D、矮秆抗锈病的小麦 E、产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉 F、三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦 G、白菜甘蓝、番茄马铃薯 二、依据原理 三、常用方法 四、优点选择: ①不同个体的优良性状集中于同一个体上 ②提高变异频率,加速育种过程,大幅度改良某些性状 ③打破物种界限,定向改造生物性状 ④自交后代不发生性状分离,明显缩短育种年限 ⑤植物器官大,产量高,营养丰富 ⑥能克服远缘杂交的不亲和性,有目的地培育优良品种 ⑦繁殖优良品种,用于保存濒危物种,有选择地繁殖某性别的动物 五、缺点选择: ①可能会引起生态危机 ②时间长,需及时发现优良性状 ③技术较复杂,需与杂交育种结合 ④有利变异少,须大量处理材料 ⑤技术复杂,难度大 ⑥发育延迟、结实率低
植物体细胞杂交技术 动物克隆
植物体细胞杂交技术 动物克隆
1、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是( ) A.单倍体育种 B.杂交育种 C.基因工程育种 D.多倍体育种 2、培育胡萝卜-羊角芹的方法是 。 3、用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种,培育出抗倒伏、抗锈病的品种,这种方法是。能缩短育种年限的方法是。 归纳总结: ⑴各种育种方式都适用于植物,动物一般采用。 ⑵要获得自然界没有的新性状,可用。 ⑶如果要得到特殊性状,如提高营养,增大果实等,可采用 。 ⑷若要将特殊性状组合到一起,还要克服远缘杂交的不亲和,常用。
二、习题巩固 1、小麦是一种重要的粮食作物,改善小麦的遗传性状是科学工作者不断努力的目标,如图是遗传育种的一些途径。请回答下列问题: (1)若要在较短时间内获得上述新品种小麦,可选图中 (填字母)途径所用的方法。其中的F环节是。 (2)科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状,选择图中(填字母)表示的技术手段最为合理可行,该技术手段主要包括:。 图中包含哪些育种途径?请结合字母一一指出。
(3)小麦与玉米杂交,受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象,将种子中的胚取出进行组织培养,得到的是小麦植株。(3)小麦与玉米杂交,受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象,将种子中的胚取出进行组织培养,得到的是小麦植株。 (4)图中的遗传育种途径,(填字母)所表示的方法具有典型的不定向性。
2、番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬,深受人们的喜爱。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。思考:2、番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬,深受人们的喜爱。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。思考: (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?(用文字描述其过程) 变形:用简图描述 ①A与B杂交得子一代为AB杂交种; ②子一代与C杂交,得子二代,为ABC杂交种; ③子二代自交,可以得到八种基因型的种子,其中含aabbdd; ④将八种基因型的种子种下,该种子可长成基因型为aabbdd的植株。
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?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? (A) (B) AABBdd P × AAbbDD 第一年 (C) aaBBDD × AABbDd F1 第二年 AaBbDd F2 × 第三年 ? aabbdd F3 (种子 ) 第四年 aabbdd(植株 )
(2) 如果要缩短获得aabbdd植株的时间,可采用什么方 法?(请在上述简图上作些修改)需要几年的时间? (A) (B) AABBdd × AAbbDD 第一年 aaBBDD × AABbDd 第二年 AaBbDd 第三年 × aabbdd(种子) 第四年 aabbdd(植株 ) 杂交育种 单倍体育种 减数分裂 配子 abd 花药离体培养 abd(单倍体幼苗) 第三年 秋水仙素 处理 aabbdd(植株 ) 明显缩短育种年限
【变式训练1】在家兔中黑色(B)对褐色(b)为显性,短毛(E)对长毛(e)为显性,这些基因是独立分配的。现有纯合黑色短毛兔和褐色长毛兔。试回答下列问题:【变式训练1】在家兔中黑色(B)对褐色(b)为显性,短毛(E)对长毛(e)为显性,这些基因是独立分配的。现有纯合黑色短毛兔和褐色长毛兔。试回答下列问题: (1)试设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案: P 黑色短毛兔 × 褐色长毛兔 BBEE bbee ↓ F1 黑色短毛兔 BbEe ↓F1雌雄交配 F2 黑色短毛 黑色长毛 褐色长毛 褐色短毛 Bee bbee ↓ 不出现性状分离,即为纯合子 (2)F2中黑色长毛兔的基因型是有和两种,其纯合体占黑色长毛兔总数的,杂合体占F2总数的。 动植物在杂交育种过程中,方法大致是杂交→自交→选优→选纯,植物杂交育种的过程是:杂交→自交→选优→自交选纯,但是由于动物不能自交,所以动物杂交育种的确切过程是:杂交→F1雌雄交配→选优→测交选纯。 × BBee Bbee 1/3 1/8
2、番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬,深受人们的喜爱。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。思考:2、番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬,深受人们的喜爱。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。思考: (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?(用文字描述其过程) 变形:用简图描述 ①A与B杂交得子一代为AB杂交种; ②子一代与C杂交,得子二代,为ABC杂交种; ③子二代自交,可以得到八种基因型的种子,其中含aabbdd; ④将八种基因型的种子种下,该种子可长成基因型为aabbdd的植株。
3、如图为某野生植物种群(雌雄同花)中甲植株的A基因(扁茎)和乙植株的B基因(缺刻叶)发生突变的过程。已知A基因和B基因是独立遗传的,请分析该过程,回答下列问题:3、如图为某野生植物种群(雌雄同花)中甲植株的A基因(扁茎)和乙植株的B基因(缺刻叶)发生突变的过程。已知A基因和B基因是独立遗传的,请分析该过程,回答下列问题: (3)若a基因和b基因分别控制圆茎和圆叶,则突变后的甲、乙两植株的基因型分别为、,表现型分别为、。 (1)简述上述两个基因发生突变的过程:。 (4)请你利用突变后的甲、乙两植株作为实验材料,设计杂交实验程序,培育出具有圆茎圆叶的观赏植物品种。 (2)突变产生的a基因与A基因的关系是, a基因与B基因的关系是。
【解析】由图可知这种基因突变是由DNA分子一条链上的一个碱基被取代而引起的基因碱基序列的改变,因此只有以突变链为模板复制产生的DNA分子异常。突变产生的a基因与A基因的关系是等位基因,a基因与B基因的关系是非等位基因。突变后的甲、乙植株基因型分别为AaBB、AABb,培育出同时具有两种优良性状的植株的基因型为aabb,思路是两植株先自交,分别得到aaBB、AAbb的植株,再将其进行杂交然后再自交才能达到目的。【解析】由图可知这种基因突变是由DNA分子一条链上的一个碱基被取代而引起的基因碱基序列的改变,因此只有以突变链为模板复制产生的DNA分子异常。突变产生的a基因与A基因的关系是等位基因,a基因与B基因的关系是非等位基因。突变后的甲、乙植株基因型分别为AaBB、AABb,培育出同时具有两种优良性状的植株的基因型为aabb,思路是两植株先自交,分别得到aaBB、AAbb的植株,再将其进行杂交然后再自交才能达到目的。
答案:(1)DNA复制的过程中一个碱基被另一个碱基取代,导致基因的碱基序列发生了改变答案:(1)DNA复制的过程中一个碱基被另一个碱基取代,导致基因的碱基序列发生了改变 (2)等位基因 非等位基因 (3)AaBB AABb 扁茎缺刻叶 扁茎缺刻叶 (4)①将这两株植株分别自交;②选取甲子代中表现型为圆茎缺刻叶(aaBB)植株与乙子代中表现型为扁茎圆叶(AAbb)植株进行杂交,获得扁茎缺刻叶(AaBb)植株;③再让扁茎缺刻叶植株自交,从子代中选择圆茎圆叶植株即可。(也可用遗传图解表示)
总结归纳: 此题是将诱变育种与杂交育种相结合,传统的植物杂交育种方法大致是杂交→自交→选优→选纯。杂交的目的是将所有的基因集中到同一个体上。实验设计的突破点就在于如何将所有的性状集中于同一个个体。
【变式训练2】在一块高秆(纯合体)小麦田中,偶然发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)【变式训练2】在一块高秆(纯合体)小麦田中,偶然发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论) 。
关于育种的几个问题 (1)育种的根本目的是培育具有优良性状(如抗逆性好、品质优良、产量高等)的新品种,以便更好地为人类服务。 (2)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: ①保留原有性状,首选无性繁殖; ②一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种; ③若检测是否为纯合子用测交或自交方案,测交分离比为1∶1,为首选;若既要检测是否为纯合子同时又要分离纯合子,显性则用“代代自交”,而隐性可直接分离; ④已知多对性状杂合要获得纯合子首选单倍体育种,其次才是自交;
⑤为得到特殊性状可选择诱变育种(不定向),再进行筛选(如航天育种)或多倍体育种;⑤为得到特殊性状可选择诱变育种(不定向),再进行筛选(如航天育种)或多倍体育种; ⑥若要将特殊性状组合到一起,但又要克服远缘杂交不亲和性,可考虑运用基因工程或细胞工程育种,如培育各种用于生物制药的工程菌。 (3)从基因组成上看,育种目标基因型可能是:①纯合子,便于制种、留种和推广;②杂合子,充分利用杂种优势。 (4)设计方案时应注意对象是“动物”还是“植物”,雌雄“同体”还是“异体”;在选择纯粹杂交育种方法时,应注意是否能获得相应正、反交或自交的父母本,正、反交或自交能否进行,是否要借助无性繁殖的方法等。 (5)植物杂交育种应注意去雄、套袋(雌雄同花)和授粉。