261从杂交育种到基因工程

第六章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种古人驯化野生动物－家禽、家畜植物驯化自然变异人工选择原理缺点2可选择的范围有限1育种周期太长设想你是一位玉米专家，遇到这样的情况：玉米品种A子粒多，但不抗黑粉病，品种B子粒少，但抗黑粉病。用什么方法既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？亲代高产、不抗病×低产、抗病AAbbaaBB↓杂种第一代高产、抗病AaBb↓（自交）第二代高产、抗病低产、抗病高产、不抗病低产、不抗病AABBAABbAaBBAaBb↓（连续自交，逐代淘汰）高产、抗病AABB一、概念：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。二、原理：基因重组三、方法：四、优点：将不同个体的优良性状集中到一个个体上五、缺点：育种时间长，选择范围有限杂交育种杂交自交选种自交对杂交育种的几点说明：①a.该方法常用于同一物种不同品种的个体间；b.不同品种的个体各自需要具有优良的性状②若该生物靠有性生殖繁殖后代，则必须选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分离；若该生物靠无性生殖产生后代，那么只要得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。亲代高产、不抗病×低产、抗病AAbbaaBB↓杂种第一代高产、抗病AaBb↓（自交）第二代高产、抗病低产、抗病高产、不抗病低产、不抗病AABBAABbAaBBAaBb↓（连续自交，逐代淘汰）高产、抗病AABB生产上利用杂种优势可以大幅度地提高产量。例如，杂交高梁比纯系高梁增产30%--50%,杂交水稻比纯系水稻增产20%左右。杂种优势：基因型不同的亲本个体互相杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。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）长毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫•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。你知道我国在杂交育种方面的哪些伟大成就？水稻之父“三系杂交稻”“二系杂交稻”“超级杂交稻”袁隆平李登海玉米之父李登海选育的紧凑型玉米新品种掖单13号在2004年2月20日荣获国家科技进步一等奖06年度国家最高科学技术奖--李振声院士陕西有句民谣“要吃面，种小偃”，小偃是种抗病强、产量高的小麦荷斯坦－弗里生牛中国黄牛中国荷斯坦牛（泌乳期305d，年产乳量6300kg以上)一、概念：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。二、依据原理：基因突变三、常用方法：辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种四、优点：可以提高突变率，加速育种过程，大幅度地改良某些品种,产生前所未有的性状。五、缺点：有利变异少，须大量处理实验材料诱变育种六、应用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。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%。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。诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用太空育种。太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过强辐射、微重力和高真空等条件使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。我国已培育成功许多太空作物：经过太空育种得到的水稻品种出现了大穗、大粒、优质、高产的效果。航育1号水稻新品种株高降低14厘米，生长期缩短13天，增产5%-10％，累计已推广30万亩。华航一号水稻新品种穗大，粒多、结实率高，可增产10％，亩产达500公斤以上，已推广100万亩以上。白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲种子442粒，培育出太空莲3号等新品种，亩产达120千克，比原品种提高88％，平均粒重2．2克，最大为3．3克（原品种平均粒重为1.1克），超过出口莲子标准。1、太空莲3号中有没有产生新基因？2、诱发基因突变的条件有哪些？3、诱变育种有哪些优点？4、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？有新基因产生。微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空。可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。物理因素、化学因素和生物因素。我国神州6号上太空时，重庆的一位村民花了1.5万元，把自己精心培育的50粒荷花种子送上天，希望遨游太空回来，能培育出冬天开的荷花。1他的愿望一定能够实现吗？为什么？2突变的冬天开的荷花在其它方面的性状一定都如先前一样理想吗？3要使其保持先前的理想性状，可采取什么措施？4综合上述请你总结诱变育种的优点和局限性。能产生新的基因，提高突变率。优点：突变方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状缺点：扩大诱变后代群体，增加选择机会措施：杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种依据原理常用方法优点缺点应用实例通过基因重组，把两个亲本的优良性状组合在同一个后代中，从而产生符合要求的新类型用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合子杂交辐射诱变，激光诱变，空间技术育种用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养提高育种频率，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，集中于一个个体上抗病植株的育成自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限（2年）器官较大，营养物质含量高发育延迟，结实率低有利变异少，需大量处理实验材料时间长，需及时发现优良品种三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦青霉素经射线、紫外线照射以及综合处理，培育出青霉素产量很高的菌株小麦高茎（易倒伏）抗锈病的纯种与矮茎（抗倒伏）易染锈病的纯种进行杂交，培育出矮茎抗锈病小麦品种高度不育，方法复杂，成活率低练习:请写出下面各项培育方法：（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是。（2）用60Co辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是。（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是。（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于。（5）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，所用方法是。（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是。单倍体育种诱变育种多倍体育种诱变育种杂交育种诱变育种育种的方法有多种，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？人工诱变+单倍体育种早熟品种(aa)花药离体培养当年就可以培育出优良新品种！迟熟品种(AA)杂合子(Aa)人工诱变幼苗（A）幼苗（a）秋水仙素处理迟熟品种(AA)秋水仙素处理1、杂交育种所依据的原理是什么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2、据你所知道杂交选育新品种之外，杂交的另一个结果是获得A.纯种B.杂种表现的优势C.基因突变D.染色体变异3、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4、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5、倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属于A.单倍体育种B.多倍体育种C.诱变育种D.杂交育种6、在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约98％的甲虫死了，约2％的甲虫生存下来，生存下来的原因是A.有基因突变产生的抗药性个体存在B.以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力C.约有2％的甲虫未吃到沾有农药的叶子D.生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体7、通过诱变育种培育的是A.三倍体无子西瓜B.青霉素高产菌株C.二倍体无子番茄D.八倍体小黑麦8、大麻是雌雄异株植物，体细胞中有20条染色体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是A.18＋XXB.18＋XYC.20＋XXD.18＋XX或XY9、根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是A.杂交育种B.多倍体育种C.单倍体育种D.诱变育种•品种：是指人类在一定的生态条件和经济条件下，根据需要而创造的具有一定的经济价值、遗传性比较一致的家养动物或栽培植物的类型。•品种是一种经济上的类别、是一种农业生产资料。作为品种的生物具有稳定的遗传性。亲代高产、不抗病×低产、抗病AAbbaaBB↓杂种第一代高产、抗病AaBb↓（自交）第二代高产、抗病低产、抗病高产、不抗病低产、不抗病AABBAABbAaBBAaBb↓（连续自交，逐代淘汰）高产、抗病AABB