61从杂交育种到基因工程

第一节杂交育种与诱变育种育种-------利用好的变异来培育新品种可遗传的变异的来源:_________、_________、__________基因突变基因重组染色体变异单倍体育种多倍体育种杂交育种诱变育种育种方式：基因工程育种纯种一、杂交育种玉米品种A子粒多，但不抗黑粉病，品种B子粒少，但抗黑粉病。1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？2预计实际操作中可能会遇到那些困难？怎样解决这些困难？3你还能说出哪些杂交育种实例？小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？例如：以下是杂交的育种参考方案：高抗矮不抗DDTTddttＦ１高抗DdTtddTtＦ２高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗ddTtddTT杂交自交选优自交F3选优连续自交，直至不出现性状分离为止。Ｐ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长毛立耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳BbEe长毛立耳BbEeBbeeBBee杂交F1间交配选优测交ＰＦ１长折长折短折F3BBeebbee长折短折Bbeebbee长折短折长立长折短立短折Ｆ２中国黄牛ⅹ中国荷斯坦牛荷斯坦牛例2：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。请回答：（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？（用文字简要描述获得过程即可）（1）A和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成aabbdd植株（2）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？4年结合上述几个实例，请总结出杂交育种的优点和缺点？杂交育种原理方法过程优点缺点基因重组杂交→连续自交→选优能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身时间长，需及时发现优良性状杂交育种不能创造新的基因杂交→自交→选优自交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。基因重组优点：将不同个体的优良性状集中到一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。缺点：1、什么叫杂交育种？2、杂交育种依据的遗传学原理是什么？3、杂交育种有什么优点和缺点？一、杂交育种通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起）育种年限长，需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。过程复杂第一节杂交育种与诱变育种操作方法：①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1；②让F1自交得F2；③选F2中矮秆抗锈病小麦自交得F3；④留F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体，对于F3中出现性状分离的再重复③④步骤（5）说明：①该方法常用于：a．同一物种不同品种的个体间，如上例；b．亲缘关系较近的不同物种个体间（为了使后代可育，应做染色体加倍处理，得到的个体即是异源多倍体），如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝杂交。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。二、诱变育种1、原理：基因突变2、方法：3、应用:太空辣椒的培育、青霉菌的选育等利用物理因素（如x射线，γ射线、紫外线，激光、作物空间技术育种等）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“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜甘肃种植的太空育种的蔬菜太空水稻搭载前后株系对比太空育种辣椒4、特点：提高了突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种，但由于突变的不定向性，因此该种育种方法具有盲目性。说明：该种方法常用于微生物育种、农作物诱变育种等医药工业应用的青霉素就是利用普通青霉菌，经过X射线的照射，产生的有利突变型。还有医学上应用的其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，经辐射处理的突变系，比原始品系抗菌素产量增长几十倍到几百倍，促进和提高了抗菌素的生产。诱变育种的应用我国神州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？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：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？三、其它育种方法应用单倍体单倍体植株特点弱小，且高度不育单倍体育种：二倍体植株花药离体培养单倍体植株人工诱导染色体加倍恢复回二倍体植株明显缩短育种年限自交纯合体措施优点举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）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。要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。PDDRR×ddrr↓F1DdRr花药（配子）DRDrdRdr单倍体DRDrdRdr纯合子DDRRDDrrddRRddrr秋水仙素诱导染色体加倍离体培养减数分裂杂交选取ddRR（矮抗）即为所需类型说明：①该方法一般适用于植物②须与杂交育种配合多倍体育种原理方法过程优点缺点染色体变异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗同源多倍体育种，如：异源多倍体育种，如：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富只适于植物，结实率低举例：三倍体无子西瓜的培育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基因重组基因突变染色体变异染色体变异杂交辐射诱变，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产生新的基因或形状；提高育种频率，加速育种过程.“集优”抗病植株的育成可缩短育种年限器官较大，营养物质含量高发育延迟，结实率低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籽西瓜、八倍体小黑麦高产量青霉素培育出矮茎抗锈病小麦品种方法复杂，成活率低1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：A.基因突变；B.基因重组；C.染色体交叉互换：D.染色体变异。答[]2、据你所知道杂交育种新品种之外，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。BB3、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：[]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答案：[]BD转基因育种原理方法过程优点缺点基因重组转基因技术提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种不受种属限制，可根据人类的需要，有目的地进行可能会引起生态危机，技术难度大细胞工程育种原理方法过程优点缺点细胞的全能性植物：去细胞壁→细胞融合→组织培养植物：体细胞杂交动物：细胞融合、核移植动物克隆：核移植→胚胎移植能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种动物体细胞克隆，可用于保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物“克隆动物”则会导致生物品系减少，个体生存能力下降