雜交育種與誘變育種實用PPT精選文檔

1、.1.3袁隆平袁隆平培養(yǎng)雜交水稻過程中，他利用了哪培養(yǎng)雜交水稻過程中，他利用了哪一種變異的原理？一種變異的原理？.4 一個屬于中國一個屬于中國也屬于世界的名字也屬于世界的名字他發(fā)起的他發(fā)起的“第二次綠色革命第二次綠色革命”給整個人類帶來了福音給整個人類帶來了福音。袁隆平袁隆平:農(nóng)學(xué)家、雜交水稻育種專家。農(nóng)學(xué)家、雜交水稻育種專家。1995年當(dāng)選為中國工程院院士。年當(dāng)選為中國工程院院士。.5我國的水稻產(chǎn)量從原來的我國的水稻產(chǎn)量從原來的4500公斤每公頃增加到公斤每公頃增加到7500公斤每公頃。從公斤每公頃。從1976年到年到1998年，累計增產(chǎn)糧食年，累計增產(chǎn)糧食3.5x108 噸，平均每年多解決

2、噸，平均每年多解決約約6000萬人的糧食問題。萬人的糧食問題。l 如今，我國大江南北的農(nóng)田普遍種如今，我國大江南北的農(nóng)田普遍種上了袁隆平研制的雜交水稻。雜交水稻上了袁隆平研制的雜交水稻。雜交水稻的大面積推廣應(yīng)用，為我國糧食增產(chǎn)發(fā)的大面積推廣應(yīng)用，為我國糧食增產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。雜交水稻被世界譽為中揮了重要作用。雜交水稻被世界譽為中華民族的華民族的“第五大發(fā)明第五大發(fā)明” 。l 袁隆平的雜交水稻引起了世界的關(guān)注，袁隆平的雜交水稻引起了世界的關(guān)注，許多國家的專家到中國來取經(jīng)，印度、許多國家的專家到中國來取經(jīng)，印度、越南等越南等20多個國家和地區(qū)還引種了雜交多個國家和地區(qū)還引種了雜交水稻。袁隆平的努力

3、，也為解決世界糧水稻。袁隆平的努力，也為解決世界糧食短缺問題作出了貢獻。食短缺問題作出了貢獻。 喜看稻菽千重浪喜看稻菽千重浪, ,最具風(fēng)流袁隆平最具風(fēng)流袁隆平! ! 是將兩個或多個品種的優(yōu)良是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方過選擇和培育，獲得新品種的方法。法。.9想一想：植物雜交育種的方法想一想：植物雜交育種的方法.10DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交

4、F3選優(yōu)選優(yōu)思考：要培育出思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳一個能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少的植物品種至少要幾年？要幾年？練習(xí)練習(xí)1 1：某作物的高稈（：某作物的高稈（A A）對矮稈（）對矮稈（a a）為顯性，）為顯性，感?。ǜ胁。≧ R）對抗?。ǎ共。╮ r）為顯性。）為顯性。AaAa和和RrRr是位于是位于非同源染色體上的兩對等位基因。今有高稈抗非同源染色體上的兩對等位基因。今有高稈抗病和矮稈感病純種，人們希望利用雜交育種的病和矮稈感病純種，人們希望利用雜交育種的方法在最少的世代內(nèi)培育出矮稈抗病新類型。方法在最少的世代內(nèi)培育出矮稈抗病新類型。應(yīng)該采取的步驟是：應(yīng)該采取的步驟是：（1 1）_（2

5、2）_（3 3）_讓高稈抗病與矮桿感病的品種進行雜交得到讓高稈抗病與矮桿感病的品種進行雜交得到F1F1自交得到自交得到F2在在F2群體中選出矮桿抗病的植株群體中選出矮桿抗病的植株.12例題例題2 ：下圖是用某種作物的兩個品種：下圖是用某種作物的兩個品種和和分別培育出分別培育出、品種的示意圖，試分析回答：品種的示意圖，試分析回答： AABB E Ab - D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用）用和和培育培育所采用的所采用的D和和F步驟分別是步驟分別是 和和 。其。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 。（2）用）用培育培育所采用的所采用的E和和H步驟分別是步驟分

6、別是 和和 。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 。（3）用）用培育培育所采用的所采用的G步驟是步驟是_ 。其遺傳學(xué)原理是其遺傳學(xué)原理是_。雜交雜交自交自交基因重組基因重組花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素處理幼苗處理幼苗染色體變異（單倍體育種）染色體變異（單倍體育種）秋水仙素處理幼苗秋水仙素處理幼苗染色體變異（多倍體育種）染色體變異（多倍體育種）H.13練習(xí)練習(xí)2：試一試動物的雜交育種方法：試一試動物的雜交育種方法長毛折耳貓長毛折耳貓短毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓長毛立耳貓.14長毛立耳長毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee長毛立耳長毛立耳 BbEe長毛立耳長毛立耳BbEe長

7、立長立 長折長折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折長折 短折短折長折長折 長折長折 短折短折雜交雜交F1間間交配交配選優(yōu)選優(yōu)測交測交F3長折長折 短折短折.15l 騾是公驢與母馬雜交所產(chǎn)生騾是公驢與母馬雜交所產(chǎn)生的后代。公馬與母驢雜交的后代的后代。公馬與母驢雜交的后代叫騾。叫騾。l至少在至少在30003000年前，在亞洲某年前，在亞洲某些地區(qū)人們已經(jīng)用騾來馱運物品些地區(qū)人們已經(jīng)用騾來馱運物品了，現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使了，現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使用騾來干重活兒。用騾來干重活兒。l騾能吃苦耐勞，可以在馬、騾能吃苦耐勞，可以在馬、驢等牲畜不能承擔(dān)其艱苦的條件驢

8、等牲畜不能承擔(dān)其艱苦的條件下工作。騾的高度、皮毛的均勻下工作。騾的高度、皮毛的均勻度、頸部和臀部的形狀與馬相似。度、頸部和臀部的形狀與馬相似。此外頭部短而粗，耳長，肢瘦，此外頭部短而粗，耳長，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驢。蹄小和毛短等方面像驢。.18原理：原理： 基因重組基因重組方法：方法： 優(yōu)點：優(yōu)點：方法簡捷方法簡捷,使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即集中于一個個體上，即“集優(yōu)集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的能產(chǎn)生新的基因型?；蛐?。缺點：缺點：育種所需育種所需時間較長時間較長，只能進行本物種或親緣關(guān)系較近，只能進行本物種或親緣關(guān)系較近的物種雜交的物種雜交,

9、,雜交后代雜交后代易出現(xiàn)性狀分離易出現(xiàn)性狀分離，不能克服遠緣不能克服遠緣雜交不親合的障礙。雜交不親合的障礙。應(yīng)用：應(yīng)用：用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥矮稈抗病小麥 雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu) 自交自交雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時間要長，那有沒有能出現(xiàn)意所需時間要長，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，并且需要時間相對想不到的結(jié)果，并且需要時間相對要短的育種方法呢？要短的育種方法呢？ 利用利用物理因素物理因素（如（如X X射線，紫射線，紫外線，激光等）或外線，激光等）或化學(xué)因素化學(xué)因素（如（如亞硝酸等

10、）處理生物，使生物發(fā)亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生生基因突變基因突變。能引起基因突變的方法有三大類：能引起基因突變的方法有三大類：物理方法物理方法有：有：化學(xué)方法化學(xué)方法有：有：生物方法生物方法有：有：紫外線、紫外線、X X射線、激光等射線、激光等亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等病毒等病毒等l醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的青霉素青霉素就是利用普通青霉菌，經(jīng)過就是利用普通青霉菌，經(jīng)過X X射線射線的照射，產(chǎn)生的的照射，產(chǎn)生的有利突變型有利突變型。還有醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的。還有醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的其他抗菌素如鏈霉素、地霉素、金霉素等，經(jīng)輻射處其他抗菌素如鏈霉素、地霉素、金霉素等，經(jīng)輻射處理的突變系，比原始品

11、系抗菌素產(chǎn)量增長幾十倍到幾理的突變系，比原始品系抗菌素產(chǎn)量增長幾十倍到幾百倍，促進和提高了抗菌素的生產(chǎn)。百倍，促進和提高了抗菌素的生產(chǎn)。l在作物方面，應(yīng)用在作物方面，應(yīng)用誘變育種誘變育種我國已培育出我國已培育出100100多種水多種水稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。例如用射線處理。例如用射線處理秈稻干種子，選出提早成熟秈稻干種子，選出提早成熟1515天的新品種，豐產(chǎn)等性天的新品種，豐產(chǎn)等性狀仍舊保持下來，而且米粒中的蛋白質(zhì)的含量提高很狀仍舊保持下來，而且米粒中的蛋白質(zhì)的含量提高很多。又如用射線和其他誘變劑處理大豆，培育出一種多。又如用射線和其他誘變劑處理大豆，培育

12、出一種新品種。這品種含有改變了的酶系，在同樣的施肥和新品種。這品種含有改變了的酶系，在同樣的施肥和管理條件下可提高產(chǎn)量管理條件下可提高產(chǎn)量50%50%。與雜交育種相比，誘變育種有與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點？聯(lián)系什么優(yōu)點？聯(lián)系基因突變基因突變的特的特點，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。點，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。誘變育種誘變育種的突出的突出優(yōu)點優(yōu)點是是: :(1)(1)提高提高變異的頻率，變異的頻率，加速加速育種進程。育種進程。(2)(2)大幅度地大幅度地改良改良某些性狀。某些性狀。誘變育種誘變育種的的缺點缺點：難以控制突變方向，無法將多個優(yōu)良性難以控制突變方向，無法將多個優(yōu)良性狀組合，有利性狀比較

13、少，需要大量處狀組合，有利性狀比較少，需要大量處理實驗材料。理實驗材料。空間生命科學(xué)：空間生命科學(xué)：高真空高真空(108pa)微重力微重力(104g)強輻射強輻射(尤其是危害尤其是危害性極大的性極大的HZE）.25.26 例例4 4：我國運用返回式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，返：我國運用返回式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產(chǎn)達回地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產(chǎn)達600kg600kg，最高達，最高達750kg750kg，蛋白質(zhì)含量增加，蛋白質(zhì)含量增加8%-8%-20%20%，生長期平均縮短，生長期平均縮短1010天。請回答：天。請回答：（1 1）水稻產(chǎn)生這種變異的

14、來源是）水稻產(chǎn)生這種變異的來源是_，產(chǎn)生變，產(chǎn)生變異的原因是異的原因是_。 基因突變基因突變 各種各種宇宙射線宇宙射線和和失重失重的作用，使基因的的作用，使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。 （2）這種方法育種的優(yōu)點有）這種方法育種的優(yōu)點有_。能能提高提高變異頻率，變異頻率，加速加速育種進程，并能育種進程，并能大幅度大幅度改良改良某些性狀某些性狀 原理：原理： 基因突變基因突變 方法：方法： 物理方法物理方法( (紫外線、紫外線、射線、失重等射線、失重等) )或化學(xué)方或化學(xué)方法法( (亞硝酸、硫酸二乙酯等亞硝酸、硫酸二乙酯等) )處理植株，再選擇處理植株，再選擇符合要求的變異類型符合要

15、求的變異類型 優(yōu)點：優(yōu)點：產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率，和新的性狀，能提高變異的頻率，加速育種進程。加速育種進程。缺點：缺點：有利個體不多，須大量處理供試材料有利個體不多，須大量處理供試材料 ，工作，工作量大量大 。應(yīng)用應(yīng)用: :太空辣椒太空辣椒的培育的培育 、青霉菌青霉菌的選育等的選育等微生物的育種方面微生物的育種方面練習(xí)練習(xí)3 :請寫出下面各項培育方法：請寫出下面各項培育方法：（1 1）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是是 。（2 2）用）用6060Co Co 輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸

16、的新菌種，輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是是 。（4 4）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本質(zhì)上屬于質(zhì)上屬于 。（5 5）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是培育出抗倒伏、抗銹病的

17、品種，所用方法是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是 。單倍體育種單倍體育種 誘變育種誘變育種 多倍體育種多倍體育種 誘變育種誘變育種 雜交育種雜交育種 誘變育種誘變育種類型類型雜交育種雜交育種人工誘變育種人工誘變育種單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種原理原理常用常用方法方法優(yōu)點優(yōu)點缺 點缺 點實例實例將具有不同將具有不同優(yōu)良性狀的優(yōu)良性狀的兩親本雜交兩親本雜交用物理或化學(xué)用物理或化學(xué)的方法處理生物的方法處理生物花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)用秋水仙素用秋水仙素處理萌發(fā)的處理萌發(fā)的種子或幼苗種子或幼苗使位于不同個使位于不同個體的優(yōu)良性狀體的優(yōu)良性狀集