第1节诱变育种与杂交育种.ppt

育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种(上节课已讲)(上节课已讲)马与驴的杂交后代马与驴的杂交后代-骡骡年份年份197820002010种类种类普通水稻普通水稻普通水稻普通水稻&杂交水稻杂交水稻杂交水稻杂交水稻产量产量(吨吨/每公顷）每公顷）3.5单产达到单产达到6.34 预计预计13.5中国于年提出超级杂交水稻培育计划。推中国于年提出超级杂交水稻培育计划。推广应用杂交水稻所增产的稻谷每年可养活广应用杂交水稻所增产的稻谷每年可养活70007000多万人口。多万人口。到到20042004年底止，杂交水稻在中国已累计推广约年底止，杂交水稻在中国已累计推广约3 3亿公顷，亿公顷，增产稻谷约增产稻谷约4.54.5亿吨，成为中国解决粮食问题的关键技术。亿吨，成为中国解决粮食问题的关键技术。袁隆平培养杂交水稻过袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪一种程中，他利用了哪一种变异的原理？变异的原理？杂交育种想一想：植物杂交育种的方法想一想：植物杂交育种的方法亲代亲代杂种第一代杂种第一代第二代第二代高产、抗病高产、抗病高产、不抗病高产、不抗病低产、抗病低产、抗病高产、抗病高产、抗病高产、抗病；低产、抗病；高产、不抗病；高产、抗病；低产、抗病；高产、不抗病；低产、不抗病低产、不抗病PAABBaabb配配子子ABabF1AaBbF2基因型基因型1/16AABB 1/16aaBB 1/16AAbb 1/16aabb2/16AaBB 2/16aaBb 2/16Aabb2/16AABb4/16AaBb表现型表现型 9/16高产不抗高产不抗 3/16低产不抗低产不抗 3/16高产抗病高产抗病 1/16低产抗病低产抗病例例2：试一试动物的杂交育种方法：试一试动物的杂交育种方法短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫长毛折耳猫长毛折耳猫长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 杂交杂交长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee短折短折F1间间交配交配F3长折长折 F2选优选优测交测交长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe 现有现有3个番茄品种，个番茄品种，A品种的基因型为品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于对等位基因分别位于3对同源染色体上，并且分别控制叶对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形形、花色和果形3对性状。请回答：对性状。请回答：（1）如何运用杂交育种方法利用以上）如何运用杂交育种方法利用以上3个品种获得基因型个品种获得基因型为为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）的植株？（用文字简要描述获得过程即可）A和和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成的种子，该种子可长成aabbdd植株植株（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为）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？的植株最少需要多少年？4年年结合上述几个实结合上述几个实例，请总结出杂例，请总结出杂交育种的概念。交育种的概念。杂交育种杂交育种：是将两个或两是将两个或两个品种的优良性状通过个品种的优良性状通过交配集中在一起，再通交配集中在一起，再通过选择和培育得到新品过选择和培育得到新品种的方法。种的方法。杂交育种杂交育种基因重组基因重组使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即个体上，即“集优集优”,能产生新的基因型。能产生新的基因型。育种所需时间较长育种所需时间较长，只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交,杂交后代易出现性状分离，不能克服远缘不能克服远缘杂交不亲合的障碍。杂交不亲合的障碍。杂交杂交自交自交 选优选优 自交自交用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦矮秆抗病小麦 原理原理：方法：方法：优点：优点：缺点：缺点：应用：应用：杂交育种不能创造新的杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要基因，并且所需时间要长，那有没有能出现意长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种要时间相对要短的育种方法呢？方法呢？利用物理因素（如利用物理因素（如X射线，射线，紫外线，激光等）或化学紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突生物，使生物发生基因突变。变。诱变育种诱变育种原理：原理：方法：方法：优点：优点：缺点：缺点：应用应用:物理方法物理方法(紫外线、紫外线、射线、失重等射线、失重等)或化学方或化学方法法(亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择处理植株，再选择符合要求的变异类型符合要求的变异类型 产生新基因产生新基因和和新的性状新的性状，能提高变异的频率，后代变能提高变异的频率，后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。异性状能较快稳定，加速育种进程。有利个体不多，须大量处理供试材料有利个体不多，须大量处理供试材料，工作量大工作量大。太空辣椒的培育太空辣椒的培育、青霉菌的选育、青霉菌的选育等等微生物的育种方法微生物的育种方法基因突变基因突变 能引起基因突变的方法有三大类：能引起基因突变的方法有三大类：物理方法有：物理方法有：化学方法有：化学方法有：生物方法有：生物方法有：紫外线、紫外线、X X射线、激光等射线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等病毒等病毒等 什么是作物空间技术育种，它的原理是什么？什么是作物空间技术育种，它的原理是什么？作物空间技术育种是利用返回式作物空间技术育种是利用返回式的卫星（或宇宙飞船，航天飞机）和的卫星（或宇宙飞船，航天飞机）和高空气球，把农作物种子带到太空，高空气球，把农作物种子带到太空，使种子产生变异，从中选育新品种的使种子产生变异，从中选育新品种的育种方法。育种方法。它的实质是利用弱地心引力，强它的实质是利用弱地心引力，强烈辐射等多种空间环境因素的诱变作烈辐射等多种空间环境因素的诱变作用，因此又叫作物空间诱变育种用，因此又叫作物空间诱变育种。诱变育种诱变育种太空育种太空育种 利用太空环境研究植物生长发育和遗传变异的讲究始于上世纪60年代初期，迄今已有40多年的历史。前苏联(俄罗斯)、美国空间植物学研究的主要目标，定位在以探索空间条件下植物生长发育规律，改善空间人类生存的小环境，解决宇航员的食品供给及生存安全等，这是为了将来“太空里的人类”。即使美国航空航天局于1995年建立了引力生物学中心，重点研究植物对引力的感受和反应，但其最终目标仍是开发出更加适于太空旅行的植物。三、比较各种育种的方法三、比较各种育种的方法 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种处处理理 原原理理优优点点 缺缺点点 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种 多倍体育多倍体育种种单倍体育单倍体育种种处处理理 原原理理 优优点点 缺缺点点杂交杂交辐射、射线辐射、射线化学药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素花药离花药离体培养体培养基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异可以集中两可以集中两个亲体的优个亲体的优良性状良性状育种年限缩育种年限缩短，改良某短，改良某些性状些性状果大，茎秆果大，茎秆粗，营养物粗，营养物丰富丰富年限短，年限短，易稳定易稳定时间长时间长有利不多，有利不多，需大量处理需大量处理发育迟，发育迟，结实低结实低高度不育，高度不育，弱小弱小练习练习:请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 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）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是_。（2 2）用）用6060Co Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。（4 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，）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质上属于 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，）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，所用方法是培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。（6 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）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，这种方法是早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育单倍体育 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种