杂交育种与诱变育种公开课获奖ppt课件.ppt
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第1节杂交育种与诱变育种 第6章从杂交育种到基因工程 1 2 小资料 近几年 糯玉米 甜玉米 超甜玉米等特种玉米的出现 让人们有了更多的选择 研究证实 特种玉米的营养价值高于普通玉米 中国农科院检测发现 甜玉米 糯玉米的蛋白质含量是普通玉米的2 23倍 植物油含量是普通玉米的2 3倍 生命元素 硒的含量是9 5倍 维生素是普通玉米的3倍 3 玉米起源于美洲大陆 15世纪传入欧洲 16世纪经葡萄牙传入中国 现在遍布全世界 远在古代 美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米 原来他们把玉米奉为神灵 用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的 经过精心管理和认真选育 不仅果穗硕大 颗粒饱满 而且品质优良 无任何杂粒 这样就选育出了具有优良性状的玉米品种 4 选择育种 在生产实践中 人们挑选品质好的个体来传种 这样利用生物变异 通过长期选择 汰劣留良 就能培育出新品种 例如 产蛋多的家禽 这种育种方式是选择育种 选择育种的优缺点是 优点 技术简单 容易操作缺点 选择范围有限 育种周期长 古印第安人培育玉米的方法称为选择育种 5 温故知新 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 你应该怎样操作才能得到矮秆抗病的优良品种 ddTT 6 温故知新 参考方案 高抗矮不抗 F1高抗 DDTT ddtt DdTt ddTt 高抗高不抗矮抗矮不抗 ddTT 矮抗矮不抗 ddTTddTt 杂交 F3 思考 假如从播种到收获种子要一年 那么培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年 5 8年 F2 7 一 杂交育种 1 定义 杂交育种是将两个或两个以上的优良性状通过交配集中在一起 在经过选择和培育 获得新品种的方法 2 原理 基因重组 3 方法 杂交 自交 选优 自交 例如 高产 矮秆水稻的培育 4 实例 8 杂交水稻之父 袁隆平 从1976年到2006年 累计增产粮食5200多亿公斤 平均每年解决600万人的粮食问题 5 杂交育种的应用 9 我曾梦见试验田的超级水稻长得比高粱高 稻穗比扫帚还长 谷粒有花生那么大 沉甸甸下垂的千万个穗子 好似气势磅礴的大瀑布 我就在它下面乘凉 但愿梦想成真 让天下人都有饱饭吃 袁隆平 10 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 11 杂交育种 长毛折耳猫 BBee 短毛折耳猫 bbee 长毛立耳猫 BBEE 杂交 F1间雌雄交配 选优 测交 12 长毛立耳 BbEe 长毛立耳 BbEe 长立长折短立短折 Bbee BBee BBee Bbee bbee bbee 长折 短折 长折 长折 短折 杂交 F1中雌雄交配 选优 测交 F3 长折 短折 比植物杂交育种所需年限短 13 中国黄牛 荷斯坦牛 中国荷斯坦牛 荷斯坦 弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种 泌乳期可达305天 年产乳量可达6300kg以上 产奶量为世界奶牛之冠 5 杂交育种的应用 14 一 杂交育种 6 优点 1 通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上 2 可表现 杂种优势 7 缺点 1 只能利用已有的基因重组 不能创造新的基因 2 育种所需时间较长 一般需5 8年 15 杂种优势 16 DDTT ddtt DdTt 花药离体培养 DT Dt dT dt 秋水仙素处理人工诱导加倍 DDTT DDtt ddTT ddtt 选出矮杆抗病植株 采收留种 单倍体育种 17 二 单倍体育种 方法 花药离体培养 普通植株 花粉 单倍体幼苗 纯合子幼苗 筛选所需的品种 减数分裂 花药离体培养 秋水仙素处理 DDTT DdTt 花药离体培养 DTDtdTdt单倍体幼苗 秋水仙素 DDTT DDtt ddTT ddtt二倍体植株 筛选所需的品种 ddtt DTDtdTdt 杂交 矮抗小麦的培育 18 在杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种进程 但是仍然不能产生新的基因 应怎样做才能产生更多可供选择的新基因呢 19 空间生命科学 高真空 10 8pa 微重力 10 4g 强辐射 拓展视野 太空育种 20 视野拓展 从1987年开始 我国将蔬菜等农作物种子搭载在卫星上上天 搭星上天 的种子主要有青椒 番茄 黄瓜 丝瓜 胡萝卜 莴苣等蔬菜种子 以及水稻 小麦 高粱等粮食作物和花卉草木等种子 共计50多类 21 视野拓展 卫星将农作物种子带到200 400千米的太空中 利用太空中的空间宇宙射线 微重力 高真空 交变磁场等各种特殊因素对种子和微生物进行处理 使种子产生地面得不到的变异 最终培育出高产优质新品种 22 神舟 五号搭载育成的巨人南瓜 重达46公斤的太空南瓜 23 太空青茄大过小孩头 甘肃种植的太空育种的蔬菜 24 太空育种辣椒 升载太空磨菇 25 视野拓展 与 神六 飞船一起上太空的花卉 瓷玫瑰 老虎须 26 27 视野拓展 我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子 返回地面后种植 培育出的水稻穗长粒大 亩产达600kg 最高达750kg 蛋白质含量增加8 20 生长期平均缩短10天 28 视野拓展 太空椒 每个可重350克 等含量提高20 30 太空番茄不但香甜可口 而且 含量高 是普通品种的2 5倍 最大果重可达600克 29 视野拓展 太空棉花 2006年中国抗虫杂交棉现场观摩会上 我国首批 太空棉 良种第二次在全国大面积种植成功 太空棉 粒大 赘芽减少 花芽增加 由原来的平均6 4克增大到6 8克 抗病抗虫性强 结桃率高等优点 亩产籽棉350公斤左右 产量比原品种增加12 以上 30 三 诱变育种 1 定义 利用物理因素 如X射线 紫外线 激光等 或化学因素 如亚硝酸等 来处理生物 使生物发生基因突变 2 原理 基因突变 31 黑农五号 大豆 黑龙江农科院用辐射方法处理大豆 培育成 黑农五号 大豆品种 含油量比原来的品种提高了2 5 大豆产量提高了16 应用 32 青霉菌高产菌株的选育 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 应用 33 优点 提高基因突变频率 加快育种进程 难以控制突变方向 具有一定的盲目性 有利个体少 须大量处理实验材料 工作量大 缺点 长相奇特的南瓜 34 四 多倍体育种 二倍体 四倍体 秋水仙素处理 二倍体 三倍体种子 三倍体植株 不能形成正常的生殖细胞 无子西瓜 种下去 联会紊乱 第一年 第二年 授二倍体的花粉 35 三 多倍体育种 萝卜 2a 18 甘蓝 2b 18 F1 a b 18 秋水仙素处理 2a 2b 36 不可育 可育 萝卜甘蓝 的形成过程 36 五 四种育种方法的比较 基因突变 染色体组成倍增加 染色体变异 基因重组 染色体组成倍减少 染色体变异 杂交 自交 选优 自交 至纯种 物理或化学的方法处理生物 花药离体培养染色体数目加倍 使不同亲本的优良性状集中于同一个体上 提高变异频率加速育种进程 明显缩短育种年限 器官大型 营养含量高 培育矮抗小麦 培育青霉素高产菌株 培育矮抗小麦 三倍体无子西瓜的培育 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 37 小展身手 1 用和培育出所采用的方法I和II分别称为 和 其培育出所依据的原理是 2 由培育出的常用方法III是 由培育成的方法V称 其优点是 3 由培育出的常用方法IV是 其形成的称 4 由培育出的方法VI是 下图表示以某种农作物 1 和 2 两个品种为基础 培育出 4 5 6 7 四个品种的过程 根据下图 回答下列问题 杂交 自交 基因重组 花药离体培养 单倍体育种 多倍体 缩短育种年限 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 人工诱变育种 38 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 39 现有某二倍体作物 将其种子带到太空中 返回地球后种植 得到高产 A 品质差 b 和低产 a 品质好 B 的两个品种 纯种 现计划在较短时间内得到种子粒大 高产且品质好的品种 你应怎样做 应用与拓展 高产品质差的个体 低产品质好的个体 高产品质好的个体 高产品质好 纯种 粒大高产品质好个体 40 达标测评 3 杂交育种所依据的主要遗传学原理是 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 B 4 运用不同生物学原理 可培育出各种符合人类需要的生物品种 下列叙述错误的是 A 培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理B 培育无子西瓜是利用基因重组的原理C 培育八倍体小黑麦利用的是染色体变异的理D 培育无子番茄利用的是生长素促进果实发育的原理 B 41 5 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 答案 A 杂交育种B 诱变育种C 单倍体育种D 多倍体育种6 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 答案 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 B D 达标测评 42 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 在生产实践和科研中 欲获得无子果实 可利用的方法有 A 人工诱导多倍体育种 人工诱变 单倍体育种 用适当浓度的生长素诱导A B C D B 43 谢谢大家 44 此课件下载可自行编辑修改 供参考 感谢您的支持 我们努力做得更好 45- 配套讲稿:
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