1、遗传与育种遗传与育种 看新闻设计专题第1页，共23页。第2页，共23页。杂交杂交-自交自交-选优选优-自交自交 利用转基因技术将利用转基因技术将目的基因引入生物目的基因引入生物体内体内 青霉素高产菌株的培育青霉素高产菌株的培育 太空椒太空椒 矮秆抗锈病的矮秆抗锈病的小麦小麦 产生人胰岛素的大肠产生人胰岛素的大肠杆菌杆菌抗虫棉抗虫棉 基因水平基因水平:途径与途径与方法方法 举例举例 原原 理理 基因突变基因突变 基因重组基因重组 基因重组基因重组 诱变育种 杂交育种 基因工程育种 辐射诱变、激光诱变、辐射诱变、激光诱变、化学诱变化学诱变 优点优点 缺点缺点 提高变异频率，加速育种过程，提高变异频
2、率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状可大幅度改良某些性状 有利变异少，须大量有利变异少，须大量处理材料处理材料 将不同个体的优良性状将不同个体的优良性状集中到新品种上集中到新品种上 时间长，需及时发现时间长，需及时发现优良性状优良性状 打破物种界限，打破物种界限，定向改造生物性定向改造生物性状状可能会引起生态可能会引起生态危机危机 第3页，共23页。染色体变异染色体变异花药离体培养再经人工诱导使染色体加倍 一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 获得纯合体植株,明显缩短育种年限植物器官大，产量高，营养丰富 单倍体育种培育矮秆抗锈病小麦三倍体无子西瓜八倍体小黑麦 染色体水平染色体水平:途径与途
3、径与方法方法 举例举例 原原 理理 单倍体育种单倍体育种 多倍体育种多倍体育种 染色体变异染色体变异 优点优点 缺点缺点 技术较复杂，需与杂交育种结合 发育延迟，结实率降低 第4页，共23页。细胞膜的流动性细胞膜的流动性 细胞的全能型细胞的全能型克隆羊鲤鲫核移植 细胞水平细胞水平:途径与方法途径与方法 举例举例 原原 理理 细胞工程育种细胞工程育种 去细胞壁原生质体融合杂种细胞组织培养核移植胚胎移植优点优点 缺点缺点 保存濒危物种保持优良品种 技术复杂，难度大 能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种 番茄-马铃薯白菜-甘蓝 植物：动物克隆：第5页，共23页。解决问题：问题1：番茄是一种
4、营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受人们的喜爱。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。思考：（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？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？（用文字简要描述获得过程即可）(2)如果要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方法？简述其过程？第6页，共23页。AABBddAAbbDD（A）（B）AABbDdaaBBDDAaBbDdaabbdd（种子）（
5、种子）aabbdd（植株（植株）配子配子 abd abd（单倍体幼苗）aabbdd（植株（植株）减数分裂减数分裂 秋水仙素秋水仙素 处理处理 花药离体培养花药离体培养 第第一一年年 第二第二年年 第第三三年年 第第四四年年 第第三三年年（C）第7页，共23页。问题2：番茄与甜椒自然杂交后形成的多年生草本植物番茄椒既像辣椒又像番茄，故称番茄椒，它同时具有番茄和甜椒的特点，番茄椒的叶片、茎干和株型酷似甜椒，而果实外型与番茄相似，其内部结构又与甜椒相似。果实色泽鲜红，表皮光滑有蜡质。果皮比较厚实，耐储运，货架期长，具有加热后对营养和颜色毫无影响的特性。但是番茄椒不能产生后代。思考：怎样培育出可育的番
6、茄椒？说出育种方法及过程？番茄番茄甜椒甜椒番茄椒番茄椒第8页，共23页。多倍体育种番茄番茄（AAAA）甜椒甜椒（BBBB）AB AB AABB AABB 杂交杂交 不育不育 秋水仙素处理秋水仙素处理 使染色体加倍使染色体加倍 可育的番茄椒可育的番茄椒 第9页，共23页。杂种细胞杂种细胞杂种植株杂种植株番茄细胞番茄细胞(2n)甜椒细胞甜椒细胞(2n)原生质体原生质体正在融合的正在融合的原生质体原生质体愈伤组织愈伤组织4n原生质体融合原生质体融合组织培养组织培养 植物细胞工程（植物体细胞杂交）育种 去壁去壁 第10页，共23页。问题3：番茄营养丰富但不耐贮藏。为了解决番茄贮藏问题，研究者发现，一种
7、耐贮藏基因能使果实长期贮藏。如果你是育种专家，你将如何育种？思路一：通过是神州号宇宙飞船搭载种子进入太空。思路一：通过是神州号宇宙飞船搭载种子进入太空。（1）飞船搭载的种子应当选刚萌发的种子，而非休眠的种子的原因是什么）飞船搭载的种子应当选刚萌发的种子，而非休眠的种子的原因是什么?（2）这些番茄返回地面后，是否均可产生耐储藏变异？为什么？）这些番茄返回地面后，是否均可产生耐储藏变异？为什么？种子萌发后进入细胞分裂，种子萌发后进入细胞分裂，DNA在复制过程中容易受到外界因素的影在复制过程中容易受到外界因素的影 响响而发生基因突变而发生基因突变 不会。不会。变异是不定向的变异是不定向的（3）将植物
8、经太空返回地面后种植，发现该植物不耐贮存的性状（假设为）将植物经太空返回地面后种植，发现该植物不耐贮存的性状（假设为 隐性性状）突变为耐贮存性状（假设为显性性状）。隐性性状）突变为耐贮存性状（假设为显性性状）。表现为耐贮存性状的种子能否大面积推广？说明理由。表现为耐贮存性状的种子能否大面积推广？说明理由。简要叙述获得该显性耐贮存优良品种的步骤简要叙述获得该显性耐贮存优良品种的步骤 不能。因为显性杂合体的杂交后代会发生性状分离。不能。因为显性杂合体的杂交后代会发生性状分离。方案一：方案一：a、种植后对花粉进行离体培养，得单倍体；种植后对花粉进行离体培养，得单倍体；b、单倍体幼苗用秋水仙素处理，、
9、单倍体幼苗用秋水仙素处理，获得纯合体；获得纯合体；c、从纯合体中选取显性性状即为优良品种。、从纯合体中选取显性性状即为优良品种。方案二：方案二：a、将变异后的显性个体自交培养；将变异后的显性个体自交培养；b、选择后代中的显性个体连续自交；、选择后代中的显性个体连续自交；c、选择不、选择不再发生性状分离的显性个体的种子作优良品种再发生性状分离的显性个体的种子作优良品种 第11页，共23页。思路二：假设在某种植物体内有一种耐贮藏基因。你还能运用什么育种方法，简要说明过程？提取耐贮藏基因 耐贮藏基因与运载体结合 重组DNA分子导入农杆菌 该农杆菌去感染番茄体细胞 组织培养 选择所需 植株 第12页，
10、共23页。练习练习1、下列技术能有效地打破物种界限，定向地改造生物的遗传性状，培育新的农作物优良品种的是（）诱变育种基因工程育种杂交育种细胞工程育种多倍体育种单倍体育种A、B、C、D、2、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是 （）A单倍体育种 B杂交育种 C基因工程育种 D多倍体育种3、在动物育种中，用一定剂量的X射线处理精巢，可得到大量的变异个体，这是因为 （）A.合子都是纯合体 B.诱发了雄配子发生高频率的基因突变 C.诱导发生了大量的染色体变异 D.提高了基因的互换率4、两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法
11、是（）A单倍体育种 B杂交育种 C人工诱变育种 D细胞工程育种B C B B 第13页，共23页。5、下面为六种不同的育种方法。据图回答：、下面为六种不同的育种方法。据图回答：亲本（亲本（X）A AF1F2D DFn选择稳定选择稳定 品种品种 单倍体单倍体植株植株纯合体纯合体 纯合二倍纯合二倍体种子长体种子长出的植株出的植株 C CB B种子或种子或幼苗幼苗 具有新基具有新基因的种子因的种子或幼苗或幼苗 E E染色体加染色体加倍的种子倍的种子或幼苗或幼苗 F F种子或种子或幼苗幼苗 植物细胞植物细胞 其他生物基因 新细胞新细胞 愈伤组织愈伤组织 胚状体胚状体 人工种子人工种子 植物植物细胞细胞
12、A 植物植物细胞细胞B 杂种细胞杂种细胞 愈伤组织愈伤组织 分化出幼苗分化出幼苗 G H I J K L M 123465新品种新品种(1)图中图中A至至D方向所示的途径表示方向所示的途径表示 育种方式，这育种方式，这 种方法属常规育种，一般从种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为代开始选种，这是因为 。杂交杂交 从从F F2 2开始发生性状分离开始发生性状分离 第14页，共23页。5、下面为六种不同的育种方法。据图回答：、下面为六种不同的育种方法。据图回答：亲本（亲本（X）A AF1F2D DFn选择稳定选择稳定 品种品种 单倍体单倍体植株植株纯合体纯合体 纯合二倍纯合二倍体种子长
13、体种子长出的植株出的植株 C CB B种子或种子或幼苗幼苗 具有新基具有新基因的种子因的种子或幼苗或幼苗 E E染色体加染色体加倍的种子倍的种子或幼苗或幼苗 F F种子或种子或幼苗幼苗 植物细胞植物细胞 其他生物基因 新细胞新细胞 愈伤组织愈伤组织 胚状体胚状体 人工种子人工种子 植物植物细胞细胞A 植物植物细胞细胞B 杂种细胞杂种细胞 愈伤组织愈伤组织 分化出幼苗分化出幼苗 G H I J K L M 123465新品种新品种(2)B 常用的方法为常用的方法为 。花药离体培养(3)E方法所用的原理是方法所用的原理是 ，所用的方法如，所用的方法如 、。基因突变激光诱变 辐射诱变化学试剂诱变第1
14、5页，共23页。5、下面为六种不同的育种方法。据图回答：、下面为六种不同的育种方法。据图回答：亲本（亲本（X）A AF1F2D DFn选择稳定选择稳定 品种品种 单倍体单倍体植株植株纯合体纯合体 纯合二倍纯合二倍体种子长体种子长出的植株出的植株 C CB B种子或种子或幼苗幼苗 具有新基具有新基因的种子因的种子或幼苗或幼苗 E E染色体加染色体加倍的种子倍的种子或幼苗或幼苗 F F种子或种子或幼苗幼苗 植物细胞植物细胞 其他生物基因 新细胞新细胞 愈伤组织愈伤组织 胚状体胚状体 人工种子人工种子 植物植物细胞细胞A 植物植物细胞细胞B 杂种细胞杂种细胞 愈伤组织愈伤组织 分化出幼苗分化出幼苗
15、G H I J K L M 123465新品种新品种（4）C、F过程最常用的药剂是过程最常用的药剂是 ，其作用的原理，其作用的原理 是是 。秋水仙素秋水仙素 抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍 （5）由）由G到到H过程中涉及的生物技术有过程中涉及的生物技术有 和和 。基因工程（基因工程（DNADNA重组技术）重组技术）植物组织培养植物组织培养 第16页，共23页。5、下面为六种不同的育种方法。据图回答：、下面为六种不同的育种方法。据图回答：亲本（亲本（X）A AF1F2D DFn选择稳定选择稳定 品种品种 单倍体单倍体植株植株纯合体纯合体 纯合二倍纯合二倍体种子长
16、体种子长出的植株出的植株 C CB B种子或种子或幼苗幼苗 具有新基具有新基因的种子因的种子或幼苗或幼苗 E E染色体加染色体加倍的种子倍的种子或幼苗或幼苗 F F种子或种子或幼苗幼苗 植物细胞植物细胞 其他生物基因 新细胞新细胞 愈伤组织愈伤组织 胚状体胚状体 人工种子人工种子 植物植物细胞细胞A 植物植物细胞细胞B 杂种细胞杂种细胞 愈伤组织愈伤组织 分化出幼苗分化出幼苗 G H I J K L M 123465新品种新品种（6）KLM这种育种方法的优越性表现这种育种方法的优越性表现在在 。克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围 第17页，共23页。6、为了提高玉米的产量，在农业生产上使用的玉米都是杂交种，杂交玉米的性状不能稳定遗传，因此农民每年都需要购买玉米杂交种。现有长果穗（A）白粒（b）和短果穗（a）黄粒（B）的两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒（AaBb）杂交种玉米的目的，请你以遗传图解加简要说明的形式，设计出你的育种方案。第18页，共23页。第19页，共23页。看新闻设计专题第20页，共23页。第21页，共23页。第22页，共23页。第23页，共23页。
