从杂交育种到基因工程

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1、杂交水稻之父：袁隆平院士与超级水稻第6章生物育种1、杂交育种2、诱变育种3、单倍体育种4、多倍体育种5、基因工程总结练习生物育种的主要类型。各育种方法的概念、方法、原理、用途、优点、缺点、应用等等。知识目标：一、杂交育种杂交育种:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起（一个个体上），再经过选择和培育，获得新品种的方法。杂交育种原理:基因重组。在什么情况下进行杂交育种？例1：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），请

2、通过杂交育种得到矮秆抗病的优良品种（ddTT），并写出遗传图解以下是杂交育种的参考方案：Ｐ高抗　矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt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选优思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？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（遗传图解）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B

3、bEe长毛立耳BbEe长立长折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折短折长折长折短折杂交F1间交配选优测交ＰＦ１Ｆ２F3长折短折！1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交。2、比植物杂交育种所需年限短。注意杂交育种优点：缺点:1·只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的基因2·杂交后代会出现性状分离，进行纯化时过程长、复杂。使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上杂种优势基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如骡子

4、杂交育种小结基因重组使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。育种周期长（自交选择需五~六代,甚至十几代)。原理：方法：优点：缺点：应用：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杂交→自交→选优→选优→植物是通过自交，动物通过测交二、诱变育种也就是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。诱变育种：基因突变。诱变育种原理:提高突变的频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型；能产生新基因优点：有利个体不

5、多，须大量处理供试材料，工作量大缺点：诱变育种——太空育种空间生命科学：高真空微重力强辐射诱变育种的成果“黑农五号”大豆生产青霉素的菌种三、单倍体育种普通植株减数分裂花粉花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合子幼苗筛选所需的品种例2：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），怎样才能在较短时间得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？写出遗传图解×高杆抗病DDTTddtt矮杆不抗病F1PDdTt高杆抗病DDTT高杆抗病高杆不抗病矮

6、杆抗病矮杆不抗病DtDTdTdt花粉花药离体培养DtDTdTdt单倍体植株秋水仙素处理幼苗DDttddTTDDtt纯合体植株花药离体培养→P高杆抗病DDTT×矮杆感病ddttF1高杆抗病DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合体秋水仙素→↑需要的矮抗品种㈡单倍体育种第1年第2年P高杆抗病DDTT×矮杆感病ddttF1高杆抗病DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT㈠杂交育种↓第1年第2年第3~6年××↑需要的矮抗品种矮抗对比育种年限2、单倍体育种的原

7、理：染色体变异明显缩短育种年限。所得后代均为纯合子，不会发生性状分离1、单倍体育种的方法：通过花药离体培养得到单倍体，再用秋水仙素处理单倍体幼苗3、单倍体育种的优点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。4、单倍体育种的缺点：四、多倍体育种四、多倍体育种普通西瓜的幼苗（或萌发的种子）秋水仙素处理幼苗（染色体加倍,4N）生长四倍体植株四倍体植株♀二倍体植株♂×4N瓜肉3N胚三倍体植株二倍体植株的花粉3N瓜肉×普通小麦AAAAAA（6N＝42）黑麦RR（2N＝14）F1PF2新品种八倍体小黑麦的培育过程:配子小黑麦AAAA

8、AARR（8N=56）不育杂种AAAR（4N＝28）AAA(3N=21)R（N=7）秋水仙素处理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，营养丰富一般只适于植物，发育延迟，结实率