1、植物雜交育種的方法植物雜交育種的方法DDTTDDTTddttddttDdTtDdTtddTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗DDddTTddTT矮抗矮抗ddTTddTTddTtddTt矮抗矮抗ddTTddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTtddTTddTT雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)連續(xù)自交連續(xù)自交直至后代直至后代不再發(fā)生不再發(fā)生性狀分離性狀分離F F3 3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？第一年第一年第二年第二年選優(yōu)選優(yōu)第三年第三年第四年第四年動物的雜交育種是怎樣進(jìn)行的呢？動物的雜交育種是怎樣進(jìn)

2、行的呢？長毛折耳貓長毛折耳貓短毛折耳短毛折耳貓貓長毛立耳貓長毛立耳貓長毛立耳長毛立耳 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長立長立 長折長折 短立短立 短折短折BbeeBBee雜交雜交F1間間交配交配選優(yōu)選優(yōu)測交測交BBeebbee長折長折 短折短折長折長折 BbeeBbeebbee長折長折 短折短折長折長折 短折短折bbeeBbee5 5、缺點：、缺點：雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)連續(xù)自交連續(xù)自交直到后代不發(fā)生性狀分離直到后代不發(fā)生性狀分離將不同品種中的優(yōu)良性狀集中于同一個將不同品種中的優(yōu)良性狀集中于同一個體上，即體上，即“集優(yōu)集優(yōu)”; ;操作簡便操作

3、簡便 雜交育種是將雜交育種是將兩個或多個兩個或多個品種的優(yōu)良性品種的優(yōu)良性狀通過狀通過交配交配集中在一起，再經(jīng)過集中在一起，再經(jīng)過選擇選擇和和培培育育，獲得新品種的方法。，獲得新品種的方法。基因重組基因重組3 3、方法：、方法：1 1、概念：、概念：2 2、原理：、原理：4 4、優(yōu)點：、優(yōu)點：動物動物 雜交雜交 F1F1雌雄個體相互交配雌雄個體相互交配 選優(yōu)選優(yōu) 測交測交 育種時間長、局限于親緣關(guān)系較近的個體育種時間長、局限于親緣關(guān)系較近的個體基因型不同的兩個親本個體雜交產(chǎn)生的雜種第基因型不同的兩個親本個體雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長、繁殖、抗逆性、產(chǎn)量等性狀上一代，在生長、繁殖、抗逆性、產(chǎn)量

4、等性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。如優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。如騾子。騾子。特點：特點：雜種優(yōu)勢不是某一兩個性狀單獨表現(xiàn)突出雜種優(yōu)勢不是某一兩個性狀單獨表現(xiàn)突出而是而是許多性狀綜合表現(xiàn)突出許多性狀綜合表現(xiàn)突出；在；在F1代表現(xiàn)代表現(xiàn)最明顯最明顯F2代以后代以后逐漸減弱。逐漸減弱。因此這種育種的缺點因此這種育種的缺點:年年育種年年育種 雜種優(yōu)勢主要利用雜種雜種優(yōu)勢主要利用雜種F F1 1代的優(yōu)良性狀代的優(yōu)良性狀，并并不要求遺傳上的穩(wěn)定不要求遺傳上的穩(wěn)定。1.概念：概念：2.原理：原理：利用物理因素（如利用物理因素（如射線、射線、射線、紫外線、激光射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來等

5、）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。處理生物，使生物發(fā)生基因突變。誘變育種誘變育種的突出的突出優(yōu)點優(yōu)點是是: :(1)(1)提高變異頻率提高變異頻率，加加快快育種進(jìn)程。育種進(jìn)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： 在植物雜交育種的過程中運用單倍體育種的方在植物雜交育種的過程中運用單倍體育種的方法可以顯著縮短育年限。法可以顯著縮短育年限。P高桿抗病高桿抗病 DDTT矮桿感病矮桿感病 ddttF1高桿抗病高桿抗病 DdTt第第1年年選育出需要的矮抗品種選育出需要的矮抗品種F2D_T_ D_tt ddT_ ddtt

6、矮抗矮抗雜交育種雜交育種第第2年年第第3年年生長生長ddTTF3減數(shù)分裂減數(shù)分裂配子配子DTDtdTdt單倍體單倍體 DTDtdTdt花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素第第1年年第第2年年第第4年年單倍體育種單倍體育種DDttddTT ddtt純合體純合體DDTT矮抗矮抗借鑒三倍體無子西瓜的育種方式借鑒三倍體無子西瓜的育種方式 （多倍體育種）（多倍體育種） 類別類別 雜交育種雜交育種 誘變育種誘變育種單倍體育單倍體育 種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)點缺點缺點基因基因重組重組雜交雜交自自交交選優(yōu)選優(yōu)自交自交將不同個體將不同個體的優(yōu)良性狀的優(yōu)良性狀集中于一個集中于一個

7、個體上個體上育種時間長、育種時間長、局限于親緣關(guān)局限于親緣關(guān)系較近的個體系較近的個體基因基因突變突變用物理或化用物理或化學(xué)因素處理學(xué)因素處理生物生物提高突變率，加提高突變率，加速育種進(jìn)程速育種進(jìn)程,大大幅度改良某些性幅度改良某些性狀狀具有不定向性；具有不定向性；有利變異少，有利變異少，需大量處理供需大量處理供試材料試材料染色體變異染色體變異花藥離體培養(yǎng)，花藥離體培養(yǎng)，人工誘導(dǎo)使染人工誘導(dǎo)使染色體加倍色體加倍明顯縮短育明顯縮短育種年限種年限技術(shù)復(fù)雜，技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育需與雜交育種配合種配合染色體變異染色體變異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器官大，營養(yǎng)器官大，營養(yǎng)物

8、質(zhì)含量高物質(zhì)含量高發(fā)育延遲，結(jié)實發(fā)育延遲，結(jié)實率降低，一般只率降低，一般只適用于植物適用于植物練習(xí)練習(xí) :1 、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

9、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

10、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、品品種的示意圖，試分析回答：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步驟分是步驟分是 、 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

11、傳學(xué)原理。其遺傳學(xué)原理是是 。 (4)由由培育培育所用的育種方法是所用的育種方法是 。 H雜交雜交自交自交基因重組基因重組花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理幼苗秋水仙素處理幼苗染色體變異染色體變異秋水仙素處理幼苗秋水仙素處理幼苗染色體變異染色體變異Aabb誘變育種誘變育種定向地改造生物的遺傳性狀定向地改造生物的遺傳性狀一、基因工程的概念：一、基因工程的概念：又叫做又叫做或或。通俗的說，。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取基因提取出來，加以出來，加以修飾改造修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，里，地改造生物的地

12、改造生物的。生物體外生物體外基因基因DNADNA分子水平分子水平提取提取 拼接拼接導(dǎo)入導(dǎo)入表達(dá)表達(dá)基因重組基因重組限制酶、限制酶、DNADNA連接酶、運載體連接酶、運載體基因的剪刀：基因的針線：基因運載體：常用的有 、 和 等限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)粒噬菌體動植物病毒提取目的基因與 結(jié)合將目的基因?qū)肽康幕虻哪康幕蜻\載體受體細(xì)胞表達(dá)和檢測基因工程與作物 ，如抗蟲棉基因工程與 研制，如胰島素、已肝疫苗等基因工程與 保護，如超級菌分解泄漏石油育種藥物環(huán)境3、作用于：、作用于：磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵這個特點說明了：這個特點說明了：酶具有專一性酶具有專一性4、作用結(jié)果：、作用結(jié)果： 產(chǎn)生粘性末

13、端或平末端、基因的針線、基因的針線DNADNA連接酶連接酶（1 1）作用對象：）作用對象：（2 2）作用位置：）作用位置：（3 3）作用結(jié)果：）作用結(jié)果：脫氧核糖與磷酸之間的缺口（脫氧核糖與磷酸之間的缺口（磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵）。）。形成重組形成重組DNADNA。通過堿基互補配對相互黏合（氫鍵）的兩個通過堿基互補配對相互黏合（氫鍵）的兩個DNADNA片段。片段。DNA連接酶連接酶DNA聚合酶聚合酶作用對象作用對象 連接連接DNA片段片段連接游離的脫氧核苷酸連接游離的脫氧核苷酸作用條件作用條件不需要摸板不需要摸板需要模板需要模板作用部位作用部位脫氧核糖與磷酸之間的缺口（脫氧核糖與磷酸之間的缺口（

14、磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵）（3 3）常用）常用的運載體：的運載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等毒等(1)作用作用 a 將外源基因送入宿主細(xì)胞將外源基因送入宿主細(xì)胞。 b使目的基因在宿主細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制使目的基因在宿主細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制標(biāo)記基標(biāo)記基因，便因，便于進(jìn)行于進(jìn)行檢測。檢測。 質(zhì)粒存在于質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和酵母許多細(xì)菌和酵母菌等生物中菌等生物中, ,是擬是擬核或細(xì)胞核外能核或細(xì)胞核外能夠自主復(fù)制的很夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀小的環(huán)狀DNADNA分子。分子。基因工程的基因工程的“四步曲四步曲”提取提取目的基因目的基因1目的基因與目的基因與運載體結(jié)合運載體結(jié)合2將目的基因?qū)⒛康幕?/p>

15、導(dǎo)入導(dǎo)入受體細(xì)胞受體細(xì)胞3目的基因的目的基因的檢測檢測和和鑒定鑒定4提取目的基因的方法提取目的基因的方法用限制酶切用限制酶切斷成許多片段斷成許多片段直接分離基因直接分離基因鳥槍法鳥槍法將供體生物的將供體生物的DNADNA用限制酶用限制酶切割為許多片段，再用運載體將切割為許多片段，再用運載體將這些片段都運載到受體生物的不這些片段都運載到受體生物的不同細(xì)胞中去。只要有一個細(xì)胞獲同細(xì)胞中去。只要有一個細(xì)胞獲得了需要的目的基因并得以表達(dá)，得了需要的目的基因并得以表達(dá)，基因工程就算成功了?；蚬こ叹退愠晒α?。該法最大的缺點是該法最大的缺點是帶有很大帶有很大的盲目性，工作量大，成功率低。的盲目性，工作量大

16、，成功率低。且不能將真核生物的基因轉(zhuǎn)移到且不能將真核生物的基因轉(zhuǎn)移到原核生物中去。原核生物中去。人工合成基因法人工合成基因法DNADNA合成儀合成儀有兩種方法：有兩種方法：逆轉(zhuǎn)錄法逆轉(zhuǎn)錄法：以信使：以信使RNARNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下利用脫氧核苷酸的作用下利用脫氧核苷酸合成合成DNA(DNA(基因基因) )?；瘜W(xué)合成法化學(xué)合成法：根據(jù)：根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算出信使出信使RNARNA核糖核苷酸順核糖核苷酸順序，再據(jù)此推算出基因序，再據(jù)此推算出基因DNADNA的脫氧核苷酸順序。的脫氧核苷酸順序。用游離脫氧核苷酸直接合用游離脫氧核苷酸直接合成相應(yīng)的基因。成相應(yīng)的基因。二、基因工程的應(yīng)用：二、基因工程的應(yīng)用：1 1、基因工程與作物育種、基因工程與作物育種2 2、基因工程與藥物研制、基因工程與藥物研制3 3、基因工程與環(huán)境保護、基因工程與環(huán)境保護2.基因工程的應(yīng)用(1)作物育種：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、耐貯存的番茄，耐鹽堿的棉花，抗除草劑的玉米、油菜、大豆等；抗蟲基因作物的使用，不僅減少了農(nóng)藥的用量 ，大大降低了生產(chǎn)成本 ，而且還減少了農(nóng)藥對環(huán)