生物变异在育种上的应用.

生物变异在育种上的应用
－－生物育种
廉江二中 温婵丽
知识目标：
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。
一 生物育种概念
生物育种是指人们按照自己的 意愿，依据相关的育种原理，有目 的、有计划地改变生物的遗传物质 以获得人们所需要的生物新品种。
二 生物育种思路
2.诱变育种
原理： 基因突变
图示：生物甲 ① 生物乙 。 ①代表诱变育种的处理方法。
方法： 物理方法(高真空、紫外线、α 射线、激光等)或化学方
法(秋水仙素、亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选 择符合要求的变异类型 类型；能产生新基因。
优点： 提高突变的频率，在较短时间内获得更多的优良变异
缺点： 有利个体不多，须大量处理供试材料 ，工作量大 。 应用: 青霉素高产菌株的获得
优点: 不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目
的性强，科技含量高，可以培育出高产、优质或具有特 殊用途的动植物品种
Hale Waihona Puke 缺点: 技术复杂，操作要求精细,难度大。 应用: 能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得，抗虫棉，转
基因动物等
基础题:请写出下面各项培育方法：
（5）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 杂交育种 。 （6）用秋水仙素处理蕃茄、水稻种子，获得蛋白质含量 高的品系，这种方法是 多倍体育种 。 （7）将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花受精卵中， 培育出抗虫棉的方法是 基因工程育种 。
DDTT
↓ ↓ ↓ ↓
ddtt
高杆抗病 F1 DdTt ↓× F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt
矮抗
第 1 年
F1
配子
花药离体培养→
秋水仙素→
高杆抗病 DdTt DT DT Dt dT dt
第 2 年
第 3 6 年
↓ ↓
×
Dt
↓ ↓
dT
↓ ↓
dt
~
ddTT
↑ 需要的矮抗品种
纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt

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，结实率低

优点 缺点

5. 基因工程育种
原理: 基因重组 方法: 提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因
导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种。
1. 从生物的诸多性状中把需要的优 良性状分离出来或把位于不同个体 的优良性状集中到一个个体上来. 2. 创造具有优良性状的生物新品种.
三
生物育种方法及遗传原理
①用抗倒伏不抗锈病的小麦与不抗倒伏 抗锈病的小麦后代F1自交培育出既抗 倒伏又抗锈病的小麦的品种 杂交育种 ②用射线处理培育青霉素高产菌株 诱变育种 ③通过花药离体培养出烟草新品种 单倍体育种 ④ 无籽西瓜的培育 多倍体育种 ⑤将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞 获得产生人胰岛素的工程菌 基因工程育种
单倍 明显缩短育种年限 体育 一般只适用于植物,技术复杂
种
多倍 培育生物新品种，器官 体育 大，产量高，营养丰富 种 发育延迟，结实率低
不同生物育种方法的优劣比较 特 点 评 价 方法
提高变异频率，加速育种进 诱变 程，大幅度改良某些性状. 育种 有利变异少，需要大量处理 实验材料
基因 定向改变生物性状 工程 技术复杂，可能引发生态危机 育种
有关育种要注意的问题



①一般作物育种可选杂交育种和单倍体育 种； ②为得到特殊性状可选择诱变育种(如航天 育种)或多倍体育种； ③若要将特殊性状组合到一起，但又不能 克服远缘杂交不亲和性，可考虑运用基因 工程等，如培育各种用于生物制药的工程 菌。
谢谢指导!
1.杂交育种
基因重组 原理： 方法： 杂交→自交→选优 优点：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。 缺点：育种周期长（自交选择需五~六代,甚至十几代)。 用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育 应用： 矮秆抗病小麦
例题分析:
（05· 广东）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，最简捷的方法是（ B ）
A．单倍体育种 C．人工诱变育种 B．杂交育种 D．细胞工程育种
小结： 不同生物育种方法的优劣比较
特 点 评 价 方法 杂交 将不同个体上的优良性状集中 育种年限长 育种 于一个个体上，
明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程。 优点：
缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。 应用： 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交得F1，
用F1的花药离体培育纯种矮秆抗病小麦
㈠ 杂交育种 P 高杆抗病×矮杆感病
DDTT
↓
ddtt
第 1 年 第 2 年
㈡单倍体育种 P 高杆抗病 × 矮杆感病
3.单倍体育种
P F1 花药（配子） 单倍体 DR DR
图示：
ddrr杂交 减数分裂 dr 离体培养 dr 秋水仙素诱导染色体加倍
DDRR × ↓ DdRr Dr Dr dR dR
纯合子
DDRR
DDrr
ddRR
ddrr
选取ddRR（矮抗）即为所需类型
3.单倍体育种
染色体变异(染色体组成倍地减少) 原理： 常用方法为花药离体培养 方法：
基础题:请写出下面各项培育方法：




（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是 单倍体育种 。 （2）用60Co 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 诱变育种 。 （3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法 是 多倍体育种。 （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，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 诱变育种 。
基础练习三：

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（ B ） 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
基础练习四：

“神州号”飞船上搭载的某纯乌鸡品 种在太空中围绕地球转了若干圈，那 么用作纯乌鸡品种的材料以及该育种 方式所依据的原理分别是（ A ） A.受精的鸡蛋，基因突变 B.未受精的鸡蛋，染色体变异 C.幼鸡，基因突变 D.受精的鸡蛋，基因重组
↑ 需要的矮抗品种
4.多倍体育种
三倍体无籽西瓜的培育
相关练习：
萝卜和甘蓝杂交，能得到的种子一般 不育，如果要得到可育的种子，你认 为应该采取下列哪种措施（ B ） A．利用花药离体培养技术 B．利用染色体数目加倍技术
C．利用诱变育种技术
D．以上技术都可以
多倍体育种


原理 方法
过程
染色体变异 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
基础练习一：
（01· 上海）单倍体育种可以明显地缩 短育种年限，这是由于（ C ） A．育种技术操作简单
B．单倍体植物生长迅速
C．后代不发生性状分离 D．诱导出苗成功率高
基础练习二：
能打破物种界限，定向的改造生 物遗传性状的技术是( D ) A.诱变育种 C.杂交育种 B.单倍体育种 D.基因工程育种