第六章_常规杂交育种
农学概论第六章种子工程汇总
种子的有效年限-(有实用价值的年限):
保持有实用价值种子的最高年限 称为植物种子的有效年限。 通常发芽率在50%以上的种子为 有实用价值的种子。 当种子发芽率低于50%时,不能 作为生产用种。
表4-1 种子的寿命和利用年限
作物种类
花 生 胡萝卜 油 菜 水 稻 小 麦 棉 花 绿 豆
寿命(年)
1~ 2 2 5 3 2~ 3 3 8
混合法(bulk-population method) 单子传法(single seed descent methold)
1、系谱法
系谱法也也就是连续单株选择法,是按 上下代的遗传亲缘关系进行选择的方法, 它是自花授粉作物杂种后代最常用的杂交 后代选择方法。
亲本P1 ×
F1 F2
亲本P2 P2
亲本P3 × P3 ×
亲本P1 ×
F1 F2
亲本P2 P2
亲本P3 × P3 ×
亲本P4 P4
P1
F3
×
√ × × √ √
× ××
× √
√
√
× ×
入选群体 的5-10%
F4
F5
×
略
CK
×
自花授粉作物系谱法选择程序
亲本P1 ×
F1 F2
亲本P2 P2
亲本P3 × P3 ×
亲本P4 P4
P1
F3
×
√ × × √ √
× ××
non-transgenic rice
“金色水稻”——转基因含类胡萝卜素水 稻
“Golden rice” has been genetically modified to contain beta-carotene
– Our bodies use betacarotene to make vitamin A
有性杂交育种的概念、特点及主要方式
矮牵牛6种花色杂交后代花色表现
玫红 鲑红 浅鲑红 蓝色
深红色 白色
玫红 鲑红 浅鲑红 蓝色
玫红 玫红
-
鲑红
Байду номын сангаас
玫红, 鲑红 喉白
蓝色 紫红
玫红, 带网纹 鲑红, 紫红 浅鲑红 浅鲑红 紫红
紫红 蓝色
深玫红 浅紫
较浅的 浅紫 深红色
-
浅紫
-
浅紫
深红色 深玫红 鲑红 深红 紫红 深红色 -
2.3 打破不利基因的连锁关系。
英国雏菊(English Daisy)
德国雏菊(German Daisy) 日本雏菊(Japan Daisy)
沙斯塔雏菊
添加杂交需要注意的问题:?
• 参与杂交的亲本数与育种年限有关 • 参加杂交的顺序应该考虑遗传力高的先参与杂交 • 性状受隐性基因控制的,应先自交使性状表现后,再添 加下一个亲本。
回交后代遗传物质被轮回亲本遗传物质取代 的情况。
回交中父母本的问题? 1、轮回亲本作为母本 2、涉及育性转育的供体亲本作为母本
近等基因系(near-isogenic lines,NIL) : 多次回交后所得到的回交后代与轮回亲本基本一致,此回
交为饱和回交。回交后代与轮回亲本之间为近等基因系。
近等基因系示意图
创建近等基因系的价值:
•分子遗传图谱构建 •基因定位 •分子标记辅助育种
2、多亲杂交 参加杂交的亲本为3个或3个以上的杂交为多亲杂交。
2.1 添加杂交 多个亲本逐个依次参加杂交的称为添加杂交。添加的亲本
越多,杂交后代综合的性状越多。
添加杂交(阶梯杂交)示意图
英国野菊
F1
F1 布尔班克的沙斯塔雏 菊育种
育种学 第6章杂交育种
2. 杂种各世代的选择依据和效果
(l)性状的遗传力与世代选择的效果
1)同一世代不同性状的遗传力不同,选择效果有别。
• 株高、生育期、穗长等性状遗传力最高,选择效果最高;
• 粒重、穗粒数、小穗数、单铃重、衣分、衣指、含油量等
遗传力较高选择效果较好;
• 单株分蘖数、单株成穗数、单株产量等遗传力最低,选择 效果最差。
缺点
从F2代起进行严格选择. 中选率低,不少优良类 型被淘汰。 工作量大,占地多,受 条件限制,不能种植足 够大的杂种群体,使优 异类型丧失了入选机会.
二、混合法(bulk method)
1.概念及工作要点 在自花授粉作物的杂种分离世代,按组合混 合种植,不加选择,直到估计杂种后代纯合
率达到80%以上时(约在F5-F8),才开始选择
明显,株系内有分离。优良株系中选优良单株,一
般当选株系中每系选3-5株 收获:按组合、系统分株收获,室内考种,延续编号。
F4及以后世代: 种植:同F3。来自同一个F3株系的F4株 系,称为系统群(株系群)。系统 群内的各株系互称姊妹系。 选择:从优良的系统群内选优良的株系 收获:稳定株系,选几株,其余混收, 不稳定株系继续选株,分别收获。
混合法在同一个组合内保留多种类型,有更多的 机会选到优良的株系;
④ 系谱法年年选择,工作较繁琐, 混合法则比较简单。
三. 派生法
1.派生系统法(衍生系统法)
2.单粒传法
3.集团混合法
1.派生系统法(衍生系统法)
(1)方法:
•
• •
在F2或F3进行一次单株选择;
以后各世代均按F2单株衍生系统(即F2或F3当
单籽粒传法示意图
(2)优缺点:
优点: ①保持组合内株间变异,保留群体丰富遗传基础; ②各世代从每株采收等量种子,使不同类型在群体 中维持稳定比例; ③每株收一粒种子,种植规模小,利于温室异地加代。
第6章第1节杂交育种与诱变育种1
诱变育种的应用
2、利用返回式卫星搭载植物种子以来,已成功进行了10余次航天育
种试验。种子在太空条件下发生基因突变,进行农作物遗传性状的改良。
常规育种 处理 杂交
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
用射线、激光、 化学药品等处理 生物
用人工方法诱发 基因突变,产生 新性状,创造新 品种或新类型 加速育种的进程, 大幅改良某些性 状,但突变后有 利个体往往不多
特点
缩短育种年限, 但方法复杂, 成活率较低
举例
高杆抗病与矮杆 不抗病小麦杂交 产生矮杆抗病品 种
高产量青霉素菌 株的育成
抗病植株的 育成
1、杂交育种所依据的原理是什么( B ) 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 2、据你所知道杂交选育新品种之外,杂 交的另一个结果是获得( B) A.纯种 B.杂种表现的优势 C.基因突变 D.染色体变异
自交 选优
矮抗 ddTT F3 矮抗 ddTT
矮抗 矮不抗 ddTT ddTt 矮抗 ddTt 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
杂交育种的应用:
1、农作物品质改良
2、动物养殖品种改良
诱变育种的应用
在作物方面,应用诱变育种我国已培育出100多种 水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。 1、用射线和其他诱变剂处理大豆,培育成了“黑 农五号”等新品种。这品种含有改变了的酶系,在同 样的施肥和管理条件下可提高产量16%,含油量提高 诱变育种 用射线、激光、 化学药品等处理 生物 用人工方法诱发 基因突变,产生 新性状,创造新 品种或新类型 加速育种的进程, 大幅改良某些性 状,但突变后有 利个体往往不多
多倍体育种 用秋水仙素处理 种子或幼苗
园林植物育种学杂交育种
2)花粉的收集
在杂交时可采取 以散粉的花朵,直接 授于母本柱头上,但 不能保证花粉的纯洁。 最好预先套袋,以免 掺杂其它花粉。也可 摘取即将开放的花朵, 在室内阴干,花药开 裂后收取花粉。
3) 花粉的贮藏 – 花粉贮藏的意义: – 花粉贮藏的原理:低温、干燥。 – 花粉贮藏的方法:
说明杂交育种的主要成就.
第七章 远缘杂交育种和杂种优 势的利用
第一节 远缘杂交育种
一、远缘杂交的概念和分类
(一)远缘杂交的概念 植物分类学上不同种或不同属间的有
性杂交称为远缘杂交。 此类杂交产生的后代称远缘杂种。
Rosa canida
Rosa glauca
Rosa foetida
(二)远缘杂交的分类
• 多年生无性繁殖的园林植物,组合育种和优势育 种却是密切联系的。因为优良的基因组合,不需 经过分离纯化,通过无性繁殖可以稳定地传递下 去,不产生分离重组,使杂种优势可以稳定地保 持下去,不发生解体衰退的问题。因此,无性繁 殖的园林植物杂交育种具有组合育种、优势育种 两者的特点。
二、杂交育种计划的制定和准备工作
多父本混合授粉的特点
1) 简便易行; 2) 花粉来源广泛, 后代变异丰富; 3) 利用父本一个明显性状筛除假杂种.
4. 花部构造和开花习性
杂交亲本确 定后就要了解花 部构造,开花习 性和传粉特点等, 以便采取有效措 施确保杂交成功。
• 两性花 • 单性花
花部构造 雌雄蕊同熟; 雌蕊早熟; 雄蕊早熟; 柱头异长; 雌雄蕊不等长.
(二)远缘杂交不亲和性的克服方法
(十大方法)
1、选择适当亲本并注意正反杂交
选择亲本时,除了根据育种目标,选 择具有最多的优良性状的类型作杂交亲本 外,还必须考虑到远缘杂交不亲和特点, 选择和选配适当亲本,以提高远缘杂交的 成功率。在选定作亲本的种属内,选择亲 和性较好的种类作为杂交亲本。
作物育种6第六章杂交育种
倒 粒 大 蘖旱
性期性高性数 小 力性
蚂蚱麦 ×
碧玉麦
较好 中早 感染 中 较弱 多 小 中 较强 差 中早 免疫 中高 较弱 少 大 中弱 较强
碧蚂一号 中 中早 高抗 较高 中 中多 中大 中 较强
桂阳矮49号
茎秆生长比较集中 丛生性生长类型
×
朝阳18号
叶片直立,光合功能
较高的矮杆类型
桂朝2号 结合母本茎叶形态特点和父本较强 的光合功能。穗粒数超越双亲,千 粒重高,丰产性强,适应性广
(0.47) (-1.13) (0.25) (-0.17) (0.19) (0.05) (0.29)
P
9.3
9.7 8.7
8.3
9.5 8.8
8.0
8.9
(-0.09) (0.81) (-0.31) (-0.43) (0.63) (-0.41) (0.02)
平均 10.16 9.66 9.78 9.50 9.64 9.98 9.04 9.67
2 亲本中应包括适应当地条件、丰产性好的推广品种
3 亲本间应在遗传上有较大的差异
碧玉麦 × 蚂蚱麦 碧蚂一、四号 (澳大利亚)(陕西关中)
胜利麦 × 燕大1817 农大183、311、36 (美国) (山西平遥) 辉县红 × 阿勃 泰山四号 (河南) (意大利) [碧蚂四号 × 早熟一号]× 欧柔 泰山一号 (中国) (前苏联) (智利)
作物育种6第六章杂交育种
用基因型不同的亲本材料,通过有性 杂交,使符合育种目标的性状在杂种 后代中组合在一起,经过对杂种后代 的选择培育新品种的方法。
配
选
比
亲杂杂 本交交 选方技 配式术
系混衍单 谱合生籽 法种系传
第六章 杂交育种和回交育种
二、亲本选配的一般原则
1、双亲都具有较多的优点,没有突出的缺点, 在主要性状上的优缺点尽可能互补. 2、亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状 较好的推广品种。 3、选用生态类型差异较大,亲缘关系较远的材 料作亲本。 4、 选用一般配合力好的材料作亲本。
第三节 杂交技术和杂交方式
一、杂交技术 二、杂交方式
1质量性状单基因的回交转育1目标性状为显性目标性状为隐性当导入数量性状基因时回交工作成功与否有两种因素影响控制目标性状的基因数目环境对基因表现的作用逐步回交a受体亲本bcd供体亲本将一个轮回亲本与非轮回亲本回交某种性状得到改进后再将它作为轮回亲本与另一个非轮回亲本回交以导入新的目标基因如此逐步回交
第六章 杂交育种和回交育种
(二)复交
复交是指用三个或三个以上的品种作亲本,进 行两次或两次以上的杂交。一般是先将一些亲本 配成单交组合,再进行单交组合之间或单交组合 与其它亲本的杂交。
复交的方式有:
1、三交
1、三交:三交即三个品种间的杂交 ,即以单交的 F1或其它世代杂种再与另一个品种杂交,用A/B//C 表示。一般用综合性状优良的品种或具有重要目标 性状的亲本作最后一次杂交的亲本。
杂种四代(F4)及其以后世代—选拔优良一致的系统
主要工作内容是选择优良系统群中的优良系统,并从 中选拔优良单株。
(1)种植:按组合、按系统排列,当选单株点播成行;设对 照。 (2)特点:株系群间差异大,同一株系群内各株系间差异较 小,同一株系内单株间基本相似,但仍有性状分离。 (3)选择:首先选择系统群,再从优良系统内选优良株系,再 选择优良单株;部分株系稳定一致,选择优系升级为品系,下 季产量试验(鉴定或品比);进一步淘汰不良系统。 (4)收获: 收获同F3。将优良系统的中选单株连根拔起,同 一系内的单株捆成一捆,挂牌标明行号,按株分别脱粒保存。
高中生物必修二第六章第1节《杂交育种与诱变育种》(共28张PPT)(完美版课件)
③单倍体育种 ④用适当浓度的生长素诱导
A.①④
B.②③
C.③④
D.①②
B 10. 下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是 () ①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②
我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内,
培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种
D 答案:[
]
B 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.根据遗传学原理,能迅速获得新品种
C 的育种方法是( A.杂交育种
) B.多倍体育种
C.单倍体育种
D.诱变育种
达标测评
9. 在生产实践和科研中,欲获得无子果实,可利用的方
A 法有( )
称为单__倍___体__育种.其优点是___明__显__缩___短__育___种__年__限.
达标测评 ⑶叫由_③__培多__育_倍_出_体_⑥_的__常。用依方据法的是原用_理_秋_是___水__染__仙__色____素__体__处__变__理__异_,形。成的⑥
达标测评
B 3、杂交育种所依据的主要遗传学原理是( )
子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术
培养出克隆牛
A. ① C. ①②③
B. ①② 达标测评
D. ②③④
今天你学到了什么? 1.育种 2.杂交育种 概念、原理、实例、流程、优缺点 3.诱变育种 概念、原理、实例、流程、优缺点
展望: 定向改变生物的性状。基因工程,细胞
工程等
每个人都有潜在的能量,只是很容易被习惯所掩盖,被时间所迷离,被惰性所消磨。把命运寄托在自己身上,这是这个世界上最美妙的心思。为此努力,拼搏,不舍 满了魔鬼,学会控制他。如果你还认为自己还年轻,还可以蹉跎岁月的话,你终将一事无成,老来叹息。在实现理想的路途中,必须排除一切干扰,特别是要看清那 气,免百日之忧信心、毅力、勇气三者具备,则天下没有做不成的事改变自己是自救,影响别人是救人。当你感到无助的时候,还有一种坚实的力量可以依靠,那就 想未来是妄想,最好把握当下时刻。幸福不在得到多,而在计较少。改变别人,不如先改变自己。一个人能走多远,要看他有谁同行;一个人有多优秀,要看他有谁 要看他有谁相伴。同样的一瓶饮料,便利店里2块钱,五星饭店里60块,很多的时候,一个人的价值取决于所在的位置。忙碌是一种幸福,让我们没时间体会痛苦; 实地感受生活;疲惫是一种享受,让我们无暇空虚。10、我是世界上独一无二的,我一定会成功!成功者往往有个计划,而失败者往往有个托辞。成功者会说:“我 者说:那不是我的事。成功三个条件:机会;自己渴望改变并非常努力;贵人相助亿万财富买不到一个好的观念;好的观念却能让你赚到亿万财富。一个讯息从地球 0.05秒,而一个观念从脑外传到脑里却需要一年,三年甚至十年。要改变命运,先改变观念。人生的成败往往就在于一念之差。鸟无翅膀不能飞,人无志气不成功。 一个人不成功是因为两个字——恐惧。一个会向别人学习的人就是一个要成功的人。人要是惧怕痛苦,惧怕种种疾病,惧怕不测的事情,惧怕生命的危险和死亡,他 格的完善是本,财富的确立是末。傲不可长,欲不可纵,乐不可极,志不可满。在人之上,要把人当人;在人之下,要把自己当人。锲而舍之,朽木不折;锲而不舍 之至也,不精不诚,不能动人。我觉得坦途在前,人又何必因为一点小障碍而不走路呢?对时间的慷慨,成功不是将来才有的,而是从决定去做的那一刻起,持续累 困约,而败于奢靡。企业家收获着梦想,又在播种着希望;原来一切辉煌只代表过去,未来永远空白。一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人,只要还抱有希望 翼,为何一生匍匐前进,形如蝼蚁世界上只有想不通的人,没有走不通的路。世上那有什么成功,那只是努力的另一个代名词罢了。所谓英雄,其实是指那些无论在 去的人。微笑不用本钱,但能创造财富。赞美不用花钱,但能产生气力。分享不用过度,但能倍增快乐。微笑向阳,无畏悲伤。我们不知道的事情并不等于没发生, 表不存在。我们渴望成功,首先要志在成功。我要让未来的自己为现在的自己感动。想哭就哭,想笑就笑,不要因为世界虚伪,你也变得虚伪了。小鸟眷恋春天,因 价值。笑对人生,能穿透迷雾;笑对人生,能坚持到底;笑对人生,能化解危机;笑对人生,能照亮黑暗。学在苦中求,艺在勤中练。不怕学问浅,就怕志气短。一 切成就都缘于一个梦想和毫无根据的自信。永远不要嘲笑你的教师无知或者单调,因为有一天当你发现你用瞌睡来嘲弄教师实际上很愚蠢时,你在社会上已经碰了很 话少胜过多言;坦率胜过伪装,自然胜过狡辩;心静何来多梦,苦索不如随缘。有一种落差是,你配不上自己的野心,也辜负了所受的苦难。最可怕的不是有人比你 还比你更努力。最有希望的成功者,并不是才干出众的人而是那些最善利用每一时机去发掘开拓的人。昨天如影——记
人教版教学课件第六章 杂交育种与基因工程
(3)基因的运载体:常用的有 质粒 、噬菌体
4.操作步骤
(1)提取 目的基因 运载体 检测和鉴定 。
(2)目的基因与
(3)将目的基因导入
结合。
。
受体细胞
(4)目的基因的
5.应用
。
基因工程主要在 作物育种 、药物研制和 环境保护 等 方面取得了重大成就。
名 原 称 理
方法 杂交 ↓ 自交 ↓ 筛选
100% 株中能稳定遗传的占__________________。
三、基因工程
1.概念:又叫基因拼接技术或 DNA重组技术 ,是按照人
们的意愿,把一种生物的某种基因 提取出来,加以修饰
改造,然后放到另一种生物的细胞里, 定向 地改造
生物的遗传性状。
2. (2)基因的针线: 和 动植物病毒 等 。 。
(4)切割结果:产生2个带有黏性末端的DNA片段。 (5)作用:基因工程中重要的切割工具,能将外来的DNA切断, 对自己的DNA无损害。
2.基因的“针线”——DNA连接酶
DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中,黏合 脱氧核糖和磷酸之间的缺口。如果把DNA分子看成
“梯子形”,DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中,最可能产生不育 配子的是________类。 Ⅱ (3)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病小麦
C 品种的是________组,原因是____________。 基因突变频率低 且不定向
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的 秋水仙素(或低温) 方法是__________________。获得的矮秆抗病植 诱导染色体加倍
C
)
C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理
第六章杂交育种-品种审定2013
第六章:常规杂交育种1.(1)近缘杂交:指不存在杂交障碍的同一物种内,不同品种或变种之间的杂交。
(2)远缘杂交:指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。
2.亲本的选择定义:根据育种目标选择具优良性状的品种类型原则:(1)从大量种质资源中精选亲本(广)(2)亲本应尽可能具有较多的优良性状(精)(3)明确亲本的目标性状,突出重点(明)(4)重视选用地方品种(土)(5)亲本的一般配合力要高(高)(6)先考虑数量性状,再考虑质量性状(多)(7)优先用稀有可贵性状作亲本(贵)3 .亲本的选配定义:从入选的亲本中选用恰当的亲本配制合理杂交组合原则:(1)父母本性状互补(补)(2)选用不同生态类型的亲本配组(态)(3)以具有较多优良性状的亲本作母本(优母)(4)亲本之一的性状应符合育种目标(符)(5)用一般配合力要高的亲本配组(高)(6)注意父母本的开花期和雌蕊的育性(期/育)4.有性杂交技术流程(1)制定杂交计划:确定杂交组合数、具体杂交组合、每个杂交组合杂交的花数(2)准备器具:花粉收集容器、隔离网、毛笔等(3)亲本株及杂交花的培育选择原则:使亲本性状能充分体现,保证有足够数量的母本植株和杂交用花,花期相遇调节(4)隔离和去雄:防止隔离范围外花粉混入。
父母本均需要隔离。
空间隔离(种子生产时使用)、器械隔离(育种实验使用硫酸纸套袋)、时间隔离(很少用)。
去雄目的:除去隔离范围内的花粉来源,包括雄株、雄花和雄蕊。
(5)花粉的制备普遍方法:在授粉前一天摘取次日将开放的花蕾,带回室内,挑取花药至于培养皿内,在室温和干燥条件下,经过一定时间,花药会自然开裂。
将散出的花粉收集于小三角瓶中,贴上标签,注明品种,并尽快置于剩有氯化钙或变色硅胶的干燥器内,放在低温、黑暗和干燥条件下贮藏。
(6)授粉、标记和登录自然授粉和人工授粉少量授粉:直接用雄蕊碰触母本柱头大量授粉:授粉工具(橡皮头、海绵头、毛笔、蜂棒等)授粉时间:母本花雌蕊生活力最强的时期(开花当天)(7)授粉后管理杂交后的头几天注意检查套袋等情况雌蕊有效期过去后及时摘袋加强母本植株的管理,及时摘除没有杂交花果等注意病虫害、鸟害和鼠害等5.(1)供体亲本(非轮回亲本):只参加一次杂交的亲本;(2)受体亲本(轮回亲本):多次参加回交的亲本;6.杂种后代的选择方法(1)系谱法:适合于自花授粉植物和常异花授粉植物,但异花授粉植物要区组隔离系统群:来自同一F3系统(即属于同一F2单株后代)的不同F4系统。
生物必修二第六章知识点总结
生物必修二第六章知识点总结一、杂交育种与诱变育种。
1. 杂交育种。
- 概念:将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
- 原理:基因重组。
- 举例:培育高产抗病小麦。
假设高产(A)对低产(a)为显性,抗病(B)对感病(b)为显性。
先让纯合高产感病(AAbb)与低产抗病(aaBB)杂交,得到F1(AaBb),F1自交后在F2中选出高产抗病(A - B - )个体,连续自交直到不发生性状分离为止。
- 优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状集中在一起。
- 缺点:育种周期长;只能利用已有的基因重组,不能创造新基因;杂交后代会出现性状分离现象,需要不断筛选。
2. 诱变育种。
- 概念: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,从而获得优良变异类型的育种方法。
- 原理:基因突变。
- 举例:“黑农五号”大豆品种,就是通过诱变育种培育出来的。
- 优点:可以提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型;大幅度改良某些性状。
- 缺点:由于基因突变的不定向性,有利变异少,需要处理大量的实验材料;诱变的方向和性质不能控制。
二、基因工程及其应用。
1. 基因工程的概念。
- 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
2. 基因工程的基本工具。
- 限制酶(限制性核酸内切酶)- 来源:主要从原核生物中分离纯化出来。
- 作用:识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。
例如,EcoR Ⅰ限制酶能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开。
- DNA连接酶。
- 种类:有E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。
- 作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
第六章园艺植物有性杂交育种
第六章园艺植物有性杂交育种一、名词解释1.常规有性杂交育种:根据品种选育目标,有目的地选配遗传性不同的品种、变种、亚种或种作为亲本,通过人工交配使它们的雌雄配子结合产生变异的后代,再进行一系列的培育选择,经比较鉴定后,获得遗传性相对稳定的新品种,称为有性杂交育种,也称为重组育种。
2.非轮回亲本:只参加一次杂交的亲本称为非轮回亲本。
3.合成杂交:参加杂交的亲本先两两配成单交种,两个单交种再杂交。
4.轮回亲本:多代用以回交的亲本称为轮回亲本。
5.添加杂交:多个亲本逐个依次参加杂交的称为添加杂交。
6.杂交合成群体:由二个以上自交系品种杂交后繁殖出的分离的混合群体,最后成为一个由多种纯合基因型构成的混合群体。
个体纯合,个体间异质,但主要农艺性状表现差异较小。
7.回交育种:从杂种一代起多次用杂种与亲本之一继续杂交,从而育成新品种的方法。
8.近交:指不存在杂交障碍的同一物种内,不同品种或变种间的杂交。
9.远交:指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。
10.亲本选择:根据品种选育目标选用具有优良性状的品种类型作为杂交亲本。
11.亲本选配:是指选用那两个(或两个以上)亲本配组杂交和配组的方式(如决定父母本,多亲杂交时那两个亲本先配组等)。
12.回交:杂交后代与其亲本之一再进行杂交称为回交。
13.单交:两个亲本之间只有一次杂交。
14.系谱法:按照育种目标,以遗传力为依据,从杂种的第一次分离世代开始,代代选单株,直到选出纯合一致、性状稳定的株系后,转为株系(系统) 评定。
由于当选单株有系谱可查,故称系谱法。
15.混合-单株选择法:在杂种分离世代按杂交组合混合种植,不选单株,只淘汰明显的劣株。
直到群体中纯合体频率达到要求(一般要求80%左右)时,才开始选择一次单株,下一代种成株系,从中选择优良株系升级试验。
16.单子传代法:从杂种第一次分离世代开始,每株取1粒(或者2粒)种子混合组成下一代群体,直到纯合程度达到要求时(F6及其以后世代)再按株收获,下年种成株(穗)行,从中选择优良株(穗)系,以后进行产量比较。
06第六章 杂交育种
F4
49/256 AABB + 14/256 AABb + 49/256 AAbb 14/256 AaBB + 4/256 AaBb + 14/256 Aabb 49/256 aaBB + 14/256 aaBb + 49/256 aabb
先 杂结合 杂 后 纯
Fn
1/4 AABB + 1/4 AAbb + 1/4 aaBB + 1/4 aabb 同质结合
F1 自交与回交后代群体内某种纯合基因型出现的频率
交配 方式 F1自交 回交
杂合基因对数
1 1/4 1/2 2 1/16 1/4 3 1/64 1/8 4 1/256 1/16 5 1/1024 1/32 6 1/4096 1/64 7 1/16384 1/128 N (1/4)n (1/4)n
可见,涉及的基因数越多, 回交与自交后代群体内某种纯 合基因型所占比率相差越大。因此, 回交杂种分离世代种植的 群体无需很大。
回交次数
大多数情况下,经过 4-6 代回交结合早代严格选择, 即可达到预期结果。当输出性状为不完全显性或存在修饰 基因,转移性状有数量特征时,回交次数不宜太多( 2-3 次),以免消弱转移性状。
F1及回交子代处理
当转育性状为完全显 性时,从F1和回交子代选
择具有转育性状的个体,
直接与轮回亲本回交。
如果转育性状为隐性时, 需将F1和每次回交子代分别自 交一次,使转育性状得以表现, 然后选择该优良性状个体继续 与轮回亲本回交。
两种方法在回交过程中,首先必须选需要择 转育表现突出的个体,再在这些个体中选择那些具 有较高轮回亲本性状水平的个体作为回交亲本。
最后自交
第六章 从杂交育种到基因工程
白皮练习册P255
8.将抗虫棉的基因导入到受体细胞后,发生了如
下此过过程程,属此于过基程因中工用程到步的骤条中件的包目括的基( 因的)检测与鉴。定
①DNA解旋酶 ②DNA聚合酶
③DNA连接酶 ④限制酶 ⑤RNA聚合酶 ⑥4种核苷酸 ⑦5种核苷酸 ⑧8种核苷酸 A.②⑤⑥ B.①⑤⑥ C.①⑤⑦
4、5或8个核苷酸组成
5.结果: 形成两种末端 黏性末端 平末端
5
A
磷
4
1
酸
3
2
二
酯
T
键
5
4
1
3
2
限制 酶
同种限制酶切出的黏性末端相同
同种限制酶切出的平末端也相同
下列黏性末端是否属于同一种限制酶切割形成的?
-C-A-G-T-T-C-C-A
A-G-G-T-T-G -A-C-
3.(2010·肇庆模拟)下列所示的黏性末端是由 几种限制性内切酶作用产生的( )
金榜P106
2. 用纯合的高秆抗锈病水稻(DDTT)和矮秆不抗锈病 水稻(ddtt)进行育种获得纯合矮秆抗锈病水稻时,一 种方法是杂交得到F1,F1再自交得F2,然后再选育;另 一种方法是用F1的花药进行离体培养,再用秋水仙素处 理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是( )
A.前一种方法所得的F2中,重组类型占5/8 3/8 B.后一种方法所得的植株中可用于生产的类型占2/3 1/4
的超级稻
基因重组——新基因型
B.用X射线进行大豆人工诱变育种,从诱变后代中选
出抗病性强的优良品种 基因突变——新基因
C.通过杂交和人工染色体加倍技术,成功培育出抗逆
能力强的八基倍因体重小组黑、麦 染色体变异——新基因型
第六章、杂交育种
3、将亲本组合育种值剖分为品种育种值估算品种 、 性状传递力
Aij=(Ai+Aj)/2, Ai+Aj=2 Aij 这样通过Aij即杂种平均育种值来计算Ai和Aj,具 体步骤为:P75 1、将育种记录数据整理成线性方程估算表 2、分品种将亲本逐个归纳全部组合材料,列成与亲本 数相同的线性方程组 3、用线性方程组通用程序,将数据输入电子计算计, 算出全部亲本品种的育种值 4、品种育种值/品种遗传值=品种该性状的传递力Ta
1、由无性系群体的表型值估算品种的遗传值
表型值(P)=遗传值(G)+环境效应(E) 平均值(群体很大):ΣP/N=ΣG/N+ΣE/N 因为ΣE/N≈0,所以ΣP/N≈ΣG/N
2、由杂种群体的表型值估算亲本组合的育种值
P=A+D+I+E 平均值(群体很大) :Σ(D+I+E)/N ≈ 0 所以ΣP/N ≈ ΣA/N
(一)多基因假说的完善和发展(P71)
(二)性状遗传力的估算(71-74)
狭义遗传力h2 :群体加性变量在总的表现型变量中所占百分率。 VA(加性) / [VA +VD(显性)+VI (互作)+VE(环境)] 广义遗传力H2 :群体遗传变量在总的表现型变量中所占百分率。 H2=VG/VP :
(三)品种间育种值及传递力的估算
作业
杂交亲和性、不育性、 7、杂交亲和性、不育性、无融合生殖 有性杂交的方式及其应用P 8、有性杂交的方式及其应用P84 9、提高杂交效率的技术 10、童期的概念 10、 11、果树实生苗提早结果的技术措施P8911、果树实生苗提早结果的技术措施P89-90 12、 12、杂种实生苗早期鉴定的理论基础和若干性 状的早期鉴定方法
一、培育杂种的方法 1、播种育苗 2、幼苗移栽 3、苗木管理 4、实生苗定植
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第二节 常规杂交育种的杂交方式
两亲杂交
单交 回交
多亲杂交
添加杂交 合成杂交
11
两亲杂交
单交(Single cross )
杂交亲本为两个,又称成对杂交。
A (♀ ) × B(♂) B (♀ ) × A(♂)
F 正交
F 反交
12
细胞质遗传对杂交后代的影响
胞质不参与遗传时,正反交杂种后代性状一 致。胞质参与遗传时,杂种性状倾向于母本。
玉米、小麦研究中心,国际旱粮中心都是以杂交育种为主,并取得了较好的成 绩如IR26、IR28、IR36,拜尼莫62等。
人为能动地创造变异 8
➢杂交育种的应用
➢ 自花授粉植物品种自然变异小,基因型相对纯合,两纯系亲本杂 交 后通过分离选择可以育成新的固定品种(豆类、茄果类);
➢ 常异花授粉植物也可采用类似的方法选育新的固定品种(蚕豆、甜 椒、芥菜等);
20
F1及回交子代处理
当转育性状为完全显 性时,从F1和回交子代选 择具有转育性状的个体, 直接与轮回亲本回交。
21
如果转育性状为隐性时, 需将F1和每次回交子代分别自 交一次,使转育性状得以表现, 然后选择该优良性状个体继续 与轮回亲本回交(分子标记直 接筛选)。
可选出橙色花。
7
➢常规杂交育种的重要性:
• 杂交后代的基因重组产生各种变异类型,为选择提供
丰富多彩的材料,为优良品种选育提供更多机会。
• 杂交后代变异性质可以通过亲本选配有目的地控制、
有目的创造变异。
• 杂交育种是应用最普遍、卓有成效的
育种途径。在国际上,如International Rice Research institute,墨西哥的
4
常规杂交育种(Conventional cross breeding ):通 过人工杂交,把分散在不同亲本上的优良性状组 合到杂种中,对其后代进行多代培育选择,比较 鉴定,以获得遗传相对稳定,具有栽培利用价值 的定型新品种的一种育种途径。
亲本 杂交 供选群体 选择 新品种
5
➢杂交育种遗传学原理
基因互作产生新性状 分散在不同亲本的不同显性互补基因结合,产生双亲没有的 新性状(两个开白花的香豌豆杂交 CCpp x ccPP )。
产生超亲性状 将控制双亲相同性状的不同基因在新品种中积加起来,形成超亲性 状
打破不利基因连锁
例:番茄抗病基因与黄化基因的连锁
改善基因位点间的互作关系
例:花卉中,黄色花与红色花杂交,
纯
49/256 aaBB + 14/256 aaBb + 49/256 aabb
Fn
1/4 AABB + 1/4 AAbb + 1/4 aaBB + 1/4 aabb 同质结合
6
➢杂交的遗传学效应:
实现优良基因重组
综合双亲优良性状 不同亲本中的优良基因集中到新品种中(节间长单结荚多的甜
豌豆品种与节间短的品种杂交选育出节间短单结荚多的新品种)。
15
回交可以增强杂种后代轮回亲本的性状。
16
胞质不育系 (萝卜)
×
待转育品种
×
×
×
×
×
×
×
转育的胞质不育系
同基因型保持系
F1 自交与回交后代群体内某种纯合基因型出现的频率
交配
方式 1
2
F1自交 1/4 1/16
回交 1/2 1/4
杂合基因对数
3
4
5
6
1/64 1/256 1/1024 1/4096
单基因或寡基因控制的质量性状,遗传力强。 • 非轮回亲本的目标性状不要与不良性状紧密连锁或一因
多效。 • 为防止多代近交导致活力衰退,可选用同类型的其它品
种作轮回亲本。
19
回交次数
大多数情况下,经过4-6代回交结合早代严格选择, 即可达到预期结果。当输出性状为不完全显性或存在修饰 基因,转移性状有数量特征时,回交次数不宜太多(2-3 次),以免消弱转移性状。
1/8 1/16 1/32 1/64
7NΒιβλιοθήκη 1/16384 (1/4)n
1/128 (1/2)n
可见,涉及的基因数越多, 回交与自交后代群体内某种纯 合基因型所占比率相差越大。因此, 回交杂种分离世代种植的 群体无需很大。
18
回交育种法的要点
正确选配亲本
• 轮回亲本的综合性状优良而且有发展前途。 • 非轮回亲本具有十分突出的目的性状。目的性状最好是
育种实践中,通常以优良性状较多的品种作 母本。栽培种与野生种或半栽培种杂交时,多以 栽培品种为母本。
13
回交(Back cross)
杂种第一代及其以后世代与其亲本之一进行杂交称
之为回交,只参加一次杂交的亲本为
非轮回 亲本(nocurrent parent), A × B
参加多次回交的亲本为轮回 亲本(current parent)。
P
品种 A
(AAbb)
F1
AaBb
品种 B (aaBB)
同质结合
F2
1/16 AABB + 2/16 AABb + 1/16 AAbb 2/16 AaBB + 4/16 AaBb + 2/16 Aabb 1/16 aaBB + 2/16 aaBb + 1/16 aabb
先 杂结合杂
后
F4
49/256 AABB + 14/256 AABb + 49/256 AAbb 14/256 AaBB + 4/256 AaBb + 14/256 Aabb
➢ 异花授粉植物品种为杂合群体,一旦自交表现不亲和或生长势衰退, 但两个亲本杂交后在控制授粉条件下,通过混合选择或轮回选择可 以育成新的固定品种;
哪类作物更适于用有性杂交育种?
想一想
9
自花授粉作物育种途径分析图
P
子代
选择育种
子代与亲代差异小 选择的机会不大
变 异
F1
变异被“放大”
子代
新品种
10
F1 × B
想一想
轮回亲本用父本 还是母本?
BC1F1 × B ×
BC1F2
BC2F1
14
回交的遗传效应
增加杂种后代内具有轮回亲本性状个体的比率。
亲代 AA × aa F1代 Aa × AA BC1 (1AA+1Aa) × AA BC2 (2AA+1AA+1Aa) × AA BC3 (4AA+2AA+1AA+1Aa) × AA
第六章_常规杂交育种
第一节 常规杂交育种的概念和意义
➢杂交育种的概念
杂交(Hybridization):不同基因型配子间的结合产生杂种 。
杂交育种(Cross breeding ):通过杂交途径培育新品种叫 杂交育种。
•自交: 同一植株(完全花或雌雄异花同株)雌雄配子结合。 •近缘杂交:同一物种之内不同品种或变种之间的杂交。 •远缘杂交:指种以上类型之间的杂交。