第六章： 從雜交育種 到 基因工程,喜看稻菽千重浪, 最具風(fēng)流袁隆平.,提高突變率，大幅改良性狀,用物理、化學(xué)或是生物因素處理生物,誘變 育種,操作復(fù)雜，難度大,提取，結(jié)合，導(dǎo)入，檢測(cè)與表達(dá),基因工程育種,多倍體育種,技術(shù)復(fù)雜,明顯縮短育種年限,單倍體 育種,基因重組,雜交 育種,缺 點(diǎn),優(yōu) 點(diǎn),方法,原 理,名 稱,雜交自交選 優(yōu),基因突變,不定向性，需處理大量的材料,將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上,花藥離體培養(yǎng)，再秋水仙素處理使染色體加倍,目的性強(qiáng)，育種時(shí)間短，克服了遠(yuǎn)緣雜交的障礙,染色體 變異,基因重組,育種周期長(zhǎng)，工作量大,各種育種方式的比較,問題1：番茄是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的果蔬，深受人們的喜愛?，F(xiàn)有2個(gè)番茄品種，A為抗病黃果肉品種,基因型為ssrr，B為易感病紅果肉品種,基因型為SSRR，2對(duì)等位基因分別位于2對(duì)同源染色體上。思考：,（1）利用以上2個(gè)品種獲得基因型為ssRR的植株最簡(jiǎn)捷的方法是什么？如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為ssRR的植株最少需要多少年？用遺傳圖解表示其過程。,問題1：番茄是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的果蔬，深受人們的喜愛。現(xiàn)有2個(gè)番茄品種，A為抗病黃果肉品種,基因型為ssrr，B為易感病紅果肉品種,基因型為SSRR，2對(duì)等位基因分別位于2對(duì)同源染色體上。思考：,(2)如果要縮短育種時(shí)間,可采用什么辦法?簡(jiǎn)述其過程。,（1）如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上2個(gè)品種獲得基因型為ssRR的植株？如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為ssRR的植株最少需要多少年？用遺傳圖解表示其過程。,雜交育種,單倍體育種,問題2：番茄營(yíng)養(yǎng)豐富但不耐儲(chǔ)藏。(即番茄不具有決定耐儲(chǔ)藏性狀的基因.)我們可以用什么方法使番茄具有耐儲(chǔ)藏的性狀呢?,黑龍江省農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成了“黑農(nóng)五號(hào)”等大豆品種，產(chǎn)量提高了16，含油量比原來提高25。,從野生青霉菌提取青霉素產(chǎn)量只有20單位/mL。后來，人們對(duì)青霉菌進(jìn)行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素產(chǎn)量很高的菌株，目前產(chǎn)量已經(jīng)可以達(dá)到50 000單位/mL60 000單位/mL。,太空辣椒平均單個(gè)重達(dá)500克，果實(shí)中維生素C的含量提高了10%25%；黃瓜1根達(dá)1米多長(zhǎng)；“航天芝麻1號(hào)”不僅個(gè)大，而且單株蒴果達(dá)98粒以上；水稻蛋白質(zhì)含量可提高8.7%12%。,2003年1月100粒洛陽牡丹種子隨“神舟”四號(hào)飛船遨游了太空，經(jīng)太空實(shí)驗(yàn)的牡丹種子將發(fā)生（ ） A花朵會(huì)更大更艷 B花朵會(huì)變小 C變成另類牡丹 D均有可能,2003年1月100粒洛陽牡丹種子隨“神舟”四號(hào)飛船遨游了太空，經(jīng)太空實(shí)驗(yàn)的牡丹種子將發(fā)生（ ） A花朵會(huì)更大更艷 B花朵會(huì)變小 C變成另類牡丹 D均有可能,D,思路一：通過神州號(hào)宇宙飛船搭載種子進(jìn)入太空。 （1）飛船搭載的種子應(yīng)當(dāng)選擇剛萌發(fā)的種子，而非休眠的種子的原因是什么? （2）這些番茄返回地面后，是否均可產(chǎn)生耐儲(chǔ)藏變異？為什么？,種子萌發(fā)后進(jìn)入細(xì)胞分裂，DNA在復(fù)制過程中容易受到外界因素的影響而發(fā)生基因突變,不一定。 變異是不定向的,（3）將植物經(jīng)太空返回地面后種植，發(fā)現(xiàn)該植物不耐儲(chǔ)藏的性狀（假設(shè)為隱性性狀）突變?yōu)槟蛢?chǔ)藏性狀（假設(shè)為顯性性狀）。 表現(xiàn)為耐儲(chǔ)藏性狀的種子能否大面積推廣？說明理由。 簡(jiǎn)要敘述獲得該顯性耐儲(chǔ)藏優(yōu)良品種的步驟,不能。因?yàn)轱@性雜合體的雜交后代會(huì)發(fā)生性狀分離。,方案一：a、 種植后對(duì)花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，得單倍體；b、單倍體幼苗用秋水仙素處理，獲得純合體；c、從純合體中選取顯性性狀即為優(yōu)良品種。 方案二：a、 將變異后的顯性個(gè)體自交培養(yǎng)；b、選擇后代中的顯性個(gè)體連續(xù)自交；c、選擇不再發(fā)生性狀分離的顯性個(gè)體的種子作優(yōu)良品種,思路二：假設(shè)在某種植物體內(nèi)有一種耐貯藏基因。你還能運(yùn)用什么育種方法，簡(jiǎn)要說明過程？,問題2：番茄營(yíng)養(yǎng)豐富但不耐貯藏。為了解決番茄貯藏問題，研究者發(fā)現(xiàn)，一種耐貯藏基因能使果實(shí)長(zhǎng)期貯藏。如果你是育種專家，你將如何育種？,思路一：通過神州號(hào)宇宙飛船搭載種子進(jìn)入太空。,思路二：運(yùn)用基因工程育種,提取耐貯藏基因,耐貯藏基因與運(yùn)載體結(jié)合,重組DNA分子導(dǎo)入番茄體細(xì)胞,篩選出含有耐貯藏基因的番茄體細(xì)胞,組 織 培 養(yǎng),選擇所需植株,1.雜交育種只應(yīng)用于進(jìn)行有性生殖的生物，而誘變育種不僅能應(yīng)用于有性生殖的生物，也可應(yīng)用于無性生殖的生物。,2.雜交育種主要應(yīng)用于植物和動(dòng)物(如家畜、家禽等)，而誘變育種主要應(yīng)用于植物和微生物(如高產(chǎn)青霉素菌株的獲得)。,3.在所有育種方法中，最簡(jiǎn)捷、常規(guī)的育種方法雜交育種。將兩親本的兩個(gè)不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，可利用雜交育種，亦可利用單倍體育種。,4.要求快速育種，則運(yùn)用單倍體育種,5.要求大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未