专题复习专题复习新安一高新安一高 韩王娜韩王娜一一、基础知识回顾基础知识回顾 方方 法法 优缺点优缺点 举例举例 原原 理理 1.1.基因水平基因水平: :基因重组基因重组杂交杂交-F-F1自交自交- -F F2选优选优- -自自交交- -再选择再选择 优点优点: :将不同个体的优良将不同个体的优良性状集中到同一个体上。性状集中到同一个体上。不足不足: :育种周期长（指显育种周期长（指显性纯合子的选育）。性纯合子的选育）。 矮秆抗矮秆抗病小麦病小麦的培育的培育杂杂交交育育种种基因突变基因突变物理或化物理或化学方法处学方法处理理筛选筛选优点：优点：可以提高突变率，可以提高突变率，加速育种进程。加速育种进程。 不足：不足：有利变异少，需要大量有利变异少，需要大量处理实验材料。处理实验材料。青霉素青霉素高产菌高产菌株、株、太太空椒空椒诱诱变变育育种种基因重组基因重组利用基因工利用基因工程技术将目程技术将目的基因引入的基因引入生物体内生物体内 优点：优点：打破物种界限，打破物种界限，定向改造生物性状。定向改造生物性状。 不足：不足：技术复杂技术复杂抗虫棉，抗虫棉，超级细菌超级细菌, ,产生人胰产生人胰岛素的大岛素的大肠杆菌肠杆菌基基因因工工程程育育种种 方方 法法 优缺点优缺点 举例举例 原原 理理 2.2.染色体水平染色体水平: :染色体数染色体数 目变异目变异花药离体培花药离体培养再养再经人工经人工诱导使染色诱导使染色体加倍体加倍 优点：优点：明显缩短育种明显缩短育种年限。年限。是最快速的育是最快速的育种方法。种方法。 不足：不足：技术复杂。常技术复杂。常与杂交育种相配合。与杂交育种相配合。快速快速培培育矮秆育矮秆抗病小抗病小麦麦单单倍倍体体育育种种 染色体数染色体数 目变异目变异用用秋水仙素秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗 优点：优点：器官较大，营器官较大，营养物质含量高。养物质含量高。 不足：不足：发育延迟，结发育延迟，结实率低。实率低。 三倍体三倍体无子西无子西瓜，瓜，八八倍体小倍体小黑麦黑麦多多倍倍体体育育种种 方方 法法 优缺点优缺点 举例举例 原原 理理 3.3.细胞水平细胞水平: :染色体变异染色体变异（细胞膜（细胞膜 的流动性、的流动性、 细胞的全细胞的全 能性）能性） 去壁原生去壁原生质体融合质体融合杂种细胞杂种细胞- -组织培养组织培养优点：优点：克服了远缘杂克服了远缘杂交不亲和的障碍，交不亲和的障碍，大大大扩展了可用于杂交大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。的亲本组合范围。 不足：不足：让杂种植株按让杂种植株按照人们需要表现出亲照人们需要表现出亲代优良性状还有技术代优良性状还有技术上的困难。上的困难。 番茄番茄 - -马铃马铃薯，薯，白菜白菜甘蓝甘蓝植植物物体体细细胞胞杂杂交交 二、应用能力提升二、应用能力提升例题背景例题背景： 荔枝生长在岭南一带荔枝生长在岭南一带, ,春春季开花季开花, ,夏天结果夏天结果, ,品种有几品种有几十种十种, ,常见的有三月红常见的有三月红, ,妃子妃子笑笑, , 状元红状元红, ,桂美桂美, ,糯米枝糯米枝, ,黑叶等等。而最为名贵的就黑叶等等。而最为名贵的就是挂绿了。据说乾隆年间百是挂绿了。据说乾隆年间百姓不堪进贡之苦姓不堪进贡之苦, ,把百颗挂把百颗挂绿砍掉绿砍掉, ,现在仅剩下一棵母现在仅剩下一棵母树在增城荔城镇挂绿园里树在增城荔城镇挂绿园里, ,称称“西园挂绿西园挂绿”，相传树龄，相传树龄有有400400多岁了多岁了。西园挂绿( (一一) ) 已知在荔枝性状的控制中，已知在荔枝性状的控制中，D D（抗（抗病）对病）对d d（不抗病）显性，（不抗病）显性，T T（晚熟）对（晚熟）对t t（早熟）显性。这两对基因分别位于（早熟）显性。这两对基因分别位于两对同源染色体上。现有两个品种的荔两对同源染色体上。现有两个品种的荔枝，一种基因型是枝，一种基因型是DDTTDDTT，另一种基因型，另一种基因型是是ddttddtt。 假如你是育种专家，能否利用以上假如你是育种专家，能否利用以上荔枝得到荔枝得到能稳定遗传的抗病早熟能稳定遗传的抗病早熟品种？品种？ 请简要介绍你的育种方案。请简要介绍你的育种方案。抗病晚熟抗病晚熟 不抗病早熟不抗病早熟DDTTddttFDdTt 抗病晚熟抗病晚熟FD_T_ D_tt ddT_ ddttDDttDdtt抗病早熟抗病早熟 不抗病早熟不抗病早熟DDtt /Ddtt ddtt杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3 3选优选优方案一：杂交育种方案一：杂交育种抗病早熟抗病早熟DDttP抗病晚熟抗病晚熟抗病晚熟抗病晚熟 抗病早熟抗病早熟抗病早熟抗病早熟 不抗病晚熟不抗病晚熟不抗病晚熟不抗病晚熟 不抗病早熟不抗病早熟不抗病早熟不抗病早熟方案二：单倍体育种方案二：单倍体育种选取抗病早熟（选取抗病早熟（ DDttDDtt ）即为所需类型）即为所需类型花药离体培养花药离体培养DT Dt dT dt单倍体单倍体秋水仙素诱导秋水仙素诱导染色体加倍染色体加倍 抗病早熟抗病早熟纯合体纯合体 DDTT DDttddTT ddtt抗病晚熟抗病晚熟 不抗病早熟不抗病早熟DDTTddttF抗病晚熟抗病晚熟 DdTtP 思考：如果育种对象是动物，和思考：如果育种对象是动物，和植物的育种情况相同吗？植物的育种情况相同吗？变式训练：变式训练：有黑色长毛兔有黑色长毛兔(BBEE)和白色短毛兔和白色短毛兔(bbee)，如果要利用这，如果要利用这2 2种兔子培育出种兔子培育出能够稳定遗传的白色长毛兔能够稳定遗传的白色长毛兔(bbEE)， 我们应该怎么办呢我们应该怎么办呢? ? 黑色长毛黑色长毛 白色短毛白色短毛BBEEbbee黑色长毛黑色长毛 BbEe杂交杂交 白色短毛白色短毛bbee白色长毛白色长毛 bbEe白色长毛、白色长毛、bbEe F3bbEe测交测交bbEEbbeebbee黑色长毛黑色长毛BbEe黑长黑长 黑短黑短 白色长毛白色长毛 白短白短F1间雌间雌雄交配雄交配bbEE/bbEe选优选优 思考：思考：怎么使两细菌的优良性状怎么使两细菌的优良性状结合在一起？结合在一起？能否利用杂交育种？能否利用杂交育种？不能。杂交育种只能用于有性生殖的生物。不能。杂交育种只能用于有性生殖的生物。对细菌来说可用细胞融合技术。对细菌来说可用细胞融合技术。杂交育种：操作较简便，技术较成熟。杂交育种：操作较简便，技术较成熟。但育种时间长（但育种时间长（指显性纯合子的选育指显性纯合子的选育）。适用于动、植物。适用于动、植物。单倍体育种：最快速的育种方式，但单倍体育种：最快速的育种方式，但技术复杂，技术复杂，一般须与杂交育种配合一般须与杂交育种配合。只适用于植物。只适用于植物。比较归纳比较归纳： 杂交育种只能利用已有的基因重杂交育种只能利用已有的基因重新组合，然后按需选择，并不能创新组合，然后按需选择，并不能创造新的基因。那么有没有能在相对造新的基因。那么有没有能在相对较短的时间内得到更多变异类型的较短的时间内得到更多变异类型的育种方法？育种方法？诱变育种诱变育种农作物新品种的培育农作物新品种的培育太空育种太空育种主要是利用返回主要是利用返回式卫星或宇宙飞船等把种式卫星或宇宙飞船等把种子带到太空，通过宇宙空子带到太空，通过宇宙空间的间的强辐射、微重力和高强辐射、微重力和高真空真空等条件使植物种子遗等条件使植物种子遗传物质发生变异，从而选传物质发生变异，从而选育新品种。育新品种。诱变育种诱变育种农作物新品种的培育农作物新品种的培育“ “神舟神舟” ”五号搭载育成的南瓜五号搭载育成的南瓜诱变育种诱变育种农作物新品种的培育农作物新品种的培育用于微生物育种用于微生物育种“ “神舟神舟” ”五号搭载育成五号搭载育成的南瓜的南瓜诱变育种诱变育种农作物新品种的培育农作物新品种的培育用于微生物育种用于微生物育种特别提醒特别提醒：2.2.多用于微生物和植物，一般很少用于多用于微生物和植物，一般很少用于动物。动物。1.1.由于突变具有不定向性、多害少利性，由于突变具有不定向性、多害少利性，所以需要处理大量实验材料。所以需要处理大量实验材料。( (二二) ) 为了改良为了改良“西园挂绿西园挂绿”，欲招欲招聘高级育种工程师一名。聘高级育种工程师一名。要求在不要求在不改变改变“西园挂绿西园挂绿”原有外观品质的原有外观品质的前提下把前提下把“西园挂绿西园挂绿”改良为改良为无核、无核、果大、糖分含量多果大、糖分含量多。若你。若你前往应聘前往应聘，该怎样设计育种方案？该怎样设计育种方案？方案提示：方案提示：借鉴三倍体无子西瓜的育种方式借鉴三倍体无子西瓜的育种方式 （多倍体育种）（多倍体育种）易错点提醒易错点提醒： 给三倍体植株授二倍体植株的花粉，目给三倍体植株授二倍体植株的花粉，目的不是受精，而是为了提供生长素。如果的不是受精，而是为了提供生长素。如果没有生长素供应，子房不能发育成果实没有生长素供应，子房不能发育成果实。多倍体育种可在短时间内培育出新物种。多倍体育种可在短时间内培育出新物种。如：四倍体西瓜，八倍体小黑麦。如：四倍体西瓜，八倍体小黑麦。注意注意：四倍体西瓜和二倍体西瓜还是同一物种吗？四倍体西瓜和二倍体西瓜还是同一物种吗？不是。已经产生了生殖隔离。不是。已经产生了生殖隔离。小结小结： 不同物种间有生殖隔离，一般不能不同物种间有生殖隔离，一般不能杂交或杂交不育。杂交或杂交不育。 那么要培育具有两种植物遗传特性那么要培育具有两种植物遗传特性的植物新品种，该如何育种？的植物新品种，该如何育种？典型例题：典型例题：番茄与甜椒自然杂交后形成的后代番茄与甜椒自然杂交后形成的后代既像辣椒又像番茄，故称番茄椒。它同时具有既像辣椒又像番茄，故称番茄椒。它同时具有番茄和甜椒的特点，果实色泽鲜红，果皮比较番茄和甜椒的特点，果实色泽鲜红，果皮比较厚实，耐储运，具有加热后对营养和颜色毫无厚实，耐储运，具有加热后对营养和颜色毫无影响的特性。但是此番茄椒不能产生后代。影响的特性。但是此番茄椒不能产生后代。思考：为什么此番茄椒不能产生后代？怎样才能培育出可育的番茄椒？番茄番茄甜椒甜椒番茄椒番茄椒番茄番茄（AAAA） 甜椒甜椒（BBBB） (AB)(AB) ( AABB )( AABB ) 不育的番茄椒不育的番茄椒 秋水仙素处理秋水仙素处理 使染色体加倍使染色体加倍 可育的番茄椒可育的番茄椒 方案一：多倍体育种方案一：多倍体育种杂种细胞杂种细胞杂种植株杂种植株番茄细胞番茄细胞(AA)(AA) 甜椒细胞甜椒细胞(BB)(BB)愈伤组织愈伤组织（AABB）原原生生质质体体融融合合 植植物物组组织织培培养养 去壁去壁 方案二方案二: :（AABB）植植物物体体细细胞胞杂杂交交（细细胞胞工工程程育育种种）小结：小结：1.1.植物体细胞杂交技术利用了细胞膜的流植物体细胞杂交技术利用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。从变异的角动性和植物细胞的全能性。从变异的角度来讲，属于染色体变异。度来讲，属于染色体变异。2.2.植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和障碍，但技术还不成熟。和障碍，但技术还不成熟。3.3.动物细胞融合后获得的杂种细胞，目前动物细胞融合后获得的杂种细胞，目前还没有办法让其发育成一个个体。它不还没有办法让其发育成一个个体。它不同于植物体细胞杂交。同于植物体细胞杂交。 ( (三三) ) 荔枝介壳虫害严重影响了荔枝介壳虫害严重影响了 “西西园挂绿园挂绿”的产量，以前果农常采用喷的产量，以前果农常采用喷洒农药、放养寄生蜂等方法来防治。洒农药、放养寄生蜂等方法来防治。如今科学家在一种细菌体内找到了它如今科学家在一种细菌体内找到了它的抗性基因（的抗性基因（L L），请设计育种方案），请设计育种方案来有效减轻荔枝介壳虫危害。来有效减轻荔枝介壳虫危害。1.提取目的基因提取目的基因2.目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合3.将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与表达目的基因的检测与表达方案提示：基因工程育种方案提示：基因工程育种结合结合提取提取导入导入增殖、增殖、表达表达特别提醒特别提醒： 基因工程育种能打破物种界限，克服生基因工程育种能打破物种界限，克服生殖隔离的障碍，定向改造生物性状。但可殖隔离的障碍，定向改造生物性状。但可能会导致基因污染，威胁生物圈的稳态。能会导致基因污染，威胁生物圈的稳态。三、归纳总结三、归纳总结最常规的：最常规的：最快速的：最快速的：能创造新性状的：能创造新性状的：能得到无子果实的：能得到无子果实的：能创造新物种的：能创造新物种的：能在种间进行育种的：能在种间进行育种的：杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种多倍体育种、植物体细胞杂交多倍体育种、植物体细胞杂交基因工程育种、基因工程育种、植物体细胞杂交植物体细胞杂交1、( (2008江苏江苏) )下列关于育种的叙述中，下列关于育种的叙述中，错错 误误的是的是（多选）（多选） （ ）A用物理因素诱变处理可提高突变率用物理因素诱变处理可提高突变率 B诱变育种和杂交育种均可形成新的基因诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 C三倍体植物不能由受精卵发育而来三倍体植物不能由受精卵发育而来 D诱变获得的突变体多数表现出优良性状诱变获得的突变体多数表现出优良性状BCD四、巩固练习四、巩固练习2、（2005全国）科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述，错误的是（）A采用反转录的方法得到的目的基因有内含子B基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的C马铃薯的叶肉细胞可用为受体细胞D应该用同一种限制酶分别处理质粒和含目的基因的DNA，使其产生相同的黏性末端A3、(2005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（ ）A单倍体育种B杂交育种C人工诱变育种D细胞工程育种B4、某科研人员在作物育种研究中，偶然发现实验田中出现了一株抗旱、抗盐品质优秀的植株，在下列研究和应用的设想中错误的是（）A通过杂交育种或单倍体育种的方式，把抗性性状转移到其他农作物B通过研究该植株细胞的细胞膜结构和功能，探索抗旱、抗盐机理C该抗性植株可能由基因突变引起，可通过基因工程技术培育其他抗性作物D可通过组织培养技术，大量生产该抗性作物的人工种子A5、科学家做了两项实验：（科学家做了两项实验：（1）用适当浓度的生长）用适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾子房，发育成无子番素溶液处理未受粉的番茄花蕾子房，发育成无子番茄。（茄。（2）用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体）用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成无西瓜植株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成无子西瓜。下列叙述正确的是子西瓜。下列叙述正确的是（ ） A. 上述无子番茄性状能遗传上述无子番茄性状能遗传 B. 若取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所若取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所 结果实中有种子结果实中有种子 C. 若取上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株子若取上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组房壁细胞含有四个染色体组D. 上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子实中有种子 B6、玉米是雌雄同株的植物，、玉米是雌雄同株的植物，其顶部开雄花其顶部开雄花, ,下部开下部开 雌花。雌花。正常植株的基因型为正常植株的基因型为A_BA_B ，基因型为，基因型为aaBaaB_ _的的 植株不能长出雌花序而成为雄株；基因型为植株不能长出雌花序而成为雄株；基因型为A_bbA_bb的的 植株雄花序变成雌花序而成为雌株，基因型为植株雄花序变成雌花序而成为雌株，基因型为aabbaabb 的植株只有顶端长出雌花序而成为雌株。的植株只有顶端长出雌花序而成为雌株。( (两对基因两对基因位于两对同源染色体上位于两对同源染色体上) )。请分析回答下列问题：。请分析回答下列问题： 正常株正常株(A B ) 雄株雄株(aaB ) 雌株雌株(A bb ) 雌株雌株(aabb )热点关注热点关注: : 分析能力、实验设计能力的考查分析能力、实验设计能力的考查（1）育种工作者选用上述材料做亲本，）育种工作者选用上述材料做亲本， 杂交后得到下表中结果：杂交后得到下表中结果： 类型类型数目数目正常株正常株雄雄 株株雌雌 株株9989981001100119991999请你写出亲本的基因请你写出亲本的基因型：型： 、 。 AaBb aabb 或或 Aabb aaBb 正常株正常株(A B )雄株雄株(aaB )雌株雌株(A bb )雌株雌株(aabb )(2)(2)玉米的纯合体雄株和雌株在育种中有重要玉米的纯合体雄株和雌株在育种中有重要应用价值，可免除雌雄同株时杂交育种必须应用价值，可免除雌雄同株时杂交育种必须去雄的麻烦。选育的纯合子雄株和雌株，应去雄的麻烦。选育的纯合子雄株和雌株，应确保其杂交后代都是正常株，以符合生产要确保其杂交后代都是正常株，以符合生产要求。那么，选育的纯合子雄株的基因型应为求。那么，选育的纯合子雄株的基因型应为 ，纯合子雌株的基因型应为，纯合子雌株的基因型应为 。 aaBBaaBB AAbbAAbb (3) (3) 已知大田中正常植株都是杂合子已知大田中正常植株都是杂合子(AaBb(AaBb) )，请你利用这种正常植株设计一个育种程序，选请你利用这种正常植株设计一个育种程序，选育出符合生产要求的纯合子雄株和雌株。育出符合生产要求的纯合子雄株和雌株。 (3) (3) 已知大田中正常植株都是杂合子已知大田中正常植株都是杂合子(AaBb(AaBb) )，请你利用这种正常植株设计一个育种程序，选请你利用这种正常植株设计一个育种程序，选育出符合生产要求的纯合子雄株和雌株。育出符合生产要求的纯合子雄株和雌株。 正常株正常株(A B ) 雄株雄株(aaB ) 雌株雌株(A bb ) 雌株雌株(aabb )不能自交不能自交不能自交不能自交不能自交不能自交杂交育种杂交育种 ？AaBb亲本：亲本： AaBbAaBb正常株正常株减数分裂减数分裂二倍体植株二倍体植株 AABB AAbb aaBB aabbAABB AAbb aaBB aabb 正常株雌株正常株雌株 雄株雄株 雌株雌株配子（花粉粒）配子（花粉粒） AB Ab aB abAB Ab aB ab花药离体培养花药离体培养单倍体幼苗单倍体幼苗 AB Ab aBAB Ab aB abab 秋水仙素处理秋水仙素处理单倍体育种单倍体育种 在获得的二倍体植株中，雄株即为符合要求的在获得的二倍体植株中，雄株即为符合要求的 类类型（型（aaBBaaBB）既长出了雌花序，雄花序也转变为雌花序的为既长出了雌花序，雄花序也转变为雌花序的为 符符合要求的雌株（合要求的雌株（AAbbAAbb）不能长出雌花序，仅是雄花序转变为雌花序的不能长出雌花序，仅是雄花序转变为雌花序的 雌雌株（株（aabbaabb）不符合生产要求，淘汰。）不符合生产要求，淘汰。雄株雄株 (aaBB(aaBB) )雌株雌株 (AAbb(AAbb) )正常株正常株(AaBb(AaBb) )雌株雌株 (aabb(aabb) )谢谢!专题复习专题复习