生物育种复习省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

生物育种生物育种第1页第2页第3页v“我梦见我们种水稻，长得跟高粱一样高，穗子像我梦见我们种水稻，长得跟高粱一样高，穗子像扫把那么长，颗粒像花生米那么大，我和助手们就扫把那么长，颗粒像花生米那么大，我和助手们就坐在稻穗下面乘凉坐在稻穗下面乘凉”第4页第5页v国内首例绿色荧光蛋白国内首例绿色荧光蛋白“转基因转基因”克隆猪问世克隆猪问世 经过对经过对“转转基因猪基因猪”研究预研究预示着我们能够简示着我们能够简单地引进如老年单地引进如老年性痴呆病基因、性痴呆病基因、帕金森病基因等，帕金森病基因等，加紧针对这类疾加紧针对这类疾病疫苗开发研究。病疫苗开发研究。第6页诺贝尔化学奖取得者：日本科学家下村修、美国科学家马丁沙尔菲和美籍华裔科学家钱永健。这三位科学家因在发觉和研究改造水母绿色荧光蛋白方面做出贡献而获奖。他们三人将平分诺贝尔化学奖奖金。第7页 此树名为“挂绿”乃荔枝中珍品，有“荔枝之王”美称。此荔枝外形独特，成熟时蒂旁一边突起稍高，一边稍低，谓之龙头凤尾，颜色则四分微绿六分丹红，有条绿线纵贯果身，剥去外皮纸包不湿纸。据闻乾隆年间，广州增城人因为不堪每年纳贡之扰，把百棵挂绿砍掉，唯有在增城荔城镇西郊西园寺（现荔城挂绿广场）留下了一棵。当年挂绿树如今已经有400多年树龄，经过嫁接等方法培育了好几代子孙树种，共100多株。更可贵是西园挂绿每年仍有结果二十多枚。拍卖会上，一颗“西园挂绿”荔枝拍出55.5万元天价。例题背景：例题背景：生物育种第8页 已知在荔枝性状控制中，已知在荔枝性状控制中，DD（无绿线）对（无绿线）对d d（有绿线）显性，（有绿线）显性，T T（有甜味）对（有甜味）对t（无甜味）（无甜味）显性。现有两株普通荔枝，一株基因型是显性。现有两株普通荔枝，一株基因型是DDTTDDTT，另一株基因型是，另一株基因型是ddttddtt。据题回答：。据题回答：假如你是育种教授，能否利用普通荔枝假如你是育种教授，能否利用普通荔枝得到得到“西园挂绿西园挂绿”（ddTTddTT）？有哪些育种方）？有哪些育种方案？案？最简易最简易方法是？方法是？最快最快方法是？方法是？创造新性状创造新性状方法是？方法是？情景一情景一 第9页无绿有甜味无绿有甜味 有绿无甜味有绿无甜味DDTTddtt 无绿有甜味无绿有甜味 DdTt无绿甜无绿甜 无绿无甜无绿无甜 绿甜绿甜 绿无甜绿无甜ddTtddTTddTT绿甜绿甜交杂交杂自交自交选优选优自交自交F3选优选优思索：要培育出一个思索：要培育出一个能稳定遗传植物品种能稳定遗传植物品种最少要几年？最少要几年？方案一：杂交育种方案一：杂交育种选优选优重复重复第10页第一年第一年第一年第一年第二年第二年第二年第二年方案二：单倍体育种方案二：单倍体育种选取选取有绿有甜有绿有甜（ddTTddTT ）即为所需）即为所需类型类型 绿甜绿甜无绿有甜味无绿有甜味无绿有甜味无绿有甜味 有绿无甜味有绿无甜味有绿无甜味有绿无甜味DDTTddtt 无绿有甜味无绿有甜味 DdTt花药离体培养花药离体培养DT Dt dT dt单倍体单倍体秋秋水水仙仙素素诱诱导导染色体加倍染色体加倍纯合体纯合体 DDTT DDttddTT ddtt思索：与杂交育种思索：与杂交育种比较单倍体育种优比较单倍体育种优点？点？第11页射线射线射线射线 DDTTDDTT无绿甜无绿甜 绿甜绿甜 ddttddtt绿无甜绿无甜或或方案三：诱变育种方案三：诱变育种 经过诱变育种过程能够看出诱变育经过诱变育种过程能够看出诱变育种有什么优点？存在什么不足？种有什么优点？存在什么不足？思索与讨论：思索与讨论：选择选择ddTtddTtddTTddTT射线射线射线射线 绿甜绿甜选择选择ddTtddTtddTTddTT选择纯化选择纯化选择纯化选择纯化ddTT 绿甜绿甜第12页 为了改良为了改良“西园挂绿西园挂绿”，增城领，增城领导欲招聘高级育种工程师一名。要求导欲招聘高级育种工程师一名。要求在在不改变不改变“西园挂绿西园挂绿”原有外观品质原有外观品质前提下把前提下把“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、糖分含量多品种。品种。若你前往应聘育种工程师，该怎若你前往应聘育种工程师，该怎样设计样设计育种方案育种方案？情景二情景二 第13页方案提醒：方案提醒：借鉴三倍体无子西瓜育种方式借鉴三倍体无子西瓜育种方式 （多倍体育种）（多倍体育种）第14页有绿有甜味有绿有甜味 ddddTTTT 秋水仙素处理秋水仙素处理多倍体育种多倍体育种ddTT有绿有甜味有绿有甜味 ddTTdddTTT 有绿有甜味有绿有甜味 有绿有甜味有绿有甜味 无核、果大、糖分含量多无核、果大、糖分含量多品种品种种植种植三倍体植株三倍体植株四倍体四倍体第15页 荔枝介壳虫害严重影响了荔枝介壳虫害严重影响了“西园挂绿西园挂绿”产产量，以前果农常采取喷洒农药、放养寄生蜂量，以前果农常采取喷洒农药、放养寄生蜂等方法来防治。如今科学家在一个细菌体内等方法来防治。如今科学家在一个细菌体内找到了介壳虫找到了介壳虫抗性基因抗性基因（L L），），请设计请设计育种方案育种方案来有效减轻荔枝介来有效减轻荔枝介壳虫危害。壳虫危害。情景三情景三 第16页提取提取目标基因目标基因目标基因与运载体目标基因与运载体结合结合将目将目标基因标基因导入导入受体细胞受体细胞目标基因检测与目标基因检测与表示表示筛选出符合要求新品种。筛选出符合要求新品种。导入导入增殖、增殖、表示表示方案提醒：基因工程育种方案提醒：基因工程育种结合结合提取提取第17页提取提取目标基因目标基因目标基因与运载体目标基因与运载体结合结合将目标基因将目标基因导入导入受体细胞受体细胞目标基因检测与目标基因检测与表示表示筛选出符合要求新品种。筛选出符合要求新品种。相同限制性内切酶相同限制性内切酶抗介壳虫基因抗介壳虫基因基因工程育种基因工程育种质粒质粒DNA含抗介壳虫基因供体菌含抗介壳虫基因供体菌DNA粘性末端粘性末端重组重组DNA(重组质粒重组质粒)DNA连接酶连接酶“西园挂绿西园挂绿”细胞细胞导入导入含抗介壳虫基因含抗介壳虫基因“西园挂绿西园挂绿”检测检测成功表示抗介壳虫基因成功表示抗介壳虫基因“西园挂绿西园挂绿”判定判定第18页 现有黑色短毛兔（现有黑色短毛兔（BBEE）和褐色长）和褐色长毛兔（毛兔（bbee），问可用哪些方法育成能），问可用哪些方法育成能稳稳定遗传定遗传黑色长毛兔？黑色长毛兔？试一试试一试思索：假如是动物杂交育种，和植物思索：假如是动物杂交育种，和植物杂交育种有什么区分？杂交育种有什么区分？第19页P：BBEE 黑色短毛兔黑色短毛兔 bbee褐色长毛兔褐色长毛兔F1：BbEe黑色短毛兔黑色短毛兔BbEe 黑色短毛兔黑色短毛兔 BbEe黑色短毛兔黑色短毛兔F1：F2：黑色短毛兔：黑色短毛兔：黑色长毛兔黑色长毛兔：褐色短毛兔：褐色长毛兔：褐色短毛兔：褐色长毛兔 9 ：3 ：3 ：1其中黑色长毛兔其中黑色长毛兔基因型基因型为：为：BBeeBBee和和BbeeBbee让让黑色长毛兔分别黑色长毛兔分别与与多只褐色长毛兔多只褐色长毛兔bbeebbee测测交交，子代假如全部是黑色长毛兔亲本就是需要，子代假如全部是黑色长毛兔亲本就是需要纯合黑色长毛纯合黑色长毛兔。兔。杂交育种杂交育种第20页动物和植物杂交育种区分动物和植物杂交育种区分1、第二步，动物应为雌雄个体之间、第二步，动物应为雌雄个体之间相互交配相互交配，植物为自交，植物为自交2、第三步选优以后动物进行是、第三步选优以后动物进行是测交测交，植物为，植物为连续自交连续自交3、最终在选种上，动物选择是后代不发生性状分离、最终在选种上，动物选择是后代不发生性状分离亲代亲代，植，植物选择是不发生性状分离物选择是不发生性状分离后代后代第21页 生物育种技术和方法有：杂生物育种技术和方法有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种等。多倍体育种、基因工程育种等。生物育种方法总结生物育种方法总结第22页 类别类别 杂交杂交 育种育种 诱变诱变 育种育种单倍单倍 体育体育 种种多倍体多倍体育种育种基因工程基因工程育种育种 原理原理v惯用方法v 优点优点缺点缺点基因基因重组重组杂交杂交自交自交选选 优优将不一样个将不一样个体优良性状体优良性状集中于一个集中于一个个体上个体上后代易出现分后代易出现分离现象，育种离现象，育种时间长，局限时间长，局限于同种或亲缘于同种或亲缘关系较近个体关系较近个体基因基因突变突变辐射诱变，辐射诱变，化学诱变，化学诱变，空间育种空间育种,染色体染色体变异变异花药离体培花药离体培养，再秋水养，再秋水仙素处理使仙素处理使染色体加倍染色体加倍显著缩显著缩短育种短育种年限年限技术复杂，技术复杂，需与杂交需与杂交育种配合，育种配合，多限于植多限于植物物染色体染色体变异变异用秋水仙用秋水仙素处理素处理萌萌发发种种子或子或幼苗幼苗果实大，果实大，营养物质营养物质含量高含量高发育延发育延迟，坚迟，坚固率降固率降低低基因基因重组重组目标基因提目标基因提取，结合，取，结合，导入，检测导入，检测与表示与表示定向改变生物定向改变生物性状，克服了性状，克服了种间杂交障碍种间杂交障碍操作技术复杂，操作技术复杂，可能引发生态可能引发生态危机危机提升突变频率，提升突变频率，加速育种过程，加速育种过程，或大幅度改良或大幅度改良一些品种一些品种突变方向不突变方向不定，有利变定，有利变异少，须大异少，须大量处理试验量处理试验材料材料第23页课堂小结课堂小结v育种方法比较：育种方法比较：v育种方法应用：育种方法应用：v操作最简易方法：操作最简易方法：v最快速方法：最快速方法：v种间育种法：种间育种法：v创造新性状：创造新性状：杂交育种杂交育种 单倍体育种单倍体育种 基因工程育种基因工程育种 诱变育种诱变育种第24页1 1、当当神神舟舟六六号号航航天天飞飞船船搭搭载载着着两两位位英英雄雄宇宇航航员员成成功功返返航航时时，一一些些特特殊殊乘乘客客也也回回到到了了地地球球。他他们们是是一一些些：生生物物菌菌种种、植植物物组组培培苗苗和和作作物物、植植物物、花花卉卉种种子子等等。在在太太空空周周游游了了115115小小时时3232分分钟钟，返返回回地地球球后后，搭搭载载单单位位科科研研人人员员将继续对它们进行相关试验。将继续对它们进行相关试验。回回答答：（1 1）作作物物种种子子从从太太空空返返回回地地面面后后种种植植，往往往往能能出出现现新新变变异异特特征征。这这种种变变异异起起源源主主要要是是植植物物种种子子经经太太空空中中 辐辐射射后后，其其 发发生生变变异异。请请预预测测可可能能产产生生新新变变异异对对人人类类是是否否有有益益?，你你判判断断理理由由是是_。（2 2）试举出这种育种方法优点：）试举出这种育种方法优点：。宇宙射线等宇宙射线等 基因基因 不一定不一定 基因突变是不定向基因突变是不定向 突变频率高，大幅度改良一些性状突变频率高，大幅度改良一些性状 巩固提升巩固提升第25页2 下列图是用某种作物两个品种下列图是用某种作物两个品种和和分别培育出分别培育出、品种品种示意图，试分析回答：示意图，试分析回答：AABB E Ab-D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用）用和和培育培育所采取所采取D和和F步骤分别是步骤分别是 和和 。其。其应用遗传学原理是应用遗传学原理是 。（2）用）用培育培育所采取所采取E和和H步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用遗传学原理是其应用遗传学原理是 。（3）用）用培育培育所采取所采取G步骤是步骤是 。其遗传学原理是。其遗传学原理是 。H杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异第26页 课后作业：课后作业：为提升农作物单产量，取得早熟、抗倒伏、抗病等为提升农作物单产量，取得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要采取各种育种方法来培育性状，科学工作者往往要采取各种育种方法来培育符合农民要求新品种，请依据下面提供材料，每小符合农民要求新品种，请依据下面提供材料，每小组设计一套育种方案：组设计一套育种方案：已经有材料：已经有材料：A A小麦高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，小麦高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B B小麦矮秆不抗锈病纯种，小麦矮秆不抗锈病纯种，C C水稻迟熟种子水稻迟熟种子 非生物材料：依据需要自选非生物材料：依据需要自选（1 1）育种名称：）育种名称：（2 2）所选择生物材料：）所选择生物材料：（3 3）希望得到结果：）希望得到结果：（4 4）预计产生这种结果（所需类型）几率（）预计产生这种结果（所需类型）几率（5 5）写出育种简明过程（可用图解）写出育种简明过程（可用图解）（6 6）简答选择能稳定遗传新品种方法。）简答选择能稳定遗传新品种方法。第27页