1、第2讲 育种的类型和方法,-2-,自主梳理,核心突破,考向感悟,可遗传变异在育种上的应用 1.传统育种 杂交育种与诱变育种,基因重组,基因突变,优良性状,F1连续自交,基因突变,改良作物品质,农作物和微生物,-3-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析诱变育种与杂交育种相比,最大的区别在于诱变育种能产生新基因,从而创造出新性状。,-4-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2. 几种育种方法的比较 (1) 育种是最简捷的方法,而 育种是最快获得纯合子的方法,可缩短育种年限。 (2)让染色体加倍可以用秋水仙素等进行处理,也可采用的方法,且此方法能在两个不同物种之间进行。 (3) 不能进行减数分裂,所
2、以不能运用杂交的方法进行育种,一般采用的方法是 育种。,杂交,单倍体,细胞融合,原核生物,诱变,-5-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(4)生物育种原理、方法、实例(连一连),-6-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)将两个优良的性状集中在一起可采用杂交育种。 ( ) (2)诱变育种可大幅度改良某些性状。( ) (3)人工诱变育种的优点可以提高突变率,加速育种工作的进程。( ) (4)诱变育种和杂交育种均可形成新的基因。( )(5)人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的。( )(6)采用诱变育种可改良缺乏某种抗病性的水稻品种。( ),提示:杂交育种不能形成新的基因。,提示:人工诱变
3、所引起的基因突变或染色体的变异大多是有害的。,-7-,自主梳理,核心突破,考向感悟,几种育种方法的比较,-8-,自主梳理,核心突破,考向感悟,-9-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向 育种的方法和流程 1.下图是与水稻有关的育种途径,相关叙述不正确的是 ( )A.AB过程可获得原水稻没有的优良性状 B.CD过程能定向改变水稻的性状 C.EH过程依据的原理是基因重组 D.EG过程用秋水仙素处理成熟植株,答案,解析,-10-,自主梳理,核心突破,考向感悟,技法总结育种方法的选择 在具体育种工作中,应针对不同的育种目标采取不同的育种方案。,-11-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.(2018天津
4、理综)芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是( ) A.形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导 B.幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程 C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX D.与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了基因重组,答案,解析,-12-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.(2017江苏)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。 请回答下列问题。,-13-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的 物质
5、是否发生了变化。 (2)在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法,使早熟基因逐渐 ,培育成新品种1。为了加快这一进程,还可以采集变异株的 进行处理,获得高度纯合的后代,选育成新品种2,这种方法称为 育种。 (3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的 ,产生染色体数目不等、生活力很低的 ,因而得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传,这种情况下,可考虑选择育种方法。 (4)新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次
6、,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。,-14-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案 (1)遗传 (2)纯合 花药 单倍体 (3)染色体分离 配子 (4)重组 解析 (1)某变异株是否有育种价值关键是看其遗传物质是否发生了变化。 (2)通过自交会逐代提高纯合子的比例。为加快育种进程一般采用单倍体育种:先采集变异植株的花药进行离体培养,获得单倍体植株;再用秋水仙素处理单倍体植株幼苗,进而获得纯合的变异植株。 (3)染色体组变异会导致联会紊乱,造成不规则的染色体分离,会产生部分染色体数目异常的配子。 (4)育种方法的原理为基因重组,控制其他性状的基因在选育过程中会发生多次重组,产生多
7、种基因型,只有部分基因型在选育过程中保留下来,保留下来的基因型可能与原早熟柑橘植株的基因型不同。,-15-,生物育种方案的选取 1.育种的目的:育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、生活力强、产量高、品质优良)的新品种,以便更好地为人类服务。从基因组成上看,目标品种可能是纯合子,可防止后代发生性状分离,便于制种和推广;也有可能是杂合子,即利用杂种优势的原理,如杂交水稻的培育、玉米的制种等。,-16-,2.不同需求的育种方法 (1)若要培育隐性性状个体,则可用自交或杂交的方法,只要出现该性状即可。 (2)有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,则最简便的方法是自交。 (3)若要快速获得纯
8、种,则用单倍体育种方法。 (4)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。 (5)若要培育原来没有的性状,则可用诱变育种。 (6)若要提高品种产量,提高营养物质含量,可用多倍体育种。 3.动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述:植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法;而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交,而是通过双亲杂交获得F1,F1雌雄个体间交配获得F2,F2与异性隐性纯合子测交。,-17-,应用体验(2018北京理综)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗
9、稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。 (1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对 。为判断某抗病水稻是否为纯合子,可通过观察自交子代 来确定。 (2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物,用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。,-18-,甲品种与感病品种杂交后,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结
10、果(下图)推测可抗病的植株有 。 为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,下列育种步骤的正确排序是 。 a.甲乙,得到F1 b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株 c.R1r1R2r2r3r3植株丙,得到不同基因型的子代 d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代,-19-,(3)研究发现,水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白,只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3
11、的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推测这两种水稻的抗病性表现依次为 。 (4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是 。 (5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,将会引起Mp种群 ,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。 (6)根据本题所述水稻与Mp的关系,为避免水稻品种抗病性丧失过快,请从种植和育种两个方面给出建议 。,-20-,答案 (1)性状 性状是否分离 (2)1和
12、3 a、c、d、b (3)感病、抗病 (4)Mp的A1基因发生了突变 (5)基因频率改变 (6)将含有不同抗病基因的品种轮换或间隔种植;将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中,-21-,解析 本题考查了遗传在育种中的应用及变异的应用。(1)相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。水稻是否纯合可用自交法鉴定,若发生性状分离则为杂合子,若不发生性状分离则为纯合子。(2)由“已知R1比r1片段短”知,400 bp为r1,200 bp为R1,所以1为R1R1,2为r1r1,3为R1r1。基本思路为甲乙F1,再用F1丙得到子代,利用PCR选出完全杂合的个体,自交得纯合子。(3)由题干知R编码的蛋白质与相应A编码的蛋白结合,抗病反应才能被激活。所以根据对应关系R1R1r2r2R3R3表现为感病。r1r1R2R2R3R3表现为抗病。(4)Mp的A1基因发生突变,使抗病反应不能被激活,导致植株抗病性丧失。(5)种植的水稻品种单一,由于自然选择的作用,会引起Mp种群基因频率改变,导致水稻抗病性减弱直至丧失。(6)可以将多个抗病品种轮种或间种;利用杂交育种可以得到含有多个抗病基因的新品种。,
