-第4章 杂交育种

工程菌的稳定性问题

由工程菌产生的珍稀药物如：胰岛素、干扰素、 人生长激素、乙肝表面抗原、人促红细胞生成 素、重组链激酶等都已先后供应市场，不仅保 证了这些药物的来源，而且使成本大大降低。 但工程菌在发酵生产和保存过程中表现出不稳 定性，具体表现为：质粒的丢失；重组质粒发 生DNA片断脱落；表达产物不稳定。 工程菌的稳定与否，与重组质粒本身的分子组 成、宿主细胞生理和遗传性以及环境条件等因 素有关。
性状稳定的菌种是微生物学工作最重要的基本要求，否 则生产或科研都无法正常进行。 影响微生物菌种稳定性的因素：a）变异；b）污染； c ）死亡。
一、菌种的衰退与复壮
衰退：菌种出现或表现出负变性状
菌种衰退的原因： ①大量群体中的自发突变
自发突变
纯菌种
不纯菌种
传代增殖
衰退菌种
原始个体
突变个体 菌种衰退的原因： ②分离现象。 菌种衰退的原因： ③培养条件与传代。
准性杂交育种
第五节 分子育种（基因工程育种）
一、基因工程 定义：在基因水平上，改造遗传物质，从而使 物种发生变异，创建出具有某种稳定新性状的 生物新品系。
特点：可设计性、稳定性、远缘性、风险性
二、基因工程的基本操作 获得目的基因
选择基因载体
体外重组 外源基因导入 筛选和鉴定
应用

通过基因工程改变后的菌株被称为“工程菌”， 工程菌已逐渐应用于药物的微生物发酵生产中， 主要有以下几个方面：①增加生物合成基因量而 增加抗生素产量；②导入强启动子或抗性基因而 增加抗生素产量；③把两种不同的生物合成基因 在体外重组后再导入受体而产生杂交抗生素；④ 激活沉默基因，以其产生新的生物活性物质或提 高抗生素产量；⑤把异源基因克隆到宿主中表达， 以期彻底改变生产工艺。

作物育种学试题及答案第一章绪论一、选择题：1.作物进化的基本因素有： ( )A. 遗传B. 变异C. 选择D. 漂变2.作物育种的实质： ( )A. 遗传B. 作物的进化C. 选择D. 作物的人工进化3.作物育种学的基本理论是( )。

A. 遗传学B. 生物学C. 植物学D. 生物进化论4.在人工选择的过程中，自然选择起作用吗? ( )。

A. 不起作用 B．起一定作用 C．起主要作用 D．起有利作用5.从生态学上讲，一个作物品种就是一个（）。

A. 地区型B. 地理型C. 地域型D. 生态型6.在育种历史上，大幅度提高了作物单位面积产量的育种途径是哪些?( )。

A．系统育种 B．抗病育种 C．矮化育种 D．杂种优势利用E.辐射育种7.品种是人类根据一定地区生产和生活需要而创造的一种作物群体，它具有( )。

A．遗传性状的相对稳定性B.遗传性状的相对一致性C．遗传性状的新颖性 D．区域性 E．时间性8.作物育种的基本任务是( ) 。

A. 研究作物牲状的遗传规律 B．搜集、研究和创造种质资源C．培育作物新品种 D．研究育种方法 E．研究种子生产技术二、填空：1.作物进化与生物进化无本质区别，它们都涉及、、这几个主要因素。

是植物进化的基础，能够巩固和积累优良的变异，可使变异向有利方向巩固和发展，形成新类型、新物种。

2.作物育种和良种繁育学研究的对象是:三、判断下面各题的正误，正确的划“√”，错误的划“×”。

1.如果是杂交种，在品种标准中，除说明栽培技术要点外，还需要说明杂交制种技术。

( )2.农业种子可归纳为三种类型，即真正的种子、类似种子的果实，营养器官。

（）3．作物育种学又称为人工进化的科学。

它是利用人工创造的遗传变异，而不是利用自然发生的变异培育新品种。

( )4．生物进化的三大要素是生存竞争、变异和选择( )。

5．从生态学来讲，一个作物品种就是一个地区型。

( )6. 品种是植物学上的分类单位。

进展有性杂交后，从杂种一代中选 择优良单株进展无性繁殖。
〔四〕自交系的选育与改进
为了充分发挥杂交种的优势,制种所用的 亲本必须是高度纯合的。但异花授粉作物 的品种,实际上是一个杂合群体,遗传根底较 复杂 ; 同时在品种群体中,隐性基因常被显 性基因所掩盖,其不良性状不易显现。通过 人工自交 , 不仅可使基因型纯合,而且使性 状发生别离,经过严格选择,可使优良性状得 到积累和加强。
②化学因素诱导： 化学药剂：秋水仙素；富民农；吲哚乙酸 方法：浸渍法；滴液法；注射法；涂抹法
人工诱导多倍体在生产上的应用
➢异源多倍体小黑麦 ➢三单倍体甜菜和三倍体西瓜 ➢同源四倍体黑麦，同源四倍体葡萄
远缘杂交育种
不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间 杂交。
属间杂交：玉米×高粱；水稻×玉米； 小麦×大麦；小麦×黑麦
种间杂交： 陆地棉×海岛棉；普通小麦×硬粒小麦
亚种间杂交〔亚远缘杂交〕 ： 籼稻×梗稻
远缘杂交的意义和作用
1.将异源种属植物有利性状引入栽培作物品种 2.创造新物种 4.诱导单倍体 5.有效的利用杂种优势 6.用于研究生物的进化
远缘杂种后代性状别离的特点
➢性状别离无规律性 ➢别离类型丰富，有向两亲分化的倾向 ➢别离世代长，稳定慢
〔四〕自交系的选育与改进
➢基因型纯合，表现整齐一致 ➢具有较高的一般配合力 ➢具有优良的农艺性状 ➢与繁殖制种有关的性状优良
▪ 自交系的花粉量大，散粉畅 ▪ 自交系自身产量高 ▪ 自交系雌雄花期协调，结实性好
〔四〕自交系的选育与改进
2. 自交系选育过程
➢ 选育自交系的原始材料 ①地方品种和推广品种 ②各类杂交种 ③综合品种和人工合成群体
远缘杂种后代处理方法与选择特点

用野生辣椒与栽培辣椒杂交，选育出了高产、果
实密集而适于机械收获的新类型。
2.创造雄性不育新类型
在一代杂种优势利用中，利用雄性不育系是简化 制种手续的重要手段。但是一些作物尚未发现雄 性不育，有人进行栽培番茄与L.recemigerum的种 间杂交选育了细胞质雄性不育的类型。
3.提高作物的抗病性和抗逆性
• 注意：当试材植株较大时，株数可适当减少，反 之，可适当增加。
F2是剧烈分离的世代，也是注重选择的世代，入选的目 标株应单株自交留种。
• 3、杂种三代F3：按F2入选的单株后代（株系） 为小区分别播种，每小区50株。10个小区设一ck， 淘汰不良株系，优系中选优株自交，单株留种。 系内高度一致者可升级鉴定。
念念克服方法克服方法主要表现主要表现染色体加倍染色体加倍回交法回交法改善营养条件改善营养条件延长培育世代加强选择延长培育世代加强选择营养体正常开花能否产生有活力的配子能否完成正常受精不能结籽远缘杂交后代由于生理上的不协调而不能形成生殖器官或由于减数分裂过程中染色体不能正常联会不能产生正常配子而不能结籽的现象第三节第三节远缘杂种的分离选择和培育远缘杂种的分离选择和培育远缘杂种的分离特点远缘杂种的分离特点远缘杂种的选择和培育远缘杂种的选择和培育一远缘杂种的分离特点一远缘杂种的分离特点综合性状类型综合性状类型亲本性状类型亲本性状类型新物种类型新物种类型一分离的剧烈和无规律性远缘杂种与品种间杂种一样从f2起发生分离但是分离的范围远较品种间杂种广泛后代中不仅出现杂种类型还出现与亲本相似的类型或亲本所没有的新类型种剧烈分离现象往往延续许多世代而不易稳定
第三节 杂交后代的选择
园艺植物种类繁多，繁殖方式各有不同， 杂种后代的选择方法也多样。 有性繁殖园艺植物的杂交后代选择常用系 谱法、混合选择法和单子传代法。