在日常的學(xué)習(xí)、工作、生活中,肯定對(duì)各類范文都很熟悉吧。寫范文的時(shí)候需要注意什么呢?有哪些格式需要注意呢?接下來(lái)小編就給大家介紹一下優(yōu)秀的范文該怎么寫,我們一起來(lái)看一看吧。
育種師職責(zé)篇一
雜交
雜交育種:
不同類型或基因型品種雜交,將不同親本優(yōu)良性狀組合到雜種中,對(duì)后代進(jìn)行多代選擇,培育和比較鑒定,獲得純合基因型新品種或不育系的育種途徑。雜交方式: 單交;復(fù)交:○1雙交○2三交○3四交○4聚合雜交○5多父本雜交○6回交 雜交育種親本的選擇原則:
1、明確親本的遺傳基礎(chǔ)及遺傳規(guī)律 2、選用具有明確育種目標(biāo)形狀的親本 3、選用優(yōu)良性狀多的品種資源 4、選用當(dāng)?shù)赝茝V品種 5、建立配套品種群的資源 雜交育種親本的選配原則 1、組合數(shù)的確定
2、正反交父母本的選配
①只做正交②正反交配組決定父母本 3、親本配組的要求
①根據(jù)親本優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)原則選配親本 ②根據(jù)地理和生態(tài)差別來(lái)選配親本 ③根據(jù)遺傳距離來(lái)選配親本
④雜交親本應(yīng)具有較高的一般配合力 ⑤應(yīng)重視所選親本的純化和加工
簡(jiǎn)要描述系譜法是如何對(duì)雜交后代進(jìn)行選擇處理的系譜法:從雜交分離世代開始選擇優(yōu)良組合單株,對(duì)該單株進(jìn)行控制自交,并采集自交的種子,下一年按株系種植。以后各世代都是在優(yōu)良株系內(nèi)繼續(xù)選擇優(yōu)良單株控制自交留種,再種成株系,直至選育出優(yōu)良純合穩(wěn)定的株系后升級(jí)到品系比較試驗(yàn)。1、雜交當(dāng)代
按雜交組合采收雜交種子,并對(duì)各個(gè)雜交組合種子分別標(biāo)號(hào),分別入庫(kù)貯藏,待下一代分別播種
2、雜種第一代(f1)
將采收的雜交種子分別按雜交組合播種成株系,由于用于雜交的親本通常為純合親本,f1各植株形狀相對(duì)一致,同時(shí)隱性優(yōu)良性狀也不表現(xiàn),因此,f1一般不進(jìn)行單株選擇,只是對(duì)有嚴(yán)重缺點(diǎn)的組合進(jìn)行淘汰及對(duì)入選的組合進(jìn)行混合采種、3、雜種第二代(f2)
將f1收獲的種子按組合順序排列播種,獲得f2的植株群體,并設(shè)對(duì)照區(qū) 4、雜種第三代(f3)將f2選留的優(yōu)良單株的種子分別播種成小區(qū),田間按順序排列 5、雜種第四代(f4)及其以后世代 f3選留的每一單株種子分別播種一小區(qū) 雜種優(yōu)勢(shì)
兩個(gè)遺傳基礎(chǔ)不同的親本雜交產(chǎn)生的雜種一代,在生長(zhǎng)勢(shì)、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等諸方面優(yōu)于其雙親的現(xiàn)象 雜交育種與雜交優(yōu)勢(shì)間的區(qū)別與聯(lián)系 ○1雜交優(yōu)勢(shì)是“先純后雜”,需每年進(jìn)行f1的制種供應(yīng) ②雜交育種是“先雜后純”,從當(dāng)代植株上獲得種子 回交育種
對(duì)綜合性狀優(yōu)良但有個(gè)別缺點(diǎn)的親本與有目標(biāo)性狀的親本通過雜交實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)入,再?gòu)暮蟠羞x擇帶有轉(zhuǎn)入目標(biāo)基因的植株與被改良的品種反復(fù)回交實(shí)現(xiàn)品種改良的一種育種方法 回交育種的特點(diǎn)
1、增強(qiáng)雜種后代的輪回親本性狀及個(gè)體比率 2、回交后代的基因型向著輪回親本方向純合 3、目標(biāo)金銀的嚴(yán)格選用級(jí)強(qiáng)化選擇 優(yōu)點(diǎn):
①回交可以對(duì)雜種群體性狀發(fā)育進(jìn)行較大程度的控制,使其向著育種目標(biāo)發(fā)展,提高育種工作的準(zhǔn)確性和預(yù)見性
②回交的選擇時(shí)針對(duì)需要轉(zhuǎn)移的性狀,只要這個(gè)性狀能得到表現(xiàn)和鑒定,在任何環(huán)境條件下都可進(jìn)行回交
③回交有利于打破目標(biāo)基因與不利基因的連鎖,增加基因重組頻率,從而可提高優(yōu)良重組類型出現(xiàn)的機(jī)率
④回交育成新品種僅是對(duì)原有品種個(gè)別缺點(diǎn)的改進(jìn),其在形態(tài)特點(diǎn)、豐產(chǎn)性能、適應(yīng)范圍以及所需要的栽培條件等性狀上與原品種相似,育成的新品種往往只需較短時(shí)間與輪回親本比較鑒定,達(dá)到育種要求即可推廣利用 缺點(diǎn):
①回交通常僅能改進(jìn)輪回親本的個(gè)別缺點(diǎn),育成品種在其他形狀上難以獲得重大改進(jìn)
②被轉(zhuǎn)移的性狀在具有較高的遺傳力和便于鑒定識(shí)別時(shí),才易于獲得較好的效果;③回交每世代都需進(jìn)行雜交,工作量很大?;亟缓蟠侨绾芜x擇的1、若轉(zhuǎn)移的目標(biāo)性狀是顯性基因控制的,容易在雜種后代中識(shí)別,從f1和每次回交子代中,可以直接選擇到具有該性狀的個(gè)體,與輪回親本回交,在選擇,再回交,直到育出改良的品種 2、若被轉(zhuǎn)移的目標(biāo)性狀是隱性基因控制的,則需要將f1及每次回交子代分別自交一次,通過自交將轉(zhuǎn)移的隱性基因性狀表現(xiàn)出來(lái),采取輪回親本回交、再自交、再選擇、再回交的程序,最終育成改良的優(yōu)良新品種 回交次數(shù)是否可以無(wú)限次,為什么? 回交次數(shù)根據(jù)具體情況而定 遠(yuǎn)緣雜交
不同種、屬或親緣關(guān)系更遠(yuǎn)的植物個(gè)體間的雜交 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的方法 ○1選擇適當(dāng)親本并注意正反交 ○2混合授粉 ○3重復(fù)授粉 ○4利用橋梁親本 ○5用柱頭分泌物或花藥提取物處理柱頭 ○6花柱短截和柱頭移植法 ○7子房?jī)?nèi)授粉 ○8立體受粉和胚珠試管受精 ○9理化因素刺激法。
雄性不育系育種的三系配套
雄性不育系、雄性保持系、雄性恢復(fù)系 自交不親和的兩種類型
配子體自交不親和、孢子體自交不親和
胚 二倍體 胚乳 三倍體
回交的概念 輪回親本 受體親本 染色體組 芽變的特點(diǎn)
遺傳三大定律的特點(diǎn)
數(shù)量遺傳與質(zhì)量遺傳的區(qū)別
什么是品種 按照基因型和表現(xiàn)型分為哪幾類 品種是在一定的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)條件下,根據(jù)人類需要經(jīng)過長(zhǎng)期選擇培育創(chuàng)造出來(lái)的某種植物的群體
選擇育種其使用范圍 選擇育種與引種的區(qū)別
選擇育種的育種方法
填空
遺傳學(xué):
以基因?yàn)橹行?,研究基因的傳遞、結(jié)構(gòu)、組織、表達(dá)、變異等問題 育種學(xué):
是各類植物人工進(jìn)化的科學(xué),是一門以遺傳學(xué)進(jìn)化論為基礎(chǔ)的綜合性應(yīng)用科學(xué),是研究選育和繁殖植物優(yōu)良品種的理論與方法的學(xué)科 遺傳基礎(chǔ):dna 簡(jiǎn)并:
每個(gè)特定的氨基酸是由一個(gè)或一個(gè)以上的三聯(lián)體密碼所決定的 性狀:
生物體所表現(xiàn)的形態(tài)特征和生理特性在遺傳學(xué)上稱為性狀 表現(xiàn)型:
遺傳學(xué)上,可以直接觀察到的性狀表現(xiàn) 表現(xiàn)型與基因型之間的關(guān)系: 表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果 測(cè)交法:
被測(cè)個(gè)體與隱性純合體的雜交 共顯性:
一對(duì)等位基因的兩個(gè)成員在雜合體中都表達(dá)的遺傳現(xiàn)象 致死基因:
使生物不能存活的等位基因 復(fù)等位基因:
在群體中占據(jù)某同源染色體同一座位的兩個(gè)以上的、決定同一性狀的基因 品種:
在一定的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)條件下,經(jīng)自然或人工選擇形成的動(dòng)植物群體 種質(zhì):
是親代傳給子代的遺傳物質(zhì),是控制生物本身遺傳和變異的內(nèi)在因子,即凡是攜帶遺傳物質(zhì)的載體都可稱為種質(zhì) 種質(zhì)資源:
是指具有特定種質(zhì)或基因、可供育種、栽培及相關(guān)研究利用的各種生物類型,又稱為遺傳資源 選擇育種:
是指根據(jù)育種目標(biāo),在現(xiàn)有的天然或人工群體出現(xiàn)的自然變異類型中,通過單株選擇或混合選擇,選出優(yōu)良的自然變異類型或個(gè)體,經(jīng)后裔鑒定,選優(yōu)去劣而育成新品種的育種方法。藥用植物引種馴化:
就是藥用植物人工遷移的過程,即從外地或外國(guó)引入本地區(qū)所沒有的藥用植物,使它在新地區(qū)生長(zhǎng)發(fā)育,以增加本地區(qū)的藥用植物資源。簡(jiǎn)單引種:
植物原分布區(qū)與引種地自然環(huán)境差異較小,或其本身的適應(yīng)性強(qiáng),不需要特殊處理及選育過程,只要通過一定的栽培措施就能正常的生長(zhǎng)發(fā)育、開花結(jié)實(shí)、繁衍后代,即不改變植物原來(lái)的遺傳性就能適應(yīng)新環(huán)境的引種就是簡(jiǎn)單引種,亦稱歸化。馴化:
植物原分布區(qū)與引種地之間自然環(huán)境差異較大,或其本身的適應(yīng)性弱,引種后植物生長(zhǎng)不正常直至死亡。但是,經(jīng)過精細(xì)的栽培管理,或結(jié)合雜交、誘變、選擇等改良植物的措施,逐步改變它的遺傳性,使之適應(yīng)新環(huán)境而能正常生長(zhǎng),這種引種叫馴化引種 有性雜交育種:
通過人工定向有性雜交的手段使生物的遺傳物質(zhì)在雜交親本間實(shí)現(xiàn)交換和優(yōu)良性狀重組,再?gòu)姆蛛x的后代群體中經(jīng)過人工選擇,選留符合育種目標(biāo)的重組個(gè)體,進(jìn)一步篩選出具有重組優(yōu)良性狀穩(wěn)定的品種全過程近緣雜交:
一般指同一種內(nèi)的兩個(gè)穩(wěn)定的品種雜交 遠(yuǎn)緣雜交:
親緣關(guān)系較遠(yuǎn),遺傳性差異較大的不同種、屬,甚至科間的物種雜交,包括栽培作物與野生植物間的雜交。其所產(chǎn)生的后代稱遠(yuǎn)緣雜種 雜種優(yōu)勢(shì):
是指兩個(gè)親本雜交產(chǎn)生的雜種、在生長(zhǎng)勢(shì)、生活力、繁殖力、適應(yīng)性以及產(chǎn)量、品質(zhì)等性狀方面超過其雙親的現(xiàn)象 雄性不育系: 在兩性花植物中,雌性器官發(fā)育和功能正常但雄性器官退化畸形或喪失功能的現(xiàn)象稱為雄性不育性 添加雜交:
在多親雜交中每雜交一次,添入一個(gè)親本的雜交方式 合成雜交:
參加雜交的四個(gè)親本,先是兩個(gè)親本進(jìn)行成對(duì)雜交獲得單交種,兩個(gè)單交種間再進(jìn)行雜交
植物的自交不親和性:
雌雄二性的配子都具有正常的受精能力,在不同基因型的株間授粉能正常結(jié)籽,但自交不結(jié)籽或結(jié)籽率極低的特征 基因突變:
染色體上某一基因位點(diǎn)內(nèi)部發(fā)生了化學(xué)性質(zhì)的變化,與原來(lái)基因形成對(duì)性關(guān)系?;蛲蛔冾l率:
一定的基因在一個(gè)世代中或其他規(guī)定的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生突變的頻率?;蛲蛔兟剩夯虬l(fā)生突變的頻率 性細(xì)胞的突變頻率高于體細(xì)胞 誘變育種: 人為采用物理、化學(xué)等因素,誘導(dǎo)生物發(fā)生遺傳變異,然后按照育種目標(biāo)進(jìn)行選擇和鑒定,進(jìn)而培育新品種或新種質(zhì)的育種方法 染色體組:
一個(gè)物種維持其生命活動(dòng)所必需的一套基本染色體?;蚴且粋€(gè)正常配子中所包含的染色體數(shù)目
單倍體:由未受精的配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體
整倍體:染色體數(shù)是x整倍數(shù)的個(gè)體或細(xì)胞。(1)這個(gè)生物細(xì)胞或個(gè)體,所有的染色體組都一樣,這就是同源多倍體。(2)可能有的細(xì)胞或個(gè)體,它的染色體組成是不同的,這樣的染色體,我們稱之為異源多倍體。
同源多倍體:同一物種通過染色體加倍形成的多倍體
異源多倍體:不同物種雜交產(chǎn)生的雜交后代,經(jīng)過染色體加倍形成的多倍體
遺傳三定律:
分離規(guī)律、獨(dú)立分配規(guī)律、連鎖遺傳規(guī)律 數(shù)量性狀的特點(diǎn): 性狀連續(xù)變異 染色體組成:
著絲點(diǎn)、染色體臂、次縊痕、隨體、端粒
著絲點(diǎn)在染色體上的位置是固定的,按照其在染色體上的位置,染色體分為: 中間著絲粒染色體(v)、近中著絲粒染色體(l)、近端著絲粒染色體(i)、端著絲粒染色體(棒狀)、粒狀染色體(顆粒狀)藥用植物的育種目標(biāo)最重要的是: 優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)
同型純合類:純系品種、自交系
同型雜合類:雜交種品種、營(yíng)養(yǎng)系品種、無(wú)融合品種 異型純合類:雜交合成群體、多系品種 異型雜合類:自由授粉品種、綜合品種 種質(zhì)資源的類別,按來(lái)源分:
本地種質(zhì)資源、外地種質(zhì)資源、人工創(chuàng)造種質(zhì)資源 種質(zhì)資源的收集范圍:
野生近緣種、地理生態(tài)型、隨機(jī)變異類型、栽培品種 種質(zhì)資源的收集途徑: 調(diào)查收集(最有效)、種質(zhì)交換征集 種質(zhì)資源的保存方法: 種植保存和儲(chǔ)藏保存 選擇育種的方式: 人工選擇、自然選擇
自然選擇促進(jìn)生物本身有利性狀的加強(qiáng);人工選擇促進(jìn)經(jīng)濟(jì)性狀的發(fā)展 選擇育種的方法,歸納起來(lái)最基本的方法: 單株選擇、混合選擇 選擇的實(shí)質(zhì):
造成有差別的生殖力,定向改變品種的遺傳組成 選擇的作用基礎(chǔ)(人工選擇的前提)生物既能遺傳又能變異的特性 雜種優(yōu)勢(shì)的度量方法:
中親優(yōu)勢(shì)、超親優(yōu)勢(shì)(對(duì)生產(chǎn)最有效)、超標(biāo)優(yōu)勢(shì)(更切合實(shí)際)、雜種優(yōu)勢(shì)指數(shù)(客觀評(píng)價(jià))
自交系選擇方法:
系譜選擇法、輪回選擇法
配合力高低是選擇雜交親本的重要依據(jù)之一,其測(cè)定方法: 同一親配測(cè)法(頂交法)、輪配法 雄性不育性遺傳類型:
細(xì)胞核雄性不育性、細(xì)胞質(zhì)雄性不育性 植物的自交不親和性遺傳類型: 配子體不親和性、孢子體不親和性
染色體結(jié)構(gòu)變異:缺失、重復(fù)、倒位、易位 倒位容易產(chǎn)生新品種
鑒別倒位的依據(jù) 倒位雜合體減數(shù)分裂的十字形聯(lián)會(huì)現(xiàn)象 倒位分別為:臂間倒位(后期i橋)、臂內(nèi)倒位(后期ii橋)缺失圈 重復(fù)圈
缺失雜合體?缺失純合體
芽變的特點(diǎn):多樣性、多效性、穩(wěn)定性、嵌合性、局限性、重演性 芽變選種總的目標(biāo)是:優(yōu)中選優(yōu) 生物技術(shù)育種包括:
細(xì)胞和組織培養(yǎng)、培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交、原生質(zhì)體、基因工程和分子標(biāo)記輔助育種等技術(shù) 原生質(zhì)體培養(yǎng)成功與否的關(guān)鍵:獲得大量而有活力的原生質(zhì)體 生長(zhǎng)力旺盛的植物組織、細(xì)胞都可以作為原生質(zhì)體培養(yǎng)的材料: 植物幼嫩的葉、莖尖、萌發(fā)種子的胚軸和子葉等
染色體聯(lián)會(huì)發(fā)生在減數(shù)分裂的前期,非姐妹染色體片段之間的交換 回交后代的表現(xiàn)型和基因型越來(lái)越趨于輪回親本
種質(zhì)資源的收集與保存是保護(hù)物種遺傳多樣性的有效手段,同時(shí)還可以為進(jìn)一步的種質(zhì)資源評(píng)價(jià)奠定物質(zhì)基礎(chǔ) 基因突變特點(diǎn):
重演性、可逆性、多方向性、復(fù)等位基因、平行性、有害和有利性 基因突變的產(chǎn)生: 自發(fā)突變、誘發(fā)突變 突變的分子機(jī)制: 堿基替換、移碼突變 突變的修復(fù):
光修復(fù)、暗修復(fù)、重組修復(fù)和sos修復(fù) 原生質(zhì)體分離:
酶解法最常用,纖維素酶和果膠酶可以分離出植物的原生質(zhì)體 品種審定的機(jī)構(gòu):國(guó)家和省級(jí)(先省后國(guó)),要兩年實(shí)驗(yàn) 申報(bào)程序《浙江省非主要農(nóng)作物品種認(rèn)定暫行辦法》
生物多樣性包括:物種多樣性、遺傳多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性
簡(jiǎn)答
數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀的關(guān)系:
(1)質(zhì)量性狀是間斷的,不連續(xù)的;(2)數(shù)量性狀易受環(huán)境因素的影響;
(3)質(zhì)量性狀一般只受一對(duì)或少數(shù)幾對(duì)基因的控制
染色體數(shù)目特征: 1)恒定性
2)體細(xì)胞中成雙、性細(xì)胞中成單 3)不同物種染色體數(shù)目差異大
有絲分裂的意義:
維持了個(gè)體的正常生長(zhǎng)和發(fā)育,保證了物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性 減數(shù)分裂的意義:
1)減數(shù)分裂是保證染色體數(shù)目穩(wěn)定的重要機(jī)制,減數(shù)分裂使染色體數(shù)目減半,而受精作用使染色體數(shù)目倍增,一減一增,維持了原來(lái)物種體細(xì)胞染色體數(shù)目不變。染色體樹木的恒定是物種性狀遺傳穩(wěn)定的來(lái)源
2)減數(shù)分裂的中期染色體排列在赤道板上,各同源染色體的兩個(gè)成員在后期被紡錘體隨機(jī)拉向兩級(jí),為生物的變異提供了廣泛的物質(zhì)基礎(chǔ) 3)減數(shù)分裂前期,發(fā)生在非姐妹染色體片段的交換,打破了性狀受基因連鎖的控制,使得在一條染色體上的連鎖基因獲得重組的機(jī)會(huì)
藥用植物育種的特點(diǎn): 1)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的特殊性 2)產(chǎn)量質(zhì)量的雙重性 3)產(chǎn)品收獲部位的多樣性
4)藥用植物生物學(xué)特性的復(fù)雜性 5)熟性的特殊性 6)育種的復(fù)雜性
自交的遺傳效應(yīng)
(1)雜合體通過自交可以導(dǎo)致后代基因的分離及等位基因的純合(2)雜合體通過自交使隱性有害基因得以表現(xiàn)
(3)雜合體通過自交后代群體分離出多種純合基因型 自交在育種上的意義
(1)連續(xù)自交培育自交系,利用雜種優(yōu)勢(shì)。(2)加速品種純合穩(wěn)定,選育出穩(wěn)定的品種。
選擇育種的特點(diǎn):
(1)選擇優(yōu)株,簡(jiǎn)便有效。(2)連續(xù)選優(yōu),品種不斷改進(jìn)。(3)實(shí)現(xiàn)多個(gè)純系品種的分離。(4)積累變異,加強(qiáng)變異。(5)不能創(chuàng)造新品種。
引種馴化的意義
1)可以變無(wú)為有,增加藥用植物資源
2)可以擴(kuò)大藥用植物栽培區(qū)域,增加本地品種類型 3)可以提高藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量 4)可以發(fā)掘新藥源
藥用植物引種馴化成功與否的衡量標(biāo)準(zhǔn)
1)與原產(chǎn)地比較,植株不需要采取特殊保護(hù)措施,能正常生長(zhǎng)發(fā)育 2)能夠以常規(guī)可行的繁殖方式進(jìn)行正常生產(chǎn) 3)藥用植物的質(zhì)量沒有降低 4)沒有明顯或致命的病蟲害
5)引種后有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益
親本的選擇與選配
(1)親本選擇:是根據(jù)育種目標(biāo),選擇具有優(yōu)良性狀的品種類型作為雜交親本(2)親本選配:是從入選的親本中選用哪些親本,以何種方式組配雜交組合,即決定父母本和多系雜交時(shí)進(jìn)入雜交親本的先后順序(3)親本的選擇原則
①明確親本的遺傳基礎(chǔ)及遺傳規(guī)律 ② 選用具有明確育種目標(biāo)性狀的親本 ③ 選用優(yōu)良性狀多的品種資源作親本 ④ 選用當(dāng)?shù)赝茝V品種作親本 ⑤ 建立配套品種群資源(4)親本配組的要求
① 根據(jù)親本優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)原則選配親本 ② 根據(jù)地理和生態(tài)差別來(lái)選配親本 ③ 根據(jù)遺傳距離選擇親本 ④重視所選親本的純化和加工
⑤ 選用遺傳力和一般配合力高的材料作親本
雜交方式:兩親雜交、回交、多系雜交
雜交步驟
1)制定雜交計(jì)劃
2)雜交親本的確定及培育
3)選配適宜的親本授粉雜交技術(shù) 4)雜交后代處理
近緣雜交特點(diǎn):
1)雜交不存在親和性障礙
2)自花授粉植物為主要應(yīng)用途徑 3)良種可自主繁育
回交:
(1)輪回親本的選用
① 輪回親本是回交育種預(yù)改良的品種,是目前正在推廣的綜合性狀優(yōu)良、適應(yīng)性強(qiáng)、豐產(chǎn)性能好的品種
② 輪回親本是具有1-2個(gè)缺點(diǎn)需改良的品種(2)非輪回親本的選用 ① 突出的優(yōu)良目標(biāo)性狀
② 非輪回親本所帶的目標(biāo)性狀要有很強(qiáng)的遺傳力 ③ 綜合經(jīng)濟(jì)性狀不需要考慮(3)回交育種的應(yīng)用 給優(yōu)良品種轉(zhuǎn)移抗性基因
為雜種優(yōu)勢(shì)利用轉(zhuǎn)育一些特殊性狀 改善雜交材料的性狀 克服遠(yuǎn)緣雜交不實(shí)(4)回交的意義: 1)對(duì)于定型品種的個(gè)別缺點(diǎn)進(jìn)行改良
2)回交是使轉(zhuǎn)育目標(biāo)性狀的品種,迅速恢復(fù)原優(yōu)良綜合性狀及品種純度最有效的辦法
遠(yuǎn)緣雜交特點(diǎn) 1)不親和 2)明顯優(yōu)勢(shì)
3)親本選擇選配難度大 4)后代不結(jié)實(shí)性
5)遠(yuǎn)緣雜種后代異常分離。
克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性的方法
(1)選擇適當(dāng)親本并注意正反交(2)混合授粉(3)重復(fù)授粉
(4)利用橋梁親本
(5)用柱頭分泌物或花藥提取物處理柱頭(6)花柱短截和柱頭移植法(7)子房?jī)?nèi)授粉
(8)離體受粉和胚珠試管受精(9)理化因素刺激法
克服遠(yuǎn)緣雜種夭亡和不育的方法(1)胚培養(yǎng)和保姆法(2)雜種染色體加倍(3)回交
(4)自由受粉(5)嫁接蒙導(dǎo)法
(6)延長(zhǎng)雜種生育期(7)改善發(fā)芽和生長(zhǎng)條件
遠(yuǎn)緣雜交在育種上的重要作用(1)提高植物的抗病性和抗逆性(2)創(chuàng)造新物種、新類型;
(3)改變現(xiàn)有品種性狀、提高和改進(jìn)品質(zhì)(4)創(chuàng)造雄性不育的新類型(5)誘導(dǎo)單倍體
(6)有效地利用雜種優(yōu)勢(shì)
優(yōu)良自交系應(yīng)具備的條件優(yōu)良自交系應(yīng)具備(1)基因型純合,表現(xiàn)型整齊一致(2)配合力高(3)農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀優(yōu)良
雜交組合的確定
(1)雙親本身生產(chǎn)力很大,以高產(chǎn)者作母本
(2)雙親經(jīng)濟(jì)性狀差異大時(shí),以優(yōu)良性狀多者為母本,一般用當(dāng)?shù)刎S產(chǎn)品種育成的自交系作母本,而以需要引入特殊性狀的外地品種的自交系作父本
(3)選繁殖力強(qiáng)的自交系作母本,開花期長(zhǎng)、花期較早、花粉量大的作父本(4)父本應(yīng)具有產(chǎn)生大量花粉的能力(5)選擇具有苗期隱性性狀的自交系作母本,以便在苗期間苗時(shí)淘汰非雜交株
雄性不育系三系配套 雄性不育系(不育系)、雄性不育保持系(保持系)、雄性不育恢復(fù)系(恢復(fù)系)
利用雄性不育系生產(chǎn)雜種一代的重要意義?(1)擴(kuò)大了雜種優(yōu)勢(shì)的利用范圍。(2)大大降低種子的生產(chǎn)成本。(3)提高了雜種種子的純度。
優(yōu)良自交不親和系應(yīng)具備的條件
(1)具有高度的花期系內(nèi)株間交配和自交不親和性,而且非常穩(wěn)定,不因環(huán)境條件、株齡等因素而變動(dòng)
(2)蕾期授粉有較高的親和指數(shù),以降低生產(chǎn)自交不親和系原種的成本(3)自交多代后生活力衰退不顯著
自交不親和系的繁殖方法:蕾期授粉、鹽水噴霧法、鋼絲刷授粉法、化學(xué)藥劑處理法
誘變育種的特點(diǎn):
1)誘發(fā)變異的性質(zhì)和方向不能有效控制 2)常限于個(gè)別基因的表型效應(yīng) 3)誘變后代的有益變異較少
4)誘變對(duì)改良微效多基因控制的數(shù)量性狀效果較差
誘變育種的方法? 物理誘變(輻射)化學(xué)誘變
與倍性育種的區(qū)別?
誘變育種是人為采用物理化學(xué)等因素,誘導(dǎo)生物發(fā)生遺傳變異,然后按照育種目標(biāo)進(jìn)行選擇和鑒定,進(jìn)而培育新品種或新種質(zhì)的育種方法 倍性育種是染色體組數(shù)整倍變化,基因不發(fā)生變異
同源三倍體的聯(lián)會(huì)和解離的特點(diǎn)(1)聯(lián)會(huì)配對(duì)不緊密,為局部聯(lián)會(huì)(2)“提早解離”和不聯(lián)會(huì)現(xiàn)象(3)同源染色體不均衡分離
原生質(zhì)體融合方法
化學(xué)方法:peg(聚乙二醇)物理方法:電融合法
原生質(zhì)體的融合方式:對(duì)稱融合、不對(duì)稱融合分子標(biāo)記輔助育種:最常用的是3、4 ① 有限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(rflp)② 隨機(jī)擴(kuò)增片段的多態(tài)性(rapd)③ 擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(aflp)④ 簡(jiǎn)單重復(fù)序列(ssr)
一般被子植物比裸子植物染色體數(shù)目多
分裂方式:有絲分裂、無(wú)絲分裂、減數(shù)分裂 g1:dna合成前期 s:dna復(fù)制 g2:蛋白質(zhì)合成減數(shù)第一次分裂的前期
細(xì)線期:光學(xué)顯微鏡下無(wú)法看清
偶線期:出現(xiàn)聯(lián)會(huì) 聯(lián)會(huì)的一對(duì)同源染色體稱二價(jià)體 粗線期:出現(xiàn)非姐妹染色單體片段交換、重組 雙線期:聯(lián)會(huì)解體,非姐妹染色單體在粗線期的交叉互換是使不同二價(jià)體的不同部位出現(xiàn)數(shù)目不等的交叉——交叉現(xiàn)象的出現(xiàn)是進(jìn)入雙線期的一個(gè)明顯標(biāo)志 終變期:鑒定染色體數(shù)目的好時(shí)機(jī)
基因相當(dāng)于染色體上的一點(diǎn)——位點(diǎn);一個(gè)位點(diǎn)可以分成好多個(gè)基本單位——座位;一個(gè)座位指一個(gè)核苷酸對(duì);其中的一個(gè)堿基發(fā)生改變即發(fā)生突變——突變是基因內(nèi)不同座位的改變
三聯(lián)體密碼:決定蛋白質(zhì)中氨基酸序列的核苷酸序列,有三個(gè)連續(xù)的堿基組成的密碼子構(gòu)成基因間相互作用分為:等位基因間相互作用、非等位基因間相互作用
等位基因間相互作用:完全顯現(xiàn)、不完全顯性、共顯現(xiàn)、致死基因、復(fù)等位基因 非等位基因間相互作用:互補(bǔ)作用(9:7)積加作用(9:6:1)重疊作用(15:1)顯性上位作用(12:3:1)隱性上位作用(9:3:4)抑制基因(13:3)多因一效和一因多效、外界環(huán)境條件與形狀表現(xiàn)
良種繁育的目的:大量繁殖優(yōu)良種子、種苗,保持品種的餓純度和種性 實(shí)生苗:直接由種子繁殖的苗木 三體和三倍體的區(qū)別:
1)三體是非整倍體,是一種超倍體,染色體組數(shù)2n+1 2)三倍體為整倍體,染色體組數(shù)3x
重組率
交換值=重新組合的配子數(shù)/總配子數(shù)(重組率+雙交換值)
溫度越低越有利于交換?;蜷g距離越近,交換值越小,連鎖強(qiáng)度越大
遺傳、變異、選擇三者之間的關(guān)系:
1)是生物進(jìn)化的三個(gè)基本要素,也是選擇的作用基礎(chǔ) 2)變異是選擇的基礎(chǔ),為選擇提供材料
3)遺傳是變異和選擇的保證,使有益的變異沿著預(yù)定的方向遺傳與發(fā)展 4)如果變異不能遺傳,選擇也不起作用
藥用植物遺傳育種學(xué)的目標(biāo)意義和途徑
育種師職責(zé)篇二
水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種
新中國(guó)成立以來(lái),中國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)取得了舉世矚目的成就,2001年中國(guó)的水產(chǎn)品總產(chǎn)量達(dá)到4382萬(wàn)噸,連續(xù)12年居世界首位,漁業(yè)總產(chǎn)值2928億元,占中國(guó)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比重由1978年不足百分之二上升到百分之十二以上,水產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì),特別是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有越來(lái)越重要的地位。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是我國(guó)漁業(yè)的重要組成部分,也是漁業(yè)發(fā)展的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)的漁業(yè)發(fā)展重心由“捕撈為主”向“養(yǎng)殖為主”的轉(zhuǎn)移,促使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)生了巨大的進(jìn)步。2001年中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)到2726萬(wàn)噸,比1978年增長(zhǎng)16倍,占水產(chǎn)品總產(chǎn)量的比重由百分之二十九上升為百分之六十二。而在世界漁業(yè)總產(chǎn)量中,養(yǎng)殖產(chǎn)量只占到百分之二十,中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量約占世界養(yǎng)殖產(chǎn)量的百分之八十。中國(guó)率先完成了漁業(yè)由捕撈業(yè)為主向養(yǎng)殖業(yè)為主的轉(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變相當(dāng)于人類食物生產(chǎn)史中由"采摘型"向"農(nóng)耕型"、"狩獵型"向"畜牧型"的轉(zhuǎn)變。
我國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖之所以能取得這樣舉世矚目的成就,是因?yàn)槲覀冊(cè)鰪?qiáng)了開發(fā)新資源、新品種的能力。由于水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的重大突破,促使新產(chǎn)業(yè)的形成,改變了傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)格局。繼20世紀(jì)50年代“四大家魚”人工繁殖技術(shù)的突破帶動(dòng)了淡水養(yǎng)殖業(yè)的巨大發(fā)展后,海帶、扇貝、中國(guó)對(duì)蝦及海水魚類人工育苗技術(shù)的突破和養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展,為20世紀(jì)80年代以來(lái)我國(guó)海水養(yǎng)殖業(yè)的興起和蓬勃發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。通過引進(jìn)、馴化、人工培育等方式,一大批生長(zhǎng)性狀優(yōu)良,經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的新品種被開發(fā)出來(lái)并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中,對(duì)優(yōu)化養(yǎng)殖結(jié)構(gòu),發(fā)展“兩高一優(yōu)”水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)起到了重要的促進(jìn)作用。
在養(yǎng)殖苗種人工繁育方面,以“四大家魚”人工繁殖成功為代表,我國(guó)的苗種繁育技術(shù)總體上處于世界領(lǐng)先水平,大多數(shù)淡水魚類人工繁殖基本可以解決,海水魚類人工繁殖以沿襲淡水魚繁殖的方法,在許多種類上取得成功。但對(duì)一些重要的養(yǎng)殖對(duì)象苗種人工繁殖技術(shù)尚難以解決,有些種類雖可以人工育苗,但產(chǎn)卵親體還必須依賴捕撈野生親本。
我國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖雖然發(fā)展迅速但是依然存在著一定的問題。這主要表現(xiàn)在我國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖的品種基本上是野生種的訓(xùn)化和直接利用,人工選育出的良種很少。這很少的品種中又主要集中在鯉魚、鯽魚、羅非魚和藻類等幾個(gè)種類中,導(dǎo)致良種的更新速率極低,大部分養(yǎng)殖魚類都是野生種。這在一定程度上限制了我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。所以近年來(lái)我國(guó)政府投入了大量的人力、物力、財(cái)力來(lái)解決這一問題,并且也取得了一定的成就,以下我將用幾個(gè)實(shí)例來(lái)說明我國(guó)水產(chǎn)育種方面的進(jìn)步。
王衛(wèi)明教授帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)完成了黃顙魚的馴化和魚種的人工繁育。這是我國(guó)對(duì)于野生魚類種質(zhì)資源的利用與野生魚類的馴化的一個(gè)典型事例。黃顙魚是在我國(guó)分布比較廣泛的魚類,從我國(guó)最北邊的黑龍江省到最南邊的廣東省都能找到它的足跡。黃顙魚的人工馴化和人工繁育是在上個(gè)世紀(jì)八十年代開始的,那個(gè)時(shí)候我國(guó)的科研條件還不是很好,但是王衛(wèi)明教授和他的團(tuán)隊(duì)有自己堅(jiān)守的信念——讓黃顙魚成為漁民增收的一個(gè)手段。就是在這樣一個(gè)信念的堅(jiān)守下,他們完成了湖北幾大湖的種質(zhì)資源的調(diào)查與采集,并且為了獲得更加豐富的黃顙魚的種質(zhì)資源他們每天夜里輪流堅(jiān)守在武漢的一個(gè)魚類交易碼頭,等待收購(gòu)漁民從不同地方打撈起來(lái)的還沒有死亡黃顙魚,憑著這份堅(jiān)守的毅力他們出色地完成了黃顙魚種質(zhì)資源的采集。接下來(lái)就是人工馴化和人工繁育了。人工馴化進(jìn)展的很順利,但是人工繁育就沒有那么順利了。由于初期缺乏經(jīng)驗(yàn),不知道黃顙魚的魚卵的粘性卵,也沒有孵化粘性卵的經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致第一年的繁育失敗。但是王衛(wèi)明和他的團(tuán)隊(duì)沒有放棄,他們認(rèn)真
總結(jié)
教訓(xùn),大膽探索制作并采用了新的孵化工具,從此他們的研究就進(jìn)入了正途,很快就完成了黃顙魚的人工繁育。當(dāng)然此時(shí)的他們也沒有滿足,他們將這一技術(shù)進(jìn)行了一定的精簡(jiǎn),優(yōu)化,使得黃顙魚的人工繁育更加簡(jiǎn)單,更容易成功也可以獲得更多的魚苗。從此以后黃顙魚就進(jìn)入了人工養(yǎng)殖的隊(duì)伍。
但是黃顙魚容易患病,這嚴(yán)重地阻礙了黃顙魚養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,這在傳統(tǒng)的人工繁育分技術(shù)下是無(wú)法解決的。所以黃顙魚的育種要想有進(jìn)一步地發(fā)展就必須借助新的,更加有用的技術(shù)——基因工程育種。所以黃顙魚的育種還需再接再厲,同樣我國(guó)傳統(tǒng)的魚類育種也要再接再厲。
團(tuán)頭魴的育種相比于黃顙魚的育種就沒有那么順利了。團(tuán)頭魴就是享譽(yù)大江南北的武昌魚,它的名聲雖大可是人工繁育卻不易。這主要是因?yàn)閳F(tuán)頭魴的育種年限相當(dāng)長(zhǎng),性成熟比較晚。當(dāng)然早期的科研經(jīng)費(fèi)不穩(wěn)定也直接導(dǎo)致了團(tuán)頭魴的人工繁育一直沒有突破性的的進(jìn)展。也正是由于這個(gè)原因?qū)е铝宋覀儗?duì)團(tuán)頭魴的認(rèn)識(shí)更加深入,因?yàn)閳F(tuán)頭魴的育種時(shí)間的拉長(zhǎng)使得新一代的育種技術(shù)可以運(yùn)用于其中。傳統(tǒng)的育種方式中無(wú)論是雜交育種、多倍體育種、誘變育種還是性別控制育種其根現(xiàn)代的基因工程育種相比都有一定的盲目性和滯后性。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,團(tuán)頭魴的育種工作進(jìn)入到了一個(gè)新的紀(jì)元。我?,F(xiàn)在已經(jīng)完成了團(tuán)頭魴基因組的測(cè)序工作,現(xiàn)在正在進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析與整理工作,這必將成為我國(guó)水產(chǎn)育種史上的一個(gè)新的篇章,帶領(lǐng)我國(guó)的水產(chǎn)育種開啟全基因組時(shí)代。
團(tuán)頭魴全基因組測(cè)序的完成將指導(dǎo)相應(yīng)的育種團(tuán)隊(duì)進(jìn)入傳統(tǒng)育種技術(shù)與分子育種技術(shù)相結(jié)合的道路。以此來(lái)克服傳統(tǒng)育種技術(shù)的局限性和盲目性。幫助科學(xué)家找到開啟控制團(tuán)頭魴食物轉(zhuǎn)化率、生長(zhǎng)率、抗性、繁殖力、肉質(zhì)甚至是成熟年齡的鑰匙。
當(dāng)然新的路并不一定就是好走的路,雖說分子育種技術(shù)可以克服傳統(tǒng)育種技術(shù)中的局限性與滯后性但是分子育種技術(shù)也更加難以掌握。這需要我們的科學(xué)家經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的探索。目前我們學(xué)校水產(chǎn)學(xué)院的教授們運(yùn)用最多的就是微衛(wèi)星輔助標(biāo)記育種(ssr),運(yùn)用這種技術(shù)我們可以清楚地知道基因與性狀的關(guān)系,從而更加高效便捷的控制魚類的性狀,使育種工作事半功倍。當(dāng)然,微衛(wèi)星的應(yīng)用還不僅于此,它可以應(yīng)用于更加高效便捷的進(jìn)行魚類的“親子鑒定”,使團(tuán)頭魴的家系選育與群體選育更加容易操作。
作為一個(gè)以科學(xué)研究為己任的院校,我們的最終目的在于科學(xué)研究。魚類育種相關(guān)方面原理的研究也是不能放松的。其中我們學(xué)校水產(chǎn)學(xué)院的老師利用斑馬魚這一模式生物來(lái)進(jìn)行魚類育種以及其他方面原理的研究。
斑馬魚是一種十分常見的熱帶魚類。它體型纖細(xì),成體長(zhǎng)只有3-4cm,對(duì)水質(zhì)的要求不高。孵出后約3個(gè)月就能達(dá)到性成熟,成熟魚每隔幾天就可產(chǎn)卵一次。卵子體外受精,體外發(fā)育,胚胎發(fā)育速度快。由于斑馬魚個(gè)體小,養(yǎng)殖花費(fèi)少,可以大規(guī)模地進(jìn)行繁育,且具有許多優(yōu)點(diǎn)。斑馬魚由于養(yǎng)殖方便、繁殖周期短、產(chǎn)卵量大、胚胎體外受精、體外發(fā)育、胚體透明,已成為生命科學(xué)研究的新寵。利用斑馬魚,可以研究生命科學(xué)的基礎(chǔ)問題,揭示胚胎和組織器官發(fā)育的分子機(jī)理;可以構(gòu)建人類的各種疾病和腫瘤模型,建立藥物篩選和治療的研究平臺(tái);可以建立毒理學(xué)和水產(chǎn)育種學(xué)模型,研究和解決環(huán)境科學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)的重大問題。經(jīng)過30多年的應(yīng)用研究和相關(guān)系統(tǒng)的發(fā)展,已有約20個(gè)斑馬魚純種品系建立起來(lái),斑馬魚基因數(shù)據(jù)庫(kù)也已經(jīng)建立、里面的相關(guān)的資料可供查詢和下載,方便后來(lái)進(jìn)一步的研究。斑馬魚的細(xì)胞標(biāo)記技術(shù)、組織移植技術(shù)、突變技術(shù)、單倍體育種技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因活性抑制技術(shù)等技術(shù)都已經(jīng)成熟,且有數(shù)以千計(jì)的斑馬魚胚胎突變體,是研究胚胎發(fā)育分子機(jī)制的優(yōu)良資源,有的還可做為人類疾病模型。斑馬魚已經(jīng)成為最受重視的脊椎動(dòng)物發(fā)育生物學(xué)模式之一。由于斑馬魚基因與人類基因的相似度達(dá)到87%,這意味著在其身上做藥物實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果在多數(shù)情況下也適用于人體,因此
它受到生物學(xué)家的重視。由于斑馬魚的胚胎是透明的,所以生物學(xué)家很容易觀察到藥物對(duì)其體內(nèi)器官極其發(fā)育的影響。此外,雌性斑馬魚可產(chǎn)卵200枚,胚胎在24小時(shí)內(nèi)就可發(fā)育成形,這使得生物學(xué)家可以在同一代魚身上進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn),進(jìn)而研究病理演化過程并找到病因。
魚類育種之所以沒有作物育種發(fā)展那么迅速是因?yàn)榇蟛糠拄~類育種年限比較長(zhǎng),而且魚類比較容易患病,并且患病后不易治療。這是長(zhǎng)期以來(lái)魚類育種發(fā)展之路上的攔路虎,我們期待著新的育種技術(shù)的開發(fā)能夠解決這些問題。
育種師職責(zé)篇三
1.了解作物對(duì)光溫的反應(yīng),初步掌握引種的規(guī)律和引種的方法。
2.掌握系統(tǒng)育種的基本原則,學(xué)會(huì)系統(tǒng)育種的方法。
3.掌握雜交育種的基本原理,學(xué)會(huì)雜交組合的親本的選配、雜種后代處理方法。
4.掌握主要作物有性雜交技術(shù)。
5.掌握回交育種的基本原理和以及他的優(yōu)缺點(diǎn),以及回交育種的應(yīng)用
6.掌握遠(yuǎn)緣雜交育種的基本原理和存在困難,以及相應(yīng)的解決辦法,并且了解利用遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)建的各種遺傳育種體系:例如異附加系和異置換系。
7.掌握雜種優(yōu)勢(shì)利用的遺傳基礎(chǔ),雜種優(yōu)勢(shì)育種選育雜交種的一般程序,理解不同繁殖方式的植物利用雜種優(yōu)勢(shì)的途徑不同.
8.掌握雄性不育性在雜種優(yōu)勢(shì)利用的應(yīng)用。
9.掌握恢復(fù)系、保持系的作用
10掌握三系配套制種在小麥育種上的應(yīng)用
11.掌握兩系配套育種在水稻育種上的應(yīng)用
12.學(xué)會(huì)自交不親和系選育過程,以及利用自交不親和性進(jìn)行育種。
13.掌握玉米玉米雜種優(yōu)勢(shì)的利用
14.了解誘變育種的基本原理,以及各種誘變劑、誘變后代的選擇
15.了解倍性育種基本原理,倍性育種在植物育種中應(yīng)用,掌握倍性植物材料的形成過程
16.了解現(xiàn)代生物技術(shù)在育種上的應(yīng)用,植物細(xì)胞工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種的基本原理
育種師職責(zé)篇四
基因重組:由于不同dna鏈的斷裂和連接而產(chǎn)生dna片段的交換和重新組合,形成新dna分子的過程。廣義而言是指基因型不同的個(gè)體交配產(chǎn)生不同于親本基因型的個(gè)體。隨著人們對(duì)工業(yè)用菌的無(wú)性生活史的研究逐漸深入,發(fā)現(xiàn)一些真菌和細(xì)菌只能通過準(zhǔn)性生殖方式進(jìn)行基因重組。
誘變育種:是指利用物理或化學(xué)誘變劑處理均勻而分散的微生物細(xì)胞群,促進(jìn)其突變頻率大幅度提高,然后設(shè)法采用簡(jiǎn)便、快速高效的篩選方法,從中挑選少數(shù)符合育種目的的突變株,以供生產(chǎn)實(shí)踐或科學(xué)實(shí)驗(yàn)之用。
營(yíng)養(yǎng)缺陷型:某一野生型菌株因發(fā)生基因突變而喪失合成一種或幾種生長(zhǎng)因子、堿基或氨基酸的能力,因而無(wú)法在基本培養(yǎng)基(mm)上正常生長(zhǎng)繁殖的變異類型,稱為營(yíng)養(yǎng)缺陷型,它們可在加有相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的基本培養(yǎng)基平板上選出。營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株在遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳工程和育種等工作中十分有用
突變(mutation):從廣義講,除了轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合等遺傳物質(zhì)的傳遞和重組引起生物變異以外,任何表型上可遺傳的突變都屬突變范圍。當(dāng)然突變更多地是指基因突變,亦即基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)或基因與基因之間的變化,如某片段dna上核苷酸之間的轉(zhuǎn)換和顛換,一定核苷酸序列的重復(fù)、缺失、倒位、易位、插入等造成基因的突變。
表型:基因突變形成新的基因型在一定條件下出現(xiàn)出來(lái)的個(gè)體性狀,稱為表型(phenotype)
抗性突變型:抗性突變型是指野生型菌株因發(fā)生基因突變,而產(chǎn)生的對(duì)某化學(xué)藥物或致死物理因子的抗性變異類型,它們可在加有相應(yīng)藥物或用相應(yīng)物理因子處理的培養(yǎng)基平板上選出??剐酝蛔冃推毡榇嬖?,例如對(duì)一些抗生素具抗藥性的菌株等??剐酝蛔冃途暝谶z傳學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳育種和遺傳工程等研究中極其重要。
2、問答題 1、篩選生物活性物質(zhì)產(chǎn)生菌的成功要素有哪些?并簡(jiǎn)述篩選的一般思路。答:篩選這類產(chǎn)物的成功要素在于:待篩選樣品的性質(zhì)、產(chǎn)生菌的選擇;采用什么樣的篩選方案(檢測(cè)系統(tǒng))、選擇篩選方法有兩個(gè)要點(diǎn)即選擇性和靈敏度。篩選方案的設(shè)計(jì)思路: 定方案:首先要查閱資料,了解所需菌種的生長(zhǎng)培養(yǎng)特性。采樣:有針對(duì)性地采集樣品。增殖:人為地通過控制養(yǎng)分或培條件,使所需菌種增殖培養(yǎng)后,在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)。分離:利用分離技術(shù)得到純種。發(fā)酵性能測(cè)定:進(jìn)行生產(chǎn)性能測(cè)定。這些特性包括形態(tài)、培養(yǎng)特征、營(yíng)養(yǎng)要求、生理 生化特性、發(fā)酵周期、產(chǎn)品品種和產(chǎn)量、耐受最高溫度、生長(zhǎng)和發(fā)酵最適溫度、最適ph值、提取工藝等。確定育種出發(fā)菌株,分析出發(fā)菌株的分類學(xué)地位。2.微生物遺傳育種工作中突變產(chǎn)生的突變型有哪幾類? 答:形態(tài)突變:是一種可見突變,它包括微生物菌落形態(tài)變化。如:菌落形狀大小、顏色、表面結(jié)構(gòu)等。生化突變:不管是形態(tài)突變、營(yíng)養(yǎng)突變、條件致死突變或致死突變,都是以生物化學(xué)為基礎(chǔ),是相應(yīng)酶的結(jié)構(gòu)活性改變,引起生化代謝的變化,所以突變型都可以認(rèn)為是生化突變(biochemical mutation)。其中最典型的是營(yíng)養(yǎng)缺陷型,歸入生化突變型的還有糖類分解發(fā)酵突變棟,色素形成突 變株及有益代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力突變株:條件致死突變(conditional lethal mutation)是一類遺傳學(xué)分析最有用的突變型,它們的生命分界線由某種條件決定。這種突變體在允許條件下存活,在限制條件下致死。其中應(yīng)用得最廣的是溫敏突變型。
致死突變:各種突變都有可能使多肽鏈完全喪失活性,引起致死,尤其是染色體畸變更易造成這種現(xiàn)象。即突變使dna受損部分,恰好是決定生物致死的主要基因??剐酝蛔?resistance mutation)是最為常見的一種突變,它包括抗藥突變、抗噬菌體突變、抗高溫突變及抗輻射突變等。5.抗原突變型 抗原突變型是指由于基因突變引起的細(xì)胞抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生的變異類型,包括細(xì)胞壁缺陷變異(l型細(xì)菌等)、莢膜或鞭毛成分變異等,一般也屬非選擇性突變。6.其他突變型 如:毒力、糖發(fā)酵能力、代謝產(chǎn)物的種類和產(chǎn)量以及對(duì)某種藥物的依賴性等的突變型。3.誘變育種有哪些特點(diǎn)? 答:1 提高突變率,擴(kuò)大突變譜
自發(fā)突變的頻率較低但穩(wěn)定,一般在10-6~10-9 間。通過各種物理、化學(xué)誘變劑的 作用,可提高突變率,一般可提高10~105倍。
一般誘變率在千分之一左右,多種誘變因素可使突變率提高到3%。2 改良單一性狀比較有效,同時(shí)改良多個(gè)性狀較困難 在一個(gè)突變體中,很難出現(xiàn)多個(gè)理想性狀的變異。3 性狀穩(wěn)定快,育種年限短
誘發(fā)的變異大多是一個(gè)主基因的改變,因此穩(wěn)定較快,一般經(jīng)3~4代即可基本穩(wěn)定,有利于較短時(shí)間育成新品種。4 誘發(fā)突變的方向和性質(zhì)難于掌握 突變類型多種多樣,但有益變異性狀少,要求大群體。
4誘變育種工作的原則? 答:1.選擇簡(jiǎn)便有效的誘變劑。2.挑選優(yōu)良的出發(fā)菌株(即用于育種的原始菌株)。3.處理單細(xì)胞或單孢子懸液,使呈分散狀態(tài),均勻接觸誘變劑。細(xì)菌或酶母菌懸液中加玻璃珠并振蕩,或用脫脂棉過濾,可獲均勻分散的單細(xì)胞懸液。放線菌和霉菌的菌絲是多核的,誘變育種應(yīng)用其單核的孢子。用稀釋的表面活性劑制備單孢子懸液,常用的表面活性劑是吐溫-80(tween-80),濃度0.01%-0.1%。
4)選用最適劑量:在高誘變率的前提下,既能擴(kuò)大變異幅度,又能促使變異移向正變范圍的劑量,即為最適劑量。5)利用復(fù)合處理的協(xié)同效應(yīng): 兩種或多種誘變劑的先后使用,同一種誘變劑的重復(fù)使用,兩種或多種誘變劑的同時(shí)使用,均常呈現(xiàn)一定的協(xié)同效應(yīng),會(huì)取得更好的誘變效果。
5.簡(jiǎn)述原生質(zhì)體融合育種的一般步驟及其與常規(guī)雜交相比有哪些優(yōu)勢(shì)? 答: 原生質(zhì)體融合育種一般分成五大步驟:直接親本及其遺傳標(biāo)記選擇、雙親本原生質(zhì)體制備與再生,親本原生質(zhì)仲誘導(dǎo)融合、融合重組體(稱為融合子)分離,遺傳特性分析與測(cè)定。優(yōu)勢(shì): 第一,大幅度提高親本之間重組頻率:第二,擴(kuò)大雖組的親本范圍 第三,原生質(zhì)體融合時(shí)親本整會(huì)染色體參與交換,遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移和重組性狀較多,集中雙親本優(yōu)良件狀機(jī)會(huì)更大。
6.生產(chǎn)菌種應(yīng)該具備哪些基本特性? 答:1.生產(chǎn)菌種應(yīng)具有在較短的發(fā)酵周期內(nèi)產(chǎn)生大量發(fā)酵產(chǎn)物的能力。2.在發(fā)酵過程中不產(chǎn)生或少產(chǎn)生與目標(biāo)產(chǎn)品性質(zhì)相近的副產(chǎn)物及其他產(chǎn)物。3.生長(zhǎng)繁殖能力強(qiáng),有較強(qiáng)的生長(zhǎng)速率,產(chǎn)生孢子的菌種應(yīng)該具有較強(qiáng)的產(chǎn)孢子能力。4.能夠高效地將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。5.有利用廣泛來(lái)源原材料的能力,并對(duì)發(fā)酵原料成分的波動(dòng)敏感性較小。6.對(duì)需要添加的前體物質(zhì)有耐受能力,并且不能將這些前體物質(zhì)作為一般碳源利用。7.遺傳特性穩(wěn)定泡沫要少。8.具有抗噬菌體感染
7.突變引起遺傳性狀的改變有哪幾種類型? 答:同義突變:所謂同義突變(synonymy mutation)是指dna分子上的遺傳密碼由于置換而成為新的密碼子,但是這種新密碼于構(gòu)成的氨基酸與原有密碼于所構(gòu)成的氨基酸相同。
無(wú)義突變(nonsense mutation):當(dāng)dna分子上遺傳密碼子中的堿基發(fā)生置換,結(jié)果由于決定某氨基酸的密碼子被終止密碼子(uag、uaa、uga)代替,因而mrna轉(zhuǎn)譯肽鏈過程中途停止,難以完成一條完整的多肽鏈的合成,這種肽鏈?zhǔn)菦]有活性的。這種突變屬于無(wú)義突變(nonsense mutation)。
錯(cuò)譯突變(miense mutation);當(dāng)dna分子上密碼子中的堿基被置換,新密碼子編碼的氨基酸與原來(lái)的密碼子不相同,使多肽鏈的氨基酸排列順序發(fā)生變化。因此,突變后合成的多肽鏈和突變前的多肽鏈分子結(jié)構(gòu)不相同,生物表型也就不一樣。
移碼突變:在dna分子上的密碼子中添加或丟失一個(gè)或幾個(gè)堿基,其結(jié)果造成從改變的堿基開始所有其后的密碼子堿基部榨后移動(dòng),使密碼子雜亂而重新編組,顯然新組合的密碼子所決定的氨基酸與原先是大不相同的,使多肽鏈上的氨基酸序列發(fā)生很大的改變,將出現(xiàn)明顯的遺傳性狀變異。
8.簡(jiǎn)述誘變育種的一般步驟?
9.簡(jiǎn)述誘發(fā)突變體的形成的過程?答:a 誘變劑與dna接觸之前當(dāng)化學(xué)誘變劑處理微生物細(xì)胞時(shí),首先和細(xì)胞充分接觸,通過擴(kuò)散作用誘變物質(zhì)穿過細(xì)胞壁、膜及細(xì)胞質(zhì),才能達(dá)到核質(zhì)體,與dna接觸。這個(gè)過程中,誘變劑受多種因素影響。如:亞硝酸和蛋白質(zhì)或游離氨基酸起反應(yīng),使它們氧化脫去氨基,以此影響誘變效應(yīng)。b 突變發(fā)生過程誘變劑和dna接觸后能否發(fā)生基因突變,與dna是否處在復(fù)制狀態(tài)有密切關(guān)系。而dna復(fù)制活躍程度與某些營(yíng)養(yǎng)條件和細(xì)胞生理狀態(tài)有關(guān)。c 突變體的形成誘變劑和dna接觸后發(fā)生化學(xué)反應(yīng),繼而使dna的堿基發(fā)生變化,產(chǎn)生突變。但是從突變到突變體的形成要經(jīng)過相當(dāng)復(fù)雜的過程,并且不是所有的突變都能形成突變體。當(dāng)一個(gè)突變發(fā)生后,要經(jīng)過復(fù)制,才能成為突變體。在復(fù)制前后過程中,生物細(xì)胞有一整套修復(fù)系統(tǒng)進(jìn)行修補(bǔ),還有某些校正機(jī)能的作用以及細(xì)胞中一系列酶的反應(yīng),都有可能使突變了的dna結(jié)構(gòu)復(fù)原,以保證遺傳物質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定和生物自身準(zhǔn)確地繁殖后代。
10.簡(jiǎn)述微生物雜交育種的基本程序?答:親本菌株選擇 標(biāo)記 雜交 篩選 重組菌株鑒定
三設(shè)計(jì)題1.某些細(xì)菌菌株能產(chǎn)生一種抗菌蛋白,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案篩選其相關(guān)的基因? 答:1.分離抗菌蛋白 2.測(cè)定氨基酸序列 3反推aa序列,設(shè)計(jì)pcr引物 4提取菌總rna 擴(kuò)增 產(chǎn)物擴(kuò)增 7證明pcr產(chǎn)物序列 8生物信息分析基因序列,預(yù)測(cè)序列表達(dá)產(chǎn)物主要兩種方法:1.從發(fā)酵物中分離到該抗菌肽,確定其結(jié)構(gòu)(nmr,lc-ms分析);然后根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)基團(tuán)特點(diǎn),分析推測(cè)有哪些酶參與了生物催化合成,再根據(jù)酶的蛋白序列保守性設(shè)計(jì)兼并引物,調(diào)取基因。然后用該基因片段對(duì)目的菌進(jìn)行基因中斷(如果你的遺傳系統(tǒng)已建立),如果突變株不再產(chǎn)該抗生素,表明該基因參與該化合物合成。然后用該基因片段作為探針對(duì)基因組文庫(kù)進(jìn)行篩選,獲得負(fù)責(zé)該化合物合成的全部基因簇。2.把建基因組文庫(kù),導(dǎo)入和目的菌相近的宿主(如果你可以找的合適的宿主菌)。然后用指示菌對(duì)文庫(kù)進(jìn)行篩選。對(duì)陽(yáng)性的colony(生產(chǎn)該目標(biāo)化合物)進(jìn)行測(cè)序。
2 某細(xì)菌菌株能產(chǎn)生一種抗菌的酮類,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案篩選相關(guān)基因或基因族? 答:基因文庫(kù)的構(gòu)建,大致可分為5個(gè)步驟:(1)染色體dna的片段化 從某菌株中提取其染色體dna,將其切割成一定大小的片段,插入噬菌體載體后被包裝成噬菌體顆粒。(2)載體dna的制備 選擇適當(dāng)?shù)氖删w載體用限制酶切開,得到左、右兩臂,以便分別與染色體dna片段的兩端連接。(3)體外連接與包裝 將染色體dna片段與載體dna片段用t4 dna連接酶連接。然后重組體dna與噬菌體包裝蛋白在體外進(jìn)行包裝。(4)重組噬菌體感染大腸桿菌 將包裝得到的重組噬菌體在大腸桿菌內(nèi)經(jīng)增殖并裂解宿主細(xì)胞,產(chǎn)生的溶菌產(chǎn)物組成重組噬菌體克隆庫(kù),即基因文庫(kù)。(5)基因文庫(kù)的鑒定和擴(kuò)增 對(duì)于文庫(kù)的鑒定,可以隨機(jī)挑選一定數(shù)量的克隆,用限制酶切、pcr或其他方法分析其重組體dna來(lái)進(jìn)行。首先要找找資料,看看這個(gè)菌株大概是那一段基因產(chǎn)生酮類,再設(shè)計(jì)限制性內(nèi)切酶,將其切下來(lái),跑電泳,然后收集起來(lái),鏈接到質(zhì)粒里面,然后再受體細(xì)胞表達(dá)
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