诱变育种的实例
微生物菌种的选育和保藏--诱变育种
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢诱变处理： ➢诱变剂的处理方式： ✔单因子处理：采用单一诱变剂处理出发菌株； ✔复合因子处理：两种以上诱变因子共同诱发菌体突变，包括①两种或多种 诱变剂先后使用；②同一种诱变剂的重复使用；③两种或多种诱变剂的同时使用。 ➢诱变剂的处理方法： ✔直接处理方法：将菌悬液用物理、化学因子处理，然后涂平板分离突变株； ✔生长过程处理法：适用于诱变作用强而杀菌率较低的诱变剂，或在分裂过 程中只对DNA起作用的诱变剂，如NTG、LiCl、 秋水仙碱等；方法：可将诱变剂 加入培养基后涂平板；或先把培养基制成平板，将一定浓度的诱变剂和菌体加入平 板； 或摇瓶振荡培养处理；
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢ 制备单孢子(或单细胞)悬液： ➢ 目的：获得单孢子(或单细胞)均匀的悬液；
➢ 原因: 分散状态的细胞可以均匀地接触诱变剂，又可避免长出不纯菌落；
➢ 方法:✔菌龄:对数期细胞、刚成熟的孢子母菌细胞悬浮液的浓度为106个/mL、
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢ 突变株的分离与筛选： ➢ 筛选方案:
➢ 筛选方法： ✔初筛：a.随机筛选：也称摇瓶筛选；随机挑选的平板菌落进行摇瓶筛选； b.平板菌落预筛：在培养皿上诱变后从试样检出突变体的一种
琼脂平板筛选法,有纸片培养显色法、透明圈法、琼脂块培养法等; ✔复筛:对突变株的生产性能作比较精确的定量测定工作，代表方法：琼脂
放线 菌或细菌的浓度为108个/ mL左右;
✔菌悬液配制方法:离心洗涤前培养物，用冷生理盐水或缓冲液制备菌悬 液，放在盛有玻璃珠的三角瓶内振荡10min,令其分散，用无菌脱脂棉或滤纸过滤。 通过菌体计数，调整菌悬液的浓度供诱变处理。
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢ 诱变处理： ➢ 诱变剂种类的选择：物理诱变剂和化学诱变剂 ✔物理诱变剂：紫外线、χ射线、γ射线、等离子、快中子、ɑ射线、β射线、 超声波等； ✔化学诱变剂: 碱基类似物、烷化剂、羟胺、吖定类化合物等； ➢ 最适诱变剂量选择： ✔诱变剂剂量表示方式：a.UV的剂量指强度与作用时间的乘积； b.化学诱变剂剂量：诱变剂的浓度和作用 时间的乘 积来表示； c.在育种实践中，常以杀菌率来作诱变剂 的相对剂量； ✔最适诱变剂量确定：a.依据：最适剂量应该使所希望得到的突变株在存活 群体中占有最大的比例； b.方法：通过比较剂量--存活率曲线和剂量-
辐射育种实例
辐射育种实例辐射育种是一种通过辐射处理改变植物或动物的遗传特性的育种方法。
它利用辐射能量对生物体的DNA分子进行破坏或改变，从而诱发突变。
这种方法可以加速育种过程，培育出具有新特性的植物品种或动物品种。
下面以辐射育种实例为例，介绍几种成功的辐射育种案例。
1.辐射育种在小麦育种中的应用小麦是我国主要的粮食作物之一，为了提高小麦的产量和品质，科学家们进行了大量的辐射育种研究。
其中，辐射诱变育种是一种常用的方法。
科学家们通过将小麦种子暴露在特定剂量的辐射源下，如X射线或伽马射线，使其产生突变。
然后再选择具有良好特性的变异体进行培育。
通过这种方法，科学家们培育出了多个抗病性强、产量高的小麦品种，为我国的农业生产作出了重要贡献。
2.辐射育种在花卉育种中的应用花卉是人们生活中重要的观赏植物，为了培育出更加美丽、多样化的花卉品种，辐射育种技术被广泛应用。
以玫瑰花为例，科学家们利用辐射育种技术对玫瑰花进行了突变诱导。
通过将玫瑰花的种子暴露在适当剂量的辐射源下，使其产生突变。
经过多年选择和培育，科学家们培育出了多个新品种，如花瓣颜色更加鲜艳、花朵更加丰满的玫瑰花品种。
这些新品种不仅丰富了人们的生活，也促进了花卉产业的发展。
3.辐射育种在果树育种中的应用果树是人们日常饮食中重要的水果来源，为了改良果树的品质和产量，辐射育种技术也在果树育种中得到了应用。
例如，柑橘是一种重要的柑橘类水果，为了培育出更加甜美、耐贮藏的柑橘品种，科学家们利用辐射育种技术对柑橘进行了诱变。
他们将柑橘种子暴露在适当剂量的辐射源下，诱发其产生突变。
经过多年的选择和培育，科学家们培育出了多个新品种，如果实更大、口感更好的柑橘品种。
这些新品种不仅满足了人们对水果品质的需求，也促进了柑橘产业的发展。
辐射育种技术在不同领域的育种中都得到了广泛应用并取得了良好的效果。
通过辐射育种，科学家们成功培育出了许多具有良好特性的新品种，为农业生产和观赏植物领域的发展做出了重要贡献。
高中生物必修二第六章第1节《杂交育种与诱变育种》(共28张PPT)(完美版课件)
③单倍体育种 ④用适当浓度的生长素诱导
A．①④
B．②③
C．③④
D．①②
B 10. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 （） ①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②
我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，
培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种
D 答案：[
]
B 7．通过诱变育种培育的是（
）
A.三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株
C.二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦
8．根据遗传学原理，能迅速获得新品种
C 的育种方法是（ A.杂交育种
） B.多倍体育种
C.单倍体育种
D.诱变育种
达标测评
9. 在生产实践和科研中，欲获得无子果实，可利用的方
A 法有（ ）
称为单__倍___体__育种.其优点是___明__显__缩___短__育___种__年__限.
达标测评 ⑶叫由_③__培多__育_倍_出_体_⑥_的__常。用依方据法的是原用_理_秋_是___水__染__仙__色____素__体__处__变__理__异_,形。成的⑥
达标测评
B 3、杂交育种所依据的主要遗传学原理是（ ）
子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术
培养出克隆牛
A. ① C. ①②③
B. ①② 达标测评
D. ②③④
今天你学到了什么？ 1.育种 2.杂交育种 概念、原理、实例、流程、优缺点 3.诱变育种 概念、原理、实例、流程、优缺点
展望： 定向改变生物的性状。基因工程，细胞
工程等
每个人都有潜在的能量，只是很容易被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。把命运寄托在自己身上，这是这个世界上最美妙的心思。为此努力，拼搏，不舍 满了魔鬼，学会控制他。如果你还认为自己还年轻，还可以蹉跎岁月的话，你终将一事无成，老来叹息。在实现理想的路途中，必须排除一切干扰，特别是要看清那 气，免百日之忧信心、毅力、勇气三者具备，则天下没有做不成的事改变自己是自救，影响别人是救人。当你感到无助的时候，还有一种坚实的力量可以依靠，那就 想未来是妄想，最好把握当下时刻。幸福不在得到多，而在计较少。改变别人，不如先改变自己。一个人能走多远，要看他有谁同行；一个人有多优秀，要看他有谁 要看他有谁相伴。同样的一瓶饮料，便利店里2块钱，五星饭店里60块，很多的时候，一个人的价值取决于所在的位置。忙碌是一种幸福，让我们没时间体会痛苦； 实地感受生活；疲惫是一种享受，让我们无暇空虚。10、我是世界上独一无二的，我一定会成功！成功者往往有个计划，而失败者往往有个托辞。成功者会说：“我 者说：那不是我的事。成功三个条件：机会；自己渴望改变并非常努力；贵人相助亿万财富买不到一个好的观念；好的观念却能让你赚到亿万财富。一个讯息从地球 0.05秒，而一个观念从脑外传到脑里却需要一年，三年甚至十年。要改变命运，先改变观念。人生的成败往往就在于一念之差。鸟无翅膀不能飞，人无志气不成功。 一个人不成功是因为两个字——恐惧。一个会向别人学习的人就是一个要成功的人。人要是惧怕痛苦，惧怕种种疾病，惧怕不测的事情，惧怕生命的危险和死亡，他 格的完善是本，财富的确立是末。傲不可长，欲不可纵，乐不可极，志不可满。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍 之至也，不精不诚，不能动人。我觉得坦途在前，人又何必因为一点小障碍而不走路呢？对时间的慷慨，成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累 困约，而败于奢靡。企业家收获着梦想，又在播种着希望；原来一切辉煌只代表过去，未来永远空白。一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人，只要还抱有希望 翼，为何一生匍匐前进，形如蝼蚁世界上只有想不通的人，没有走不通的路。世上那有什么成功，那只是努力的另一个代名词罢了。所谓英雄，其实是指那些无论在 去的人。微笑不用本钱，但能创造财富。赞美不用花钱，但能产生气力。分享不用过度，但能倍增快乐。微笑向阳，无畏悲伤。我们不知道的事情并不等于没发生， 表不存在。我们渴望成功，首先要志在成功。我要让未来的自己为现在的自己感动。想哭就哭，想笑就笑，不要因为世界虚伪，你也变得虚伪了。小鸟眷恋春天，因 价值。笑对人生，能穿透迷雾；笑对人生，能坚持到底；笑对人生，能化解危机；笑对人生，能照亮黑暗。学在苦中求，艺在勤中练。不怕学问浅，就怕志气短。一 切成就都缘于一个梦想和毫无根据的自信。永远不要嘲笑你的教师无知或者单调，因为有一天当你发现你用瞌睡来嘲弄教师实际上很愚蠢时，你在社会上已经碰了很 话少胜过多言；坦率胜过伪装，自然胜过狡辩；心静何来多梦，苦索不如随缘。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。最可怕的不是有人比你 还比你更努力。最有希望的成功者，并不是才干出众的人而是那些最善利用每一时机去发掘开拓的人。昨天如影——记
第三章 自然选育和诱变育种
一般从菌落大小也可 以判断，新长出的菌 落较小，即是营养缺 陷型
•四.鉴定营养缺陷型 生长谱法
方法一：把纯化好的缺陷型菌株与基本培养基 倒混 合平板或涂布平板，再在平板上点接各 种营养物质（最好稀释成一定浓度，用滤纸片 法接入），适温培养，观察生长圈。此法可以 在一个平板上对一株菌进行多种营养因子进行 测定 方法二：在基本培养基中加入某种营养物 质，倒混合平板，再点接菌株，观察生长圈。 此法可同时对多个菌株进行测定
基因突变
二、微生物突变的类型
1、 形态突变型 2、致死突变型 3、抗性突变型 4、营养缺陷型突变型
青霉
三、微生物突变的特点 1、 不对应性 2、 自发性 3、 稀有性 4、 独立性 5、 诱变性 6、 稳定性 7、 可逆性
• （四）、自然选育的程序 • • • • 1. 2. 3. 4. 采样 增殖培养 纯种分离 生产性能的测定
一、 产环己酰亚胺新菌株YIM41004 的复合诱变选育
前言：环己酰亚胺（cycloheximide）,又名放线酮 （Actidione），是于1948年德国化学家B.E.Leach 等分离并鉴定出来的一种戊二酰类化合物.它对多 种真菌具有拮抗作用，其制剂具有水溶解性良好、 作用剂量低的优点,在植物保护方面得到广泛应用。
通过诱变处理，获得高丝氨酸缺陷型突变菌株， 该突变型不能产生苏氨酸。
在限量高丝氨酸的培养基中缺陷型菌株能够正常生长， 并且因为消除了反馈抑制
突变型能过量生产L-赖氨酸
第四节 温度敏感突变株的筛选
一、温度敏感突变株（temperaturesensitive mutant, TS突变体）： 突变株在一定温度范围内（许可温度） 正常生长，其表型和野生型没有区别， 但超出这一温度范围（非许可温度）， 则不能生长或生长微弱甚至死亡（条件 致死）或某些代谢停止或减弱。
2023年高考生物一轮复习(新人教新高考) 第7单元 第3课时 生物变异在育种上的应用
第3课时 生物变异在育种上的应用课标要求 阐明生物变异在育种上的应用。
1．单倍体育种(1)原理：染色体(数目)变异。
(2)过程(3)优点：明显缩短育种年限，且得到纯合二倍体。
(4)缺点：技术复杂。
2．多倍体育种(1)方法：用秋水仙素或低温处理。
(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。
(3)原理：染色体(数目)变异。
(4)实例：三倍体无子西瓜的培育①两次传粉⎩⎪⎨⎪⎧第一次传粉：杂交获得三倍体种子第二次传粉：刺激子房发育成果实 ②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。
③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。
3．杂交育种(1)原理：基因重组。
(2)过程①培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F 1(即为所需品种)。
②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F 1――→⊗F 2→选出表型符合要求的个体种植并推广。
③培育显性纯合子品种 a ．植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F 1→F 1自交→获得F 2→鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止。
b ．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F 1→F 1雌雄个体交配→获得F 2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F 2个体。
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(4)缺点：获得新品种的周期长。
4．诱变育种 (1)原理：基因突变。
(2)过程(3)优点①可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地改良某些性状。
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
考向一 分析单倍体育种与多倍体育种的应用1．(2022·宁波高三模拟)如图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。
下列有关叙述错误的是( )A．过程①是花药离体培养B．过程②若正常培养，则植株B是单倍体C．过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍，则植株B是二倍体纯合子D．若该过程为单倍体育种，则育种原理是基因重组答案D2．一粒小麦(染色体组AA,2n＝14)与山羊草(染色体组BB,2n＝14)杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形成了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦(4n＝28)。
第09章 诱变育种
常用方法浸泡法，另外有注射涂抹、熏蒸法 等。可处理种子、茎、叶或花序部分，但根系对 药剂敏感，不能从根系吸收诱变剂。
不同诱变剂诱发的突变类型和频率是不同的。 注意诱变剂的浓度，处理持续时间。
化学诱变剂特点：
1. 诱发突变率较高（点突变），而染色体畸变 较少
2.具有一定专一性，对处理材料损伤轻，有的 诱变剂只限于DNA的某些特定部位发生变异 3.需要渗透组织内部具有局限性(腊质化角质化） 4.方便成本低，但具有致癌的危险性
• 思考题 • 1、主要物理诱变剂的种类、辐射源和主要特征是什么？ • 2、试述辐射诱处理的材料与相应的处理方法？ • 3、什么是照射强度和剂量强度？其单位是什么？如何进行新旧单位
的换算？
• 4、如何确定最适宜的辐射剂量？ • 5、主要化学诱变剂的种类、性质和诱变原理是什么？使用中应注意
哪些问题？
图7－1嵌合体的形成方式
诱变育种的实例
瑞典由Bonus经X射线处理育成的矮秆抗倒 的Pallus，中国育成的盐辐矮早三。 大麦对白粉病抗性是用诱变方法获得了抗 性基因ml-o， ml-o基因对白粉病免疫的， 该基因与坏死斑点性状紧密连锁。 各种作物经常诱发早熟突变体，如早熟大 麦突变体Mari品种的熟期提早8d。
4.敏感部位
二、诱变剂量的选择
一般在改良个别性状时，处理剂量要求稍 低些(早熟性)，若期望产生较多类型的突变体， 则采取较高的剂量(降低株高)。 三、处理群体的大小
突变率是很低的，可能只要万分之一到百 万分之一。
四、种植和选择
通常M1不进行选择。 M2 大群体，选择单株， 但无益突变较多，注意株高、早熟性、抗性。 M2优良株系选择单株。
第三节 理化诱变剂的复合处理
常见的微生物育种方法
主要内容
一、微生物育种简介
二、紫外线诱变选育
（1）诱变机理
（2）DNA损伤修复
（3）紫外线诱变育种程序
（4）实例：酸性α -淀粉酶
高产菌株选育（重点介绍测定
方法及结果）
2
Thank
you!
一、微生物育种简介
◆为什么要发展微生物育种技术
微生物育种：是以提高微生物菌株生产性能为目 标，人为改造微生物菌株的遗传性能的过程。
选取酶活最高的 菌株进行复筛
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酶活测定
5ml 2%可 溶性淀粉
5ml 0.02mol/L pH6.0 磷酸氢二钠-柠檬酸缓 冲液
60℃恒温水浴中 预热4～5min
发酵液经5000rpm离心10min， 取上清作为供试酶液
酶液1ml
立即记录时间
充分摇匀
用滴管取反应 液约0.5ml
2ml标准终点色溶液， 作为比较颜色的标准 当与标准终点色相同时（穴 内颜色反应由紫色逐渐变为 红棕色），即为反应终点， 并记录时间t(min)
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二，菌株UV－12 对紫外线表现出一定的耐受性
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照射0s、50s、60s、70s、80s 、90s、100s、110s、120s 进行涂布 分别取经紫外线诱变的菌悬液0.1mL 暗光条件下 固体鉴别培养基
计算致死率
喷洒碘液
倒置于37℃恒 温培养箱中避 光培养36h
挑选单菌落变色圈直径 与菌落直径比值H/C的菌 株18棵
摇瓶发酵实验， 测定其产酶能力
◆主要微生物育种技术
诱变育种
基因重组育种
基因工程育种 代谢调控育种
知识填空
47、生物育种的方法①诱变育种：原理基因突变实例---青霉素高产菌株的培育。
②杂交育种：原理基因重组实例---用高杆抗锈病的小麦和矮杆不抗锈病的小麦杂交，培育出矮杆抗锈病的新类型。
③单倍体育种：利用花药离体培养获得单倍体，再经人工诱导使染色体数目加倍，迅速获得纯合体。
优点明显缩短育种年限。
④多倍体育种：原理染色体变异实例---三倍体无籽西瓜和八倍体小黑麦的培育（6n普通小麦与2n黑麦杂交得4n后代，再经秋水仙素使染色体数目加倍至8n，这就是8倍体小黑麦）。
（Ⅱ、P100）48、生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育后代。
（Ⅱ、P119）49、达尔文自然选择学说的内容：过度繁殖；生存斗争；遗传变异；适者生存。
50、现代生物进化理论的基本内容：种群是生物进化的单位；突变和基因重组产生进化的原材料；自然选择决定决定进化的方向；隔离导致物种的形成。
（Ⅱ、P117）51、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。
（Ⅱ、P118）52、神经-体液-免疫调节机制是机体维持内环境稳态的主要调节机制。
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
（Ⅲ、P9）53、动物生命活动神经调节的基本方式反射，它的结构基础是反射弧。
它由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成，效应器是由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成。
（Ⅲ、P16）54、①兴奋在神经纤维上的传导：兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的。
静息电位电位分布：外正内负，原因：K+外流动作电位电位分布：外负内正，原因：Na+ 内流②兴奋在神经元之间是通过突触来传递。
传递过程是由前一个神经元的突触小泡经突触前膜释放递质到突触间隙，再作用于突触后膜引起另一个神经元的兴奋或抑制。
由于递质只存在于突触小泡内，所以神经元之间兴奋的传递只能是单向的，就是说兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突。
（Ⅲ、P19）55、由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行生命活动的调节就是激素调节，存在分级调节和反馈调节调节机制；下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。
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诱变育种的实例
随着人类对植物、动物的了解的日益深入，微观世界的探索也越来越深入，诱变育种的方法被广泛地运用到了植物、动物的育种上。
诱变育种是一种基于辐射和化学物质诱发基因突变的育种方法。
通过诱变育种，我们可以获取更多、更好、更健康的作物或动物品种。
接下来，我们将介绍几个关于“诱变育种的实例”，以此认识诱变育种的工作原理以及应用价值。
1. 隼鸽
隼鸽源于对野生鸽子进行的诱变育种。
1961年，苏联莫斯科大学教授迈克尔•泰切尔用一个放射性源给一群野鸽照射了辐射，然后从照射者的子孙中挑选出一只头型发生了明显变化的鸽子。
这只鸽子的头自上而下变成了一个类似鹰的头。
就这样，第一只隼鸽诞生了。
这是用辐射诱变实现诱变育种的经典实例之一。
今天，隼鸽已经成为了研究人员了解突变机制、进化研究和育种改良的重要模式生物之一。
2. 紫色大麻
近年来，针对于大麻长期以来被世人所忽略的价值，许多国家都在加紧研究大麻及其衍生物的成分和功效，众多品种的大麻也得到了相应的改良。
其中一种用诱变育种
获得的品种是紫色大麻。
这种大麻不仅色彩美观，而且植株高大，产量高。
它是通过在大麻的生长过程中使用亚硝酸甲酯来进行的诱变育种的一例。
这个过程中，亚硝酸甲酯抑制了大麻植株当中的色素合成，从而在某些植株中引起突变，使得植株发生了染色体减数分裂，继而诱导了植株的紫色或蓝色突变。
3. 小麦
对小麦进行诱变育种，是已经被广泛运用于育种的重要方法之一。
它是一种经典的“突变优劣选择法”，诱变剂被用来引起基因的突变，以期获得产量更高、更抗病虫害、品质改良更优的小麦新品种。
最近，一个莎普爱思公司的小麦品种–古兰麦，就是用化学诱变剂诱发小麦基因突变培养而来的。
这种小麦种子少，但每个种子都十分大，而且小麦本身也非常耐高温、干旱环境的影响，因此古兰麦被冠以“适合全球气候变迁”的美誉。
以上是用诱变育种来获取品种改良的三个经典实例：隼鸽、紫色大麻和适合全球气候变迁的小麦。
不同于传统育种方法，诱变育种具有选择性强、速度快、突变率高等特点。
虽然在一定程度上由于突变带来的变异可能会导致不良基因的出现，但是诱变育种在实践应用中仍不乏成功案例。
未来，也应该持续深入研究诱变育种这一方法，以
期获得更多、更好、更适应人类生活环境的作物和动物品种。