第6章 第1节(12页).doc

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1、-第 1 页第第 6 章章第第 1 节节-第 2 页第第 1 节节杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种目标导航1.结合具体实例，简述杂交育种的概念和基本原理，举例说明杂交育种方法的优点和不足。2.举例说出诱变育种在生产中的应用。3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。一、杂交育种(阅读 P9899)1选择育种(1)方法：驯化野生动物、栽培植物时，挑品质好的个体来传种，经过长期选择，汰劣留良，培育出许多优良品种。(2)原理：利用生物的变异。(3)缺点：育种周期长，可选择范围有限。(4)实例：古代美洲印第安人对优良性状的玉米的选育。2杂交育种(1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一

2、起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。(2)过程：(以高产抗病小麦的选育为例)P高产、不抗病低产、抗病F1高产、抗病(均为显性性状)F2出高产、抗病个体连续选出不发生性状分离的所有高产、抗病个体新的优良品种(3)原理：基因重组。(4)优点：操作简便。(5)应用二、诱变育种(阅读 P100)1概念2优点：可提高突变率，在较短时间内获得更多优良变异类型。3缺点：诱发产生的突变，有利的个体往往不多，需处理大量材料，使选育工作量大，具有盲目性。4应用农作物：培育“黑农五号”大豆微生物：青霉菌的选育1连线2判断正误(1)杂交育种过程中，从 F2中选出符合人们要求性状的个体就可以大田推广种植。()-第

3、3 页(2)诱变育种可提高变异频率，能够产生多种多样的新类型，为育种创造丰富的原材料。()(3)由于基因突变的不定向性和低频性，基因突变产生的有利个体往往不多。()(4)诱变育种可产生新基因从而定向改造生物性状。()答案(1)(2)(3)(4)一、杂交育种的过程及应用1设杂交育种的过程图解已知 AAbb 与 aaBB 为亲本：PAAbbaaBBF1AaBbF2A_B_A_bbaaB_aabb多次自交直到后代不发生性状分离AABBAAbbaaBB2分析(1)材料的选择：要求所选育种材料分别具有我们所期望的个别性状，所选的原始材料，是人们在生产中多年栽培过的能稳定遗传的品种，一般是纯合子。(2)杂

4、交一次，得子代 F1是杂合子，不管在性状上是否符合要求，一般都不能直接用于扩大栽培。(3)让 F1自交，得子代 F2。性状的重新组合一般是在 F2中出现，选出在性状上符合要求的品种，这些品种的基因型有纯合子，也有杂合子。(4)把初步选出的品种进行隔离自交，根据 F3是否出现性状分离，可以确定被隔离的亲本是否为纯合子。如果是纯合子，F3不出现性状分离，同时，F3的基因型与亲本相同。3几种常见的杂交育种类型(以两对相对性状为例)(1)培育杂合子品种：选取双亲杂交子一代，需年年制种(如上述图)。(2)培育隐性纯合子品种：选取双亲杂交子一代自交子二代选出符合要求的类型就可以推广(如上述图)。(3)培育

5、显性纯合子(或一显一隐纯合子)品种：选取双亲杂交子一代自交子二代选出符合要求的个体连续自交选出稳定遗传的个体推广(如上述图)。4动、植物杂交育种的区别(1)方法：植物杂交育种中纯合子的获得不能通过测交，只能通过逐代自交的方法获得；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过测交的方法进行确认后而获得。(2)实例：现有基因型为 BBEE 和 bbee 的两种植物或动物，欲培育基因型为 BBee 的植物或动物品种，育种过程用遗传图解表示如下：1培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？-第 4 页答案杂交育种只适用于进行有性生殖的生物，如植物和动物。细菌是原核生物，不能进行有性生殖。2杂交

6、育种是否一定要从 F2开始筛选？举例说明。答案不一定。如培育杂合子品种，选亲本杂交得到的 F1即可。3在杂交育种过程中，如果新品种是杂合子(如玉米、水稻等)，应注意什么？如果新品种是纯合子(如小麦)，应该注意什么？答案在杂交育种中，如果新品种是杂合子，每年都要育种。如果新品种是纯合子，要通过多代自交淘汰杂合子。1有两种纯种的小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)，另一为矮秆(d)易感锈病(t)，这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病新品种，方法如下：高秆抗锈病矮秆易感锈病 aF1bF2c稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。(1)这种育种方法叫_育种。过程 a 叫_，过程 b 叫_。(2)过程 c 的处理方法

7、是_。(3)F1的基因型是_，表现型是_，矮秆抗锈病新品种的基因型为_。问题导析(1)矮秆抗锈病新品种是高秆抗锈病小麦和矮秆易感锈病小麦两个品种的优良性状结合，此培育方法叫杂交育种。(2)过程 a 叫杂交，产生的 F1的基因型为 DdTt，表现型为高秆抗锈病。过程 b 是自交，目的是获得表现型为矮秆抗锈病的小麦品种，其基因型通式为：ddT_，其中只有基因型为 ddTT的个体能够稳定遗传，若要得到该纯系则需经过c连续自交，直到后代无性状分离为止。答案(1)杂交杂交自交(2)连续自交和观察，直至选出能稳定遗传的矮秆抗锈病新品种(3)DdTt高秆抗锈病ddTT一题多变(1)选育出的纯合子新品种，在

8、F2中的概率是多少？那么它在 F2的矮秆抗锈病中的概率又是多少？选种应该从哪一代开始？答案116；13；F2。(2)上述杂交育种过程至少需要几年的时间(假设每年只繁殖一代)?答案4 年。第一年：种植亲代，杂交，收获 F1种子；第二年：种植 F1代，自交，收获 F2种子；第三年：种植 F2代，获得表现型符合要求的小麦(矮抗)，同时矮抗自交，收获 F3种子，分单株保存；第四年：分别种植符合要求的 F3代，观察是否发生性状分离，不发生性状分离的为合乎要求的新品种。-第 5 页(3)若上述过程改为单倍体育种的过程，则后代中 ddTT 占所有后代的比例是多少？单倍体育种获得新品种至少需要几年(假设每年只

9、繁殖一代)?答案14；2 年。第一年：种植亲代，杂交，收获 F1种子；第二年：种植杂交种子，长成植株开花后，取其花粉粒(精子的基因型有四种，为 DT、Dt、dT、dt)进行植物组织培养，得到单倍体植株(基因型也是四种，为 DT、Dt、dT、dt)。在单倍体植株的幼苗期，用秋水仙素进行染色体加倍，得到纯合的二倍体植株(基因型分别为 DDTT、DDtt、ddTT、ddtt)。选取表现型合乎要求的植株所结种子即可。二、诱变育种1显性突变和隐性突变在育种中的应用(1)如果发生显性突变，在二倍体生物中通常第一代便会表现出来，但并不都是纯合子。特别是在异花受粉的植物中，还必须经过两次自交到第三代才能得到稳

10、定遗传的纯合突变类型。如图所示：(2)如果发生的是隐性突变，在自花受粉植物中只需要通过自交繁殖，到第二代便会有纯合的隐性突变体分离出来，虽然数目较少，但是一经出现便可选择应用。如图所示：AA突变Aa(不表现新性状)自交aa2杂交育种和诱变育种的比较项目杂交育种诱变育种原理基因重组基因突变方法杂交自交筛选自交辐射诱变、激光诱变、化学药剂诱变优点使不同个体的优良性状集中于同一个个体上可以提高变异的频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程局限性育种年限较长有利变异的个体不多，需大量处理实验材料1选育农作物优良品种，为什么要处理萌发的种子或幼苗？答案萌发的种子或者幼苗有丝分裂旺盛，在 DNA 复制时容易

11、诱发基因突变。2 联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？答案诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。2如下图所示，科研小组用60Co 照射棉花种子，诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状，诱变1 代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制，棉酚含量由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。-第 6 页(1)两种新性状中，棕色是_性状，低酚是_性状。(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是_，白色、高酚的棉花植株的基因型是_。(

12、3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变 1 代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合子作为一个亲本，再从诱变 1 代中选择另一亲本，设计一个方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。问题导析(1)基因突变一般只是等位基因的一个基因发生突变，分为显性突变和隐性突变二种情况，即：诱变当代获得棕色新性状棕色为显性性状且诱变当代基因型为 AaBB。诱变 1 代获得低酚新性状低酚为隐性性状且诱变当代基因型为 aaBb。(2)要培育纯合棕色低酚植株其基因型为

13、 AAbb，需用基因型为 AABB 的植株与诱变 1 代的白色低酚 aabb 植株进行杂交，若要尽快选育则用单倍体育种方法，其可明显缩短育种年限。答案(1)显性隐性(2)AaBBaaBb(3)不发生性状分离(或全为棕色棉，或没有出现白色棉)遗传图解如下：一题多变(1)用60Co 的射线辐射植物种子的目的是_。(2)用60Co 的射线辐射原本开红花的植物种子，诱导产生了开白花、蓝花的植株等，说明基因突变具有_性。50 株突变植株中，47 株逐渐死亡，说明基因突变具有_的特性。(3)育种时用60Co 的射线辐射正在萌发的种子，而不用60Co 的射线辐射休眠的种子的原因是_。萌发种子的所有突变_(填

14、“能”或“不能”)全部遗传给子代。(4)假如诱变产生的蓝花植株自交，其后代中又出现了红花植株，这说明蓝花突变是_突变。答案(1)提高变异频率(2)不定向一般有害(3)萌发的种子中细胞分裂旺盛，DNA 复制旺盛，易发生基因突变不能(4)显性1.杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法是()A根据杂种优势原理，从子一代中即可选出B从子三代中选出，因为子三代中才出现纯合子C既可从子二代中选出，也可从子三代中选出D只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种-第 7 页答案C解析杂交育种从子二代开始出现性状分离。2.不属于诱变育种特点的是()A具有不定向性B频率较高C多数有害D多数有利答案D3.下

15、列几种育种方法，能改变原有基因的分子结构的是()A杂交育种B诱变育种C单倍体育种D多倍体育种答案B解析基因的分子结构的改变是指基因中脱氧核苷酸的种类或顺序发生改变基因突变。杂交育种、单倍体育种和多倍体育种都是在原有基因结构的基础上，经过重新组合、加倍等过程产生新的性状组合，基因结构不发生变化。4.假设 A、b 代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有 AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种 AAbb，可采用的方法如图所示。请据图回答问题。(1)由品种 AABB、aabb 经过过程培育出新品种的育种方式称为_，其原理是_。用此育种方式一般从_才能开始选育 AAbb 个体，是因为_。

16、(2)若经过过程产生的子代总数为 1 552 株，则其中基因型为 AAbb的植株在理论上有_株。基因型为 Aabb 的植株经过过程，子代中 AAbb 与 aabb 的数量比是_。(3)过程常采用_技术得到 Ab 个体。与过程的育种方法相比，过程的优势是_。(4)过程育种方式是_。答案(1)杂交育种基因重组F2从 F2开始出现 AAbb 个体(或从 F2开始出现性状分离)(2)9711(3)花药离体培养能明显缩短育种年限(4)诱变育种解析根据孟德尔自由组合定律，F2中基因型为 AAbb 的植株占116，所以共 97 株。Aabb 自交后代 AAbb 和 aabb 的比例为 11。过程是单倍体育种

17、，包括了花药离体培养和秋水仙 素 诱 导 染 色 体 加 倍 两 个 步 骤，可 以 明 显 缩 短 育 种 年 限。属 于 诱 变 育 种。基础巩固-第 8 页1可获得无子西瓜、青霉素高产菌株、矮秆抗病小麦的方法分别是()诱变育种杂交育种单倍体育种多倍体育种ABCD答案B2用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee)最简捷的方法是()A种植F1选双隐性植株纯合子B种植秋水仙素处理纯合子C种植花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合子D种植秋水仙素处理花药离体培养纯合子答案A解析杂合子(DdEe)种子中含有 d、e 基因，自交后一旦出现隐性性状便能稳定遗传，方法简捷。3有一种塑料在乳酸菌的作用

18、下能迅速分解为无毒物质，可以降解，不至于对环境造成严重的白色污染。培育专门吃这种塑料的“细菌能手”的方法是()A杂交育种B诱变育种C单倍体育种D多倍体育种答案B解析细菌属原核生物，原核生物不能进行有性生殖，因而不能实施杂交育种；原核生物无染色体不发生染色体变异，因而不能进行单倍体和多倍体育种。4小麦高秆(A)对矮秆(a)为显性，抗病(B)对易感病(b)为显性，如图表示培育矮秆抗病品种的几种途径，下列相关说法正确的是()A过程的原理是基因突变，最大优点是育种周期短B过程使用的试剂是秋水仙素，在有丝分裂间期发挥作用C过程为单倍体育种，可明显缩短育种年限D过程的子代中纯合子所占比例是23答案D解析过

19、程为诱变育种，最大的优点是变异频率高，可在较短的时间内获得更多的优良变异类型；秋水仙素作用于有丝分裂前期；过程结合起来为单倍体育种；过程产生的aaB_个体的基因型为13aaBB 和23aaBb，自交后代纯合子所占的比例为131231223。5下列有关育种的叙述，正确的是()A诱变育种可以定向地改变生物的性状B通过杂交育种获得新品种均需要从 F3开始选取C多倍体育种中，低温处理与秋水仙素处理的作用机理相似-第 9 页D通过花药离体培养获得的新个体即为纯合子答案C解析由于基因突变具有不定向性，所以诱变育种不能定向改变生物的性状；通过杂交育种获得新品种可以从 F2就开始选取；在多倍体育种中，低温处理

20、与秋水仙素处理的作用机理相似，都能抑制纺锤体的形成，从而导致着丝点分裂后染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍；在单倍体育种的过程中，通过花药离体培养获得的新个体只是单倍体，需通过人工诱导染色体加倍，才可能得到纯种个体。巩固提升6.下图是利用某植物(基因型为 AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断下列说法正确的是()花粉植株 A 植株 BA过程属于植物的组织培养，依据原理是植物细胞的全能性B过程通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂间期C通过过程得到的植株 A 基因型为 aaBB 的可能性为14D通过过程得到的植株 B 一定是四倍体答案A解析过程是花药离体培养，属

21、于植物组织培养，理论依据是植物细胞的全能性；得到的植株 A 基因型有 AB、Ab、aB、ab 四种可能；过程是用秋水仙素处理单倍体幼苗，作用时期为有丝分裂的前期；得到的植株 B 基因型有 AABB、aaBB、AAbb、aabb 四种可能，属于二倍体。7将、两个植株杂交，得到，将再做进一步处理，如下图所示。下列分析错误的是()A由到过程发生了等位基因的分离、非等位基因的自由组合B获得和植株的原理不同C若的基因型为 AaBbdd，则植株中能稳定遗传的个体占总数的14D图中各种筛选过程利用的原理相同答案D解析到过程要进行减数分裂产生花粉，所以该过程发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合；到是诱变育

22、种，原理是基因突变，而到是多倍体育种，原理是染色体变异；若的基因型为 AaBbdd，则其自交后代只有纯合子才能稳定遗传，纯合子的概率是1212114。8普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位-第 10 页于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：请分析回答下列问题：(1)A 组由 F1获得 F2的方法是_，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占_。(2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是_。(3)A、B、C 三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是_组，原因是_。(4)通过矮秆抗病获得矮秆抗病新品种的方法是_。获

23、得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占_。(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。_。答案(1)自交23(2)矮秆抗病(3)C基因突变频率低且不定向(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍100%(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆矮秆31(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果解析(1)A 组为杂交育种，由 F1获得 F2的方法为自

24、交，F2中矮秆抗病植株(ttR_)中不能稳定遗传的占23。(2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是矮秆抗病，因其为单倍体植株，往往表现为高度不育。(3)由于基因突变是不定向的，故诱变育种最具盲目性。(4)矮秆抗病需经人工诱导染色体加倍，方可获得新品种，且一经加倍，一定为纯合子。(5)确认该矮秆小麦是否为遗传物质变化所引起可设计与高秆小麦的杂交实验，或改变种植环境予以确认。9西瓜味甜汁多，营养丰富。现有能稳定遗传的红瓤(R)、小子(e)西瓜品种甲和黄瓤(r)、大子(E)西瓜品种乙，两对基因的遗传遵循自由组合定律。已知西瓜的染色体数目 2n22，请根据下面提供的西瓜育种流程图回答有关问题

25、。(1)取品种甲某个体的种子经处理后，再让其自花传粉，结果后代出现红瓤大子西瓜，其原因是_。(2)图中过程所用的试剂是_，过程产生的种子萌发后，取这种幼苗的茎尖制成装片放在显微镜下进行观察，细胞中应该含有_条染色体。(3)某生物科研小组通过途径获得大量 F1的种子，他们准备利用这些种子来培育能稳定遗传的红瓤大子西瓜品种。请你帮助他们设计实验步骤，选出需要的品种。-第 11 页_。答案(1)射线处理造成控制小子的基因(e)发生突变(2)秋水仙素33(3)播种 F1的种子，获得 F1植株，让 F1植株进行自花传粉，选择红瓤大子西瓜结的种子；播种选出的种子，进行自花传粉；选择后代全是红瓤大子西瓜植株

26、的种子(采用单倍体育种方式，表达合理也可)解析(1)由于甲株的基因型为 RRee，为红瓤小子西瓜，经射线处理后发生基因突变，则 eE，表现出大子的性状。(2)使染色体数目加倍的试剂为秋水仙素，形成的三倍体中含有三个染色体组，共有 33 条染色体。(3)过程为杂交，使不同性状集中到同一个体上，可以使用自交的方法使之纯合，也可使用单倍体育种的方法使之纯合。走进高考10(2014新课标卷，32)现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒状)品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有_优良性状的新品种。(2)杂交育种前，为了确定 F2的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足 3 个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_。(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述 3 个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。_。答案(1)抗病矮秆(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上(3)将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，产生 F1，让 F1与感病矮秆植株杂交