从杂交育种到基因工程
第25讲 从杂交育种到基因工程
“工程菌”的培育
考点2基因工程的工具 1.基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶) (1)分布:主要在微生物体内｡ (2)特性:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特 定的切点上切割DNA分子｡
(3)实例:EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A 之间将这段序列切开｡
解析:(1)将F1高秆抗病类型自交,在F2中可获得高秆抗病､矮 秆抗病､高秆易感病和矮秆易感病四种类型,从四种类型中选 择矮秆抗病Ⅰ｡该矮秆抗病类型的基因组成为ttRR或ttRr,其 中,不能稳定遗传的(ttRr)在矮抗植株中占2/3｡(2)B组矮秆抗 病类型Ⅱ是由F1高秆抗病类型的花药离体培养直接获得,其基 因组成为tR,属单倍体,高度不育｡(3)由题干信息可知,A为杂
基因拼接 DNA重组 应用基因工程的原理概念:又叫________技术或________技
术｡通俗地说,就是按照人们的意 愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放在 另一种生物的细胞里, 定向 ________地改造生物的遗传性状 限制性核酸内切 工具基因的“剪刀”——_________________酶 DNA连接 基因的“针线”——________酶基因的运载体 步骤:提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因 检测与表达 导入受体细胞→目的基因的________ 基因工程的应用作物育种药物研制环境保护 转基因生物和转基因食品的安全性
锈病小麦｡
(3)D表示射线引发的基因突变,按照碱基互补配对原则⑤上的 碱基组成为CGT,转录产生的mRNA⑥链上密码子为GCA,翻 译成的氨基酸⑦为丙氨酸｡ (4)E图表示克隆;丙的性状与提供细胞核的亲本甲相似｡
方法技巧:根据育种要求选择育种方式 ①一般作物育种可选用杂交育种和单倍体育种｡ ②为得到特殊性状,可选择诱变育种(如航天育种)或多倍体育 种｡ ③若要将特殊性状组合到一起,还要克服远缘杂交的不亲和性, 可考虑运用基因工程育种或细胞工程育种,如抗虫棉的培育和
高中生物必修二第六章
第6章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种一、各种育种方法的比较：杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交→自交→选优→自交用射线、激光、化学药物处理用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗花药离体培养原理基因重组，组合优良性状人工诱发基因突变破坏纺锤体的形成，使染色体数目加倍诱导花粉直接发育，再用秋水仙素优缺点方法简单，可预见强，但周期长加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低例子水稻的育种高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成第二节基因工程及其应用一、基因工程1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说，就是按照人们意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
2、原理：基因重组3、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶）（1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
（2）作用部位：磷酸二酯键（4）例子：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。
（黏性末端）（黏性末端）（5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。
（6）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。
注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。
2、基因的“针线”——DNA连接酶（1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。
（2）连接部位：磷酸二酯键3、基因的运载体（1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
（2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和鉴定四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗3、基因工程与环境保护：超级细菌五、转基因生物和转基因食品的安全性两种观点是：1、转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制2、转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。
必修二 第6章 从杂交育种到基因工程知识点复习总结
遗传与进化第六章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种杂交育种【概念】杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
【原理】基因重组（自由组合或交叉互换），即控制不同优良性状的基因通过减数分裂和受精作用重新组合在一起，产生新的基因型，从而使人们所需要的位于不同个体上的优良性状集中到一个个体上。
【过程】（1）具有优良性状的两个亲本杂交。
（2）F1表现出显性性状，让F1自交，获得F2。
（3）从F2中选出符合要求的性状进行多次自交纯化获得新品种。
【优缺点】（1）优点：可以将两个或多个品种的优良性状集中在一起。
（2）缺点：不会创造新物种，且杂交后代会出现性状分离，育种过程漫长，操作复杂。
杂交育种的适用范围和技术要求（1）适用范围：同一物种不同品种的个体间。
亲缘关系较近的不同物种个体间（为了使后代可育，应做染色体加倍处理，得到的个体即是异源多倍体），如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝杂交。
（2）技术要求：①材料的选择，要求所选育的材料分别具有我们所期望的个别性状；所选的原始材料，是能稳定遗传的品种，一般是纯合子。
②杂交一次，获得的F1是杂合子，不管在性状上是否完全符合要求，一般情况下，都不能直接用于扩大栽培。
③让F1自交得到F2。
性状的重新组合一般是在F2中出现，选出性状上符合要求的品种，这些品种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，确定被隔离的亲本是否是纯合子。
如果是纯合子，F3不会出现性状分离，且基因型与亲本相同。
诱变育种【概念】利用物理因素（如X射线、Y射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯）等处理生物，使生物发生基因突变。
【原理】基因突变。
基因在自然条件下的突变率很低，人们利用物理或化学的方法处理生物，诱发基因突变，提高变异的频率，然后从获得的大量突变个体中选择出具有优良性状的个体。
【诱变因素】（1）物理因素：X射线、Y射线、紫外线以及激光等的照射都可以使生物在DNA复制过程中发生基因突变。
高考生物 热点题型和提分秘籍 专题21 从杂交育种到基因工程(解析版)
专题二十一从杂交育种到基因工程【高频考点解读】1.生物变异在育种上的应用2.转基因食品的安全【热点题型】题型一遗传育种的方法及原理例1、如图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是( )A．培育品种⑥的最简捷途径是Ⅰ→ⅤB．通过Ⅱ→Ⅳ过程最不容易达到目的C．通过Ⅲ→Ⅵ过程的原理是染色体变异D．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗【提分秘籍】1.诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。
2．在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法——杂交育种。
3．杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。
4．杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传(纯合子)的新品种，而杂种优势则是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生性状分离。
5．诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。
6．杂交育种与杂种优势的区别(1)杂交育种是通过有性生殖，使不同的优良性状组合到后代的一个个体中，从而选育出优良品种的方法。
(2)杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生的杂交一代，在适应能力等方面优于两个亲本的现象。
7．不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点(1)培育杂合子品种——杂种优势的利用在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。
①基本步骤：选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1。
②特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种一年。
(2)培育纯合子品种①培育隐性纯合子品种的基本步骤选取双亲P(♀、♂)→杂交，F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体种植推广。
②培育双显纯合子或隐—显纯合子品种的基本步骤选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体自交→F3→……→选出稳定遗传的个体推广种植。
第23讲 从杂交育种到基因工程
考点一
五种育种方法的比较
【技巧点拨】根据育种目的选择育种方式 1)若要培育隐性性状个体，可用自交或杂交 _________， 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 自交 。 操作，其最简便的方法是_______ 单倍体育种 。即： 3)快速获得纯种——_____________ 先花药离体培养再用秋水仙素使染色体加倍 ______________________________________ 多倍体育种 。 4)提高营养物质含量——____________ 诱变育种 。 5)培育原先没有的性状——_________ 营养繁殖（无性繁殖），如 6)若培育植物为____________________ 土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可。
【案例】番茄(2n=24)的正常植株(A)对矮生 植株(a)为显性，红果(B)对黄果(b)为显性，
两对基因独立遗传。请回答下列问题：
(1)现有基因型AaBB与aaBb的番茄杂交，其 aaBb 基因型的植 后代的基因型有___ 4 种，______ 株自交产生的矮生黄果植株比例最高，自交 矮生红果∶矮生黄果 后代的表现型及比例_________________ 。 =3∶1
(4)玉米花叶病由花叶病毒引起，苗期出现 黄绿相间条纹状叶。已知抗花叶病(b)为隐 性。现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病 两品种玉米，要获得高产且抗花叶病的品种， 杂交 可用两纯合亲本进行_______ ，得到F1，再 测交 用F1进行________ ，即能在较短时间 内获得所需品种植株，其基因型是_______。 Aabb 选出该玉米植株的简要过程是 将测交后代种子全部种下，在培养过程中 __________________________________。 用花叶病毒进行筛选，在苗期选出正常宽 叶植株
从杂交育种到基因工程
第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种一、选择题1.D 【解析】诱变育种就是在人为条件下，使控制生物性状的基因发生改变，然后从突变中选择人们所需的优良品种。
但基因突变具有低频性和多方向性等特点，因此，只有通过人工方法来提高突变频率产生更多的变异，才能从中获取有利性状；出苗率的大小是由种子胚的活性决定的。
后代遗传稳定性是由DNA稳定性等决定的。
2.A 【解析】从题干中可知需要隐性纯合子(ddee)，所以在F2中可以直接获得。
通过杂交育种获得双隐性个体要比单倍体育种简捷。
3.B 【解析】图中A→B为诱变育种，C→D为基因工程育种，E→F→G为单倍体育种，H→I 为细胞工程育种，J→K为多倍体育种。
要尽快获得新品种，应该采用单倍体育种法，G过程是用秋水仙素诱导染色体数目加倍，H→I过程是植物体细胞杂交，不需要用秋水仙素诱导染色体数目加倍。
基因工程育种和植物体细胞杂交都克服了远缘杂交不亲和的障碍。
诱变育种、杂交育种都具有不定向性。
4.D 【解析】太空育种属于诱变育种，基因突变具有不定向性。
5.C 【解析】杂交育种F2中重组类型有DDtt(1/16)、ddTT(1/16)、Ddtt(2/16)、ddTt(2/16)，占3/8；单倍体育种的原理是染色体数目变异，由于F1产生的四种配子的比例为1∶1∶1∶1，故用此法所得植株中可用于生产的类型占1/4；杂交育种的原理是基因重组，原因是非同源染色体的自由组合。
6.B 【解析】杂交育种的缺点：育种周期长，可选择的范围有限；诱变育种的原理是基因突变，突变是不定向的，避免不了盲目性；杂交育种必须选择同种生物进行杂交，不能克服远缘杂交不亲和的障碍；基因工程可在不同物种之间进行基因转移，定向地改造生物的某些性状。
二、非选择题1.【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)蓝花基因显性【解析】(1)自然状态下，基因突变的频率是非常低的，在诱变育种时，人为施加一些诱变因素如60Co产生的γ射线等，目的是提高变异频率。
2.3.3从杂交育种到基因工程a
第3讲从杂交育种到基因工程一、选择题1.下图中,甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,①⑧表示培育水稻新品种的过程,则下列说法错误的是( )A.①→②过程简便,但培育周期长B.②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期C.③过程常用的方法是花药离体培养D.⑤与⑧过程的育种原理不相同【解析】①→②过程是杂交育种,过程简便但培育周期长。
②的变异为基因重组,发生于减Ⅰ后期。
⑦的变异为染色体变异,发生于有丝分裂的分裂期, B项错误。
③过程常用的方法是花药离体培养获得单倍体植株。
⑤是诱变育种,a突变为A; ⑧过程是基因工程,细胞中导入了C基因,二者育种原理不相同。
【答案】 B2.有两种柑橘,一种果实大但含糖量不高,另一种果实小但含糖量较高,如果想要培育果实大且含糖量高的品种,比较科学有效的方法是( )A.基因工程育种B.人工诱变育种C.杂交育种D.多倍体育种【解析】两种柑橘,一种果实大,另一种含糖量高。
要想获得果实大且含糖量高的品种,通常利用杂交育种把两者的优良性状组合在一起。
【答案】 C3.假设a、B为玉米的优良基因,现有AABB、aabb两个品种,控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上,实验小组用不同方法进行了实验,下列说法不正确的是… ( )A.过程①育种方法的原理是基因突变,最大优点是能提高突变率,在短时间内获得更多的优良变异类型类型经④后，子代中aaBB B.过程②③④育种方法的原理是基因重组,基因型aaB_所占比例是5∕6C.过程⑤使用的试剂是秋水仙素,它可作用于正在分裂的细胞,抑制纺锤体的形成D.过程⑥⑦应用了单倍体育种的方法,最大的优点是明显缩短育种年限【解析】过程②③④育种方法是杂交育种,原理是基因重组,但是基因型aaBB所占比例是1∕2【答案】 B4.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异,然后进行培育的一种育种方法。
【成才之路】高中生物(人教版)必修二(学案课件+课时练习)：第六章 从杂交育种到基因工程 章末小结
项所述内容属于细胞工程；C选项属于诱变育种；D选项属 于生物的寄生；B选项中将人的干扰素基因重组到质粒后 导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株，符合基因工
程的概念和特点，因此选B。
第六章
从杂交育种到基因工程
2．(20基因(HVA)导入小麦，筛选出HVA基因成功整合 到染色体上的高抗旱性T0 植株(假定HVA基因都能正常表 达)。 (1)某T0植株体细胞含一个HVA基因。让该植株自交，
雌性的珠被发育来的，与雌性的基因完全相同，所以种皮
含HVA基因的种子所占比例为100%。胚是由受精卵发育 来的，属于子一代，含HVA基因所占比例为3/4，即75%。
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第六章
从杂交育种到基因工程
(2)①T0植株与非转基因小麦杂交，子代高抗旱植株为 50%，T0植株为一对同源染色体的一条染色体基因控制，
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第六章
从杂交育种到基因工程
1.(2010·全国卷Ⅱ)下列叙述符合基因工程概念的是
( 淋巴细胞中的抗体基因 B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌， )
两个HVA基因整合到一条染色体上，如图B。②若子代高
抗旱植株占比例为100%，T0植株为一对同源染色体的两条 染色体的基因控制，两个HVA基因整合到两条染色体上， 如图A。③图C所示类型，两个HVA基因整合到两对同源 染色体上，T0植株自交相当于两对等位基因自由组合，子
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必修二第六章从杂交育种到基因工程一二节
第六章 从杂交育种到基因工程第一节 杂交育种与诱变育种 一、杂交育种1．杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法，它依据的主要遗传学原理是基因重组 。
2．过程：现有两个纯种的小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)；另一为矮秆(d)易染锈病(t)，这两对性状独立遗传，如何获得矮秆抗锈病的新类型？(1) 应采取的步骤是：①先让两纯种亲本进行 杂交 ，得到F 1。
②再将F 1进行 自交 ，得到F 2。
③将F 2种植，从中选育出 矮秆抗锈病 新类型。
(2)过程如右图，请回答：①过程表示 ；②过程表示 ； ③过程表示 。
④写出图中F 2表现型及其比例。
⑤从F 2代中选出矮秆抗锈病的个体，基因型为 ，能否立即推广，为什么？ ⑥怎样处理才能得到比较纯的矮秆抗锈病个体?3、杂交育种依据的遗传学原理是基因重组4、杂交育种的优点：使位于不同个体上的_优点_集中在 同一个体 上，即“集优”。
预见性强。
5、杂交育种的不足：不能创造出新的__基因__，进程缓慢，过程繁琐，后代易出现 性状分离 。
6、应用：在农业生产中，杂交育种是 改良作物品质，提高农作物单位面积产量 的常规方法。
杂交育种的方法也用于 家畜、家禽 的育种。
思考：在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？深入拓展：若该生物靠有性生殖繁殖后代，则必须选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分离；若该生物靠无性生殖产生后代，那么只要得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。
二、诱变育种 1．诱变育种是利用物理因素 (如X 射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变。
2、诱变育种的原理是 基因突变 。
3、诱变育种的优点：提高了 突变率 ，在短时间内获得更多的优良变异类型，加速 产生新基因 的进程，创造生物新品种、新类型。
其优点是提高突变率、短时间内获得更多的优良变异类型、抗病力强、产量高、品质好 。
【成才之路】高中生物(人教版)必修二第六章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种
第6章第1节基础巩固一、选择题1．下列优良品种与遗传学原理相对应的是()A．三倍体无子西瓜——染色体变异B．射线诱变出青霉素高产菌株——基因重组C．无子番茄——基因突变D．花药离体培养得到的矮秆抗病玉米——基因重组[答案] A[解析]射线诱变出青霉素高产菌株所用的原因是基因突变，无子番茄利用植物激素促进果实发育，花药离体培养得到的矮秆抗病玉米利用的是染色体变异。
2．如图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程示意图。
下列对图中育种方式的判断和比较，错误的是()A．图中表示的育种方法有杂交育种和单倍体育种B．两种育种方法的进程不同C．两种育种方法的原理不同D．两种育种方法对新品种的选择与鉴定方法不同[答案] D[解析]图中左侧表示的是杂交育种，右侧表示的是单倍体育种；杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种的原理是染色体变异；单倍体育种能加快育种进程；两种育种方法最后对符合要求的筛选方法是一样的。
3．用高秆抗病小麦和矮秆易染病小麦培育矮秆抗病小麦品种时，检测基因型的常用方法是()A．连续自交B．连续测交C．秋水仙素诱导D．显微镜观察[答案] A[解析]检测基因型的常用方法是连续自交。
4．用X射线或紫外线处理普通青霉菌获取高产青霉素菌株的方法是()A．诱变育种B．杂交育种C．单倍体育种D．多倍体育种[答案] A[解析]用X射线处理普通青霉菌获得高产青霉素菌株利用了基因突变原理。
5．诱变育种一般不使用下列哪一项作为诱变因素A．X射线B．硫酸二乙酯C．亚硝酸D．抗生素[答案] D[解析]诱变因素包括物理、化学、生物等因素，抗生素不能作为诱变因素。
6．下列几种育种方法，能改变原有基因分子结构的是()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]基因分子结构的改变是指基因中脱氧核苷酸的顺序发生改变——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，基因的结构不发生变化。
高中生物创新思维讲义： 从杂交育种到基因工程 第节 杂交育种与诱变育种
1。
掌握杂交育种和诱变育种的原理和操作过程。
(重点) 2。
比较各种育种方法的优缺点。
（重、难点)一、杂交育种(阅读教材P98～P99）1．杂交育种之前的育种(1) 方法：生产实践中，挑选品质好的个体进行传种。
(2）原理：利用生物的变异。
(3）缺点：周期长,可选择的范围有限.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起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
（2) 原理：基因重组。
(3) 过程(以高产、抗病小麦品种的选育为例）亲代高产、不抗病×低产、抗病↓杂种第一代高产、抗病（均为显性性状)↓⊗第二代选出高产、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（4）优点：操作简便。
二、诱变育种(阅读教材P100)1．概念：利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等) 来处理生物，使生物发生基因突变。
2．优点：可提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
3．应用错误!1．连线2．判断(1) 用化学因素诱变处理可提高突变率。
(√）（2）杂交育种能够产生新的基因。
(×）分析：杂交育种的原理是基因重组，不能够产生新的基因，诱变育种才能产生新的基因。
（3) (2016·徐州市高一检测) 物理、化学等诱变因素可以使基因发生定向的变异。
（×）分析：基因突变具有不定向性。
（4）青霉素高产菌株是通过杂交育种获得的。
（×)分析:青霉素高产菌株是通过诱变育种获得的。
（5) 杂交育种一定要从F2开始筛选。
（×）分析：不一定.如培育杂合子品种，选亲本杂交得到的F1即可。
主题一杂交育种杂交育种的过程及育种类型已知AAbb与aaBB为亲本,结合过程图解及分析探究以下问题：(1) 杂交育种的技术要求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。
(新课)第6章 从杂交育种到基因工程
B、产生的突变全部是有利的
C、提高了后代的稳定性
D、能提高突变率以供育种选择
答案：[
D
]
秋水仙素 （2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是 体培养 和处理幼苗 。 其应用的遗传学原理是 染色体变异（单倍体育种） 。
秋水仙素处 （3）用③培育⑥所采用的G步骤是 理幼苗 。其遗传学原理是
。
染色体变异（多倍体育种）
1. 4倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营 养物质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属 于（ B ） A.单倍体育种 B.多倍体育种 C.诱变育种 D.杂交育种
“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜
太空青茄大过小孩头
四、多倍体育种
秋水仙 素处理 秋水仙 素处理 八倍体
二倍体
四倍体
杂交
四倍体
二倍体
花粉刺激
三 倍 体
联会紊乱 无子西瓜
三 倍 体 无 子 西 瓜 的 培 育 过 程
杂交育种 原 理
常 用 方 法 基因重组
诱变育种 基因突变
单倍体育种
染色体变异
练习题
下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的 示意图，试分析回答： ① AABB D ③AaBb E F Ab ------------④ H AAbb----------⑤
②aabb
G
AAaaBBbb----⑥
杂交 自交 和 。其
（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是 应用的遗传学原理是 基因重组 。 花药离
第6章
从杂交育种到基因工程
第1节 育种方法
现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT） 和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），你用什么 方法能把两个品种的优良性状结合在一起， 又能把双方的缺点都去掉，得到矮秆抗病的 优良品种（ddTT）？
复习从杂交育种到基因工程
基因工程的应用
农业领域
医学领域
改良作物的品质、抗逆性和产量，培育抗 虫、抗病、抗除草剂等新品种。
用于基因治疗、药物生产和疾病诊断等， 如利用基因工程技术生产干扰素、胰岛素 等治疗药物。
工业领域
环境保护领域
用于生物催化、生物降解和生物转化等， 如利用基因工程技术生产生物燃料、生物 塑料等。
用于环境监测、污染治理和生态修复等， 如利用基因工程技术检测水体中的有害物 质、降解有机污染物等。
杂交育种的历史可以追溯到古代，人们通过有性繁殖，将不同植物或动物 进行杂交，从中选择优良性状的后代。
20世纪初，随着遗传学的发展，人们开始对植物和动物进行系统的杂交试 验，成功培育出许多新品种。
诱变育种的发展历程
01
诱变育种是通过物理、化学或 生物手段诱导遗传物质发生突 变，从而创造新的遗传变异的 方法。
随着技术的不断进步，基因工程的应 用范围不断扩大，涉及到农业、医学、 工业和环保等多个领域。
20世纪70年代初，基因工程技术开 始兴起，科学家们开始尝试将外源基 因导入细菌和其他微生物中。
目前，基因工程已经成为现代生物技 术的重要组成部分，为人类带来了巨 大的经济效益和社会效益。
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04
基因工程的优缺点
基因工程的优点
高效性
基因工程能够直接对生物的遗传物质 进行操作，从而在短时间内实现育种 目标，大大缩短了育种周期。
精确性
基因工程能够精确地定向改造生物的 性状，避免了传统育种方法中可能出 现的不可预测的变异。
可预测性
通过基因工程技术，我们可以预测并 控制生物的性状表现，从而更好地满 足人类的需求。
基因工程的基本步 的基因。
必修二第六章 从杂交育种到基因工程
本章命题主要考点： (1)杂交育种与诱变育种的原理及应用； (2)基因工程的基本工具及操作的基本步骤； (3)基因工程的应用； (4)几种育种方式的比较。
新课改自主命题在本章呈现以下特点：育 种实际上是基因突变、基因重组、染色体变 异的具体实践与应用，对于以上内容的考查 不一定非得以育种的形式出现。对于动植物 育种来说，植物育种考查的频率高。考点主 要集中在杂交育种的原理、方法、过程和特 点的分析上，同时一般和诱变育种等其他育 种方式进行联系考查。
1．线索指导：本章的复习关键不是在育 种本身，首先需要强化理解育种的基本原理： 基因突变、基因重组、染色体变异。然后掌 握杂交育种的基本步骤和特点，并与其他育 种方式进行比较。 2．重点关注：本章具体的重点和难点有： (1)杂交育种过程基因型的纯化，突破的方 法是把Aa连续自交的后代数学模型解释清 楚，特别要关注子代中已经排除aa类型的概 率计算。
(2)育种实验的理论分析与设计，突破的方 法主要是要求把可能的育种类型分析清楚， 形成解题模型。例如，伴X遗传子代中雌性 与雄性互为相对性状的类型，子代两种性状 都有比例相同的类型，子代性状完全相同的 类型。只有形成一定的解题模型才能够在整 体上提高成绩。 (3)各种育种模型的综合应用，背景多数是 植物育种。突破的方法主要是采用比较法进 行复习整合，总结各种育种方式的原理、过 、优缺点等，要注意循序渐进。
人教版教学素材第六章从杂交育种到基因工程
第六章从杂交育种到基因工程刘冬兰单元评价一、单选题1、DNA连接酶的作用是（）A. 识别DNA分子上的特定碱基序列B. 将DNA分子长链切开C. 将碱基进行配对D. 将来源不同的两个DNA分子片段进行连接2、生产上培育下列品种，依据基因突变原理的是（）A. 无籽番茄和无籽西瓜B. 青霉素高产菌株C. 常规培育矮杆抗锈病小麦D. 杂交获得矮杆糯性水稻品种3、用紫外线照射下处于有丝分裂不同时期的细胞，最可能发生基因突变的是（）A. 间期B. 前期C. 中期D. 后期4、下列基因型的生物中最可能是单倍体的是（）A. BbbB. AaaC. ABCDD. AaBb5、关于基因突变与基因重组的叙述，错误的是（）A. 基因突变可产生新基因B. 基因重组可产生新基因C. 基因重组可产生新的基因型D. 基因突变和基因重组产生的变异都能遗传6、四倍体水稻的花粉经离体培养得到的单倍体植株中，所含染色体组数是（）A. 1组B. 2组 D. 3组C. 4组7、苏州地区的油菜，籽大抗性差，常州地区的油菜，籽小抗性强，要提高两地的油菜品种质量，通常使用的技术是（）A. 杂交育种B. 诱变育种C. 细胞培养D. 嫁接繁殖8、要想使大肠菌生产人的胰岛素，使用的是（）A. 基因工程育种B. 诱变育种C. 杂交育种D. 单倍体育种9、下列说法中，正确的是（）A. 六倍体小麦花粉离体培养成的个体是三倍体B. 体细胞中只有一个染色体组的个体是单倍体C. 体细胞中只有两个染色体组的个体必定二倍体D. 八倍体小黑麦花粉离体培养成的个体有四个染色体组的是单倍体10、可获得无籽西瓜，青霉素高产菌株，矮杆抗病小麦的方法是分别是（）①诱变育种②杂交育种③单倍体育种④多倍体育种⑤生长素处理A. ①②③B. ④①②②③① D. ①④③11、下列哪组是基因工程技术中常用的运载体（）A.大肠杆菌、噬菌体B. 蓝藻、质粒C. 动物病毒、噬菌体D. 线粒体、质粒12、下列不是基因运载体必须具备的条件是（）A. 具有某些标志基因B. 具有环状DNAC. 能够在宿主细胞内复制和保存D. 具有多个限制酶切点13、下列不属于基因操作的工具有（）A. 限制性内切酶B. DNA连接酶C. 运载体D. 解旋酶14、基因工程的操作步骤①使目的基因与运载体结合；②将目的基因导入受体细胞；③检测目的基因表达；④提取目的的基因；正确的顺序是（）A. ③②④①B. ②④①③C. ④①②③D. ③④①②15、DNA连接酶的功能是（）A. 子链与母链间形成氢键B. 黏性末端之间形成氢键C. 两DNA末端间的缝隙连接D. A、B、C都对16、下列关于基因工程的说法错误的是（）A. 基因工程可以定向改变生物性状B. 基因工程可以从根本上治疗遗传病C. 基因工程不能改变粮食作物的蛋白质含量D. 基因工程可以克服远源杂交不亲和的障碍17、单倍体经秋仙素处理，得到的（）①一定是二倍体②是二倍体或多倍体③一定是杂合体④一定是纯合体⑤是纯合体或杂合体A. ①⑤B. ②⑤C. ①③D. ②④18、基因工程中，不需要进行碱基互补配对的步骤有（）A. 人工合成的目的基因B. 目的基因与运载体相结合C. 将目的基因导入受细胞D. 目的基因的检测与表达]19、下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（）A. 重组DNA技术所用的工具酶，是限制酶，直接酶的运载体B. 所有的限制酶都能识别同一种核苷酸序列C. 选用的细菌为重组质粒受体细胞是因为质粒易进入细菌细胞且繁殖快D. 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达20、在红粒高秆麦田中偶见一株白粒矮杆优质小麦，欲在两三年内能获得大量的白粒矮杆麦种通常采用的育种方法是（）A.. 杂交育种B. 诱变育种C. 人工嫁接D. 单倍体育种二、非选择题21、亲本的基因型为AABB和aabb的小麦杂交，取F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理，使其长成植株；试问：（1）这些植株的基因型可能是，属于倍体植株。
从杂交育种到基因工程
二、单倍体育种 原理： 方法：
染色体变异
花粉离体培养成单倍体 秋水仙素处理单倍体幼苗 从中选取优良植株
单倍体育种
优点：
明显缩短育种年限，子代为 纯合子
技术复杂，需与杂交育种配合
缺点：
你的任务
做考题1、2
参考答案
【考题】1.D
2、题目分析 母本 父本 F1的表现型及植株数 杂 Bb BB 交 子叶深绿 子叶浅 子叶深绿抗病220株； 组 不抗病 绿抗病 子叶浅绿抗病217株 合 BBrr × BbRR → BBRr、BbRr
原理：基因重组
杂交育种 一般 方法： 杂交，获得F1 F1自交或杂交获得F2 筛选所需类型
选择具有不同优良性状的亲本
杂交育种
优点：可以将多个优良性状集中 在一起，且操作简单 缺点：一般育种周期长
是否利用杂交育种就一定耗时很久？ 一定要连续自交？
二、单倍体育种
概念： 利用植物组织培养技术（如花药 离体培养等）诱导产生单倍体植 常用秋水仙素 株，再通过某种手段使染色体组 加倍从而使植物恢复正常染色体 数。
常犯的错误
F1自交，选择子叶深绿抗病个体连续 自交，至不发生性状分离为止。
×
要注意答题规范性
同学们可能出现的答案
1.取F1子叶深绿抗病植株花粉，离体培养， 再用秋水仙素处理 BBRr→BR、Br 2.取父本植株花粉，离体培养，再用秋水 仙素处理 BbRR→BR、bR
一定要认真审题！
同学们可能出现的答案
从杂交育种到基因工程
中和中学 刘洋
技能实践
如果你是育种学家，已知水稻高秆 （A）对矮秆（a）为显性，抗病 （B）对不抗病（b）为显性，两对 基因自由组合，体细胞染色体数为 2N＝24条。 矮秆、抗病 如何培育具有优良性状的水稻新品 种？
从杂交育种到基因工程
从杂交育种到基因工程编写：高三生物备课组使用时间：2010年 11 月一、考纲要求：二、考纲解读：各种变异原理在育种实践中的应用是近年高考各地各类试卷中涉及最广，频率最高的内容之一，尤其是在当今世界粮食短缺、粮食产品、品质、作物抗逆性、抗虫性亟待提高的背景下，育种问题显得尤为突出，因此，“育种”几乎成为所有高考试卷的清一色通用题目，育种可以结合孟德尔定律、生物变异等进行全面综合性考查。
因此，复习此部分要很抓基础，强化综合、归纳与比较，切实做到融会贯通，全面把握，灵活应用。
三、考点梳理：考点1、杂交育种1、概念：2、原理：3、方法步骤第一步：第二步：第三步：4、优点：5、缺点：思考：1、杂交育种在动物和植物中有什么不同？2、杂交育种一定要连续自交吗？举例说明。
巩固练习：1、现有三个番茄品中，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AabbDD，C品种的基因型为aaBBDD。
三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。
请回答：(1)如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株? (用文字简要描述获得过程即可)(2)如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年?（3）如果要缩短获得基因型为aabbdd植株的时间，可采用什么方法？（写出方法的名称即可）考点2、诱变育种1、概念：2、原理：3、方法：4、优点：5、缺点：巩固练习：2、（10安徽卷T31）如图所示，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I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。
（1）两个新性状中，棕色是________性状，低酚是______性状。
（2）诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是__ _____，白色、高酚的棉花植株基因型是___ ____。
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P132
【典例1】农科所通过如下育种过程培育出了高品质的糯小麦, 相关叙述正确的是( )
A.该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变
B.要获得yyRR,b过程需要进行连续自交来提高纯合率 √
C.a、c过程都需要使用秋水仙素,都作用于萌发的种子 D.a过程能提高突变率,明显缩短育种年限
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考点 二 基因工程的操作工具及基本步骤
1.基因工程操作工具 (1)限制性核酸内切酶(简称限制酶): ①分布:主要在微生物体内。
②特性:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定
的切点上切割DNA分子。
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③实例:EcoRⅠ限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A之间将
这段序列切开。
P133
(4)若A中共有a个碱基对,其中鸟嘌呤有b个,若③④⑤过程连续
进行4次,至少需提供胸腺嘧啶 15(a-b) 个。 (5)在利用A、B获得C的过程中,常用 切 同一种限制性核酸内切酶 割A和B,使它们产生 相同的黏性末端 才可形成C。 ,再加入 DNA连接酶 ,
P133
【互动探究】
(1)图中⑤是什么过程?
④切割结果:产生两个带有黏性末端的DNA片段。 ⑤作用:基因工程中重要的切割工具,能将外来的DNA切断,对自 己的DNA无损害。
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(2)DNA连接酶: ①催化对象:两个具有相同黏性末端的DNA片段。 ②催化位置:脱氧核糖与磷酸之间的缺口。 ③催化结果:形成重组DNA。
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(3)常用的运载体——质粒:
如只有花药离体培养则得到单倍体,植株弱小,高度不育。 水稻是雌雄同株，开花时颖壳张角度小，柱 头不外露，完全是自花授粉的构造。
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【变式训练】育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育 种、多倍体育种、基因工程育种等。下面对这五种育种方式的 说法正确的是( )
A.涉及的原理有基因突变、基因重组、染色体变异 √
对转基因生物和转基因食品的两种态度:
(1)转基因生物和转基因食品不安全,要_________; 严格控制
(2)转基因生物和转基因食品是安全的,应该___________。 大范围推广
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1.(2008江苏T23B)诱变育种和杂交育种均可形成新基因。( × )
2.(2009上海T21C)花药离体培养技术也能培育获得抗锈高产小
【分析】育种年限的长短取决于所需要的品种,如果需要隐性 纯合子,诱变育种所用年限短。 6.杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良性状集中到 一个个体上。( √ )
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7.太空育种能按人的意愿定向产生优良性状。( × )
8.在所有的基因工程步骤中都涉及碱基互补配对。( × ) 【分析】将重组DNA导入受体细胞中,这一步骤中没有涉及碱基 互补配对。
麦新品种。( × )
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3.(2010全国卷ⅡT5D)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细
菌后,其DNA整合到细菌DNA上属于基因工程。( × )
4.(2010浙江T2A)可用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的 核酸,进行构建抗除草剂的转基因烟草。( × )
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5.单倍体育种在所有育种方法中所用的年限最短。( × )
提示:DNA分子扩增,获得大量目的基因。
(2)图中从大肠杆菌获得的B结构,其作用是什么? 提示:B是质粒,作为运载体,其作用是与目的基因结合,将目的 基因导入受体细胞。
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【变式训练】(2012·郑州四校联考)人们试图利用基因工程的 方法,用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是:甲 种生物的蛋白质
基因的“运输工具”：_______，常用_____、噬菌体、 运载体 质粒
动植物病毒等
4.基因操作的基本步骤
提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入___ 受 _______→目的基因的___________。 体细胞 检测与鉴定
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5.基因工程的应用 (1)_____,如抗虫棉。 育种 (2)_____研制,如胰岛素等。 药物 (3)环境保护,如转基因细菌分解石油。 6.转基因生物和转基因食品的安全性
③
mRNA ① 目的基因 ② 与质粒DNA重组
导入乙种生物的细胞中 ④ 获得甲种生物的蛋白质。下列 )
说法正确的是(
A.①过程需要的酶是逆转录酶,原料是A、U、G、C
√
B.②过程要用限制酶切断质粒DNA,再用DNA连接酶将目的基因
与质粒连接在一起 C.如果受体细胞是细菌,可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等 D.④过程中用的原料不含A、U、G、C
B.都不可能产生定向的可遗传变异 C.都在细胞水平上进行操作 D.都不能通过产生新基因而产生新性状 杂交育种、诱变育种、多倍体育种都是个体水平上的操作, 单倍体育种的花药离体培养属细胞水平的操作, 基因工程育种属分子水平上的操作
P133
1.下列关于育种的叙述中,正确的是( B.培育八倍体小黑麦的原理是染色体变异 √ D.培育无子番茄的原理是基因重组
P133 【方法归纳】育种目的不同,选择育种方法也不同,具体分析如下:
(1)将同一物种两亲本的性状集中到同一生物体上,可利用杂交育 种,这是最简便的育种方法。
(2)将两物种的优良性状集中在一起,可用基因工程,也可用细胞杂
交。 (3)若要快速获得纯种,可用单倍体育种方法。 (4)若要提高营养物质含量,可用多倍体育种方法。
【高考警示】
不同育种方法需注意的问题 (1)原核生物不能进行减数分裂,所以不能运用杂交的方法进行 育种,如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。 (2)杂交育种不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种,需要 连续自交筛选,直至性状不再发生分离;若选育隐性优良纯种, 则只要出现该性状个体即可。
(3)花药离体培养只是单倍体育种中的一个程序,要想得到可育
P133
【典例2】
(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”: 提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 (2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程? 不能 ,为什么? 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录),不能形成胰岛素mRNБайду номын сангаас 。 (3)过程②必需的酶是 逆转录 酶,过程③必需的酶是解旋 酶。
P131
第6章 从杂交育种到基因工程
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考纲要求 生物变异在育种上的应用 Ⅱ 转基因食品的安全 Ⅰ
三年考情 2012安徽,2012海南,2012 浙江,2012江苏,2011江苏 2012江苏,2011安徽,
2010福建,2010江苏
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一、杂交育种与诱变育种
1.杂交育种
(1)含义:将两个或多个品种的优良性状通过_____集中在一起, 交配 再经过选择和培育,获得新品种的方法。 (2)育种原理:_________。 基因重组 (3)方法:杂交→_____→选种→自交。 自交
有很大盲目性, 有利变异少,需 大量处理实验 材料
青霉素 高产菌 株
P132
单 倍 体 育 种 多 倍 体 育 种 基 因 工 程 育 种
原理
染色 体变 异
常用方式
花药离体培 养,用秋水仙 素处理 用秋水 仙素处 理萌发 的种子 或幼苗 将一种生物 的特定基因 转移到另一 种生物细胞 中
优
点
缺
点
举
P133
合理选择育种的方法 【典例】某植物的基因型为AaBB,通过不同的生物技术可以分 别将它转变为以下基因型的植物:
①AABB
②aB
③AaBBC
④AAaaBBBB
)
则所用到的生物技术排列正确的是(
A.诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合
√
B.杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种 C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术 D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
(2)操作对象:_____。 基因
(3)操作过程:把一种生物的_________提取出来,加以修饰改造, 某种基因 然后放到另一种生物的_____里。 细胞 (4)操作目的:_____地改造生物的遗传性状。 定向 2.原理 不同生物之间的_________。 基因重组
P131
3.基因操作的基本工具 基因的“剪刀”：_________________ 限制性核酸内切酶 基因的“针线”：__________ DNA连接酶
病的大肠杆菌作为受体细胞。
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【拓展延伸】与DNA有关酶的作用
(1)DNA酶:即DNA水解酶,可以将DNA水解成脱氧核苷酸。 (2)DNA聚合酶:在DNA复制的过程中,连接单个游离的脱氧核苷 酸到DNA片段上,需要模板。 (3)DNA连接酶:连接两个DNA片段,形成磷酸二酯键,不需要模板。 (4)解旋酶:在DNA复制时,破坏氢键,使DNA双链打开。 (5)限制性核酸内切酶:破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
)
A.培育无子西瓜的原理是生长素促进果实发育
C.青霉素高产菌株的选育原理和杂交育种相同
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2.如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤,这一步骤需 用到的工具是( )
A.DNA连接酶和解旋酶
(5)若要培育原物种没有的性状,可用诱变育种和基因工程,其中基
因工程是有目的地改良。 (6)若培育植物为营养繁殖,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。
P133
【易错提醒】(1)有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作, 其最简便的方法是自交。
(2)单倍体育种包括两个过程:花药离体培养和秋水仙素处理。
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【变式训练】如图表示以某种作物中的①和②两个品种分别培
育出④⑤⑥三个新品种的过程,相关叙述正确的是