2017_2018年高中生物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课时作业十五新人教版必修2
高中生物 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高效整合课件 新人教版必修2
第一节 《杂交育种与诱变育种》
一·古代人类的育种方式－－选择育种
原理：
利用生物的变异，通过长期选择，汰劣 留良，培养出优良品种。
缺点：
1·周期长 2·可以选择的范围有限
问题探讨：
设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况：现 有纯合的粒多不抗黑粉病的小麦（DDTT）和粒少抗黑 粉病的小麦（ddtt），玉米粒多（D）对粒少（d）为 显性，不抗黑粉病（T）对抗黑粉病（t）为显性，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，得到粒多抗黑粉病的优良品 种（DDtt）？将你的设想用遗传图解表示出来。
2·方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变
3·意义：可以提高突变率，在较短时间 内获得更多的优良变异类型； 创造动植物、微生物新品种
4·例子 农作物诱变育种方面
黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了 “黑农五号”等大豆品种，产量提高了16％，含 油量比原来提高2·5％。 微生物育种方面
青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉 菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是 第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的 抗生素。但产量只有20单位/mL。后来，人们对青 霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育 成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达 到50 000单位/mL～60 000单位/mL。
太空育种
太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C的 含量提高了10%～25%；黄瓜1根达1米多长； “航天芝麻1号”不仅个大，而且单株蒴果达98 粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%～12%。
5·诱变育种特点：
①提高变异频率，使后代性状较快稳定
②大幅度改良某些性状
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。
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3．根据育种目标及要求选择育种方式：
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3．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。下列说法正确的 是(D) A．太空育种产生的突变总是有益的 B．太空育种产生的性状是定向的 C．太空育种培育的植物是地球上原本不存在的 D．太空育种与其他诱变育种方法在本质上是一样 的
点
中于一个个体上
幅度改良某些性状
缺 点
育种年限长
有利个体少，需处理大量 实验材料，具有不确定性
应 用
植物和动物
植物和微生物
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1．杂交育种只应用于能够进行有性生殖的生物， 而诱变育种不仅能应用于能够进行有性生殖的生 物，也可应用于能够进行无性生殖的生物。 2．杂交育种主要应用于植物和动物(如家畜、家 等)，而诱变育种主要应用于植物和微生物。
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2．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F1F2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________。
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(2)培育杂合子品种：选取双亲子一代，年年制种。 (3)对于进行无性繁殖的生物，如马铃薯、果树等， 只要获得该优良性状的个体，即可通过无性生殖 产生优良后代，而不必连续自交。
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 。
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第1节杂交育种与诱变育种［学习导航］1.结合具体实例，简述杂交育种的概念和基本原理，并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。
［重难点击］杂交育种和诱变育种的原理和过程。
---------------------------- 课堂导入-------------------------------- -----------------------------你见过像图示的那样大的南瓜吗？它可不是普通的南瓜，它是由我国首次载人航天飞船“神舟”五号带入太空培育的新品种。
这种南瓜比一般的杂交种品质好，一般重量在300〜400斤，是名副其实的“巨人”南瓜。
这种育种方法的原理和过程是怎样的呢？今天我们就来学习有关育种的知识。
一、杂交育种基础梅理 ____________ 參理环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。
杂交自交筛选连续自交3 .常用流程：选择具有不同优良性状的亲本一杂交＞F i自交丿F2 —丁T稳定遗传的良种。
4. 优缺点：可以把多个品种的优良性状集中在一起，但是育种周期长，育种筛选过程复杂; _不能产生新基因和新性状。
问题探究理解升华亜谁诱折有两种纯种的小麦，一个为高秆（D）抗锈病（T），另一个为矮秆（d）易感锈病⑴，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：a b c高秆抗锈病X矮秆易感锈病一―T F i —―T F2—―T稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。
请据此分析：1.过程a、b、c的处理方法分别叫什么？答案杂交、自交、连续自交和观察筛选。
2 •从哪一代开始出现矮秆抗锈病的新品种？其中有多少比例的纯合子？1答案 F 2中开始出现矮秆抗锈病个体，其中纯合子占-O3 •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）?分析第一年：种植亲代，杂交，收获F i种子；第二年：种植F i,自交，收获F2种子；第三年：种植F2,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,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。
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3.单倍体育种和杂交育种的区别
项目 育种原理
单倍体育种 染色体变异
杂交育种 基因重组
育种周期
操作技术
较短
技术复杂
较长
操作简单
【典例1】 (2017· 河南林州月考)现有两个小麦品种,一个纯种小麦的性状
是高秆(D)抗锈病(T);另一个纯种小麦的性状是矮秆(d)易染锈病(t)。两 对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获 得小麦新品种。请完成以下问题:
答案: (3)减数第一次分裂 花药离体培养 秋水仙素 (4)1/3
方法透析
动、植物杂交育种的不同
植物杂交育种获得纯合子,可通过逐代自交获得,而动物杂交育种获得纯
合子不能通过逐代自交,可通过测交的方法进行确认后获得。
备选例题 (2017· 黑龙江大庆月考)现用高秆抗病(AABB)品系和矮秆不抗病(aabb) 品系培育矮秆抗病(aaBB)品系,下列对其过程分析错误的是( D )
最是风流袁隆平”。由他培育的杂交水稻及产量引出本课课题。 新课导入二:某农科所通过如图所示的育种过程培育出了高品质的yyRR小麦。a过 程属于哪种育种方法?其原理是什么? 提示:单倍体育种原理是染色体变异。 若通过b过程连续自交能否获得yyRR个体?此育种方法是什么?引出杂交育种课题。
【学习目标】 1.简述杂交育种的概念,举例说明杂交育种方法的优点
答案:(1)染色体变异 基因重组
Ⅰ
(2)ddTT
(3)(二)过程中,D和d的分离发生在 的方法称为 ;(四)过程最常用的化学药剂是 (4)(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合子占
;(三)过程采用 。 。
解析: (3)(二)过程为减数分裂产生配子的过程,等位基因D和d的分离发 生在减数第一次分裂后期;(三)过程采用的方法为花药离体培养,获得的 是单倍体植株;(四)过程最常用的化学药剂是秋水仙素。 (4)(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株有ddTT和ddTt两种基因型,其中纯 合体占1/3。
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第1节杂交育种与诱变育种记一记知识图谱判一判1.采用诱变育种可改良缺乏某种抗病性的水稻品种。
(√)2．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因。
(×)3．杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良基因集中到一个个体上。
(√)4．太空育种能按人的意愿定向产生所需优良性状。
(×)5．杂交育种一定需要连续自交。
(×)6．抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低。
(×)7．利用高产、感病小麦与高产、晚熟小麦品种间杂交筛选可获得高产、抗病小麦的品种。
(×)悟一悟选择显性纯合的动植物方法不同1．植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。
2．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→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F2的个体。
感悟体会：练一练1.[2019·某某学业水平测试]某某省农科院用辐射方法处理大豆，培育出高产优质的“黑农五号”新品种，该育种方法是( )A．杂交育种 B．诱变育种C．单倍体育种 D．多倍体育种答案：B2．甲地区的油菜，籽大抗逆性差(籽大为显性性状，抗逆性差为隐性性状)；乙地区的油菜，籽小抗逆性强。
要提高两地的油菜品种质量，简单易行的育种技术是( ) A．杂交育种 B．诱变育种C．多倍体育种 D．单倍体育种解析：由于甲、乙两地的油菜分别具有不同的优良性状，所以要先通过杂交将位于不同亲本上的优良性状集中到同一个体上，而后对于植物而言，杂交育种比单倍体育种简单易行。
答案：A3．杂交育种和诱变育种的原理分别是( )A．基因突变B．基因重组和基因突变C．染色体变异和基因重组D．基因突变和染色体变异解析：杂交育种的原理是基因重组，诱变育种的原理是基因突变。
答案：B4．某某省农业科学院培育出的“原丰早”水稻，是以“科学6号”为基础，经过反复诱变选育出的新品种，既保持了原品种的特性，又提前15天成熟，且产量比成熟期相同的其他品种高10%以上。
高中生物第6章从杂交育种到基因工程 第1节杂交育种与诱变育种
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【要点导学】1．杂交育种（1）实质：利用基因重组原理，将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，再经过选择和培育，获得人们所需的优良品种。
提示：杂交育种必须在同种生物之间进行，不同种生物一般不能杂交，所以不同物种间的育种不能利用杂交育种方法。
（2）杂交育种的基本步骤：①具有优良性状的两个亲本杂交。
②子一代只表现出显性性状，让子一代自交。
③从子二代中选出符合要求的性状进行多次自交纯化获得新品种。
特别提醒：①如果生物是靠有性生殖繁殖后代，例如小麦、大豆等，则是必须选育出优良性状的纯合体，以免后代发生性状分离。
②如果生物不是依靠有性生殖繁殖后代，而是依靠无性生殖繁殖后代，例如马铃薯、甘薯、果树等，那么只要得到该优良性状的个体就可以了，没有必要进行基因的纯化。
③如果要利用作物的杂种优势，则需要年年杂交，年年制种。
例如玉米的品种一般是杂合子。
④如果是动物，选育动物纯合体的方法一般用测交法，根据后代的表现型直接确定。
（3）优点：①可以把多个品种的优良性状集中在一起；②操作简单，目的性强。
（4）缺点：①杂交后代会出现性状分离，育种进程缓慢，过程复杂，需要及时发现优良品种；②只能利用已有的基因进行重组，按需选择，并不能创造出新的基因；③能进行有性生殖的生物才能进行杂交育种，对只进行无性生殖的个体不适用。
（5）杂交育种的实例已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗矮病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。
现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。
要求使用杂交育种的方法培育出具有优良性状的新品种（矮秆抗锈病），育种过程（参见下图）P 高秆抗病（DDRR）×矮秆易染病（ddrr）↓F1高秆抗病（DdRr）↓F2选矮秆抗病的个体重复F3个体（纯合子）（杂合子）2．诱变育种（1）实质：利用基因突变原理，利用物理因素或化学因素处理生物，提高生物的突变率，从中获得优良变异类型。
高一生物必修2第六章知识点总结
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一、杂交育种1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
2.原理：基因重组。
产生新的基因型3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。
4.缺点：不会产生新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。
二、诱变育种【1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。
2.诱变原理：基因突变3.诱变因素：（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。
（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。
4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。
5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。
三、四种育种方法的比较第二节基因工程及其应用~1.概念：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．工具：A．基因的“剪刀”：限制酶①分布：主要在微生物中。
②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
③结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。
B．基因的“针线”：DNA连接酶：①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。
②结果：两个相同的黏性未端的连接。
C．基因的“运载工具”：运载体①作用：将外源基因送入受体细胞。
②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。
b、具有多个限制酶切点。
c、有某些标记基因。
③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
④最常用的运载体：质粒（是拟核或细胞核外能够自我复制的很小的环状DNA分子，存在细菌和酵母菌等生物细胞中）。
.4．基因操作的基本步骤：①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、②目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）：用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA（运载体），使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子（重组质粒）③将目的基因导入受体细胞④目的基因检测与鉴定5．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。
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3．诱变因素 (1)物理诱变：各种射线如 X 射线、γ 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。 (2)化学诱变：许多化学药剂能够在 DNA 复制时，使 DNA 分子发生碱基对的缺失、 增添和替换等，导致发生基因突变。 4．诱变育种的方法 运用物理或者化学的手段处理萌发的种子或者幼苗，诱发基因突变，从中选取需要的 突变个体，然后进行培育推广。
1．杂交育种中，杂交代的性状一旦出现就能稳定遗传的是( )
A．优良性状
B．隐性性状
C．显性性状
D．相对性状
解析：纯合子的性状是稳定遗传的，而显性性状的个体不一定是纯合子，隐性性状
的个体一定是纯合子，所以一旦出现即可稳定遗传。
答案：B
2．杂交育种依据的主要遗传学原理是( )
A．染色体变异
B．四分体时期等位基因的交叉互换
5．应用 (1)在农业生产上：培育出的新品种具有 抗病力强、产量高、品质好 等优点。 (2) 微生物 育种：如生产青霉素菌种的选育。
【思考辨析】 1．杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种。( √ ) 2．杂交育种所选择的杂交亲本必为纯合子。( × ) 3．选择育种出现的新性状的种类较少，周期很长，不能满足现代生产的需要。( √ ) 4．诱变育种的原理是基因突变，不适用于细菌等原核生物。( × ) 5．太空育种能按人的意愿定向产生优良性状。( × )
(3)过程(以高产、抗病小麦品种的选育为例)
(4)优点：操作简便，将多种 优良性状 集于一体。 (5)缺点：杂交后代会出现 性状分离 ，育种进程 缓慢 ，过程复杂。
2018版高中生物 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学案 新人教版必修2
第1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)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)选出不发生性状分离的所有高产、抗病个体留种4．优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起。
5.[合作探讨]探讨1：有两种纯种的小麦，一个为高秆(D)抗锈病(T)，另一个为矮秆(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：2高秆抗锈病×矮秆易感锈病――→a F 1――→b F 2――→c稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。
(1)上述育种方法是什么？过程a 、b 分别称为什么？(2)过程c 的处理方法是什么？(3)选育出的纯合子新品种，在F 2中的概率是多少？其在F 2的矮秆抗锈病植株中的概率又是多少？选种应该从哪一代开始？提示：(1)杂交育种 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)1/16；1/3；F 2。
探讨2：是不是所有的杂交育种过程都必须从F 2开始筛选？是不是也都需要连续自交提高纯合度？举例说明。
提示：不一定。
如果培育杂合子品种，选亲本杂交得到的F 1即可。
如果选育的优良性状是隐性性状，一旦出现就是纯合的，不需要再连续自交了。
[思维升华]1．杂交育种的过程图解已知AAbb 与aaBB 为亲本：2．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①)。
(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②)。
(3)培育显性纯合子(或一显一隐纯合子)品种：选取双亲――→杂交子一代――→自交子二代―→3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③)。
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所有生物
主要是高等 植物
主要是高等 植物
所有生物
培育矮秆 抗锈病小 麦品种
培育青霉素高 产菌株
三倍体无子 西瓜、八倍 体小黑麦
矮秆抗病植 株
抗虫棉、抗除 草剂的玉米、 能合成人胰岛 素的大肠杆菌
典例 3 (2019·湖南益阳市高二期末)如图是以二倍体水稻(2n＝24)为亲 本的几种不同育种方法示意图，回答问题。
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2021/4/17
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1
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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
知识导图
目标素养 1．简述杂交育种的概念，举例说明杂交 育种的优点和不足。(体现科学思维) 2．举例说明诱变育种在生产中的应用。 (担当社会责任) 3．探讨遗传和变异规律在生产实践中的 应用。(体现科学思维)
2．选择育种方法时的注意事项 (1)进行杂交育种的个体一定是进行有性生殖的个体；只能进行无性生殖的 个体无法通过杂交育种培育新品种，如微生物。 (2)应注意实验对象是动物还是植物，单倍体育种和多倍体育种不适用于动 物。
典例 4 下列有关育种的说法中，正确的是 A．通过杂交育种可获得农作物新品种
(A)
①要想使后代出现3∶1的性状分离比，则所选的两亲本要具有一对相同的 杂合基因，而另一对基因杂交后代的性状表现为一种，所以可以选择甲和乙。
②乙丁为亲本，F1代中有AaBb和Aabb。而AaBb可产生4种配子，所以经 A、B、C途径可培育出4种纯合植物。
二、育种方法的选择 1．育种方法的选择 选择育种方法要根据具体育种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素 等，进行综合考虑，选择最合适的育种方法，设计相应育种程序。 (1)若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可采用杂交 育种，也可利用单倍体育种。 (2)若要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可利用诱变 育种的方法。 (3)若要求快速育种，则应采用单倍体育种。 (4)若要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。
高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程第1节《杂交育种
第1节杂交育种与诱变育种
一、教学目标
知识目标
（1）简述杂交育种的概念，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。
（4）总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。
情感态度与价值观
（1）讨论育种科学技术发展是科学、技术和社会的相互作用。
（2）体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
能力目标
（1）尝试将你获得信息用图表、图解的形式表达出来。
（2）运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。
二、教学重点和难点
教学重点：遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。
教学难点：
1、杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
2、用遗传图解表示各种育种过程。
三、教学方法：讨论法、演示法。
四、教学课时：1。
高中生物 第六章 从杂交育种到基因工程 1 杂交育种与诱变育种课件 高中生物课件
【思考·讨论】 1.若利用AAbb与aaBB两品种植物培育新品种aabb,最简单 (jiǎndān)快捷的方法是什么?为什么?(科学思维) 提示:杂交育种。因为F2出现的符合要求的个体一定是纯种,
不需要连续自交选育。
第十五页，共五十四页。
2.若利用AABB和aabb两品种的动物培育新品种AAbb,最好采取 什么方法?为什么一般不能采用单倍体育种的方法?(科学思维) 提示:杂交育种。因为(yīn wèi)绝大多数情况下动物的配子很 难发育为个体(单倍体)。动物新品种的培育,没有应用单倍 体育种的条件。
方案是______________________________________ __________________________________________。
第二十七页，共五十四页。
【解析】(1)欲获得杂交种子,应对母本进行去雄及套袋处理,且 人工授粉后再进行套袋处理,种子成熟后收获母本植株(乙)上所 结的种子即为杂交种子,其基因型为Aa,播种这些种子所得(suǒ dé)的幼苗为紫叶鞘。若实验过程中子代有性状分离,则可能
第十三页，共五十四页。
(3)培育显性纯合子品种: ①植物:选择具有不同优良(yōuliáng)性状的亲本杂交,获得
F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型,自交至
不发生性状分离为止。
②动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得 F1→F1雌雄个体交配→获得F2→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F2个体。
√
2.多倍体作物不但茎秆粗壮、果实营养丰富,而且都是
可育的。 ( ×)
提示:三倍体是高度不育的。
第九页，共五十四页。
3.一般来说,与杂交育种相比,单倍体育种可以缩短育
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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一、选择题(每小题2分，共24分)1．在红粒高秆的麦田里，偶然发现一株白粒矮秆优质小麦，欲在两三年内能获得大量的白粒矮秆麦种，通常用的育种方法是( )A．自交育种 B．诱变育种C．人工嫁接 D．单倍体育种A [小麦为高等被子植物，花小，为两性花，可利用自交育种进行选育新品种，自交育种省去了人工去雄、授粉等复杂的操作工序，是最简单常用的方法。
小麦一般无法用人工嫁接方法。
由于白粒矮秆性状已出现，不需要诱变育种。
]2．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从而产生新性状A [杂交育种和基因工程育种的原理为基因重组，单倍体、多倍体育种的原理为染色体变异，诱变育种的原理为基因突变。
]3．杂交玉米的种植面积越来越广，农民需要每年购买玉米杂交种。
不能自留种子来年再种的原因是( )A．自留种子发芽率低B．杂交种都具有杂种优势C．自留种子容易患病虫害D．杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离D [玉米杂交种为杂合子，杂合子自交后代会发生性状分离，如果留种会造成减产。
]4．下列有关育种说法，正确的是( )A ．用杂交的方法进行育种，F 1自交后代有可能筛选出符合人类需要的优良品种B ．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的具备更多的优良性状C ．用基因型为DdTt 的植株进行单倍体育种，所育的种自交后代约有14为纯合子 D ．用基因型为DdTt 的植株进行多倍体育种，所育的种和原品种杂交一定能产生可育后代A [用辐射的方法进行诱变育种，由于基因突变的不定向性和有害性，诱变后的植株不一定比诱变前具有更多的优良性状。
用基因型为DdTt 的植株进行单倍体育种，得到纯合子，自交后代全为纯合子。
用基因型为DdTt 的植株进行多倍体育种，所育的种是四倍体，和原二倍体品种杂交产生的后代是三倍体，高度不育。
]5．用高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)的二倍体水稻品种进行培育矮秆抗锈病品种时，方法一是杂交得到F 1，F 1再自交得F 2；然后选育所需类型；方法二是用F 1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。
下列叙述正确的是( )A ．方法一和方法二依据的原理分别是基因重组和染色体结构变异B ．方法二所得的植株中纯合子、可用于生产的类型比例分别是1/2、1/4C ．方法一所得的F 2中重组类型、纯合子各占3/8、1/4D ．方法二的最终目的是获得单倍体植株，秋水仙素可提高基因突变频率C [方法一和方法二依据的原理分别是基因重组和染色体数目变异。
方法二所得的植株中纯合子占的比例为1，可用于生产的类型比例是1/4。
方法一所得F 2中重组类型为3/16D －tt 、3/16ddT －即3/8；纯合子为1/16DDTT 、1/16DDtt ，1/16ddTT 、1/16ddtt ，即1/4。
方法二和方法一的目的是一样的，都是为了获得纯合的正常二倍体植株。
]6．下列关于植物育种的叙述，其中不正确的一组是( )①诱变育种很可能较快选育出新的优良品种 ②诱变育种可定向地诱变出所需要的优良品种 ③穗小粒少的小麦种到西藏后会长成穗大粒多的小麦 ④二倍体植物花药离体培养获得的植株高度不育 ⑤利用杂种优势可以提高农作物的产量A ．①②B ．①⑤C ．③④D ．②③D [诱变育种会提高突变率，加快育种的速度，但诱变育种是不定向的；穗小粒少的小麦种到西藏后，不一定会长成穗大粒多的小麦，这种育种方法是行不通的；二倍体植物花药离体培养获得的单倍体是高度不育的；玉米就是利用杂种优势育种的典型实例。
]7．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A [射线诱变出青霉素高产菌株所用的原理是基因突变，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。
]8．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――→①植株A ――→②植株BA ．过程①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②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①得到的植株A 基因型为aaBB 的可能性为14D ．通过过程②得到的植株B 一定是四倍体A [过程①是花药离体培养，属于植物组织培养，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②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。
]9．“嫦娥1号”胜利奔月，神舟成功发射，这些航天技术的发展，为我国的生物育种创造了更多更好的机会。
下列有关航天育种的说法，不正确的是( )A ．航天育种可缩短育种周期B ．种子在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等因素的诱导下发生基因突变C ．航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一项创新性研究成果，是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一D ．“太空种子”都能培育出高产、优质的新品种D [太空育种属于诱变育种，基因突变具有不定向性。
]10．用激光或亚硝酸处理萌发的种子或幼苗能诱导基因突变，激光或亚硝酸起作用的时间是有丝分裂的( )A．分裂间期 B．分裂期的中期C．分裂期的后期 D．各个时期A [诱变育种中常用的方法有物理方法(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)和化学方法(如亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素等)。
由于基因突变发生在DNA复制时期，是复制差错造成的，所以发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂之前的间期。
]11．下图所示为利用某农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是( )A．经过Ⅲ培育形成④常用的方法是花药离体培养B．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗C．由品种①直接形成⑤的过程必须经过基因突变D．由品种①和②培育能稳定遗传的品种⑥的最快途径是Ⅰ→ⅤD [单倍育种可明显缩短育种年限，杂交育种操作比单倍体育种要简单，但相比之下育种周期较长。
]12．将①、②两个植株杂交，得到③，将③再做进一步处理，如下图所示。
下列分析错误的是( )A ．由③到⑦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④和⑧植株的原理不同C ．若③的基因型为AaBbdd ，则⑩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D [③到⑦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；③到④是诱变育种，原理是基因突变，而③到⑧是多倍体育种，原理是染色体变异；若③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12×12×1＝14。
] 二、非选择题(共26分)13．玉米(2N ＝20)是重要的粮食作物之一。
已知玉米的高秆易倒伏(D)对矮秆抗倒伏(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。
现有两个纯合的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)。
根据下图分析回答：(1)图(a)表示杂交育种过程，其原理是_______________。
其中F 1的基因型为________；F 2中能稳定遗传的高秆抗病类型的基因型为________，所占比例为________。
(2)让图(a)中F 1与另一玉米品种丙杂交，后代的表现型及其比例如图(b)所示，则丙的基因型为__________________。
(3)运用杂交育种培育符合生产要求的新品种(矮秆抗倒伏抗病品种)时，按照图(a)中的程序得到F 2后，应该选择矮秆(抗倒伏)抗病个体，并通过________来逐代淘汰不符合生产要求的个体。
(4)为了缩短育种年限，可采用________育种，具体方法是先________________，得到基因型为DR、Dr、dR、dr的幼苗，然后再经__________处理，得到符合生产要求的个体，其基因型是____________。
(5)若利用某种育种方法得到了几株符合生产要求的玉米苗，希望用它们快速繁殖还可通过____________来实现，该过程依据的生物学原理是________________________。
解析(1)杂交育种的原理是基因重组，两纯合的亲本杂交，F1为杂合子(DdRr)，F2中高秆抗病的基因型为D－R－，能稳定遗传的只有DDRR，占F2的1/16。
(2)图(b)中高秆∶矮秆＝1∶1，抗病∶易感病＝3∶1，由第(1)题知F1的基因型是DdRr，则丙的基因型应是ddRr。
(3)因抗病是显性性状，杂合体自交会出现性状分离现象，需要让其连续自交并筛选，直至不再发生性状分离为止。
(4)单倍体育种可以明显缩短育种年限，方法是用植株的花药进行离体培养，然后经秋水仙素(或低温)处理后得到纯合的、能稳定遗传的个体，纯合的矮秆抗倒伏抗病植株的基因型是ddRR。
(5)利用植物组织培养可以在短时间内获取大量的相同性状的个体，其原理是植物细胞的全能性。
答案(1)基因重组DdRr DDRR 1/16 (2)ddRr(3)连续自交(4)单倍体取F1的花粉进行花药离体培养人工诱导(秋水仙素或低温诱导) ddRR(5)植物组织培养植物细胞的全能性14．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，可采用的方法如下图所示。
请据图回答问题。
(1)由品种AABB、aabb经过①②③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________________________________。
(2)若经过过程②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③，子代中AAbb与aabb的数量比是________。
(3)过程⑤常采用________技术得到Ab个体。
与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是____________。
(4)过程⑦育种方式是________________。
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。