2017-2018学年高中生物人教版必修二第6章 第1节 杂交育种与诱变育种 Word版含答案
人教课标版高中生物必修2第6章《杂交育种和诱变育种》教材分析
《杂交育种和诱变育种》教材分析
【课标要求】
搜集生物变异在育种上应用的事例。
【教材内容】
本册教材的前五章是按照生物学史的顺序,逐步阐述了遗传和变异的基本原理,对于这些原理在实际生产中的应用并没有过多涉及,本章是围绕遗传学原理和规律在生产生活中的应用展开。
通过截取三个具有代表性的阶段,即杂交育种、诱变育种和基因工程,再现了人类应用遗传学原理和规律对其他生物利用和改造的历程,体现了科学与技术的互动。
《杂交育种与诱变育种》是本章的第1节,从古人驯化野生动物、栽培植物的历史谈起,引入选择育种的方法,并指出其局限性。
这部分内容中,教材用楷体字介绍了美洲印第安人选择玉米的过程和玉米在世界传播的过程。
这些内容能够增强教材的可读性,也可以引导学生横向联系各个学科之间的知识。
接下来,教材以小麦杂交育种为例,介绍了杂交育种的概念及其在生产生活中的实际应用,进而通过“思考与讨论”栏目引导学生思考杂交育种的方法存在哪些不足。
这部分教材中为了说明杂交育种是农业上一种常规的育种方法,通过具体事例和数据介绍了袁隆平对杂交水稻的研究。
在认识其局限性后,教材介绍了诱变育种的方法,通过实例说明诱变育种的重要作用,引导学生思考诱变育种与杂交育种相比有哪些优势,并联系基因突变的特点,讨论诱变育种的局限性。
教材通过这样递进的发展历程,说明超越已有技术的局限是育种技术不断完善与发展的动力和原因,能客观比较各种方法的优劣,有利于学生认识科学技术的本质。
【重点难点】
重点:通过具体实例说明育种方法的发展和各种育种方法的特点。
难点:分析杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
人教版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)
短毛折耳 bbee
F1间 交配 选优 测交
F1
长毛立耳 长毛立耳
BbEe BbEe
F2 长立
长折 Bbee BBee
长折 BBee
短折 bbee
短立 短折
长折 短折 Bbee bbee
长折 Bbee
长折 短折 Bbee bbee
1、动物杂交育种中纯合 子的获得不能通过逐代自 交,而应改为测交。 2、比植物杂交育种所需 年限短。
最早的育种方法: 选择育种
选择育种的优点:技术简单、容易操作 缺点: 选择范围有限,育种周期长
《齐民要术》指出当时人们不仅会将籽粒硕大而且饱满的种子 选择下来,还建立了专门的种子田,把选出来的纯色好穗,另 外种植在种子田里,避免与其他种子混杂,而且在收割时,要 先收割种子田里的作物,并单独存放。这种古老的育种方法叫 做选择育种。
[标准答案]
(1)自交
2 3
(2)Ⅱ
(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=3:1(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
如果水稻的某迟熟(AA)品种,那么我们 有什么好办法快速的得到早熟(aa) 品种?
人工诱变 + 单倍体育种
迟熟 品种
人工
诱变
(AA)
幼苗 秋水仙
杂合 子
花药离
(A) 素处理
体培养
(Aa)
幼苗
秋水仙
(a) 素处理
早熟 品种 (AA)
人教版高中生物必修二第六章第1节《杂交育种与诱变育种》共26张)
2.原理: 基因突变。
3.方法:用物理因素或化学因素来处理生物。
4.运用:
①农作物新品种的培育,新品种具有抗病力强、产量高、品质 好等优点。如“黑农五号”大豆,产量提高了16%,含油量比 原来提高了2.5%。 ②用于微生物育种:例如青霉素高产菌株的选育。1943年从自 然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们 对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理,培育成 了青霉素高产菌株,目前青霉素的产量已达到50000~60000单 位/mL。
好的役畜,但不能生育。
7.不足:
杂交育种只能利用已有基因的重组,按需选择, 并不能产生新的基因;杂种后代出现性状的分离 现象,育种进程缓慢,过程复杂繁琐。
三、诱变育种
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。
明显缩短育种年限;自交后代不会发生性状分离。
课后小结
一、杂交育种 二、诱变育种 三、多倍体育种 四、单倍体育种
达标测评
1.60Co是典型的γ 放射源,可用于作物诱变育种。我国 运用这种方法培育出了许多农作物新品种,如棉花高产 品种“鲁棉1号”,在我国自己培养的棉花品种中栽培 面积最大。 γ 射线处理后主要引起——基因突变 ,从 而产生可遗传的变异。除γ 射线外,用于诱变育种的其 他物理诱变因素还有 x射线 、 紫外线 和 激光 。
第一节
杂交育种与诱变育种
创设情景
设想你是一位玉米育种专 家,遇到这样的情况:品种 A籽粒多,但不抗黑粉病; 品种B籽粒少,但抗黑粉病。
讨论:
你用什么方法把两个品种 的优良性状结合在一起, 又能去掉缺点?
黑粉病
人教版高中生物必修二第六章第1节《杂交育种与诱变育种》(23张)
②aabb
G
AAaaBBbb----⑥
1)用①和②培育⑤若采用的D和F步骤分别是杂交和 自交 基因重组 。其应用的遗传学原理是 。 2)用③培育⑤所采用的I步骤可以用 x射线、紫外线等 , 其应用的遗传学原理是 诱变育种 。
秋水仙素处理
染色体数目的变异
器官较大, 营养物质丰富 只能用于植物
可以集中 提高突变频率, 明显缩短 优点 两个亲本的 育种年限 加速育种进程 优良性状
育种时间长,突变的方向难 缺点 不能产生新 以控制,有利 基因 变异少 技术复杂
巩固练习:
1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是: A.基因突变; C.染色体交叉互换: B.基因自由组合; D.染色体变异。 答[
B ]
2、在下列几种育种方法中,可以改变原有基因分子 结构的育种方法是: A、杂交育种 C、单倍体育种 B、诱变育种 D、多倍体育种 答[ ]
B
3、60Co是典型的γ 放射源,可用于作物诱变
育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物
新品种,如棉花高产品种“鲁棉1号”,在我
国自己培养的棉花品种中栽培面积最大。γ 射
又能把双方的缺点都去掉?产生的新品种还能
稳定遗传。
将你的设想用遗传图解表示出来。
杂交
自交 选优 自交 选优
思考:
P
高秆抗病 DDTT
× 矮秆感病
↓
ddtt
F1
F2
高秆抗病 DdTt ↓× D_T_ D_tt ddT_ ddtt
高抗 高感 矮抗 矮抗 矮感
F3
ddTT ↓× ddTT 稳定遗传
ddTt ↓× ddT_ ddtt 发生性状分离
思考与讨论 P99
5、优点
高中生物必修二第六章第1节《杂交育种与诱变育种》18
三.诱变育种的应用
1." 黒农五号”大豆
黑龙江农科院用辐射方法处理大豆,培育成“黑农 五号”大豆品种,含油量比原来的品种提高了2.5%, 大豆产量提高了16%。
2.青霉菌高产菌株的选育
野生的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。对青霉菌进行 X射线、紫外线照射以及综合处理,得到青霉素高产菌株, 其产量可达50000~60000单位/mL。
BbEe
选 优
F2
长立 长折 短立 短折
Bbee
BBee
测交
长折
BBee
短折
bbee
长折
Bbee
短折
bbee
F3
长折
长折
短折
特别提醒!
植物杂交育种中纯合子的获得可以通过逐代自交,但是 动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交,而应 改为测交。
小结
一.杂交育种的原理:基因重组 二.杂交育种的优点与缺点 1.优点:将不同个体的优良性状集中到一个个体身上 2.缺点:育种时间长,过程繁琐,不能产生新基因,
基础练习
1.杂交育种和诱变育种的原理分别是(B)
A.基因突变 C.染色体变异
B.基因重组和基因突变 D.基因突变和染色体变异
基础练习
2.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)
A.分裂间期 B.分裂期的中期 C.分裂期的后期 D.各个时期
基础练习
含量提高的品种,以上育种方式依次分别是(D)
①诱变育种 ②杂交育种 ③单倍体育种 ④多倍体育种
A.①②③④ C.③④②①
B.④③②① D.③②④①
THANKS
如果想要培育出新的基因和新的性状, 应该怎样做?
(人教版)高中生物必修二第6章第1节杂交育种与诱变育种 Word版含解析
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1.我国科学家袁隆平多年来一直坚持的水稻育种方法是( )A.单倍体育种B.多倍体育种C.杂交育种D.诱变育种答案:C2.下列各项措施中,能够产生新基因的是( )A.高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交B.用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体C.用花药离体培养小麦植株D.用X射线处理获得青霉素高产菌株答案:D3.现有两种玉米,一种玉米黄色颗粒饱满,一种玉米紫色颗粒较小,要想获取紫色颗粒饱满的玉米,比较简单有效的方法是( )A.单倍体育种B.杂交育种C.诱变育种D.多倍体育种答案:B4.杂交育种中,杂交后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.相对性状答案:B5.某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。
下列有关叙述正确的是( )A.a过程中运用的遗传学原理是基因重组B.b过程能提高突变率,从而明显缩短了育种年限C.a过程需要使用秋水仙素,作用于萌发的种子D.b过程需要通过自交来提高纯合率答案:D 6.下图表示番茄植株(HhRr)作为实验材料培育新品种的途径。
请据图分析回答:(1)通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术,该技术依据的生物学原理是______________________________________。
(2)要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径_____________,该过程中秋水仙素的作用机理是________________ _____________________________________________________。
(3)品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为______,品种C的基因型是________。
(4)途径4依据的原理是__________,此途径与杂交育种相比,最突出的特点是________________。
解析:分析题图可知,途径1是杂交育种,途径2是单倍体育种,途径3是多倍体育种,途径4是诱变育种。
2017-2018学年高一生物人教版必修二教学案:第6章 第1节 杂交育种与诱变育种 Word版含答案
一、杂交育种(阅读教材P98~99)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.育种原理:基因重组。
3.过程:(以高产抗病小麦品种的选育为例)4.应用(1)农产品:改良作物品质,提高农作物单位面积产量。
(2)家畜、家禽:培育出适应性强的乳用、肉用或乳肉兼用型优良品种。
二、诱变育种(阅读教材P100)1.原理:基因突变。
2.处理方法(1)物理因素:X射线、紫外线等。
(2)化学因素:亚硝酸、硫酸二乙酯等。
3.优点:可以提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。
4.应用(1)在农作物诱变育种方面取得了可喜的成果。
(2)在微生物育种方面也发挥了重要作用。
重点聚焦1.杂交育种的原理是什么?2.什么是诱变育种?3.杂交育种和诱变育种各有哪些优点和不足?[共研探究]材料一已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗锈病(T)对易染锈病(t)为显性,两对性状独立遗传。
现有高秆抗锈病、矮秆易染锈病两个纯系品种,欲培育能稳定遗传的矮秆抗锈病的小麦。
材料二AAbb×aaBB ―→AaBb――→减数分裂ABAbaBab――→Ⅰ――→ⅡAABBAAbbaaBBaabb1.根据材料一,回答下列问题:(1)杂交育种的过程①将两种优良性状集中在同一种植株上,需选用分别具有一种优良性状的纯合亲本杂交,实质是将控制两种优良性状的基因集中在同一个体上。
②杂交育种的选择从F2开始,因为此时开始出现性状分离。
③出现矮秆抗锈病的个体后不能立即推广种植,因为矮秆抗锈病个体的基因型有ddTT 和ddTt两种,其中ddTt的个体自交会发生性状分离,不能稳定遗传。
④获得能稳定遗传的矮秆抗锈病个体的步骤:从F2中选出矮秆抗锈病的个体,让其不断自交,在自交后代中逐步淘汰矮秆易染锈病的个体,直到不再发生性状分离,即得到了要选育的矮秆抗锈病的稳定遗传的纯合子品种——ddTT。
⑤若选育的两种优良性状都是由隐性基因控制的,不需要连续自交。
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 。
2017-2018学年人教版高中生物必修(二) 6-1 杂交育种与诱变育种 课件 (共30张PPT)
问5:请你写出遗传图解。 亲本: 高杆抗锈病 ×矮杆不抗锈病 P DDTT×ddtt dt DT 配子: F 1: F2: 高抗 DdTt(高杆抗病) 自 交 高不抗 矮抗 矮不抗 D_tt ddT_ ddtt
基因型 D_T_
比例:
9
:
3
:
3
: 1
问1: F1、F2的基因 型和表现型如何?F2 中符合要求的表现型 是什么?基因型是什 么?
1.1杂交育种
问4、杂交育种的实例 5、实例:
我国科学家袁隆平多年来一直致力于杂交水稻的研究,取得了 骄人的成绩。据统计,我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。通过 推广杂交水稻,我国的水稻产量从原来的4500kg/hm2 增加到7500 kg/hm2 。从1976 年到1998 年,累计增产粮食3.5×108T ,平均 每年多解决约6 000万人的粮食问题
ห้องสมุดไป่ตู้
2.2诱变育种
1、实例: 20世纪60 年代以来,我国在农作物诱变育种方而取得
了可喜的成果,培育出了数百个农作物新品种。这些新品种具有抗 病力强、产量高、品质好等优点,在农业生产中发挥了巨大作用。 例如,黑龙江省农业科学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%,含油量比原来的品种提高了 2.5 %。 20 世纪50年代以前。我国大豆产量居世界首位,到了60 年 代末70 年代初,我国大豆生产产量下滑,生产满足不了需求。后 来,我国科学家应用X射线和化学诱变剂进行人工诱变处理,从诱 变后代中选出抗病性强的优良个体,具有这些性状的大豆不断繁衍, 至今仍然是我国抗病性最强和应用最广的种源。 在微生物育种方面,诱变育种也发挥了重要作用。青霉菌的选 育就是一个典型的例子。现在世界各国生产青霉素的菌种,最初是 在1943 年从一个发霉的甜瓜上得来的。这种野生的青霉菌分泌的 青霉素很少,产量只有20 单位/mL 。后来,人们对青霉菌多次进 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,目前青霉素的产量己经达到50 000 一60 000 单位/mL。
人教版高中生物必修二知识点总结:第六章 第一节 杂交育种与诱变育种
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
1、育种方法列表比较
主要有:诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、基因工程育种、细胞工程育种、植物激素育种等,涉及到的知识点不但多而广,也是高考的重点和难点之一。
1.诱变育种与杂交育种
诱变育种能产生新的基因,创造出新类型,而后者不能产生新的基因,是原有基因的重新组合。
2.杂交育种与基因工程
两者的不同点是,在动物杂交育种的过程中,获得纯合子不能通过逐代自交,应为测交检测,比植物杂交育种所需时间短。
2017-2018学年高中生物必修二人教版杂交育种和诱变育种课件(27张)
基因重组
基因突变
染色体变异 (成倍减少)
染色体变异 (成倍增加)
秋水仙 素处理
杂交
花药离体培养 用物理或化学 →单倍体→秋 方法处理生物 水仙素处理→ 纯种 提高变异频率, 明显缩短育种 加速育种进程, 年限,
二、诱变育种
利用物理因素(如X射线,紫 外线,激光等)或化学因素(如 亚硝酸等)处理生物,使生物发 生基因突变。
能引起基因突变的方法有三大类:
物理方法有:
紫外线、X射线、激光等
化学方法有:
亚硝酸、硫酸二乙酯等
生物方法有:
病毒等
“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜
甘肃种植的太空育种的蔬菜
①农作物新品种的培育
1.农业生产
2.家畜的育种方面
中 国 黄 牛
×
荷 斯 坦 牛
中国荷斯坦牛: 荷斯坦—弗里生牛与我国黄牛杂交选 育后逐渐形成的优良种。 泌乳期可达305天,年产乳 量可达6300kg以上,产奶量为世界奶牛之冠 。
P
F1
第 1 年 第 2 年 第 3 年 第 4 年
杂交育种 高杆抗病 × 矮杆感病
DDTT
选优 F 高抗 2 自交
矮抗 ddTT
选优 F3 矮抗 ddTT
讨论探究
问题1:F2中得到的新品种能马上推广利用吗? 为什么?什么类型的可直接从F2中选出?什 么类型的不能直接从F2中选出? 不能,因为其中含有杂合体,后代会 发生性状分离。
隐性类型可以直接选出,显性类型不 能直接选出。 问题2:在F2中矮杆抗病所占的概率是多少? 在矮杆抗病中纯合子的比例是多少?
小麦高秆(D)对矮秆(d)为显 性,抗锈病(T)对不抗锈病(t)为 显性,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),可采用哪些育种方式得到 符合人类要求的优良品种?(ddT )
高中生物人教版必修二第6章第1节《杂交育种与诱变育种》
诱变育种——太空育种
空间生命科学: 高真空(10—8pa) 微重力(10—4g) 强辐射(尤其是危害 性极大的HZE)
诱变育种——太空育种
例4:我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子,返回地面 后种植,培育出的水稻穗长粒大,亩产达600kg,最高达 750kg,蛋白质含量增加8%-20%,生长期平均缩短10天。 请回答:
九十年代后期,美国学者布朗抛出 “中国威胁论”,撰文说到下世纪30 年代,中国人口将达到16亿,到时谁 来养活中国,谁来拯救由此引发的全球 性粮食短缺和动荡危机?
袁隆平培养杂交水稻过程中,他利用了哪 一种变异的原理?
袁隆平
一个属于中国 也属于世界的名字 他发起的“第二次绿色革命” 给整个人类带来了福音。
在作物方面,应用诱变育种我国已培育出100多种水 稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线处理 籼稻干种子,选出提早成熟15天的新品种,丰产等性 状仍旧保持下来,而且米粒中的蛋白质的含量提高很 多。又如用射线和其他诱变剂处理大豆,培育出一种 新品种。这品种含有改变了的酶系,在同样的施肥和 管理条件下可提高产量50%。
种方法呢? 的物种杂交,杂交后代易出现性状分离,不能克服远缘 杂交不亲合的障碍。
应用:用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育 矮秆抗病小麦
杂种优势
生产上利用杂种优势可以 大幅度地提高产量。例如, 杂交高梁比纯系高梁增产 30%--50%,杂交水稻比纯系 水稻增产20%左右。
二、诱变育种
利用物理因素(如X射线,紫 外线,激光等)或化学因素(如 亚硝酸等)处理生物,使生物发 生基因突变。
(2)用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌,选育出合成谷氨酸的新菌种, 所用方法是 诱变育种。
以下是杂交育种的参考方案:
人教课标版高中生物必修2第6章《杂交育种与诱变育种》教材梳理
庖丁巧解牛知识·巧学一、杂交育种1.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。
知识拓展品种是指人类在一定的生态条件和经济条件下,根据需要而创造的具有一定经济价值、遗传性比较一致的家养动物或栽培植物的类型。
作为品种的生物具有相对稳定的遗传性,在一定地区和一定栽培条件下,在产量、品质、生育期、抗性和适应性等方面符合人类生产、生活的需要,并能用普通的繁殖方法保持其稳定性。
2.原理:基因重组,即同源染色体上非姐妹染色单体之间的基因互换和非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
杂交育种不会创造新基因,只是实现了原有基因的重新组合。
3.优点:可将两个或多个优良性状集中在一个个体上。
4.缺点:杂交后代会出现性状分离,需要连续自交,使其基因型趋于纯合(即纯合子个体逐年增多,杂合子个体逐年减少)。
因此,杂交育种进程缓慢,育种周期长(一般需要5~6年的时间),过程较复杂;只能利用已有基因的重组,不能创造新基因;只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交,不能克服远源杂交不亲和性的障碍。
疑点突破杂种优势与杂交育种杂种优势是生物界普遍存在的现象。
它是指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代,在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。
杂种优势具有以下特点:杂种优势不是某一两个性状单独表现突出,而是许多性状综合表现突出;杂种优势的大小,取决于双亲的遗传差异和互补程度。
杂交育种通常是指把不同遗传类型的动物或植物进行交配,使优良性状结合于杂种后代中,通过培育和选择,创造出新品种的方法。
杂交育种不仅要求性状整齐,而且要求培育的品种在遗传上比较稳定。
品种一旦育成,其优良性状即可相对稳定地遗传下去。
杂种优势则主要是利用杂种F1代优良性状,而并不要求遗传上的稳定。
二、诱变育种1.概念: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,从而培育出生物新品种。
2017-2018学年高中生物必修二(人教版)课件:第6章 第1节杂交育种与诱变育种
知识贴士
• 1.杂交育种只应用于进行有性生殖的植物 和动物,而诱变育种不仅能应用于有性生 殖的植物,也可应用于无性生殖的微生物 。 • 2.单倍体育种主要用于进行有性生殖的植 物。
•
C
典题 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( 选出
生 物
必修② ·人教 版
新课标导 学
第六章
从杂交育种到基因工程
趣味导学
• 神奇的太空育种
• 自1987年以来,我国利用返回式卫星和神 舟飞船,先后进行了10多次搭载,有1 000 多个品种的种子和生物材料上天。
• 由于植物种子体积小,携带方便,在选育 新品种方面具有较大的选择空间。已进行 搭载的有粮食作物类:小麦、水稻、大豆 、玉米、绿豆、豌豆、高粱等;蔬菜类: 西红柿、辣椒、黄瓜、甜菜、茄子、萝卜
(3)过程(以高产抗病小麦品种的选育为例): 亲代 杂种第一代 第二代 高产、不抗病×低产、抗病 ↓ 高产、抗病(均为显性性状) ↓⊗
高产、抗病 个体 选出____________
↓连续自交
不发生性状分离 的所有高产、抗病个体 选出________________
↓ 新的优良品种
不同优良性状 ______________结 • (4)优点:使同种生物的 合在一起。 • (5)应用: 应用
基因工程可以实现基因在不同种生物之间的转移,迅速培育成前所未有的生物新 品种,在医药卫生、农牧业、环境保护等领域有着广泛的应用。基因工程在给人 类的生产和生活带来益处的同时,也使人们产生关于转基因生物的安全性等方面 的担忧。 本章重点:遗传和变异规律在改良农作物和培育家禽、家畜品种等方面的应 用;杂交育种的步骤;基因工程的基本原理;基因工程的安全性问题。 本章难点:杂交育种的步骤;基因工程的基本原理;转基因生物与转基因食 品的安全性。
2018年高中生物必修二课件:第6章 第1节 杂交育种与诱变育种
答案
4.⑤ 和 ⑥ 杂 交 得 到 的 ⑧ 是 否 可育?为什么? 答案 是不育的,因为⑧是三 倍体,减数分裂时染色体联会 紊乱,不能产生正常配子。 5.③→⑦的过程利用了什么技术?⑨中能稳定遗传的植株占总数的比例为 多少? 答案 ③→⑦是花药离体培养技术,⑨中能稳定遗传的植株占总数的比例为 100%。
解析答案
2.如图是用高产不抗病(DDtt)和低产抗病(ddTT)的两个小麦品种培育稳定遗
传的高产、抗病品种的过程,讨论分析:
亲代 高产、不抗病 × 低产、抗病
↓
F1
高产、抗病
↓⊗
表现型 ______ _______ ________ ________
F2
比例
∶
∶
∶ ________
(1)F1高产抗病的小麦的基因型是 DdTt ,不能 (能、不能)稳定遗传。
答案
(3)要提高稳定遗传植株的比例,应该选取F2中高产抗病 的植株种子继续 自交 ,淘汰不符合要求的后代,最终获得高产抗病且能稳定遗传的品
系,其基因型为 DDTT 。 3.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。
答案
(2)杂交育种的遗传学原理是什么? 答案 基因重组(基因的自由组合)。 (3)杂交育种有什么优缺点? 答案 优点:可以把多个品种的优良性状集中在一起。 缺点:育种周期长,育种筛选过程复杂;不能产生新基因和新性状。 (4)如果优良性状为隐性性状,还需要连续的自交和筛选吗? 答案 不需要。隐性性状一旦出现就是稳定遗传的纯合子。
高中生物必修2第6章第1节《杂交育种与诱变育种》训练案及答案
高一生物必修2《遗传与进化》训练案一、选择题:1、育种专家用高杆抗锈病水稻与矮杆不抗锈病水稻杂交,培育出了矮杆抗锈病水稻,这种育种的原理是( B )A.基因突变 B.基因重组 C.染色体变异 D.环境条件的改变2、杂交育种依据的主要遗传学原理是(C )A.染色体变异B.基因连锁互换C.基因自由组合D.基因突变3、两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传。
要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是(D )A.人工诱变育种B.细胞工程育种C.单倍体育种D.杂交育种4.在杂交育种工作中,选择通常从哪一代开始( C )A.F1基因出现重组B.F1性状开始分离C.F2性状开始分离D.P 基因开始分离5.对下列有关实例形成原理的解释,正确的是( C )A.无籽番茄的获得是利用了多倍体育种原理B.培育无籽西瓜是利用了单位体育种原理C.培育青霉素高产苗株是利用了基因突变原理D.“多莉”羊获得是利用了杂交育种原理6.既要提高农作物的变异频率,又要使后代变异性状较快稳定,可采用( B )A.杂交育种法B.诱变育种法C.单倍体育种法D.多倍体育法7.小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(T)对易染病(t)为显性,两对基因可自由组合。
现用DDTT与ddtt两个品系作亲本,在F2中选育矮秆抗病类型,其中最合乎理想的基因型在F2中所占比例( A )A.1/16 B.2/16 C.3/16 D.4/168.用纯种的高杆(D)抗锈病(T)小麦与矮杆(d)易染锈病(t)小麦培育矮杆抗锈病小麦新品种的方法如下:下列有关此种育种方法的叙述中,正确的是( C )A.这种育种方法叫杂交育种B.过程④必须使用生长素处理C.这种方法的最大优点是缩短育种年限D.过程③必须经过受精作用9.下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述不正确的是( D )A.由合子发育成的生物体细胞中有几个染色体组就叫几倍体B.由配子发育成的生物体,细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体C.单倍体一般高度不育,多倍体一般茎秆粗壮,果实、种子较大D.单倍体都是纯种,多倍体等位基因至少有三个10.用秋水仙素处理幼苗,所不能引起的变化是( C )①提高突变频率②获得无籽果实③大幅度改良某些性状④抑制细胞有丝分裂中纺缍体的形成⑤获得单倍体植株A.①②③B.②④⑤C.②⑤D.①③11.在农作物的育种上,采用的方法有:杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种,它们的理论依据依次是( A )①基因突变②基因互换③基因重组④染色体变异A.③①④④B.④①②④C.④④①③D.④③①④12.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是(B)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芽孢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子培育太空椒④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛A.①B.①②C.①③D.③④13.下列实例与所用的原理中,正确的是()A.无子番茄——多倍体育种B.无子西瓜——单倍体育种C.青霉素高产菌株——基因突变D.克隆羊“多利”的培育——基因重组14.诱变育种是创造新品种的重要方法,这是因为诱变育种(C)A.使生物进行对人有利的突变B.按计划定向改良,有利变异稳定C.短时间内可以获得更多的变异类型D.含A、B、C三项15.通过改变原有基因结构从而创造出新品种的育种方法是(A)A.诱变育种B.杂交育种C.多倍体育种D.单倍体育种16.不属于基因工程方法生产的药物是( C )A.干扰素B.白细胞介素C.青霉素D.乙肝疫苗17.质粒是基因工程中最常用的运载体,它的主要特点是( C )①能自主复制②不能自主复制③结构很小④成分为蛋白质⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”A.①③⑤⑦B.②④⑥C.①③⑥⑦D.②③⑥⑦18.1993年,我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉,其抗虫基因来源于( D )①②③④高秆抗病×矮秆易染病 F 1 雄配子幼苗选出符合要求的品种A.普通棉花的基因突变B.棉铃虫变异形成的致死基因C.寄生在棉铃虫体内的线虫D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因19.用紫外线照射红色细菌的培养液,几天后出现了一个白色菌落,把这个白色菌转移培养,长出的菌落全是白色的,这是( C )A.染色体变异B.自然突变C.诱变育种D.基因重组20.下列关于诱变育种的叙述中,哪一项是错误的( C )A.可能使一部分个体产生突变B.大大加速育种进程,提高变异效率C.诱变产生的突变,对人都有利D.可大幅度地改良生物性状21.以下属于诱变育种的是( D )A.色盲B.血友病C.短腿安康羊D.青霉素高产菌株22.下列说法正确的是( D )A.DNA连接酶最初是从人体细胞中发现的B.限制酶的切口一定是GAA TTC碱基序列C.质粒是基因工程中惟一用作运载目的基因的运载体D.利用运载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为“克隆”23.下列有关基因工程技术的叙述,正确的是( C )A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C.选用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.只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达24.利用生物工程改造生物特性,从而生产人类所需要的产品。
高中生物必修二第六章第一节杂交育种与诱变育种
缺 育种时间最长 点
有利变异少, 技术复杂,需与 与杂交育种
需大量处理供 杂交育种配合 配合;获得
试材料
的新品种发
育迟缓
太空椒
普通椒
(4)局限性:
诱变育种的方向难以掌握,诱变体难以集
中多个理想性状。 讨论:怎样克服?
原因:基因
突变是随机 不性,可以扩大诱 变后代的群体,增加选择的机会。
除了杂交育种和诱变育种之外我们前面 还学过什么育种方式?
杂交育种
诱变育种
单倍体育种 多倍体育种
原 理
基因重组
基因突变
染色体变异 染色体变异 (成倍减少) (成倍增加)
常 用 杂交 方 法
使位于不同 优 个体的优良 点 性状集中于
一个个体上
花药离体培养 用物理或化学 →单倍体→秋 方法处理生物 水仙素处理→
纯种
提加高速变育异种频进率程,,明年显限缩,短育育种种时 间较短。
秋水仙素 处理
各种器官大、 营养成分高、 抗性强
(3)应用:
①农作物新品种的培育,新品种具有抗病力强、 产量高、品质好等优点。如“黑农五号”大豆, 产量提高了16%,含油量比原来提高了2.5%。
诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外, 还采用太空育种。
我国已培育成功 许多太空作物:
太空育种主要是利用返回 式卫星和高空气球能达到 的高空环境,通过强辐射、 微重力和高真空等条件使 植物种子的基因发生基因 突变的作物育种新技术。
第一节 杂交育种与诱变育种
一、杂交育种
1、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(稳定遗传)的方法。
2、原理: 基因重组 3、方法:
人教版必修二第6章1节杂交育种和诱变育种
(bbee),怎样培育出能稳定遗传的长毛折耳猫?
长毛折耳猫(BBee) 长毛立耳猫(BBEE) 短毛折耳猫(bbee)
杂种优势:是指基因型不同的亲本相互杂交产生的杂 种后代在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和 品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。杂种 优势在F1表现最明显。 例如:我国劳动人民用马和驴杂交获得体力强大,耐
(1)概念:
三、诱变育种
人工利用物理因素(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: 能提高突变率,产生新基因;在较短时间内获 得更多的优良变异类型。 3)应用: “黑农五号”大豆、太空辣椒、高产青霉素菌株
三、诱变育种
举例
三倍体西瓜、八 倍体小黑麦
抗病植株的育 成
1.动物育种一般采用杂交育种和诱变育种; 2.动物杂交育种中不能自交,所以F1不能自交,但可 以利用F1的雌雄个体进行杂交繁殖;
3.在F2中可以用测交的方法判断杂合子和纯合子;
4.动物杂交育种,不能用单倍体育种的方法;
5.动物杂交育种比植物杂交育种所需年限短。
杂交育种与诱变育种
1 杂交育种的概念、原理、优点和不足;
2 诱变育种的概念、原理、优点和不足;
3 杂交育种和诱变育种在生产中的应用。
一、选择育种
1、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。
2、不足:育种周期长,选择的范围有限。
二、杂交育种
实例:
现有两个品种的小麦: 纯种高秆抗锈病(DDRR)、矮秆不抗锈病(ddrr)
思考与讨论:
2005年10月,我国神舟6号飞船上天时,重庆的一位农 民花了1.5万元,把50粒红玫瑰种子送上太空,希望种 子遨游太空回来后,能培育出蓝玫瑰。 【问题1】这位农民的愿望一定能实现吗? 【问题2】这说明了基因突变的那些特点? 【问题3】这个例子说明了诱变育种有何不足? 【问题4】请给这位农民提供一项合理建议,以便提高 成功率。
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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:
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―→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)。
3.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.下图为两种育种方法的过程,有关说法正确的是()
A.基因重组只发生在图示①③过程中
B.过程③④的育种方法称为单倍体育种
C.E植株体细胞中只含有一个染色体组
D.图示育种方法不能定向改变生物性状
【解析】基因重组发生在减数分裂过程中,图示①②③过程中均可发生;过程③④为花药离体培养;E植株为单倍体,单倍体细胞中不一定只含有一个染色体组;杂交育种和多倍体育种不能定向改变生物性状。
【答案】 D
2.家兔的黑色对白色为显性,短毛对长毛为显性。
这两对基因分别位于一对同源染色体上。
下列关于利用黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔培育出黑色长毛纯种兔的做法,错误的是() 【导学号:10090147】A.黑色短毛纯种兔×白色长毛纯种兔,得F1
B.选取健壮的F1个体自交,得F2
C.从F2中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交
D.根据测交结果,选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔
【解析】家兔属于雌雄异体生物,不能进行自交。
【答案】 B
1.概念
2.优点及应用[判断]
(1)诱变育种可提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。
(√)
(2)诱变育种在农作物育种方面取得了可喜的成果。
(√)
(3)在微生物育种方面,诱变育种也发挥了重要作用。
(√)
(4)诱变育种的原理是基因突变,不适用于细菌等原核生物。
(×)
[合作探讨]
探讨1:诱变育种适用于哪些生物?
提示:可适用于各种生物。
探讨2:诱变育种是否一定能获得理想品种?为什么?
提示:不一定。
因为突变具有不定向性。
探讨3:从基因突变的特点出发,诱变育种有哪些缺点?
提示:①由于基因突变具有不定向性,有利变异往往不多,所以诱变育种具有一定的盲目性;②突变个体难以集中多个优良性状,所以需要处理大量的实验材料,工作量大。
[思维升华]
1.显性突变和隐性突变在育种中的应用
(1)显性突变的应用:
(2)隐性突变:
AA ――→突变Aa(不表现新性状)――→⊗
aa(表现出新性状,且稳定遗传)
2.诱变育种与杂交育种的比较
选择何种育种方法,需要依据已有的生物材料和需要达到的育种目的而定,做到有针对性。
(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,杂交实验较难操作,则最简便的方法是自交。
(3)若要快速获得纯种,可用单倍体育种方法。
(4)若实验植物为营养繁殖类,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。
(5)若要培育原先没有的生物品种,则可用诱变育种。
1.下列关于诱变育种的说法中,不正确的是( )
A .能够在较短的时间内获得更多的优良变异类型
B .一次诱变处理供实验的生物定能获得所需的变异类型
C .青霉素产量很高的菌株的选育依据的原理是基因突变
D .诱变育种过程能创造新的基因而杂交育种过程则不能
【解析】诱变育种依据的原理是基因突变,能创造新的基因,因此能够在较短的时间内获得更多的优良变异类型,但是基因突变具有不定向性,一次诱变处理供实验的生物不一定能获得所需的变异类型。
【答案】 B
2.如图所示,将二倍体植株①和②杂交得到③,再将③作进一步处理。
对此分析错误的是()
A.由⑤得到⑥的育种原理是基因重组
B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍
C.若③的基因型是AaBbdd,则⑨的基因型可能是aBd
D.③→④的过程中,所产生的变异都有利于生产
【解析】③→④多次射线处理萌发的种子应为诱变育种,由于突变是不定向的,所以产生的性状有可能是有利的,也有可能是有害的;⑤→⑥过程表示的是杂交育种的自交阶段,遵循的原理为基因重组;由③→⑨是花药离体培养,所得到的幼苗是单倍体,可以为aBd等四种基因型;秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,进而使染色体数目加倍。
【答案】 D
1.育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交,培育出了矮秆抗锈病水稻,这种水稻出现的原因是()
A.基因突变B.基因重组
C.染色体变异D.环境条件的改变
【解析】矮秆抗病水稻是经杂交育种得到的,其原理是基因重组。
【答案】 B
2.下列各项措施中,能够产生新基因的是()
【导学号:10090148】
A.高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交
B.用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体
C.用花药离体培养小麦植株
D.用X射线处理获得青霉素高产菌株
【解析】基因突变能产生新的基因,用X射线处理后获得青霉素高产菌株的原理是基因突变,而选项A的原理为基因重组,选项B、C的原理为染色体变异。
【答案】 D
3.右图中的①②③④分别表示不同的育种方式,相关叙述不正确的是()
A.方式①应用的原理包括细胞全能性
B.方式②只适用于进行有性生殖的生物
C.方式③试剂处理的对象只能是萌发的种子
D.方式④可以诱发基因突变产生新基因
【解析】方式①对花药进行离体培养形成单倍体的过程中用到了细胞的全能性;方式②是杂交育种,它适用于进行有性生殖的生物;方式③为多倍体育种,处理的对象为萌发的种子或幼苗;方式④为诱变育种,可产生新基因。
【答案】 C
4.下图表示番茄植株(HhRr)作为实验材料培育新品种的途径。
请据图分析回答:
(1)通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术,该技术依据的生物学原理是________________。
(2)要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径________,该过程中秋水仙素的作用机理是__________________________________________________ _____________________________________________________________。
(3)品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为________,品种C的基因型是________。
(4)途径4依据的原理是________,此途径与杂交育种相比,最突出的特点是________。
【答案】(1)植物细胞的全能性
(2)2抑制细胞分裂时纺锤体的形成
(3)1/4HHhhRRrr
(4)基因突变能够产生新基因
课堂小结:。