高中生物几种育种方法

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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。

常见的七种育种方法和原理

常见的七种育种方法和原理作者：来源：《学生导报·高中版》2016年第08期1、诱变育种原理：基因突变方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。

发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期。

优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。

缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。

改良数量性状效果较差，具有盲目性。

举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等。

2、杂交育种原理：基因重组。

方法：连续自交，不断选种。

（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。

缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。

举例：矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种原理：染色体变异方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。

缺点：结实率低，发育延迟。

举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种原理：染色体变异方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。

优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。

缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。

举例：“京花一号”小麦5、基因工程育种（转基因育种）原理：基因重组方法：基因操作（目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。

缺点：可能会引起生态危机、必须考虑转基因生物的安全性、技术难度大。

高中生物育种方法汇总

专题二生物育种二、异源六倍体普通小麦的形成过程：普通小麦是由原始的野生种通过两次属间杂交，又经染色体自然加倍而形成的。

普通小麦的祖先是“一粒小麦”，是二倍体植物（两个染色体组，用AA表示）。

很久以前，一粒小麦AA 与二倍体山羊草（BB）天然杂交，F1杂种（AB）的染色体加倍，形成了染色体组为AABB 的四倍体二粒小麦。

此后二粒小麦（AABB）又与山羊草属的另一个种——节节草（DD）天然杂交，它们的杂种（ABD）又获得了自然加倍的机会，就形成了具有AABBDD 染色体组的六倍体小麦了。

因为这个六个染色体组来源不同，故叫异源多倍体。

有产量高，品质好，结实多的优点。

三、知识运用1．下面为六种不同的育种方法。

据图回答：（1）、图中A至D方向所示的途径表示杂交育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为从F 2开始发生性状分离。

（2）、B 常用的方法为花药离体培养。

（3）、E方法所用的原理是基因突变，所用的方法如激光诱变、辐射诱变、化学试剂诱变。

育种时所需处理的种子应当是萌发的（而非休眠的）的种子，试阐述原因种子萌发后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可由于某种因素的影响发生基因突变。

（4）、C、F过程最常用的药剂是秋水仙素，其作用的原理是抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍（5）、由G到H过程中涉及的生物技术有基因工程（DNA重组技术）和植物组织培养。

（6）、K→L→M这种育种方法的优越性表现在克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。

2．玉米是雌雄同株的植物，正常植株的基因型为A B ，基因型为aa的植株不能长出雌花序而成为雄株，因此雄株的基因型为aaB ；基因型为bb的植株雄花序变成雌花序而成为雌株，因此，雌株的基因型为A bb，基因型为aabb的植株顶端长出的也是雌花序成为雌株。

请分析回答下列问题：(1)育种工作者选用上述材料做亲本，杂交后得到下表中结果：请你写出亲本的基因型：♂ AaBb × ♀ aabb 或♀ Aabb × ♂ aaBb(2)玉米的纯合体雄株和雌株在育种中有重要应用价值，可免除雌雄同株时杂交育种必须去雄的麻烦。

高中生物教材中的育种知识西安交通大学苏州

高中生物教材中的育种知识翟贵君生物育种知识是高中生物教学中的重点知识;在高二生物必修教材、高三生物选修教材中与该知识点相关的内容曾多次出现;该知识点也经常出现在近十多年来的高考试题中..育种知识不仅与生产实践有着密切的联系;而且通过该内容的分析学习;还可以训练学生的各方面能力..本文就高中生物教材中所涉及到的有关育种知识进行简单归纳;并对十年来的相关高考试题进行了整理;并对部分试题进行了简要的分析;最后通过相关试题进行巩固;希望对教学能有所帮助..一、含义：生物育种是指人们按照自己的意愿;依据不同的育种原理;有目的、有计划地获得人们所需要的生物新品种..包括两种情况：1．从不良性状中把所需要的优良性状相对性状分离出来或把位于不同个体的优良性状集中到一个个体上来..如利用基因分离的原理从高秆小麦中分离出能抗倒伏的矮秆小麦品种；通过基因的自由组合;把小麦中高秆抗锈病和矮秆不抗锈病两种性状进行重新组合获得矮秆抗病的小麦优良品种..2．创造具有优良性状的生物新品种..如利用人工诱变育种技术培育青霉素高产菌株；利用基因工程的原理创造能分泌胰岛素的大肠杆菌菌种..二、育种方法：一根据“变异的来源”原理进行育种1．杂交育种：1原理：基因重组通过基因分离、自由组合或连锁交换;分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起2方法：连续自交;不断选种..3举例：已知小麦的高秆D 对矮秆d 为显性;抗锈病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..操作方法：参见右面图解①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F 1 ；②让F 1自交得F 2 ；③选F 2中矮秆抗锈病小麦自交得F 3；④留F 3中未出现性状分离的矮秆抗病个体;对于F 3中出现性状分离的再重复③④步骤 4特点：育种年限长;需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型.. 5说明： ①该方法常用于：a ．同一物种不同品种的个体间;如上例；b ．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..2．诱变育种1原理：基因突变2方法：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、硫酸二乙脂等来处理生物;使其在细胞分裂间期DNA 复制时发生差错;从而引起基因突变..3举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得4特点：提高了突变率;创造人类需要的变异类型;从中选择培育出优良的生物品种;但由于突变的不定向性;因此该种育种方法具有盲目性..5说明：该种方法常用于微生物育种、农作物诱变育种等3．单倍体育种1原理：染色体变异2方法：花药离体培养获得单倍体植株;再人工诱导染色体数目加倍..3举例：已知小麦的高秆D 对矮秆d 为显性;抗锈病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..要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种..P DDRR × ddrr ↓ F 1 DdRr ↓自交 F 2F 3 离个体纯合子操作方法：参见下面图解①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F 1 ；②取F 1的花药离体培养得到单倍体；③用秋水仙素处理单倍体幼苗;使染色体加倍;选取具有矮秆抗病性状的个体即为所需类型..4特点：由于得到的个体基因都是纯合的;自交后代不发生性状分离;所以相对于杂交育种来说;明显缩短了育种的年限..5说明：①该方法一般适用于植物..②该种育种方法有时须与杂交育种配合;其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持..4．多倍体育种：1原理：染色体变异2方法：用秋水仙素处理萌发的种子．．或幼苗．．;从而使细胞内染色体数目加倍;染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂;即可发育成多倍体植株..3举例：①三倍体无子西瓜的培育同源多倍体的培育过程图解：参见高二必修教材第二册第55页图解说明：a ．三倍体西瓜种子种下去后;为什么要授以二倍体西瓜的花粉西瓜三倍体植株是由于减数分裂过程中联会紊乱;未形成正常生殖细胞;因而不能形成种子..但在三倍体植株上授以二倍体西瓜花粉后;花粉在柱头上萌发的过程中;将自身的色氨酸转变为吲哚乙酸的酶体系分泌到西瓜三倍体植株的子房中去;引起子房合成大量的生长素；其次;二倍体西瓜花粉本身的少量生长素;在授粉后也可扩散到子房中去;这两种来源的生长素均能使子房发育成果实三倍体无籽西瓜..b ．如果用二倍体西瓜作母本、四倍体西瓜作父本;即进行反交;则会使珠被发育形成的种皮厚硬;从而影响无子西瓜的品质..②八倍体小黑麦的培育异源多倍体的培育：普通小麦是六倍体AABBDD;体细胞中含有42条染色体;属于小麦属；黑麦是二倍体RR;体细胞中含有14条染色体;属于黑麦属..两个不同的属的物种一般是难以杂交的;但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因;能接受黑麦的花粉..杂交后的子一代含有四个染色体组ABDR;不可育;必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代;染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组AABBDDRR;而这些染色体来自不同属的物种;所以称它为异源八倍体小黑麦..4特点：该种育种方法得到的植株茎秆粗壮;叶片、果实和种子较大;糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加..5说明：①该种方法常用于植物育种；②有时须与杂交育种配合..二依据“工程原理”进行育种1．利用“基因工程”育种1原理：DNA 重组技术属于基因重组范畴2方法：按照人们的意愿;把一种生物的个别基因复制出来;加以修饰改造;放到另一种生物的细胞里;定向地改造生物的遗传性状..操作步骤包括：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、目的基因的检测与表达等..3举例：能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得;抗虫棉;转基因动物等4特点：目的性强;育种周期短..5说明：对于微生物来说;该项技术须与发酵工程密切配合;才能获得人类所需要的产物..P DDRR × ddrr↓F 1 DdRr 花药配子 DR Dr dR dr单倍体 DR Dr dR dr纯合子 DDRR DDrr ddRR ddrr秋水仙素诱导染色体加倍离体培养组织培养技术减数分裂杂交选取ddRR 矮抗即为所需类型三利用植物激素进行育种1．原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育2．方法：在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液;子房就可以发育成无子果实..3．举例：无子番茄的培育4．特点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育;并不能导致植物的基因型的改变;所以该种变异类型是不遗传的..5．说明：该种方法适用于植物..三、历届相关高考试题：1．92年全国卷·25用花药离体培养出马铃薯单倍体植株;当它进行减数分裂时;观察到染色体两两配对;形成12对;据此现象可推知产生花药的马铃薯是A.二倍体B.三倍体C.四倍体D.六倍体解析：题目给出的马铃薯的单倍体有染色体的配对现象;只有同源染色体才能配对;说明产生花药的马铃薯是四倍体..答案：C2．94年全国卷·36某作物的高秆A对矮秆a为显性;感病R对抗病r为显性..Aa和Rr是位于非同源染色体上的两对等位基因..今有高秆抗病和矮秆感病纯种;人们希望利用杂交育种的方法在最少的世代内培育出矮秆抗病新类型..应该采取的步骤是:5分1_____________________________________________________________2_____________________________________________________________3_____________________________________________________________解析：该题考查运用基因自由组合定律进行杂交育种的过程..杂交育种能够有目的的把不同个体的优良性状进行重新组合;从而培育出合乎要求的新品种;这样从开始杂交到选育出新品种至少要3年的时间;一般需1－2年的纯化;共需4－5年的时间才能培育出一个新品种..答案：1让高秆抗病和矮秆感病的两品种进行杂交得到F1；2F1自交得到F2；3在F2群体中选出矮秆抗病的植株..3．95年上海卷·8单倍体育种可以明显地缩短育种年限;这是由于A．育种技术操作简单B．单倍体植物生长迅速C．后代不发生性状分离D．诱导出苗成功率高解析：由于单倍体育种的过程是先花药离体培养获得单倍体植株;再人工诱导染色体数目加倍;所以得到的个体基因都是纯合的;自交后代不发生性状分离;所以相对于杂交育种来说;明显缩短了育种的年限..答案：C4．95年上海卷·10向日葵种子粒大B对粒小b是显性;含油少S对含油多s是显性;这两对等位基因按自由组合规律遗传..今有粒大油少和粒小油多的两纯合体杂交;试回答下列问题：1F2表现型有哪几种其比例如何2如获得F2种子544粒;按理论计算;双显性纯种______粒..双隐性纯种_____粒..性状为粒大油多的______粒..3怎样才能培育出粒大油多;又能稳定遗传的新品种答案：1粒大油少；粒大油多；粒小油少；粒小油多四种;比例为9：3：3：1234；34；1023在F2中选出“粒大油多植株和双隐性植株杂交;如子代性状全是粒大油多;则该粒大油多植株为纯合子;可继续自交培育..无继续培育扣1分在F2中选出粒大油多植株自交;如子代无其他性状出现;可能为纯合子;继续自交培育5．96年上海卷·38利用一定浓度的生长素溶液处理没有受粉的番茄花蕾;能获得无籽的番茄;其原因是A．生长素促进子房发育成果实B．生长素抑制了蕃茄种子的发育C．生长素抑制番茄的受精D．生长素使子房发育快、种子发育慢解析：本题考查了生长素的作用及利用单性结实的原理培育无子果实的原理..答案：A6．98年上海卷·38在下列叙述中;正确的是A．培育无籽西瓜是利用生长素促进果实发育原理B．培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理C．培育无籽番茄是利用基因重组的原理D．培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理答案：B、D7．99年上海卷·40用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开花后;经过适当处理;则A．能产生正常配子;结出种子形成果实B．结出的果实为五倍体C ．不能产生正常配子;但可形成无籽西瓜D ．结出的果实为三倍体解析：四倍体西瓜同二倍体西瓜杂交;所得的子一代是三倍体;三倍体种子经处理可以形成无子西瓜;但不能产生正常的生殖细胞;其果实是三倍体..答案：C 、D8．99年上海卷·50世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如下图所示..请看图后回答：1写出图中 a 、b 所指的细胞工程名称：a____________;b__________ 2实施细胞工程a 时;所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是： __________________________________________________________________..3“多利”面部的毛色是__________;请根据遗传学原理说明判断的原因是：____________________________..4继植物组织培养之后;克隆绵羊的培育成功;证明动物细胞也具有_______________..5请举一例;说明克隆绵羊培育成功的实际意义_______________________________..解析：本题考查了与克隆技术相关的细胞工程知识、遗传信息的表达、细胞的全能性及克隆技术的应用等知识..答案：1细胞核移植;胚胎移植；2卵细胞体积大;易操作;通过发育可直接表现出性状来；3白色;“多利”的全部细胞核基因来自白面绵羊；4全能性；5保存濒危物种;繁育优良品种;医学上克隆器官……以上答案中答出任何一都给分..9．2000年上海卷·48昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变;导致酯酶活性升高;该酶可催化分解有机磷农药..近年来已将控制酯酶合成的基因分离出来;通过生物工程技术将它导入细菌体内;并与细菌内的DNA 分子结合起来..经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖..请根据上述资料回答：1人工诱变在生产实践中已得到广泛应用;因为它能提高_________________;通过人工选择获得________________..2酯酶的化学本质是________;基因控制酯酶合成要经过_________和_________两个过程..3通过生物工程产生的细菌;其后代同样能分泌酯酶;这是由于______________..4请你具体说出一项上述科研成果的实际应用..答案：1基因突变频率人们所需要的突变性状仅答突变性状不给分2蛋白质转录翻译 3控制酯酶合成的基因随着细菌DNA 分子复制而复制;并在后代中表达.. 4用于降解污水中的有机磷农药;以保护环境..10．2001年上海卷·34现有甲乙两个烟草品种2n=48;其基因型分别为aaBB 和AAbb;两对基因位于非同源染色体上;且在光照强度大于800勒克司时;都不能生长;这是由于它们中的一对隐性纯合基因aa 或bb 作用的结果..取甲乙两品种的花粉分别培养成植株;将它们的叶肉细胞制成原生质体;并将两者相混;使之融合;诱导产生的细胞团..然后;放到大于800勒克司光照下培养;结果有的细胞团不能分化;有的能分化发育成植株..请回答下列问题：1甲乙两烟草品种花粉的基因型分别为_________和_________..2将叶肉细胞制成原生质体时;使用_________破除细胞壁..3在细胞融合技术中;常用的促融剂是_________..4细胞融合后诱导产生的细胞团叫_________..5在大于800勒克司光照下培养;有_________种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由_________的原生质体融合来的这里只考虑2个原生质体的相互融合..由该细胞团分化发育成的植株;其染色体数是_________;基因型是_________;该植株自交后代中;在大于800勒克司光照下;出现不能生长的植株的概率是_________..解析：该题创设了一个新的生物学情境;让学生根据学过的细胞融合细胞杂交技术;减数分裂与生殖细胞成熟;遗传规律等有关知识综合回答提出的问题;重在考查学生运用所学基础知识;结合分析解决问题的能力..答案：1aB Ab 2纤维素酶或果胶酶 3聚乙二醇或灭活的病毒4愈伤组织 52 甲乙两品种 48 AaBb 7/1611．2003春季高考题·22假设水稻抗病R 对感病r 为显性;高秆T 对矮秆t 为显性..现有纯合的抗病高秆水稻和感病矮秆水稻..为了在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮秆水稻;可采取以下步骤：1将纯合的抗病高秆水稻和感病矮秆水稻杂交;得到杂交种子..播种这些种子;长出的植株可产生基因型为___________________________________________的花粉..2采用____________________________________的方法得到单倍体幼苗..3用__________________________处理单倍体幼苗;使染色体加倍..4采用____________________的方法;鉴定出其中的抗病植株..5从中选择表现抗病的矮秆植株;其基因型应是__________________________..解析：根据题干中的要求在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮秆水稻和要回答的问题;我们可以确定采用的育种方法为单倍体育种;育种方法确定下来以后;只要知识有关单倍体育种的知识;各相关问题的回答就显得比较简单了..答案：1RT、Rt、rT 、rt 2花药离体培养3秋水仙素4病原体感染5RRtt12．2003高考全国卷、新课程卷·26小麦品种是纯合体;生产上用种子繁殖;现要选育矮杆aa、抗病BB的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体有一对基因杂合即为杂合体;生产上通常用块茎繁殖..现要选育黄肉Yy、抗病Rr的马铃薯新品种..请分别设计小麦品种间杂交育种程序;以及马铃薯品种间杂交育种程序..要求用遗传图解表示并加以简要说明..写出包括亲本在内的前三代即可解析：本题主要考查作物杂交育种的有关知识;同时考查了有关生殖方面的知识..就试题本身而言不难;但考生很容易出现以下几方面的问题：①不能准确地绘制遗传图解..考生在绘制遗传图解时随意性太大;没有掌握遗传图解的绘制方法和规范..②混淆了杂交育种与单倍体育种..部分考生在选育小麦时运用了单倍体育种的方法..③题意理解出现偏差..对题干中“现要选育黄肉Yy、抗病Rr的马铃薯新品种”的理解不到位;使得部分考生难以确定育种中马铃薯亲本的基因型..④在做题时没有考虑到利用种子繁殖和利用块茎进行繁殖对后代的影响..答案：小麦第一代AABB×aabb 亲本杂交3分↓第二代F1AaBb种植F1代自交2分↓自交第三代F2A＿B＿;A＿bb;aaB＿;aabb种植F2代;选矮杆、抗病aaB_;继续自交;期望下代获得纯合体2分注：①A＿B＿;A＿bb;aaB＿;aabb表示F2出现的九种基因型和四种表现型..②学生写出F2的九种基因型和四种表现型均给满分马铃薯第一代yyRr ×Yyrr 亲本杂交3分↓第二代YyRr;yyRr;Yyrr;yyrr 种植;选黄肉、抗病YyRr3分第三代YyRr 用块茎繁殖2分13．2003江苏生物卷·39现在三个番茄品种;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aabbdd植株的时间;可采用什么方法写出方法的名称即可解析：本题考查的是有关杂交育种和单倍体育种的相关知识;解决1的关键是确定用于杂交的亲本的先后顺序；2的解答直接依赖于1的解答；3旨在考查单倍体育种的优点..答案：1A与B杂交得到杂交一代;杂交一代与C杂交;得到杂交二代;杂交二代自交;可以得到基因型为aabbdd的种子;该种子可长成基因型为aabbdd植株.. 24年3单倍体育种技术14.2003年江苏理综卷·27运用遗传和变异的原理;培育作物优良品种;对提高产量和质量;增加经济效益有重大意义．请分析下列育种实例;并回答问题：1小麦的高秆D对矮秆d;是显性;抗锈病T对不抗锈病t是显性;控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上．现有三个纯系品种：系品种：高秆不抗锈病、矮秆不抗锈病、高杆抗锈病小麦;如要培育出矮秆抗锈病品种;应该选择的亲本基因型分别是_____________________..2我国科学工作者运用花药离体培养技术培育成了“京花—号”小麦新品种..在育种过程中;如果亲本为抗病的杂合体Tt;用亲本花药离体培养获得的植株可称为_______________体..如果对这些植株用人工诱导方法使染色体加倍;那么在获得的小麦个体中;抗病个体与不抗病个体的数量之比理论上应为________________..解析：本题考查的仍然是杂交育种和单倍体育种的相关知识;问题的解决仍然离不开相关的遗传学原理..答案：1ddtt和DDTT两个基因型各1分2单倍 1:1四、巩固训练：1．萝卜和甘兰杂交;能得到的种子一般不育;如果要得到可育的种子;你认为应该采取下列哪种措施A.利用花药离体培养技术B.利用染色体数目加倍技术C.利用细胞融合技术D.利用诱变育种技术2．用生长素和秋水仙素分别处理二倍体番茄的花蕾和幼苗;成熟后所获得的果实中分别含有的染色体组数是A.2和4B.2和2C.4和2D.4和43．在生产实践中;欲想获得无子果实常采用的方法有①人工诱导多倍体育种 ②人工诱变 ③单倍体育种 ④用适当浓度的生长素处理A.①②B.②③C.①④D.③④4．在水稻中有芒A 对无芒a 为显性;抗病B 对不抗病b 为显性..有两种不同的水稻;一个品种无芒、不抗病；另一个品种有芒、抗病..这两对性状独立遗传..1杂交育种法培育出矮秆抗锈病能稳定遗传的步骤是：①过程a 叫____________________;过程b 叫____________________..②过程c 的处理方法是______________________________________..③F 1基因型是______________;表现型是________________;矮秆、抗锈病中所需基因型是______________;整个育种过程至少需要_______年时间..2单倍体育种法培育矮秆抗锈病类型步骤是：①过程d 叫____________________;e 是指________________；②过程f 是指___________________;过程g 是指___________________..各个育种过程只需_______年时间..3对比上述两种育种方法;给出的结论是___________________________________..5．下图表示水稻的花药通过无菌操作;接入试管后;在一定条件下形成试管苗的培养过程;已知该水稻的基因型为AaBb..1愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团;在愈伤组织形成过程中;必须从培养基中获得_________和小分子有机物等营养物质..2要促进花粉细胞分裂和生长;培养基中应有_________两类激素..3愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根;再生芽发育成叶和茎..这一过程必须给予光照;其原因是_________利用光能制造有机物;供试苗生长发育..4试管苗的细胞核中含有_________条脱氧核苷酸链..5培育出的试管苗可能出现的基因型有_________..6该试管苗需经人工诱导;使它的_____________________;才能成为可育的植株..6．番茄在运输和贮藏过程中;由于过早成熟而易腐烂..应用基因工程技术;通过抑制某种促进果实成熟激素的合成;可使番茄贮藏时间延长;培育成耐贮藏的番茄新品种..这种转基因番茄已于1993年在美国上市;请回答：1促进果实成熟的重要激素是_______________;它能够发生的化学反应类型有____________、__________和_____________.. 2在培育转基因番茄的操作中;所用的基因的“剪刀”是______________;基因的“针线”是____________;基因的“运输工具”是________________..3与杂交育种、诱变育种相比;通过基因工程来培育新品种的主要优点是________________、_____________和___________________..7．如右下图所示为发酵工程生产产品的流程图;据图回答：1能生产人生长激素的工程菌是通过①培养的;①是__________；高产青霉素茵种是通过②培育的;②是_________;③是_________..2整个过程的中心阶段是发酵;要随时取样检测培养基中的细菌数目、产物浓度等..同时;要严格控制_________和通气量、转速等发酵条件.. 3若⑥是单细胞蛋白的话;⑥是_______;氨基酸、维生素属⑦中的_________产物.. 8．右下图是将人的生长激素基因导入细菌B 细胞内制造“工程菌”示意图;所用载体为质粒 A..已知细菌B 细胞内不含质粒A;也不含质粒A 上的基因;质粒A 导入细菌B 后;其上的基因能得到表达..1图中质粒A 与目的基因结合产生重组质粒的过程通常是在体外完成的;此过程必须用到的工具酶为__________________..2目前把重组质粒导入细菌时效率不高;在导入前一般要用______处理细菌;以增大细菌细胞壁的通透性..3在导入完成后得到的细菌;实际上有的根本没有导入质粒;所以在基无芒、不抗病×有芒、抗病 F 1 F 2 稳定遗传无芒、抗病的类型 a b c 无芒、不抗病×有芒、抗病 F 1 dT 配子 dT 幼苗稳定遗传无芒、抗病的类型 d e f g。

生物育种知识专题

生物育种知识专题一、知识整理在高中阶段所介绍的育种方法主要有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等。

1、诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。

（3）发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期（4）优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。

（5）缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。

改良数量性状效果较差，具有盲目性。

（6）举例：青霉素高产菌株、高产小麦等2、杂交育种（1）原理：基因重组（2）方法：连续自交，不断选种。

（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）（3）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期（4）优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。

（5）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。

（6）举例：矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。

（4）缺点：结实率低，发育延迟。

（5）举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。

（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。

（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。

（5）举例：5、细胞工程育种（1）原理：基因重组（2）方法：基因操作（提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种）（3）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。

【创新设计】高中生物 5-2-2多倍体育种和单倍体育种配套课件新人教版必修2

6．已知西瓜红色瓤(R)对黄色瓤(r)为显性。图中A是黄瓤瓜种子(rr)萌发而成的，B是红瓤瓜种子(RR)长成的。据图回答下面的问题。
(1)秋水仙素的作用是_______________________________ ________________________________________________。 (2)G瓜瓤是______色，其中种子的胚的基因型是______。 (3)H瓜瓤是________色，H中无子的原因是____________ ________________________________________________。 (4)生产上培育三倍体无子西瓜的原理是______________ ________________________________________________。而培育无子番茄的原理是_________________________。
【巩固1】下列关于单倍体育种、多倍体育种的说法中，错误
的是(多选)
( )。
A．单倍体育种和多倍体育种过程中均运用了植物组织培
养技术
B．普通小麦的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但不是三倍体
C．单倍体幼苗用秋水仙素处理得到的植株，不一定是纯
合的二倍体
D．人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的
2．方法步骤
[思维激活2] 上述实验中染色所用的染色剂是什么？还可用什么染色剂？提示改良苯酚品红染液。还可用醋酸洋红液或龙胆紫染液。
1．实验试剂的作用 (1)卡诺氏液：固定细胞形态。 (2)95%酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。 (3)解离液(体积分数为15%HCl和体积分数为95%酒精 1∶1混合)：使组织中的细胞相互分离开来。 (4)清水：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。 (5)改良苯酚品红染液：使染色体(质)着色，便于观察染色体(质)的形态、数目、行为。

高中生物常见的七种育种方法和原理

高中生物常见的七种育种方法和原理1诱变育种(1)原理：基因突变(2)方法：用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)或化学因素(如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂)或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。

（马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货，每天更新哟！）(3)发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期(4)优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。

(5)缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。

改良数量性状效果较差，具有盲目性。

(6)举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等2杂交育种(1)原理：基因重组(2)方法：连续自交，不断选种。

(不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子)(3)发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期(4)优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。

(5)缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。

(6)举例：矮茎抗锈病小麦等3多倍体育种(1)原理：染色体变异(2)方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

(3)优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。

(4)缺点：结实率低，发育延迟。

(5)举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4单倍体育种(1)原理：染色体变异(2)方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。

(3)优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。

(4)缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。

(5)举例：“京花一号”小麦5基因工程育种(转基因育种)(1)原理：基因重组(2)方法：基因操作(目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定)(3)优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。

高中生物单倍体育种的过程

高中生物单倍体育种的过程
单倍体育种又称为无性生殖，是指一种生殖方式，通过这种方式，生物体内产生单倍体细胞（只有一份染色体），不需要受精过程。

以下是高中生物单倍体育种的过程：
1. 选择合适的生殖细胞：在单倍体育种中，生物体内的生殖细胞（例如细菌的孢子或酵母菌的分生孢子）被选择作为无性生殖的起始材料。

2. 分裂：生殖细胞通过分裂产生单倍体的子细胞。

这些子细胞在没有合子形成的情况下，直接形成一个新的个体。

3. 发芽：某些生物（例如酵母菌）的单倍体子细胞会发芽，发育成新的个体。

4. 成熟：新个体成熟后，可以重复整个过程，例如分裂或发芽产生更多的单倍体子细胞。

总的来说，单倍体育种的过程就是分裂、发芽、成熟等步骤。

相对于有性生殖，单倍体育种的优势在于简单快速，而缺点在于产生的后代缺乏遗传变异，容易受到环境变化的影响。

高中生物--育种方法

育种方法1、杂交育种：用于有性生殖的生物，利用基因自由组合原理，周期长。

（1）原理：基因重组（通过基因分离、自由组合，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起。

（2）方法：连续自交，不断选种。

（3）举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病(R)对易染底盘锈病(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。

操作方法：①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1；②让F1自交得F2③选F2中矮秆抗病小麦自交得F3；④留F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体，对于F3中出现性状分离的再重复③④步骤。

（4）特点：育种年限长，需连续自交不断举优汰劣才能选育出需要的类型。

（5）说明：①该方法常用于：A．同一物种不同品种的个体间，如上例；B．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。

2、人工诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变。

（3）举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得（4）特点：提高了突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种，但由于突变的不定向性，因此该种育种方法具有盲目性。

（5）说明：该种方法常用于微生物育种、农作物育种等。

3、单倍体育种：无性生殖（组织培养），利用花药离体培养，周期短。

（1）原理：染色体变异（2）方法：花药离休培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。

（3）举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。

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。

高中生物育种方式一览表

无子西瓜
利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变
提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型
农作物诱变育种、微生物育种
基因重组
把一种生物的某 ①（针对诱变育种基因提取出来，种）目的性强，能加以修饰改造，然定向地改造生物后放到另一种生性状； ② （针对杂物的细胞里，定向交育种）克服远缘地改造生物的遗杂交不亲和的障传性状碍 ①克服远缘杂交去壁→诱导细胞不亲和的障碍； ② 融合→组织培养；繁育优良动物，抢核移植；胚胎移植救濒危动物
育种方式一览表
名称
育种原理
基因重组
步骤
优点
缺点
Hale Waihona Puke 举例是改良作物品质、提高农作物单位面积产量、培育家畜家禽优良品种的常规方法
注释
杂交育种
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，获得新品种杂交→花药离体培养→人工诱导染色体加倍（秋水仙素处理萌发的幼苗）→筛选，育．．种终点：纯合个体
单倍体育种
染色体变异
明显缩短育种年限
技术复杂
培养矮秆抗锈病小麦新品种
多倍体育种诱变育种基因工程育种细胞工程育种
染色体变异基因突变
①低温处理； ②秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
操作简便
①适用于植物，在动物方面难以操作；②结实率低，发育迟缓所需处理材料多，盲目性大
把多个品种的优良性状结合在一起；操作简便
①时间较长；②远缘杂交不亲和

高中生物几种常见的育种方法的比较

几种常见的育种方法的比较
方式
原理
处理方法
主要优点
缺点
应用
杂交育种
运用基因的三大遗传规律进行基因重组获得纯种或杂种
1、杂交→自交→筛选项（→自交）即：先通过两个具有不同优良性状的纯种杂交获取F1，然后再自交，人工筛选获得所需品种
2、杂交→“杂种”（杂种优势）
使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”预见性强
（染色体组成地奇倍地增加）
二倍体西秋水仙四倍体二倍体花粉
瓜幼苗素处理植株（♀） × 三倍体
× 三倍体种子无籽
（♂）二倍体植株西瓜
三倍体无籽西瓜的培育
转基因育种
异源ＤＮＡ（基因）重组
提装导检和表筛
可以按人的意愿改变生物，目的性强，科技含量高，可以培育出高产优质或具有特殊用途的动植物新品种
育种时间长需及时发现优良性状
小麦矮杆抗锈病品种的培育
单倍体育种
染色体组成倍地减少，再加倍后得到纯种（或染色体变异）
１、先将花药离体培养，培养出单倍体植株
２、再进行人工诱导使染色体加倍（即秋水仙素处理获得纯合体）
１、自交后代不发生性状分离
２、明显缩短育种年限，加速育种进程
技术复杂且需要与杂交育种配合
烟草叶多，阔叶品种的培育，京花一号小麦的培育
子一代总是表现出倾母遗传的母本性状
杂交后代不出现一定的分离比，正反交结果不同
农、牧、渔业应用广泛
诱变育种（无外源基因）
基因突变
1、物理方法：激光或辐射等选择符合
2、化学方法：化学药剂处理要求的变
（秋水仙带通滤波器、硫酸二乙酯等）异类型
提高变异的频率，稳定较快，加速育种的进程；创造生物新品种、新类型，大幅度改良某些品种

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：