【配套K12】2016_2017版高中生物第2单元遗传的基本定律第2章基因的自由组合规律第2节自由组

第二节自由组合规律在实践中的应用

1．列举自由组合规律在育种中的应用。(重点)

2．列举自由组合规律在医学实践中的应用。(重难点)

1．杂交育种的原理

应用基因的自由组合规律，可以将许多优良性状集中在同一个体中，培育出人们希望的优良品种。

2．马铃薯等无性繁殖的生物的杂交育种

马铃薯等无性繁殖的生物不同品种间的杂交可直接获得杂种优势。当需要的优良性状组合出现后，可通过选择的方法，直接选留所需要的个体，淘汰不符合要求的个体。

3．小麦等自花授粉植物的杂交育种

小麦属于纯种自花授粉植物。在实际育种时，当首次出现所需优良性状组合的个体后，需要经过多代自交，逐代纯化和选择，最终才能得到符合要求的新品种。

[合作探讨]

探讨1：某植物是纯合体，欲培育抗倒伏(dd)、抗旱(ee)的新品种，应如何选择亲本？何时选种？是否需要连续自交？

提示：其亲本应为DDee与ddEE，选种需从F2开始，选出后不需连续自交，因ddee为隐性纯合体，其自交子代不发生性状分离。

探讨2：杂交育种中适合作亲本的条件有哪些？

提示：(1)必须具有不同的优良性状。即两个亲本都具有优良性状，但它们所具有的优良性状一定不能是相对性状。

(2)必须是纯合体，不能是杂合体。若具有某一优良性状的个体是杂合体，则需经多次自交使其纯化后才能使用。

[思维升华]

1．辨析育种程序的类型

(1)培育常规的纯合体品种

①培育隐性纯合品种：选出双亲――→杂交 子一代――→自交

子二代―

→选出符合要求的优良性状个体即可推广。

②培育显性纯合体品种：选出双亲――→杂交 子一代――→自交

子二代―→选出符合要求的优良性状个体――→自交 子三代―→选出符合要求的优良性状个体――→自交

…→选出能稳定遗传的个体推广。

(2)培育杂合体品种

在农业生产上，可以将杂种子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→F 1。

②特点：高产、优质、抗性强，但种子只能用一年，需年年育种(因杂合体自交后代会发生性状分离)。可采用无性繁殖技术如植物组织培养、营养繁殖(如甘薯、马铃薯等)等技术达到长期利用杂种子一代的目的。

2．比较杂交育种与单倍体育种

(1)利用杂交育种培育宽叶抗病植株

第一年⎩⎪⎨⎪⎧ P AAbb × aaBB 宽叶、不抗病 窄叶、抗病 ↓ AaBb

第二年⎩⎪⎨⎪⎧ F 1 宽叶、抗病 ↓⊗

F 2 A_B_ A_bb aaB_ aabb

宽叶、 宽叶、 窄叶、 窄叶、

抗病 不抗病 抗病 不抗病

↓

选取宽叶、抗病植株

五至六年⎩⎪⎨⎪⎧ ↓连续自交 ⋮

↓

AABB F n 宽叶、抗病

(2)利用单倍体育种培育宽叶抗病植株

(1)杂交育种与杂种优势不同：①杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目标的个体进一步培育，直到获得稳定遗传的具有优良性状的新品种；②杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。

(2)界定“最简便”与“最快”

“最简便”着重于技术含量，应为“易操作”，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作；然而，“最快速”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高，单就花粉培养成幼苗已很难实现。

1．如图中甲、乙表示两个水稻品种，A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑤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，原理是基因重组

B．④和⑤的变异都发生于有丝分裂间期

C．③→④过程可明显缩短育种年限，③常用的方法是花药离体培养

D．③→④过程与⑤过程的育种原理相同

【解析】分析题图，①→②过程为杂交育种过程，目的是获得AAbb个体，杂交育种操作简便，但培育周期长，依据的原理是基因重组；④和⑤过程都是用秋水仙素处理，其发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产生的；③→④表示单倍体育种过程，其优点是明显缩短育种年限，其中③过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体数目变异。

【答案】 B

2．用杂合体(DeEe)种子获得纯合体(ddee)，最简捷的方法是( )

【导学号：73730039】A．种植→F1→选双隐性者→纯合体

B．种植→秋水仙素处理→纯合体

C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体

D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体

【解析】杂合体(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，故A选项所示方法最简捷。

【答案】 A

人们可以根据基因的自由组合规律来分析两种或两种以上遗传病的传递规律，通过推断后代的基因型和表现型，预测家庭、家族以及某一群体中遗传病的发病率，为预防遗传病提供理论上的依据。

[合作探讨]

探讨1：控制两种遗传病的基因分别位于常染色体上和性染色体上，是否可以应用自由组合规律来分析预测两种病的遗传情况？为什么？

提示：可以，这两种遗传病的基因分别位于不同对的同源染色体上的遗传遵循自由组合规律。

探讨2：眼睛棕色(A)对蓝色(a)是显性，这对等位基因位于常染色体上。一对棕色眼、色觉正常的夫妇，生有一个蓝眼色盲的儿子，若这对夫妇再生一个孩子，其基因型与母亲相同的概率是多少？

提示：该夫妇的基因型为AaX B X b、AaX B Y，与母亲基因型相同的后代出现的概率为1/2×1/4＝1/8。

[思维升华]

1．概率求解范围的确认

(1)在所有后代中求某种病的概率：不考虑性别，凡其后代都属于求解范围。

(2)只在某一性别中求某种病的概率：避开另一性别，只求所在性别中的概率。

(3)连同性别一起求概率：此种情况下，性别本身也属于求解范围，如常染色体遗传病应先将该性别的出生率(1/2)列入范围，再在该性别中求概率。

2．两种遗传病的患病概率问题