高一生物杂交育种与诱变育种
高考生物必背知识点：杂交育种与诱变育种
高考生物必背知识点：杂交育种与诱变育种
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。
高考生物必背知识点：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
(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。
以上内容就是小编为大家整理的《2019年高考生物必背知识点：杂交育种与诱变育种》，对于高考政治知识点了解是否更加加深了一点呢？更多学习相关材料，敬请关注查字典生物网，小编随时为大家更新更多有效的复读材料及方法！。
高中生物课件：杂交育种与诱变育种
合作探究2：动物的杂交育种方法
假设现有长毛立耳猫（BBEE）和 短毛折耳猫（bbee），你能否培育出 能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ 写出育种方案（图解）
短毛折耳猫
长毛立耳猫
长毛折耳猫
杂交 Ｐ
长毛立耳 BBEE
F1雌 Ｆ１ 长毛立耳 BbEe
3、方法 杂交→自交→选优 → 自交……
4、优缺点
优点：将不同个体中的优良性状集中到一个个体上
缺点：杂交后代会出现性状分离，育种时间长，过 程繁琐；只能利用已有的基因重组，不能产生新基 因。
5、杂交育种方面的成就
袁隆平的杂交水稻，中国荷斯坦牛等
应用
(1)在农业生产中：
改良作物品质，提高 农作物单位面积产量
搭星上天的种子主要有青椒番茄黄瓜丝瓜胡萝卜要有青椒番茄黄瓜丝瓜胡萝卜莴苣等蔬菜种子以及水稻小麦高粱莴苣等蔬菜种子以及水稻小麦高粱等粮食作物和花卉草木等种子共计等粮食作物和花卉草木等种子共计5050多多卫星将农作物种子带到200400千米的太空中利用太空中的空间宇宙射线微重力高真空交变磁场等各种特殊因素对种子和微生物进行处理使种子产生地面得不到的变异最终培育出高产优质新品种
杂交水稻：从1976年到 2006年，累计增产粮食 5200多亿公斤，平均每 年解决600万人的粮食问 题。
（2）在家畜、家禽育种中的应用
ⅹ
中国黄牛
中国荷斯坦牛是荷斯 坦牛与我国黄牛杂交选
中 国
育后逐渐形成的优良种。 荷
泌乳期可达305天，年产
斯 坦
乳量可达6300kg以上。 牛
荷斯坦 牛
随堂过关检测
一、杂交育种
合作探究1：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d） 为显性，矮秆能抗倒伏，抗病（T）对不抗病 （t）为显性，两对性状独立遗传，今有高秆抗 病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)纯种，人们希望 利用杂交育种的方法培育出矮秆抗病(ddTT)新 类型。应该采取的步骤是：
高一必修二生物第六章知识点
三一文库（）/高一〔高一必修二生物第六章知识点〕为大家整理的高一必修二生物第六章知识点文章,供大家学习参考！更多最新信息请点击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杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理P F1 F2在F2中选育用射线、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染色体数目变异染色体数目变异优缺点方法简单，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。
六、1、 杂交育种与诱变育种
（2）在家畜、家禽育种中的应用
ⅹ
中国黄牛
中 国
中国荷斯坦牛 荷 荷
斯坦牛与我国黄牛杂交
斯 坦
选育后逐渐形成的优良 牛
种。泌乳期可达30天，
年产乳量可达6300kg以
上。
荷斯坦牛
1、概念： 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、原理：基因突变
3、方法：物理、化学方法处理生物，再选择符合要求 的变异类型
4、优点：
能提高突变率，加速育种进程; 产生新基：具有盲目性，可能实现不了育种 目的。 基因突变具有多害少利性：有利变异少
克服手段：大量处理实验材料，增加选择的机会。
6、适用范围： 任何生物
5、缺点：育种周期长，且不能获得前所未有的新性状。
6、适用范围： 进行有性生殖的生物
7、应用： 改良农作物品种：杂交水稻 家畜家禽的育种：中国荷斯坦牛
4. 应用
(1)在农业生产中：
改良作物品质，提高 农作物单位面积产量
杂交水稻：从1976年到 2006年，累计增产粮食 5200多亿公斤，平均每 年解决600万人的粮食问 题。
↓
AARR
1
年
F1 第
粒少抗病
AaRr
减数分裂
第 年
2
年
↓×
杂交育种需4年 单倍体育种需2年
F2
A_R_ A_tt aaR_ aarr 配子 粒多
AR
第
抗病
3
年
F3
第
年
4
aaRR
× aaR-和aarr
单倍体
AR
生长
Ar aR ar 第
最新高中生物-杂交育种与诱变育种 精品
杂交育种与诱变育种了解 1.杂交育种的概念2.诱变育种在生产中的应用理解杂交育种方法的优点和不足1.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2.杂交育种和诱变育种的优点和局限性3.用遗传图解表示各种育种过程一、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↓连续自交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。
(5)应用：①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。
②可用于家畜、家禽的育种。
二、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。
(2)原理：基因突变。
(3)实例：黑农五号、青霉素高产菌株。
(4)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。
(5)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。
一、杂交育种1．阅读教材P98～99，分析回答下列问题：(1)古印第安人是最早选择和培育玉米的，最突出的贡献是选育了果穗大、淀粉含量高的玉米，请分析以下问题：①古印第安人是用什么方法进行玉米育种的？古印第安人是怎样进行“选择”的？提示：此方法称为选择育种，通过淘汰劣势个体保留优良个体来进行选择的。
②这种育种方法有哪些优点和缺点？提示：优点：技术简单、容易操作。
缺点：选择范围有限，育种周期长。
(2)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、矮秆易染锈病两纯系品种，欲培育能稳定遗传的矮秆抗锈病的小麦，请探究下列问题：①如何使两种优良性状集中在同一个植株上？两种优良性状集中在一个体的实质是什么？提示：选用分别具有一优良性状的纯合亲本杂交，即可将两种优良性状集中在同一植株上。
生物：6.1《杂交育种与诱变育种》
1、 基因的“剪刀”——限制性内切酶
识别特定核苷酸序列，切割特定DNA 切点，具特异性。 并裂解磷酸二酯键。 例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识 别GAATTC序列，并在G和A之间切开。
限制性内切酶及其缓冲液
１、基因的剪刀──限制性内切酶（限制 酶） 一种限制酶只能 识别一种特定的 核苷酸序列，并 在特定的切割点 上将DNA 分子切 断。
Ｆ１
DdTt
高杆抗病
Ｆ２ 高杆抗病 高杆不抗 病 矮杆抗病 矮杆不抗病
ddTT 矮抗 F3 ddTT 矮抗 连 续 自 交 ddTt 矮抗 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
杂交育种 高杆抗病 矮杆感病 P DDTT × ddtt ↓ F1 DdTt高杆抗病 ↓× F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 矮抗 ddTT ↑ 需要的矮抗品种
第 1年
第 2年 第 3
6 年
~
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
方法：杂交→自交→选优→自交
2004年十大感动中国人物
喜看稻菽千重浪，最是风流袁隆平。
高杆抗病 × 矮杆感病 第 ddtt DDTT ↓ DdTt高杆抗病 1 F1 ↓ 年 配子 dT dt Dt DT 第 ↓ ↓ ↓ 花药离体培养→ ↓ 2 DT Dt dT dt 秋水仙素→ ↓ ↓ ↓ ↓ 年 纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt ↑ 单倍体育种 需要的矮抗品种
三、转基因生物和转基因食品的安全性：
农牧业、食品工业 运用基因工程技术，不但可以培养优质、 高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可 以培养出具有特殊用途的动、植物。
杂交育种与诱变育种生物知识点
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第 1 页 杂交育种与诱变育种生物知识点
杂交育种与诱变育种生物学问点 杂交育种是将父母本杂交，形成不同的遗传多样性，再通过
对杂交后代的筛选，获得具有父母本优良性状，且不带有父母本中不良性状的.新品
种的育种方法，下面是我整理的杂交育种与诱变育种生物学问点，盼望能关心到大
家！
一、杂交育种
1、概念：是将两个或多个品种的优良性状通过配种集中一起，再经过选择和培
育，获得新品种的方法。
2、原理：基因重组。
通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
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别，育种过程缓慢，过程冗杂。
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〔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
肯定盲目性，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。
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。
高一生物杂交育种与诱变育种
• 一、选择题 • 1．生物体内的基因重组 ( ) • A．能够产生新的基因 • B．在生殖过程中都能发生 • C．是生物变异的根本来源 • D．在同源染色体之间可发生 • [答案] D • [ 解析 ] 同源染色体的非姐妹染色单体之 间可发生交叉互换。
• 2．杂交育种的遗传学原理是 ( ) • A．基因突变 • B．基因重组 • C．染色体变异 • D．生物杂交 • [答案] B • [ 解析 ] 杂交育种的遗传学原理是基因重 组。
• (三)思考与讨论二 • 诱变育种的优点是能够提高突变率，在较 短的时间内获得更多的优良变异类型。诱 变育种的局限性是诱发突变的方法难以掌 握，突变体难以集中多个理想性状。要想 克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群 体，增加选择的机会。
• 一、杂交育种 • 1 ．概念：将两个或多个品种的 ________ 通过交配集中在一起，再经过________， 获得新品种的方法。 • 2．原理：________。 • 3．应用 • (1)农业生产：改良作物品质、提高农作物 ________的常规方法。 • (2)________的育种：如将引进的的优质种 牛与本地品种杂交，可培育出乳用、肉用 或乳肉兼用型优良品种。
• 第 2 节《基因工程及其应用》首先简要介 绍了基因工程的原理，使我们对基因工程 有一个基本认识。为了避免与《现代生物 科技专题》模块中基因工程内容重复，教 材没有过多地展开介绍。然后，教材结合 实例介绍了基因食品安全性问题的讨论。 教材安排了一则“资料分析”，分别列举 了两种对立的观点，并在每种观点下都提 供了一部分资料，为我们展开讨论设置了 具体情境。
基因型为AaBb的水稻自交，自交后代中两对基因都 是纯合的个体占总数的 ( ) 2 4 A. B. 16 16 6 8 C. D. 16 16
高中生物：杂交育种和诱变育种
例麦
病小麦
瓜
1.四种育种方法的比较
原理
常用 方法
杂交
↓
杂交 基因 自交
育种
重组
↓ 选种
↓ 自交
优点
①使不同个体 的优良性状集 中在同一个个 体上 ②操作简便
缺 点 举例
①育种时 间长 ②局限于 矮秆抗 亲缘关系 病小麦 较近的个 体
原理
常用 方法
优点
诱变 基因 育种 突变
辐射、激光、 化学药剂等 诱变处理
②在较短时间内获得更多的优良变异类型
5.缺点：不定向性，有利变异少，而且突变个体难以
集中多个优良性状，需处理大量实验材料， 工作量很大
农作物诱变育种方面
航
黑
椒
龙
7
五 号
号
据联合国粮农组织的突变品种数据库统计，截至
2016年5月，世界上60多个国家在214种植物上利用诱 发突变技术育成和推广了超过3200个品种。例如我国 黑龙江省农业科学院用辐射方法处理大豆，培育了“黑 龙五号”品种，产量提高了16%,含油量提高了2.5%。
(5)若实验植物是通过营养繁殖的，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。
（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品 种是 单倍体育种 。
（2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种， 是 诱变育种 。
（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的是多倍体育种 。
素处理→纯种
秋水仙素处 理
提高变异频率，短 明显缩短育种年限，各种器官大、营 时间内获得优良变 育种时间较短。 养成分高、抗性
异类型，加速育种
强
进程。
有利变异少，需大 量处理供试材料
高中生物--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：
杂交育种与诱变育种(高一生物)
（分离） （分离）
F2 选择 F3 选择
纯合二倍体
纯合二倍体种 子长出的植株 （选择与鉴定）
（稳定品种） F4
新品种
【单倍体育种】
2.原理： 染色体变异（染色体组先减半，后加倍） 3.优点： 缩短育种年限 ；获得优良纯种。
4.缺点： 技术复杂
【多倍体育种】
1.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，发育为多 倍体植株，得到多倍体品种。
2.原理： 基因突变
3.优点： ①能产生新的基因②提高突变率③加速 育种进程 4.缺点： ①有利变异少，需大量处理供试材料
②突变方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状
5.成果：
我国神州6号上太空时，重庆的一位村民花 了1.5万元，把自己精心培育的50粒荷花种子送 上天，希望遨游太空回来，能培育出冬天开的荷 花。 1.他的愿望一定能够实现吗？为什么？ 2.突变的冬天开的荷花在其它方面的性状 一定都如先前一样理想吗？
高产、抗病，低产、抗病，高产、 不抗病……
06年度国家最高科学技术奖--李振声院士
陕西有句民谣“要吃面，种小偃” 小偃是种抗病强、产量高的小麦
【杂交育种】
1.定义： 将两个或多个品种的优良性状通过交配 集中在一起，在经过选择和培育，获得 新品种的方法。 2.原理： 基因重组
3.过程： 杂交→自交→选优→连续自交
杂交水稻之父袁隆平
“三系杂交稻”
“二系杂交稻” “超级杂交稻”
我曾梦见试验田的超级水稻长得比高粱高，稻穗比扫帚还长，谷粒有花生那 么大。沉甸甸下垂的千万个穗子，好似气势磅礴的大瀑布。我就在它下面乘 凉。 但愿梦想成真，让天下人都有饱饭吃。 ——袁隆平
高一生物必修2 杂交育种与诱变育种
高一生物必修2 杂交育种与诱变育种一、教学目标1. 知识方面(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。
2. 情感态度与价值观方面(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。
3. 能力方面〔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1.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。
2.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课时五、教学过程[备课资料]1、玉米的人工杂交玉米属雌雄同株植物,雄花生于玉米植株的顶端,雄花穗聚集成圆锥花序,雌花生于玉米植株侧面叶腋处,为肉穗花序。
玉米开花一般是以雄穗散粉和雌穗吐丝为标志,雄穗先抽出,2～3 d 后开始开花,自上而下依次开花,约需7～8 d。
因品种和气候条件不同,通常在开花后第二至四天散粉最多,是采粉的最好时间。
雌蕊花丝(花柱)伸出苞叶后,称为吐丝,一般约为2～5 d全部抽齐,花丝一经抽出,其各部位都具有受粉能力,一般可保持十多天,但以第一天至第三天内受粉结实力最强。
同一雌穗不同部位的雌花的发育阶段存在着差异,因此需要进行2～3次人工授粉,才能确保受粉完全。
应该强调的是,这2～3次授粉所取的花粉必须是同一父本雄穗上的花粉,每次授粉后必须将原来的纸袋套好封住,以防其他植株上的花粉混入。
授粉后就进入管理阶段,要经常观察并适时适量的浇水、松土和施肥,以保证玉米植株生长旺盛,子粒饱满。
到收获的时候,一定要注意按父本、母本的类型分门别类的摘取。
摘取后放在不同的纸袋内,并在纸袋上注明被摘取的母本和父本的名称或编号、摘取时间、摘取人姓名,这点对于正确地分析试验结果非常重要。
高一生物杂交育种和诱变育种
是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中 多个理想性状。要想抑制这些局限性，可以扩 大诱变后代的群体，增加选择的时机。
[知识归纳总结] 二、诱变育种
原理：基因突变
方法：物理方法(紫外线、α射线、失重等)或化学方法
(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符 合要求的变异类型
优点：产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，
【例２】．右图纵轴表示青霉菌的菌株数，横轴表 示青霉菌产生的青霉素产量，曲线a表示使用诱变剂 前菌株数与产量之间的变化，曲线b、c、d表示使 用不同剂量的诱变剂后菌株数与产量之间的变化。 请根据图答复：
(1)从曲线a可以看出青霉菌中存在不 同变异类型的个体，有的产生青霉素 多，有的产生青霉素少。引起这种变 异的主要来源是 基因突变。
以下是杂交的育种参考方案：
杂交 Ｐ 高抗 矮不抗
DDTT
ddtt
自交 Ｆ１
高抗 DdTt
选优 Ｆ２ 高抗 自交 选优 F3
高不抗 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
以下是育种的参考步骤：
育种步骤
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F2 ；
③选F2中矮秆抗锈病小麦自交得F3；
④淘汰F3中的矮秆不抗病个体，选出F3中的 矮秆抗锈病小麦再进展自交，再选优，经过 几次连续不断的自交和选优。
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。
试一试：动物的杂交育种方法 假设现有长毛立耳猫〔BBEE〕
〔2〕这种方法育种的优点有__________。 能提高突变频率，加速育种进程，并能大幅 度改进某些性状
高一生物杂交育种与诱变育种1
？能不能将不同品种中的优
良性状结合在一起？
遗传规律的应用及能力的培养 例如：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、矮秆易染病两纯系品种。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？将 你的设想用遗传图解表示出来。
• 思考 :1.你预计在实际操作中会遇到哪些 困难?
深入思考
？还有什么育种方法有可能缩短育种年
限，使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能 更迅速在生产实践上得到应用？
引入单倍体育种，将旧知识与新知识联系起 来，形成完整知识体系。
单倍体育种
DDTT × ddtt ↓ F1 DdTt ↓ 花药离体培养 单倍体植株 (DT、Dt、dT、dt) 人工诱导加倍 P
递进式问题
在杂交育种的过程中运用 单倍体育种的方法可以显著缩 短育种进程。但是仍然不能产 生新的基因，应怎样做才能产 生更多可供选择的新基因呢？
回忆基因突变的相关知识
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。
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）古印第安人培育玉米的方法称为
选择育种
。
（2）选择育种的优缺点是
• 优点：技术简单、容易操作。
。
• 缺点：选择范围有限，育种周期长。
进一步思考
选择育种的局限性是：只能利用生物在自然 环境条件下产生的有限变异，在已有的性状组合中 选育优良品种。
杂交育种的方法用于家畜、 家禽的育种
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。
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多倍体育种
单倍体育种
通过基因重组，把两个亲本 的优良性状组合在同一个后 代中，从而产生符合要求的 新类型 杂交
用人工方法诱发 基因突变，产生 新性状，创造新 品种或新类型 辐射诱变，激光 诱变，空间技术 育种 提高育种频率， 加速育种过程， 或大幅度改良某 些品种
抑制细胞分裂中纺 锤体的形成，使染 色体的数目加倍后 不能形成两个细胞 用秋水仙素处理 萌发的种子或幼 苗 器官较大，营养 物质含量高
白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲 种 子 442粒，培育出太空莲3号等新品 种，亩 产 达120千克，比原品种提高88％，平均粒 重 2．2克，最大为3．3克（原品种平均粒重 答案： 11 、 太空莲 号中有没有产生新基因？ 为3 1.1 克），超过出口莲子标准。 、有新基因产生。
2、微重力、宇宙射线、重粒子、 2、诱发基因突变的条件有哪些？ 变化磁场和高真空。 3、诱变育种有哪些优点？ 3、可以提高突变率，或大幅度
答案：基因突变；x射线；紫外线；激光
为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、 抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方 法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提 供的材料，每小组设计一套育种方案：
已有的材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种， B小麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子 试试看，你行吗？ 非生物材料：根据需要自选
有利变异少，需 大量处理实验材 料 青霉素经射线、紫 外线照射以及综合 处理，培育出青霉 素产量很高的菌株
发育延迟，结实 率低
高度不育，方法 复杂，成活率低
三倍体无子西瓜、 八倍体小黑麦
抗病植株的 育成
当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返 航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是一些：生 物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太 空周游了 115 小时 32 分钟，返回地球后，搭载单位的科 研人员将继续对它们进行有关试验。 回答： （1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新 的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中 的 宇宙射线等 辐射后，其 基因 发生变异。请预测可能产 生的新的变异对人类是否有益? 不一定 ，你判断的理由 基因突变是不定向的 。 是________________ （2）试举出这种育种方法的优点： 变异频率高，大幅度改良某些性状 。
自交 选种 自交 结合上述几个实例，请总结 4、杂交育种有什么优点？ 出有关杂交育种以下问题？
将不同个体的优良性状集中到一个个体上
5、你能举出我国在杂交育种方面的成就?
ⅹ
中国黄牛 荷斯坦牛
中 国 荷 斯 坦 牛
杂交育种不能创造新的基因，并且所需 时间要长，那有没有能出现意想不到的 结果，并且需要时间相对要短的育种方 法呢？
小有收获之3：多种育种方法的共同应用
1、一个育种过程，可以分别应用多种育种方法 达到相同的目的。
谢谢大家！
练一练：花生是自花传粉植物。种子粒大(A)对粒小(a)
为显性，含油少(B)对含油多(b)为显性，以上两对基因分别位
于非同源染色体上。现有粒大含油少品种、粒小含油少品种和
粒小含油多品种(三个品种均为纯合体)，育种家期望获得粒大 含油多的新品种，为此进行杂交。 试回答下列问题： (1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本? (2)上述两亲本杂交产生的F1代基因型和表现型是什么? (3)在F2代中表现粒大含油多的植株出现的比例是多少? F2代中能稳定遗传的粒大含油多的植株出现的比例是多少?
辐射诱变、激光诱变、作物空 间技术育种
中国首批太空实验育种动物诞生
诱变育种的优点是能够提高突变率，在较 短的时间内获得更多的优良变异类型。 诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以 掌握，突变体难以集中多个理想性状。
要想克服这些局限性，可以扩大诱 变后代的群体，增加选择的机会。
杂交育种 依据 原理
诱变育种
3、（2003理综高考题）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（有一对基因杂合即可称 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）
地改良某些品种。 4、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？ 4、物理因素、化学因素和生物因素。
神舟六号
1、请你给诱变育种下一个合理的定义。
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、依据什么原理? 基因突变 3、常用的方法有哪些？
马铃薯
第一代
yyRr ⅹ Yyrr
亲本杂交
第二代
YyRr,yyRr,Yyrr,yyrr
种植，选黄肉、
抗 病（ YyRr ）
第三代
YyRr
用块茎繁殖
小麦 第一代 P AABB ⅹaabb 亲本杂交
第二代
F1
AaBb
种植F1代，自交
第三代
F2
A_B_,A_bb,aaB_,aabb
种植F2 代，选矮杆、
A、提高了后代的出苗率 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 ]
4.60Co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—————，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———、————— —和————————。
抗病（aaB_ ），继
续自交，期望下代 获得纯合体
选用纯合亲本杂交 利用现有基因重新组合 选种
连续自交 选育纯种
资料：八倍体小黑麦的培育： 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。
试一试：动物的杂交育种方法
假设现有长毛立耳猫（BBEE） 和短毛折耳猫（bbee），你能否培育 出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ 写出育种方案（图解）
短毛折耳猫
长毛立耳猫
长毛折耳猫
杂交
Ｐ Ｆ１
长毛立耳 BBEE 长毛立耳 BbEe
短毛折耳 bbee 长毛立耳BbEe
F1间 交配 Ｆ２ 长立 思考：要培育出一个能 长折 短立 短折 稳定遗传的动物品种至 Bbee BBee 少要几年？ 选优 长折 短折 长折 BBee bbee Bbee 测交 长折 长折 F
（1）育种名称： （2）所选择的生物材料： （3）希望得到的结果： （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率 （5）写出育种的简要过程（可用图解） （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。
生物材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B小 麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选 方案2 1： 3 （1）育种名称：单倍体育种 ）育种名称：杂交育种 ）育种名称：诱变育种 A。 、B。 （2）所选择的生物材料：C
这些题你会做吗？
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 B、诱变育种
C、单倍体育种
D、多倍体育种
答案：[ B ]
3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农 作物的原有性状，其原因是：
杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选 择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现 性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐
资料：航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望
变成了现实。自1987年以来，中国利用自己研制的返回 式卫星和神舟号飞船进行了11次航天育种搭载试验，试 验品种达1200多种。
航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子， 太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力 （10－3克～10－6克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和 高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突 变。 据统计，航天育种变异率达4％以上，株高变异为 ＋40cm～－30cm，果重变异达＋70％～＋100％（蔬 菜），生育期变异为＋3天～－10天。
锄禾日当午，汗滴禾下土。
谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。 ————《悯农》唐•李绅
杂交育种
与
诱变育种
想一想：植物杂交育种的方法
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），如果你是
袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
（3）希望得到的结果：矮秆抗锈病。 ）希望得到的结果：早熟水稻。 ）预计产生这种结果的（所需类型）的几率： 1/4 。。 ）预计 F2产生这种结果的（所需类型）的几率： 3/16 （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：极低或不出现。 （5）写出育种的简要过程（可用图解） 高抗 ⅹ 矮病 高抗 自交 F （高抗、矮抗、高病、矮病）。 用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理（或用太空飞船 高抗 ⅹ 矮病 F1F1 高抗 2 搭载）水稻，使之产生基因突变。 F 单倍体植株，再经秋水仙素处理，染色体 1花药离体培养 （ 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 加倍成为纯合的高抗、矮抗、高病、矮病植株。 （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 将F2矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离 （ 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 将处理的水稻种植下去，进行观察，选择矮秆抗倒伏的水稻， 为止。 并纯化。 挑选矮秆抗锈病的植株即可。