高三生物一轮复习教学案(必修2)杂交育种与诱变育种

杂交育种与诱变育种
课标要求
1．知识与技能：：
(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．过程与方法：
（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。

3．情感态度和价值观：
(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。

复习重点
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。

复习难点
（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
知识网络体系
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。

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：不会创造新基因，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
A N a
B N b
N a b N a b 物种物种
杂交染色体加倍22222422=+==+=+ 二倍体 二倍体 不育 四倍体
四、遗传图示
④Ab
①AABB II V ③AaBb ⑤AAbb ②aabb ⑥AaaaBBbb 重难热点归纳 1．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。

（1）同源多倍体育种，如： （2）异源多倍体育种，如：
2．诱变育种
适用范围：常用于微生物和农作物育种。

微生物育种可以利用诱变因素处理微生物细胞；农作物诱变育种可用诱变因素处理植物幼嫩组织和种子。

经典例题剖析
例1、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：小麦杂交育种过程
第一代 AABB × aabb 亲本杂交 ↓
第二代 F1 AaBb 种植F1代自交 ↓自交
第三代 F2 A ＿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 马铃薯育种过程：
第一代 yyRr × Yyrr 亲本杂交 ↓
二倍体 四倍体 染色体加
第二代YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 种植，选黄肉、抗病（YyRr）
第三代YyRr 用块茎繁殖
例2、普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。

实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
请分析回答：
（1）A组又F1获得F2的方法是，F2矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占。

（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是类。

（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦品种的是组，原因是。

（4）通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新品种的方法是。

获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占。

（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。

请设计实验方案探究该矮杆性状出现的可能原因（简要写出所用方法、结果和结论）。

解析：（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）方法一：将矮杆小麦与高杆小麦杂交；如果子一代为高杆，子二代高杆：矮杆=3：1（或出现性状分离），则矮杆性状是基因突变造成的；否则，矮杆性状是环境引起的。

方法二：将矮杆小麦与高杆小麦种植在相同环境条件下；如果两者未出现明显差异，则矮杆性状由环境引起；否则，矮杆性状是基因突变的结果。

基础试题训练
一、选择题
1.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( )
杂交育种法B.诱变育种C.单倍体育种D.多倍体育种
2.在动物的育种中，用一定剂量的X射线处理精巢，渴望获得大量变异个体。

这是因为( ) 合子都是纯合子
诱发雄配子发生了高频率的基因突变
诱导发生了大量的染色体变异
提高了基因的重组
3.利用激光对DNA进行修复，生物学上称之为( )
基因突变
基因重组
基因互换
染色体变异
4.诱变育种通常采用的方法是：( )
A.用射线或激光照射
B.花药离体培养
C.秋水仙素处理萌发的种子
D.人工杂交
5．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4
B.2和2
C.4和2
D.4和4
6．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.①② B.②③ C.①④ D.③④ 7．下列对基因突变叙述不正确的是( )
A 人们可以定向诱导突变性状，诱变育种能明显缩短育种年限
B 丰富了生物的“基因库”，是生物变异的主要来源
C 突变频率低、且突变性状一般有害，少数有利
D 它是生物进化的重要原因之一
8．根据下列细胞中物质的吸收峰值，可知紫外线（λ=270nm ）在诱导突变过程中的主要作用物质是
A 水
B 蛋白质
C 核酸
D 脂肪 9.人类能遗传的基因突变，常发生在 减数第一次分裂 四分体时期
减数第一次分裂的间期 有丝分裂间期
10. 小麦抗锈病(T)对易染病(t)为显性，易倒伏(D)对抗倒伏(d)为显性。

Tt 位于一对同源染色体上，Dd 位于另一对同源染色体上。

现用抗病但易倒伏纯种和易染病抗倒伏的纯种品种杂交，来培育既抗病又抗倒伏的高产品种。

请回答： (1)F2代中，选种的数量大约占F2的（ ）
A.169
B.163
C.161
D.164
(2)抗病又抗倒伏个体中，理想基因型是（ ） A.DT B ．Dt C ．ddTT D ．Ddtt
(3)F2代中理想基因型应占（ ）
A.31
B.32
C.161
D.162
(4)F2代选种后，下一步应（ ） A ．杂交 B.测交 C ．自交 D ．回交 二、非选择题
11.举例：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： （1）水稻产生这种变异的来源是_______，产生变异的原因是________。

（2）这种方法育种的优点有__________。

12. 现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆(D)，抗锈病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮杆(D ，易染锈病(t)。

两对基因独立遗传。

育种专家提出了如右图8-5所示的
Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。

问：
图8-5
(1)要缩短育种年限，应选择的方法是_________，依据的变异原理是_________；另一种方法的育种原理是_________。

(2)图中①和④基因组成分别为_________和_________。

(3)(二)过程中，D和d的分离发生在_________；（三）过程采用的方法称为_________；（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体占_________；如果让F1按（五）、（六）过程连续自交2代，则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占_________。

(5)如将方法Ⅰ中获得的③⑤植株杂交，再让所得到的后代自交，则后代的基因型比例为_________。

答案：
1－10 B B A A A;C A C C 10 B、C、C、C
11、（1）基因突变；各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。

（2）能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状。

12、（1）Ⅰ染色体变异基因重组（2）DT ddTT (3)减数分裂第一次分裂花药离体培养秋水仙素（4）1／3 1／2 (5)1∶2∶1。