从杂交育种到基因工程
第25讲 从杂交育种到基因工程
“工程菌”的培育
考点2基因工程的工具 1.基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶) (1)分布:主要在微生物体内｡ (2)特性:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特 定的切点上切割DNA分子｡
(3)实例:EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A 之间将这段序列切开｡
解析:(1)将F1高秆抗病类型自交,在F2中可获得高秆抗病､矮 秆抗病､高秆易感病和矮秆易感病四种类型,从四种类型中选 择矮秆抗病Ⅰ｡该矮秆抗病类型的基因组成为ttRR或ttRr,其 中,不能稳定遗传的(ttRr)在矮抗植株中占2/3｡(2)B组矮秆抗 病类型Ⅱ是由F1高秆抗病类型的花药离体培养直接获得,其基 因组成为tR,属单倍体,高度不育｡(3)由题干信息可知,A为杂
基因拼接 DNA重组 应用基因工程的原理概念:又叫________技术或________技
术｡通俗地说,就是按照人们的意 愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放在 另一种生物的细胞里, 定向 ________地改造生物的遗传性状 限制性核酸内切 工具基因的“剪刀”——_________________酶 DNA连接 基因的“针线”——________酶基因的运载体 步骤:提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因 检测与表达 导入受体细胞→目的基因的________ 基因工程的应用作物育种药物研制环境保护 转基因生物和转基因食品的安全性
锈病小麦｡
(3)D表示射线引发的基因突变,按照碱基互补配对原则⑤上的 碱基组成为CGT,转录产生的mRNA⑥链上密码子为GCA,翻 译成的氨基酸⑦为丙氨酸｡ (4)E图表示克隆;丙的性状与提供细胞核的亲本甲相似｡
方法技巧:根据育种要求选择育种方式 ①一般作物育种可选用杂交育种和单倍体育种｡ ②为得到特殊性状,可选择诱变育种(如航天育种)或多倍体育 种｡ ③若要将特殊性状组合到一起,还要克服远缘杂交的不亲和性, 可考虑运用基因工程育种或细胞工程育种,如抗虫棉的培育和
第6章从杂交育种到基因工程教案
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【课标定位】1.理解杂交育种和诱变育种的原理。
2.了解杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
【教材回归】一、杂交育种（一）杂交育种的实例——以高产抗病小麦品种的选育为例P高产不抗病小麦×低产抗病小麦F1F2新的优良品种（二）杂交育种的概念将同一物种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生物新品种的方法叫做杂交育种。
（三）杂交育种的原理杂交育种依据的遗传学原理是基因重组。
（四）杂交育种的过程选择同一物种具有不同优良性状的亲本杂交得F1，F1自交或杂交得F2，从F2中选择具有所需优良性状的个体。
（五）杂交育种的优缺点1.杂交育种的优点可将同一物种不同品种的优良性状集中在一个个体上，而且操作简便。
2.杂交育种的缺点（1）只能利用已有基因的重组，产生新的基因型，不能产生新的基因，因而杂交育种只能出现新的性状组合，而不会出现新的性状。
（2）由于杂交过程中会出现性状分离现象，因而育种进程缓慢，所需时间较长。
（3）亲本的选择范围比较局限：亲本的选择一般限制在同种生物范围之内，而且只适用于进行有性生殖的生物。
（六）杂交育种的应用在农业生产中，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，同时也可用于家畜和家禽的育种。
二、诱变育种（一）诱变育种的原理诱变育种依据的遗传学原理是基因突变。
（二）诱变育种的方法利用物理因素（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。
（三）诱变育种的优缺点诱变育种最突出的优点在于：可以提高突变率，加速育种进程，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
但是，有利变异不多，需大量处理供应材料并且具有盲目性。
（四）诱变育种的实例“黑农五号”大豆、青霉素高产菌株的选育等。
（五）诱变育种的应用诱变育种是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法。
必修二 第6章 从杂交育种到基因工程知识点复习总结
遗传与进化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杂交育种【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。
【原理】基因重组（自由组合或交叉互换），即控制不同优良性状的基因通过减数分裂和受精作用重新组合在一起，产生新的基因型，从而使人们所需要的位于不同个体上的优良性状集中到一个个体上。
【过程】（1）具有优良性状的两个亲本杂交。
（2）F1表现出显性性状，让F1自交，获得F2。
（3）从F2中选出符合要求的性状进行多次自交纯化获得新品种。
【优缺点】（1）优点：可以将两个或多个品种的优良性状集中在一起。
（2）缺点：不会创造新物种，且杂交后代会出现性状分离，育种过程漫长，操作复杂。
杂交育种的适用范围和技术要求（1）适用范围：同一物种不同品种的个体间。
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）技术要求：①材料的选择，要求所选育的材料分别具有我们所期望的个别性状；所选的原始材料，是能稳定遗传的品种，一般是纯合子。
②杂交一次，获得的F1是杂合子，不管在性状上是否完全符合要求，一般情况下，都不能直接用于扩大栽培。
③让F1自交得到F2。
性状的重新组合一般是在F2中出现，选出性状上符合要求的品种，这些品种有纯合子也有杂合子。
④把初步选出的品种进行隔离自交，根据F3是否出现性状分离，确定被隔离的亲本是否是纯合子。
如果是纯合子，F3不会出现性状分离，且基因型与亲本相同。
诱变育种【概念】利用物理因素（如X射线、Y射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯）等处理生物，使生物发生基因突变。
【原理】基因突变。
基因在自然条件下的突变率很低，人们利用物理或化学的方法处理生物，诱发基因突变，提高变异的频率，然后从获得的大量突变个体中选择出具有优良性状的个体。
【诱变因素】（1）物理因素：X射线、Y射线、紫外线以及激光等的照射都可以使生物在DNA复制过程中发生基因突变。
高考生物 热点题型和提分秘籍 专题21 从杂交育种到基因工程(解析版)
专题二十一从杂交育种到基因工程【高频考点解读】1.生物变异在育种上的应用2.转基因食品的安全【热点题型】题型一遗传育种的方法及原理例1、如图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是( )A．培育品种⑥的最简捷途径是Ⅰ→ⅤB．通过Ⅱ→Ⅳ过程最不容易达到目的C．通过Ⅲ→Ⅵ过程的原理是染色体变异D．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗【提分秘籍】1.诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。
2．在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法——杂交育种。
3．杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。
4．杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传(纯合子)的新品种，而杂种优势则是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生性状分离。
5．诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。
6．杂交育种与杂种优势的区别(1)杂交育种是通过有性生殖，使不同的优良性状组合到后代的一个个体中，从而选育出优良品种的方法。
(2)杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生的杂交一代，在适应能力等方面优于两个亲本的现象。
7．不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点(1)培育杂合子品种——杂种优势的利用在农业生产上，可以将杂种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→F1。
②特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种一年。
(2)培育纯合子品种①培育隐性纯合子品种的基本步骤选取双亲P(♀、♂)→杂交，F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体种植推广。
②培育双显纯合子或隐—显纯合子品种的基本步骤选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体自交→F3→……→选出稳定遗传的个体推广种植。
第23讲 从杂交育种到基因工程
考点一
五种育种方法的比较
【技巧点拨】根据育种目的选择育种方式 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 自交 。 操作，其最简便的方法是_______ 单倍体育种 。即： 3)快速获得纯种——_____________ 先花药离体培养再用秋水仙素使染色体加倍 ______________________________________ 多倍体育种 。 4)提高营养物质含量——____________ 诱变育种 。 5)培育原先没有的性状——_________ 营养繁殖（无性繁殖），如 6)若培育植物为____________________ 土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可。
【案例】番茄(2n=24)的正常植株(A)对矮生 植株(a)为显性，红果(B)对黄果(b)为显性，
两对基因独立遗传。请回答下列问题：
(1)现有基因型AaBB与aaBb的番茄杂交，其 aaBb 基因型的植 后代的基因型有___ 4 种，______ 株自交产生的矮生黄果植株比例最高，自交 矮生红果∶矮生黄果 后代的表现型及比例_________________ 。 =3∶1
(4)玉米花叶病由花叶病毒引起，苗期出现 黄绿相间条纹状叶。已知抗花叶病(b)为隐 性。现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病 两品种玉米，要获得高产且抗花叶病的品种， 杂交 可用两纯合亲本进行_______ ，得到F1，再 测交 用F1进行________ ，即能在较短时间 内获得所需品种植株，其基因型是_______。 Aabb 选出该玉米植株的简要过程是 将测交后代种子全部种下，在培养过程中 __________________________________。 用花叶病毒进行筛选，在苗期选出正常宽 叶植株
2.3.3从杂交育种到基因工程a
第3讲从杂交育种到基因工程一、选择题1.下图中,甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,①⑧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,但培育周期长B.②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期C.③过程常用的方法是花药离体培养D.⑤与⑧过程的育种原理不相同【解析】①→②过程是杂交育种,过程简便但培育周期长。
②的变异为基因重组,发生于减Ⅰ后期。
⑦的变异为染色体变异,发生于有丝分裂的分裂期, B项错误。
③过程常用的方法是花药离体培养获得单倍体植株。
⑤是诱变育种,a突变为A; ⑧过程是基因工程,细胞中导入了C基因,二者育种原理不相同。
【答案】 B2.有两种柑橘,一种果实大但含糖量不高,另一种果实小但含糖量较高,如果想要培育果实大且含糖量高的品种,比较科学有效的方法是( )A.基因工程育种B.人工诱变育种C.杂交育种D.多倍体育种【解析】两种柑橘,一种果实大,另一种含糖量高。
要想获得果实大且含糖量高的品种,通常利用杂交育种把两者的优良性状组合在一起。
【答案】 C3.假设a、B为玉米的优良基因,现有AABB、aabb两个品种,控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上,实验小组用不同方法进行了实验,下列说法不正确的是… ( )A.过程①育种方法的原理是基因突变,最大优点是能提高突变率,在短时间内获得更多的优良变异类型类型经④后，子代中aaBB B.过程②③④育种方法的原理是基因重组,基因型aaB_所占比例是5∕6C.过程⑤使用的试剂是秋水仙素,它可作用于正在分裂的细胞,抑制纺锤体的形成D.过程⑥⑦应用了单倍体育种的方法,最大的优点是明显缩短育种年限【解析】过程②③④育种方法是杂交育种,原理是基因重组,但是基因型aaBB所占比例是1∕2【答案】 B4.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异,然后进行培育的一种育种方法。
从杂交育种到基因工程开课课件
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( ) 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 解析 用单倍体育种快速但不简便，因为单倍体育种 需要一定的设备和条件；人工诱变处理量大且变异具有不定 向性；杂交育种应是最简捷的，首先让亲本杂交，得到F1， 然后让F1 自交，即可得到新品种；细胞工程育种无法得到 aabb的个体。 答案 D
例3（学案）: 某育种学家在农田中发现一株大穗不抗 病的小麦，(控制麦穗大与小的基因分别用D、d表示，控制 不抗病与抗病的基因分别用T、t表示)自花传粉后获得160粒 种 子 ， 这些 种 子 发育 成 的 小麦 中 有 30株 为 大 穗抗 病 ， 有 x(x≠0)株为小穗抗病，其余都不抗病。分析回答下列的问题： (1)30株大穗抗病小麦的基因型为______________， DDtt、Ddtt 其中从理论上推测能稳定遗传的约为________株。 10 (2)将选出的大穗抗病小麦种子晒干后放在容器内，采 用什么措施可延长贮存期(答案不得少于三种措施) ___________________________________________。 低温、干燥、充氮气或CO2等(或低温、低氧、干燥)
4．(2010·山东潍坊质检)已知番茄的红果(R)对黄果(r)为显性， 高茎(H)对矮茎(h)为显性。两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。 右图为用基因型为RrHH的番茄花粉进行有关操作的示意图，下列说 法错误的是（ ） A．图中的A操作称为植物组织培养，产生的幼苗的基因型有2 种 B．秋水仙素通常作用于细胞有丝分裂的前期 C．基因型为RrHH的番茄自交，后代中表现型为红果高茎的 植株的基因型为RRHH和RrHH，比例为1∶2 D．图中所示方法产生的植物体是纯合子的几率为1/2
【成才之路】高中生物(人教版)必修二(学案课件+课时练习)：第六章 从杂交育种到基因工程 章末小结
项所述内容属于细胞工程；C选项属于诱变育种；D选项属 于生物的寄生；B选项中将人的干扰素基因重组到质粒后 导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株，符合基因工
程的概念和特点，因此选B。
第六章
从杂交育种到基因工程
2．(20基因(HVA)导入小麦，筛选出HVA基因成功整合 到染色体上的高抗旱性T0 植株(假定HVA基因都能正常表 达)。 (1)某T0植株体细胞含一个HVA基因。让该植株自交，
雌性的珠被发育来的，与雌性的基因完全相同，所以种皮
含HVA基因的种子所占比例为100%。胚是由受精卵发育 来的，属于子一代，含HVA基因所占比例为3/4，即75%。
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第六章
从杂交育种到基因工程
(2)①T0植株与非转基因小麦杂交，子代高抗旱植株为 50%，T0植株为一对同源染色体的一条染色体基因控制，
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从杂交育种到基因工程
1.(2010·全国卷Ⅱ)下列叙述符合基因工程概念的是
( 淋巴细胞中的抗体基因 B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌， )
两个HVA基因整合到一条染色体上，如图B。②若子代高
抗旱植株占比例为100%，T0植株为一对同源染色体的两条 染色体的基因控制，两个HVA基因整合到两条染色体上， 如图A。③图C所示类型，两个HVA基因整合到两对同源 染色体上，T0植株自交相当于两对等位基因自由组合，子
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必修② 第六章 从杂交育种到基因工程
第六章从杂交育种到基因工程第25讲从杂交育种到基因工程对应训练下面为6种不同的育种方法。
据图回答下列问题:（1）图中A至D方向所示的途径表示育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为。
A→B→C的途径表示育种方式，这两种育种方式中后者的优越性主要表现在。
（2）B常用的方法为。
（3）E方法所用的原理是，所用的方法如、。
育种时所需处理的种子应是萌动的（而非休眠的）种子，原因是。
（4）C、F过程最常用的药剂是，其作用的原理是。
（5）由G到H过程中涉及的生物技术有和。
（6）K→L→M这种育种方法的优越性表现在。
答案（1）杂交从F2代开始发生性状分离单倍体明显缩短育种年限（2）花药离体培养（3）基因突变X射线、紫外线、激光亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素（理化因素需各说出一项）种子萌动后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变（4）秋水仙素在细胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍（5）基因工程或DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术植物组织培养技术（6）克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本范围对应训练2.（2007年全国Ⅱ，4）下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是（）A.一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制性内切酶的活性受温度影响C.限制性内切酶能识别和切割RNAD.限制性内切酶可从原核生物中提取答案 C3.质粒是基因工程最常用的运载体，有关质粒的说法正确的是 ( )A.质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有B.细菌的基因只存在于质粒上C.质粒为小型环状DNA分子，存在于拟核外的细胞质基质中D.质粒是基因工程中的重要工具酶之一答案 C4.下列关于DNA连接酶的作用叙述，正确的是（）A.将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键B.将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键D.只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能将双链DNA片段末端之间进行连接答案 B对应训练5.下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（）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.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快D.只要目的基因进入受体细胞就能实现表达答案 C6.下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。
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 。
【成才之路】高中生物(人教版)必修二第六章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种
第6章第1节基础巩固一、选择题1．下列优良品种与遗传学原理相对应的是()A．三倍体无子西瓜——染色体变异B．射线诱变出青霉素高产菌株——基因重组C．无子番茄——基因突变D．花药离体培养得到的矮秆抗病玉米——基因重组[答案] A[解析]射线诱变出青霉素高产菌株所用的原因是基因突变，无子番茄利用植物激素促进果实发育，花药离体培养得到的矮秆抗病玉米利用的是染色体变异。
2．如图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程示意图。
下列对图中育种方式的判断和比较，错误的是()A．图中表示的育种方法有杂交育种和单倍体育种B．两种育种方法的进程不同C．两种育种方法的原理不同D．两种育种方法对新品种的选择与鉴定方法不同[答案] D[解析]图中左侧表示的是杂交育种，右侧表示的是单倍体育种；杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种的原理是染色体变异；单倍体育种能加快育种进程；两种育种方法最后对符合要求的筛选方法是一样的。
3．用高秆抗病小麦和矮秆易染病小麦培育矮秆抗病小麦品种时，检测基因型的常用方法是()A．连续自交B．连续测交C．秋水仙素诱导D．显微镜观察[答案] A[解析]检测基因型的常用方法是连续自交。
4．用X射线或紫外线处理普通青霉菌获取高产青霉素菌株的方法是()A．诱变育种B．杂交育种C．单倍体育种D．多倍体育种[答案] A[解析]用X射线处理普通青霉菌获得高产青霉素菌株利用了基因突变原理。
5．诱变育种一般不使用下列哪一项作为诱变因素A．X射线B．硫酸二乙酯C．亚硝酸D．抗生素[答案] D[解析]诱变因素包括物理、化学、生物等因素，抗生素不能作为诱变因素。
6．下列几种育种方法，能改变原有基因分子结构的是()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[解析]基因分子结构的改变是指基因中脱氧核苷酸的顺序发生改变——基因突变。
杂交育种、单倍体育种和多倍体育种都是在原有基因结构的基础上，经过重新组合、加倍等过程产生新的性状，基因的结构不发生变化。
(新课)第6章 从杂交育种到基因工程
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
]
秋水仙素 （2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是 体培养 和处理幼苗 。 其应用的遗传学原理是 染色体变异（单倍体育种） 。
秋水仙素处 （3）用③培育⑥所采用的G步骤是 理幼苗 。其遗传学原理是
。
染色体变异（多倍体育种）
1. 4倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营 养物质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属 于（ B ） A.单倍体育种 B.多倍体育种 C.诱变育种 D.杂交育种
“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜
太空青茄大过小孩头
四、多倍体育种
秋水仙 素处理 秋水仙 素处理 八倍体
二倍体
四倍体
杂交
四倍体
二倍体
花粉刺激
三 倍 体
联会紊乱 无子西瓜
三 倍 体 无 子 西 瓜 的 培 育 过 程
杂交育种 原 理
常 用 方 法 基因重组
诱变育种 基因突变
单倍体育种
染色体变异
练习题
下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的 示意图，试分析回答： ① AABB D ③AaBb E F Ab ------------④ H AAbb----------⑤
②aabb
G
AAaaBBbb----⑥
杂交 自交 和 。其
（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是 应用的遗传学原理是 基因重组 。 花药离
第6章
从杂交育种到基因工程
第1节 育种方法
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），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，得到矮秆抗病的 优良品种（ddTT）？
从杂交育种到基因工程(课堂演练)
第1、2节杂交育种与诱变育种、基因工程及其应用1. (原创)豌豆是一年生植物，高茎对矮茎为显性，绿色豆荚对黄色豆荚为显性。
用纯合矮茎绿色豆荚豌豆和纯合高茎黄色豆荚豌豆培育出矮茎黄色豆荚豌豆植株，用杂交育种和单倍体育种，分别需要的时间是()A. 3、2B. 2、2C. 3、3D．2、1【解析】杂交育种过程中，两种豌豆杂交获得F1种子需要一年时间(第一年)，F1自交获得F2种子需要一年(第二年)，第三年种下去就可以选择出矮茎黄色豆荚豌豆植株。
单倍体育种需要两种豌豆杂交获得F1种子，此过程需要一年时间(第一年)，第二年种植F1种子，取F1的花药离体培养，形成单倍体幼苗，单倍体幼苗用秋水仙素加倍，就可以获得矮茎黄色豆荚豌豆植株，整个单倍体育种过程需要两年时间。
【答案】A2. (原创题)下列黏性末端哪两个是由同一种限制性内切酶切割而成的()A. ①、②B. ①、③C. ②、④D．②、③【解析】同一种限制性内切酶识别的碱基序列一般为回文序列，且切割点位于不同碱基之间，切割DNA分子得到的黏性末端是互补的。
【答案】B3. 已知花生的种子大粒对小粒为显性，由A与a控制；含油量少对含油量多为显性，由B与b控制，两对基因独立遗传。
现有两个品种甲(AABB)和乙(aabb)，需要培育出AAb b品种，培育过程如右图所示。
在下列描述中不正确的是()【解析】A项中，基因型为AaBbCCDd，由于四对基因位于四对同源染色体上，遵循自由组合定律，其中CC只能产生一种配子。
B项中，ABC为单倍体育种过程，因用秋水仙素处理，所以个体Ⅰ体细胞染色体数仍为24条。
C项中，AEF为自交产生后代，子代重组类型为表现型不同于亲代的类型，可将四对相对性状分开，Aa×Aa→后代重组类型aa占1/4，非重组类型为3/4，所以后代中非重组类型为ABCCD共有3/4×3/4×1×3/4＝27/64，重组类型为1－27/64＝37/64。
必修二第六章 从杂交育种到基因工程
本章命题主要考点： (1)杂交育种与诱变育种的原理及应用； (2)基因工程的基本工具及操作的基本步骤； (3)基因工程的应用； (4)几种育种方式的比较。
新课改自主命题在本章呈现以下特点：育 种实际上是基因突变、基因重组、染色体变 异的具体实践与应用，对于以上内容的考查 不一定非得以育种的形式出现。对于动植物 育种来说，植物育种考查的频率高。考点主 要集中在杂交育种的原理、方法、过程和特 点的分析上，同时一般和诱变育种等其他育 种方式进行联系考查。
1．线索指导：本章的复习关键不是在育 种本身，首先需要强化理解育种的基本原理： 基因突变、基因重组、染色体变异。然后掌 握杂交育种的基本步骤和特点，并与其他育 种方式进行比较。 2．重点关注：本章具体的重点和难点有： (1)杂交育种过程基因型的纯化，突破的方 法是把Aa连续自交的后代数学模型解释清 楚，特别要关注子代中已经排除aa类型的概 率计算。
(2)育种实验的理论分析与设计，突破的方 法主要是要求把可能的育种类型分析清楚， 形成解题模型。例如，伴X遗传子代中雌性 与雄性互为相对性状的类型，子代两种性状 都有比例相同的类型，子代性状完全相同的 类型。只有形成一定的解题模型才能够在整 体上提高成绩。 (3)各种育种模型的综合应用，背景多数是 植物育种。突破的方法主要是采用比较法进 行复习整合，总结各种育种方式的原理、过 、优缺点等，要注意循序渐进。
从杂交育种到基因工程
二、单倍体育种 原理： 方法：
染色体变异
花粉离体培养成单倍体 秋水仙素处理单倍体幼苗 从中选取优良植株
单倍体育种
优点：
明显缩短育种年限，子代为 纯合子
技术复杂，需与杂交育种配合
缺点：
你的任务
做考题1、2
参考答案
【考题】1.D
2、题目分析 母本 父本 F1的表现型及植株数 杂 Bb BB 交 子叶深绿 子叶浅 子叶深绿抗病220株； 组 不抗病 绿抗病 子叶浅绿抗病217株 合 BBrr × BbRR → BBRr、BbRr
原理：基因重组
杂交育种 一般 方法： 杂交，获得F1 F1自交或杂交获得F2 筛选所需类型
选择具有不同优良性状的亲本
杂交育种
优点：可以将多个优良性状集中 在一起，且操作简单 缺点：一般育种周期长
是否利用杂交育种就一定耗时很久？ 一定要连续自交？
二、单倍体育种
概念： 利用植物组织培养技术（如花药 离体培养等）诱导产生单倍体植 常用秋水仙素 株，再通过某种手段使染色体组 加倍从而使植物恢复正常染色体 数。
常犯的错误
F1自交，选择子叶深绿抗病个体连续 自交，至不发生性状分离为止。
×
要注意答题规范性
同学们可能出现的答案
1.取F1子叶深绿抗病植株花粉，离体培养， 再用秋水仙素处理 BBRr→BR、Br 2.取父本植株花粉，离体培养，再用秋水 仙素处理 BbRR→BR、bR
一定要认真审题！
同学们可能出现的答案
从杂交育种到基因工程
中和中学 刘洋
技能实践
如果你是育种学家，已知水稻高秆 （A）对矮秆（a）为显性，抗病 （B）对不抗病（b）为显性，两对 基因自由组合，体细胞染色体数为 2N＝24条。 矮秆、抗病 如何培育具有优良性状的水稻新品 种？
必修二第六章从杂交育种到基因工程整章练习
必修二第六章从杂交育种到基因工程整章练习1．基因工程的设计与操作是在什么水平上进行的（）A．细胞B．细胞器C．分子D．个体2．科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的的（）A．定向提取生物体的DNA分子B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”C．在生物体外对DNA分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状3．实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限性内切酶。
一种限制性内切酶能识别DNA中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的（）A．高效性B．专一性C．多样性D．催化活性受外界条件影响4．在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于（）A．目的基因的提取和导入B．目的基因的导入和检测C．目的基因与运载体结合和导入D．目的基因的提取和与运载体结合5．下列属于基因运载体所必须具有的条件是（）①具有某些标志基因②具有环状的DNA分子③能够在宿主细胞中复制④具有多个限制性内切酶A．①②B．③④C．①③D．②④6．下列哪组均为基因工程技术中常用的的运载工具（）A．大肠杆菌、噬菌体B．蓝藻、质粒C．动物病毒、噬菌体D．线粒体、质粒7．质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（）①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”A．①③⑤⑦B．②④⑥C．①③⑥⑦D．②④⑥⑦8．人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（）A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性B．增加质粒分子的分子量C．有利于对目的基因是否导入进行检测D．便于与外源基因连接9．基因工程的操作步骤：①使目的基因与运载体相结合；②将目的基因导入受体细胞；③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求；④提取目的基因。
正确的操作顺序是（）A．③②④①B．.②④①③C．④①②③D．③④①②10、（2006广东生物）在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是（）A．用mRNA为模板逆转录合成DNAB．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成C．将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选D．由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA11．在基因工程的基本步骤中，若以质粒为运载体，为使目的基因和运载体结合，则要求对目的基因和运载体所用的限制性内切酶和切口必备的特点是（）A．可用不同的限制性内切酶，但露出的黏性末端必须相同B．必须用相同的限制性内切酶，露出的黏性末端可不相同C．必须用相同的限制性内切酶，露出相同的黏性末端D．可用不同的限制性内切酶，露出不同的黏性末端12．在基因工程技术中，需要用氯化钙处理的环节是（）A．目的基因的提取和导入B．目的基因与运载体结合C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测与表达13、（2003全国卷Ⅰ理综）采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是（）①将毒素蛋白注射到棉受精卵②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵A．①②B．②③C．③④D．④①14．1976年，美国的H．Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转移到大肠杆菌，并获得表达，此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌（）A．能进行DNA复制B．能传递给细菌后代C．能合成生长抑制素释放因子D．能合成人的生长素15．苏云金芽孢杆菌的抗虫基因之所以能在棉花的叶肉细胞中准确地表达出来，主要是因为（）A．目的基因能在植物细胞核中进行复制B．目的基因与棉花DNA的基本结构相同C．不同生物共用一套遗传密码D．不同生物具有相同的一套遗传信息16．植物学家在培育抗虫棉时，对目的基因作了适当修饰，使得目的基因在棉花植株整个生长发育时期都表达，以防止害虫侵害。
高考生物第一轮高频考点复习课件：第12讲 从杂交育种到基因工程(共47张PPT)
(3)要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的 性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。 (4)要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用 多倍体育种。 4．杂交育种选育的时间是从F2开始，原因是从F2 开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选 优良性状是显性还是隐性。 5．①微生物常被用做受体细胞的原因是其具有繁 殖周期短、代谢快、操作简单的特点。 ②动物受体细胞一般选用受精卵，植物受体细胞可 以是体细胞，但需与植物组织培养技术相结合。
二、基因工程的操作工具及基本步骤 (一)操作工具 1．基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称 限制酶) (1)分布：主要在微生物体内。 (2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸 序列，并在特定的切点上切割DNA分子。 (3)实例： EcoRⅠ限制 酶能专一识 别GAATTC序 列，并在G和A之间将这段序列切开。
1.(2010·江苏)育种专家在稻田中发现一株十分罕见 的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突 变引起的。下列叙述正确的是( B ) A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的 B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体 C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突 变发生的位置 D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传 的高产品系
7.(2010·湖南省高三“十二校联考”第一次考试)现有 两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高秆(D)，抗锈 病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮秆(d)，易染锈病 (t)。两对基因独立遗传。育种专家提出了如下图所示 的Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。问：
第12讲 从杂交育种到基因工程
ห้องสมุดไป่ตู้（给定条件类实验）
一、几种育种方法的比较
续表
续表
从杂交育种到基因工程(复习课件)
【考点】五种遗传育种方式的比较
原理 常用 方式 优点 缺点 举例
多倍 体育 种
染色 体变 异
用秋水仙 素处理萌 发的种子 或幼苗
器官大,提 高营养物 质含量 打破物种界 限,定向改 造生物的遗 传性状
只适用于 植物,发 育延迟, 结实率低
三倍体 无子西 瓜
基因 工程 育种
将一种生物 基因 的特定基因 重组 转移到另一 种生物细胞 中
(3)过程⑦是用γ射线处理获取新品种的方法，处理对象常选用萌发的种子或 萌发的种子或幼苗细胞分裂旺盛，发生基因突变的几率较大 幼苗，这是因为__________________。 (4)通过过程④培育基因型为AAbbC的植株，采用的生物工程技术有基因工程 ， 定向改造生物的遗传性状 与过程⑦的育种方法相比，过程④育种的优势是________________________。
第23讲 从杂交育种到 基因工程
【回扣 . 主干知识】
一、杂交育种与诱变育种
1.杂交育种
两个或多个品种 (1)含义：将_______________的优良性状通过交配集中在一 选择和培育 起，再经过___________，获得新品种的方法。 基因重组 (2)育种原理：_________。 自交 (3)方法：杂交→_____→选种→自交。
【考点】五种遗传育种的方法比较
原理
常用 方式
优点
缺点
举例
杂交 育种
基因 重组
杂交 ↓ 自交 ↓ 选种 ↓ 自交
①使不同个 体优良性状 集中在一个 个体上; ②操作简便
①育种时间 长; ②局限于亲 缘关系较近 的个体
矮秆 抗病 小麦
【考点】五种遗传育种的方法比较
原理
常用 方式
从杂交育种到基因工程
从杂交育种到基因工程编写：高三生物备课组使用时间：2010年 11 月一、考纲要求：二、考纲解读：各种变异原理在育种实践中的应用是近年高考各地各类试卷中涉及最广，频率最高的内容之一，尤其是在当今世界粮食短缺、粮食产品、品质、作物抗逆性、抗虫性亟待提高的背景下，育种问题显得尤为突出，因此，“育种”几乎成为所有高考试卷的清一色通用题目，育种可以结合孟德尔定律、生物变异等进行全面综合性考查。
因此，复习此部分要很抓基础，强化综合、归纳与比较，切实做到融会贯通，全面把握，灵活应用。
三、考点梳理：考点1、杂交育种1、概念：2、原理：3、方法步骤第一步：第二步：第三步：4、优点：5、缺点：思考：1、杂交育种在动物和植物中有什么不同？2、杂交育种一定要连续自交吗？举例说明。
巩固练习：1、现有三个番茄品中，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）如果要缩短获得基因型为aabbdd植株的时间，可采用什么方法？（写出方法的名称即可）考点2、诱变育种1、概念：2、原理：3、方法：4、优点：5、缺点：巩固练习：2、（10安徽卷T31）如图所示，科研小组用60Co照射棉花种子。
诱变当代获得棕色（纤维颜色）新性状，诱变I代获得低酚（棉酚含量）新性状。
已知棉花的纤维颜色由一对基因（A、a）控制，棉酚含量由另一对基因（B、b）控制，两对基因独立遗传。
（1）两个新性状中，棕色是________性状，低酚是______性状。
（2）诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是__ _____，白色、高酚的棉花植株基因型是___ ____。
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③正常的幼苗→秋水仙素处理→人工选择→性状稳定的新品种。 ④人造卫星搭载种子到太空→返回地面种植→人工选择→性状稳定的新
品种。
⑤获取甲种生物的某基因→通过某种载体将该基因携带入乙种生物→新 生物个体。
(3)在第③种育种方法中，使用秋水仙素的作用是促使染色体加倍，
抑制纺锤体形成 其作用机理是__________________。
2.用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈 病(ddtt)进行育种时，一种方法是杂交得到F1，F1自交得到 F2；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，然后用秋水仙 素处理幼苗得到相应的植株。下列叙述正确的是
C
A.前一种方法所得F2中，重组类型占5/8，纯合子占1/4
B.后一种方法所得的植株中，可用于生产的类型比例为2/3
中，不同生物决定氨基酸的
密码子 是相同的。
8.如图所示，科研小组用60Co照射。诱变当代获得棕色(纤维颜色)
新性状，诱变Ⅰ代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维
颜色由一对基因(A、a)控制，棉酚含量由另一对基因(B、b)控制， 两对基因独立遗传。
显性 隐性 (1)两个新性状中，棕色是_____性状，低酚是_____性状。 AaBB (2)诱变当代中，棕色、高酚棉花植株基因型是________，白色、 aaBb 高酚棉花植株基因型是______。
若改用单倍体育种， 育种过程如何？
不发生性状分离
实例：抗病高产(aaBB)的选育
P：
不抗病高产 抗病低产 不抗病高产
F1：
配子： 单倍体： 纯合子：
【规律方法】杂交育种方法归纳
(1)对于植物而言，杂交育种的方法流程一般是杂 交后连续自交选育。 (2)对于动物而言，育种程序如下：亲本杂交→子 一代互相杂交→对子二代测交→选出符合要求的 子二代的纯合子。
从杂交育种到基因工程
杂交育种能否应用于微生物育种？试分析原因。
提示：不能。杂交育种利用基因重组的原理，一般发生在
有性生殖的减数分裂过程中；微生物一般不进行减数分裂，
故不用杂交育种。
提醒：(1)杂交育种只能利用已有的基因重新组合，按需
要选择，并不能创造出新的基因。
(2)进行杂交育种的个体一定是进行有性生殖的个
产棉花新品种，研究人员将诱变Ⅰ代中棕色、高酚植株自交。
D
C.高产优质杂交水稻和青霉素高产菌株 D.无子西瓜和八倍体小黑麦
7.下面①～⑤表示农业上常用的育种方式图解：
①甲品种×乙品种→F1→自交→F2→人工选择(汰劣留良)→自交
→F3→人工选择→自交„„→性状稳定的优良品种。 ②甲品种×乙品种→F1→F1花药离体培养→若干单倍体幼苗→秋 水仙素处理芽尖→若干植株→人工选择→性状稳定的新品种。请 分析回答下列问题：
C.前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由
组合 D.后一种方法的原理是染色体变异，这是由于染色体结构发 生改变
3.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列
叙述不正确的是
B
A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒
B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重 组质粒 D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为了获得抗虫、高 每株自交后代种植在一个单独的区域，从不发生性状分离 的 区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合子作为一 个亲本，再从诱变Ⅰ代中选择另一个亲本，设计一方案，尽 快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传 图解和必要的文字表示)。
体，只能进行无性生殖的个体无法通过杂交育种培育新
品种。
(记下原理、优点)
设计遗传育种类实验
1.思路分析
(1)育种常用的方式方法：杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、 诱变育种、基因工程育种和细胞工程育种。 (2)设计实验的思路
明确育种目标和要求
确定育种材料
分析育种材料的生物载种子的条件是____(填字母)；此变异对人 E 类的影响是____(填字母)，所以要对其进行人工选择。
A.干燥 B.萌动 C.休眠 D.完全有益 E.不完全有益 F.完全有害 (5)第⑤种方法培育的新生物个体可以表达出甲种生物的遗传信息， 该表达过程包括遗传信息的 转录和翻译 。在合成蛋白质的过程
5.农科所通过如图育种过程培育出了高品质的糯小麦,相关叙述正 确的是
B
A.该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变
B.要获得yyRR，b过程需要进行不断的自交来提高纯合率
C.a、c过程都需要使用秋水仙素，都作用于萌发的种子
D.a过程能提高突变率，明显缩短育种年限
6.培育原理相同的一组是 A.太空椒和抗虫棉 B.无子番茄和番茄-马铃薯
杂交 (1)第①种方法属于常规的_____育种，选中的个体还需要经过若
干代自交、鉴别，直到不发生性状分离为止，这是由于新品种一
纯合子 定是___________。
(2)在第②种方法中，我们若只考虑F1分别位于n对同源染色体上
2n 的n对等位基因，则利用其花药离体培育成的小苗应_____种类型
(理论数据)。
比较DNA连接酶和DNA聚合酶 (1)DNA连接酶：在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。 (2)DNA聚合酶：可将单个的脱氧核苷酸加到已有的脱氧 核苷酸片段上，形成磷酸二酯键。 (3)相同点：这两种酶是由蛋白质构成的，可以形成两 个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
1.下列不属于诱变育种的是
D
A.用一定剂量的γ 射线处理，引起变异而获得新性状 B.用X射线照射处理，得到高产青霉素菌株 C.用亚硝酸处理，得到动物和植物的新类型 D.人工种植的马铃薯块茎逐年变小
4.生物界广泛存在着变异，人们研究并利用变异可以培育 高产、优质的作物新品种。下列能产生新基因的育种方式
是
B
A.“杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超
级稻
B.用X射线进行大豆人工诱变育种，从诱变后代中选出抗
病性强的优良品种
C.通过杂交和人工染色体加倍技术，成功培育出抗逆能力 强的八倍体小黑麦 D.把合成β -胡萝卜素的有关基因转进水稻，育成可预防 人类VA缺乏症的转基因水稻
设计具体的育种程序
2.案例分析
(1)原理：基因重组。 (2)方法流程(对植物而言) ①杂交→自交→选种→自交(选显性性状)。 ②杂交→自交→选种(选隐性性状)。 ③杂交→杂种。 (3)实例 通过杂交育种方法，利用高产不抗病(DDtt)小麦和低产 抗病(ddTT)小麦培育出高产抗病(DDTT)小麦新品种。