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1、生物育种学案【复习目标】1、了解各种育种方法的原理、步骤。2、重点掌握杂交育种和单倍体育种的步骤。【基础过关】1、诱变育种（1）原理：基因突变。发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂前的间期（2）方法：用物理因素（如X射线、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)材料：所处理的生物材料必须是正在进行细胞分裂的细胞、组织、器官或生物。（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。（5
2、）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。（4）举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等。2、多倍体育种（1）原理：染色体变异（染色体加倍）（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，且培育出的植物茎秆粗大，叶片、果实和种子较大，糖类、蛋白质营养物质含量高。（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3、细胞工程育种4、基因工程育种（转基因育种）（1）原理：基因重组（2）方法：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
3、：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。（4）缺点：可能会引起生态危机，技术难度大。（5）举例：“傻瓜水稻”、抗虫棉、固氮水稻、转基因动物（转基因鲤鱼）等【课堂探究】一、 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。例1、假设水稻抗病（R）对易感病（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易感病矮秆水稻。请设计实验在较短的年限
4、内培育出稳定遗传的抗病矮秆水稻。（1） 写出实验步骤（文字）（2） 画出遗传图解并有必要的文字说明二、杂交育种1、杂交育种（1）原理：基因重组（2）方法：培育杂合子品种：利用杂种优势，获得的品种高产、抗性强，但种子只能种一年。选取符合要求的纯种双亲杂交（）F1，即为所需品种。培育隐性纯合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交（）F1F2，选出表现型符合要求的个体即为所需。培育显性纯合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交（）F1F2，选出表现型符合要求的个体，连续自交，直到不发生性状分离。（3）优点：操作简便，可以将多个品种的优良性状集中在一起。（4）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。
5、例2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）。例3、豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为显性，花的腋生（E）对顶生（e）为显性。现有纯合的高茎花腋生和纯合的矮茎花顶生豌豆种子，利用杂交育种方法，用四年时间培育出纯合的矮茎花腋生豌豆种子。 （1）杂交育种的原理是 。 （2）请用文字表述每一年的育种过程。（说明
6、：豌豆每年只繁殖一代。实验条件满足要求）第一年： ；第二年： ；第三年： ；第四年： 。例4、现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基本型为aaBBDD。3对等位基因分别位于3对同源染色体上，并且分别控制3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？（用文字或遗传图解描述获得过程即可）（2）如果从播种到获得种子需要一年，用上述方法获得基因型为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？ 例5、在绵羊中卷毛B对直毛b为显性，短羊绒E对长羊绒e为显性，
7、这些基因是独立分配的。现有纯合卷毛短羊绒绵羊和直毛长羊绒绵羊种羊数只。请设计培育出卷毛长羊绒绵羊的育种方案（简要程序）第一步 第二步 第三步 。总结：动物育种与植物育种的区别是：随堂练习1、下图示植株为黄色豆荚（aa）、绿色子叶（bb）的纯种豌豆，植株为绿色豆荚（AA）、黄色子叶（BB）的纯种豌豆，这两对基因独立遗传，现对植株与植株进行了一定的处理，处理结果如下图所示，请据此图回答下列问题：（1）处理的方法是 （2）经过处理形成的有种子豆荚，其豆荚的颜色是 ，细胞基因型是 。子叶的颜色及基因型分别是 、 ，第二年将经过处理的植株形成的所有种子播下，在自然条件下长出的植株所结的豌豆豆荚中黄色的占
8、 ，其种子中胚的基因型是AABb的占总数的 。（3）处理的方法是 ，处理的方法是 ，其原理是 。2、“彩色小麦”是我国著名育种专家周中普和李航经过数十年潜心钻研，采用“化学诱变”、“物理诱变”和“远缘杂交”三结合育种技术培育而成的。“彩色小麦”蛋白质、锌、铁、钙的含量远远超过普通小麦，并含有普通小麦所没有的微量元素碘和硒。据李航介绍，“三结合”育种法采用的是一种单一射线，而种子进入太空后，经受的是综合射线，甚至是人类未知的射线辐射，在这种状态下，可以给种子创造物理诱变的机率，从中产生的二代种子可以选择无数的育种材料，丰富育种基因资源，从而可能创造出更优质保健的小麦新品种，问：（1）“彩色小麦”
9、在宇宙空间要接受 ，以通过物理作用引起遗传物质的 ，从而为育种提供可选择的 。（2）这些“彩色小麦”返回地面后，是否均可产生有益的变异？为什么？（3）将生物随飞船带入太空，可进行多项科学实验。如将植物经太空返回地面后种植，发现该植物某隐性性状突变为显性性状。表现该显性性状的种子能否大面积推广？说明理由。 。简要叙述获得该显性优良品种的步骤 。高三生物作业101、请分析回答下列有关玉米遗传学问题：(1)某玉米品种2号染色体上的基因S、s和M、m各控制一对相对性状，基因S在编码蛋白质时，控制最前端几个氨基酸的DNA序列如下图1所示。已知起始密码子为AUG或GUG。基因S发生转录时，作为模板链的是图
10、1中的 链。若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失，则该处对应的密码子将改变为 。某基因型为SsMm的植株自花传粉，后代出现了4种表现型，在此过程中出现的变异类型属于 ，其原因是在减数分裂过程中发生了 。(2)玉米的高杆易倒伏(H )对矮秆抗倒伏(h )为显性，抗病(R )对易感病(r )为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上。下图2表示利用品种甲 (HHRR )和乙(hhrr)通过三种育种方法(IIII )培育优良品种(hhRR )的过程。用方法I培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为 ，这种植株由于 ，须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践。图2所示的三种方法(IIII)中，最难获得优
11、良品种(hhRR)的是方法III，其原因是 。用方法培育优良品种时，先将基因型为HhRr的F1植株自交获得子代(F2 )，若将F2代的全部高秆抗病植株去除雄蕊，用F2代矮秆抗病植株的花粉随机授粉，则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占 。2、为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用的方法如图所示。请据图回答：(1)杂交育种方法是通过_将_ _集中在一起，再通过_筛选出符合要求的稳定遗传个体。(2)图中需用秋水仙素处理_，可快速获得纯合高蔓抗病番茄植株。(3)将某杂草中的抗病基因(T)导入蕃茄叶肉细胞，获得的品种与原品种_（填“属于”或“不属于”）同一物种。该育种方法的原理是_。(4)科研人员挑选出成功导入基因T的抗性番茄植株，其整合情况可能如下图所示（不考虑其他变异情况），请设计实验方案，确定导人基因T的位置和数量。实验方案：_ _。实验结果及结论：I若_，则如图甲所示； ，若子代全部抗病，则如图乙所示； ，若_，则如图丙所示。3、图甲与图乙分别示培育三倍体西瓜的两种方法。请回答。（1）甲中的西瓜植株减数分裂形成花粉的过程中，着丝点分裂的时期是
