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1、第1节 杂交育种与诱变育种 第六章 从杂杂交育种到基因工程 第一篇 教材同步导导学篇 一、知识识准备备 1孟德尔在做豌豆杂杂交实验时实验时 ,具体操作步骤骤是去雄 套袋人工授粉套袋。 2基因重组组包括减数第一次分裂四分体时时期同源染色 体的非姐妹染色单单体的交叉互换换和减数第一次分裂后期非 同源染色体的自由组组合。 3自由组组合定律的实质实质 等位基因分离的同时时,非同源 染色体上非等位基因自由组组合。 4基因突变变:由于DNA分子中发发生碱基对对的替换换、增 添和缺失,而引起的基因结结构的改变变。所以,基因突变变常 发发生在有丝丝分裂间间期和减数第一次分裂前的间间期。 5基因突变变是新基因产
2、产生的途径,是生物变变异的根本 来源,是生物进进化的原始材料。 二、课标课标 要求 1简简述杂杂交育种的概念和基本原理。 2掌握杂杂交育种的过过程和应应用。 3了解诱变诱变 育种的优优点和缺点。 一、自主初探 1杂杂交育种(阅读阅读 P9899) (1)选择选择 育种 方法:驯驯化野生动动物、栽培植物时时,挑品质质好的个 体来传传种,经过经过 _,汰劣留良,培育出许许多 优优良品种。 原理:利用生物的_。 缺点:_长长,可选择选择 范围围_。 实实例:古代美洲印第安人对优对优 良性状玉米的选选育。 长长期选择选择 变变异 育种周期有限 (2)杂杂交育种 概念:将两个或多个品种的优优良性状通过过
3、_集中 在一起,再经过经过 _,获获得新品种的方法。 过过程:(以高产产抗病小麦的选选育为为例) 交配 选择选择 和培育 原理:_ 应应用:在农业农业 生产产中,_,提高农农 作物单单位面积产积产 量;也可用于家畜、家禽的育种。 2诱变诱变 育种(阅读阅读 P100) (1)概念 处处理方法:利用_因素(射线线、激光等)或 _因素(亚亚硝酸盐盐等)处处理生物。 原理:_。 基因重组组 改良作物品质质 物理化学 基因突变变 探究一 杂杂交育种的过过程及应应用 二、疑问问探究 1杂杂交育种适用于哪些生物的育种方法? 提示 只适用于进行有性生殖的生物,如植物和动物。 2培育细细菌新品种时时,能否用杂
4、杂交育种的方法? 提示 杂交育种只适用于进行有性生殖的生物,如植物和动 物。细菌是原核生物,不能进行有性生殖。 3杂杂交育种是否一定要从F2开始筛选筛选 ?是否一定要连续连续 多 代自交?举举例说说明。 提示 不一定。如培育杂合子品种,选亲本杂交得到的F1即 可。 三、新知破解 1育种的过过程 (1)材料的选择选择 :要求所选选育种材料分别别具有我们们所期望的 个别别性状,所选选的原始材料,是人们们在生产产中多年栽培过过的 能稳稳定遗传遗传 的品种,一般是纯纯合子。 (2)杂杂交一次,得子代F1是杂杂合子,不管在性状上是否符合 要求,一般都不能直接用于扩扩大栽培。 (3)让让F1自交,得子代F
5、2。性状的重新组组合一般是在F2中出 现现,选选出在性状上符合要求的品种,这这些品种的基因型有纯纯 合子,也有杂杂合子。 (4)把初步选选出的品种进进行隔离自交,根据F3是否出现现性状 分离,可以确定被隔离的亲亲本是否为纯为纯 合子。如果是纯纯合子 ,F3不出现现性状分离,同时时,F3的基因型与亲亲本相同。 2杂杂交育种与单单倍体育种 (1)单单倍体育种:图图中为单为单 倍体育种的过过程,其 中分别为别为 配子和单单倍体植株,、分别为别为 花药药离体培养 和秋水仙素处处理。 (2)杂杂交育种: 培育双杂杂合子时时,利用子一代(图图中)的杂杂种优势优势 如玉米 等,但种子只能种一年。 培育隐隐性
6、纯纯合子时时,子二代(图图中)性状符合要求的个体 即可推广。 培育具有显显性性状的纯纯合子时时,要多次自交选选出稳稳定遗遗 传传的个体(图图中)。 3动动、植物杂杂交育种的区别别 (1)方法:植物杂杂交育种中纯纯合子的获获得不能通过测过测 交,只能通过过逐代自交的方法获获得;而动动物杂杂交育种 中纯纯合子的获获得一般不通过过逐代自交,而通过测过测 交的 方法进进行确认认后而获获得。 (2)实实例:现现有基因型为为BBEE和bbee的两种植物或 动动物,欲培育基因型为为BBee的植物或动动物品种,育种 过过程用遗传图遗传图 解表示如下: 探究二 诱变诱变 育种及其应应用 二、疑问问探究 1诱变诱
7、变 育种适用于哪些生物? 提示 诱变育种适用于进行有性生殖的生物及无性生殖 的生物,常应用于植物和微生物。 2诱变诱变 育种是否一定能获获得理想品种?为为什么? 提示 不一定,因为突变具有不定向性。 3选选育农农作物优优良品种,为为什么要处处理萌发发的种子或 幼苗? 提示 萌发的种子或者幼苗有丝分裂旺盛,在DNA复制 时容易诱发基因突变。 2杂杂交育种和诱变诱变 育种的比较较 项目杂交育种诱变 育种 原理基因重组基因突变 方法杂交自交筛选 自交 辐射诱变 、激光诱变 、 化学药剂诱变 优点 使不同个体的优良性状集 中于同一个个体上 可以提高变异的频率,大 幅度改良某些性状,加速 育种进程 局限
8、 性 育种年限较长 有利变异的个体不多,需 大量处理实验 材料 考向一 杂杂交育种的过过程及应应用 例1 下图图中,甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b 表示分别别位于两对对同源染色体上的两对对等位基因,表 示培育水稻新品种的过过程,则则下列说说法错误错误 的是( ) 解析 分析题图,过程和过程为杂交育种 过程,但培养目标不同,前者是为了获得AAbb个体,后者是为 了获得aaBB个体。杂交育种操作简便,但育种周期长;过程 是多倍体育种,过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制 分裂前期纺锤体的形成而产生的;表示的过程是单倍体育 种,其中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
9、理都是染色体变异。 答案 B 【方法规规律】 杂杂交育种选选育品种时时,F1一般是杂杂合子,自交后代的性状会 发发生分离。 考向二 诱变诱变 育种及其应应用 例2 育种专专家在稻田中发现发现 一株十分罕见见的“一秆双穗 ”植株,经鉴经鉴 定该变该变 异性状是由基因突变变引起的。下列叙述正 确的是( ) A这这种现现象是由显显性基因突变变成隐隐性基因引起的 B该变该变 异植株自交可产产生这这种变变异性状的纯纯合个体 C观观察细细胞有丝丝分裂中期染色体形态态可判断基因突变发变发 生 的位置 D将该该株水稻的花粉离体培养后即可获获得稳稳定遗传遗传 的高产产 品系 思路点拨拨 解析 基因突变往往只改变
10、一个基因,由显性基因突变 成隐性基因属于隐性突变,一般不改变表现型;连续自交 属于杂交育种中的核心过程,其目的是获得能够稳定遗传 的个体(纯合体);观察细胞有丝分裂中期图像只能观察到 染色体形态,不能观察到基因;单倍体育种过程中,花粉 离体培养后获得的是单倍体,再经秋水仙素(或低温)处理 才可获得稳定遗传的高产品系。 答案 B 【方法规规律】 诱变诱变 育种的特点及应应用 (1)优优点:可以提高突变频变频 率,在较较短时间时间 内获获得更多 的优优良变变异类类型;大幅度地改良某些性状。 (2)缺点:有利变变异个体往往不多,需处处理大量材料(盲 目性大)。 (3)应应用:培育具有新性状的类类型,
11、主要应应用于农农作物 育种和微生物育种。 1杂杂交育种的原理是基因重组组,诱变诱变 育种的原理是基 因突变变。 2杂杂交育种是将两个或多个品种的优优良性状通过杂过杂 交 集中在一起,再经过选择经过选择 和培育,获获得新品种的方法。培 育显显性纯纯合子品种,需连续连续 自交,直到不出现现性状分离为为 止。 3杂杂交育种一般从F2开始筛选筛选 ,因为为从F2开始才出现现 性状分离。 4人工诱变诱变 育种提高突变变率,但不能确定突变变方向, 短时间时间 内可以获获得更多的优优良变变异性状。 5青霉素高产产菌株是通过诱变过诱变 育种培育的。 1可获获得无子西瓜、青霉素高产产菌株、矮秆抗病小麦 的方法分
12、别别是( ) 诱变诱变 育种 杂杂交育种 单单倍体育种 多倍体 育种 A B C D 答案 B 2下列各项项措施中,能够产够产 生新基因的是( ) A高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂杂交 B用秋水仙素处处理二倍体西瓜得到四倍体 C用花药药离体培养小麦植株 D用X射线处线处 理获获得青霉素高产产菌株 D 基因突变能产生新的基因,用X射线处理后获得青 霉素高产菌株的原理是基因突变,而选项A的原理为基因 重组,选项B、C的原理为染色体变异。 3有一种塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解为为无毒物 质质,可以降解,不至于对环对环 境造成严严重的白色污污染。培育 专门专门 吃这这种塑料的“细细菌能手”的方法是(
13、 ) A杂杂交育种 B诱变诱变 育种 C单单倍体育种 D多倍体育种 B 细菌属原核生物,原核生物不能进行有性生殖,因 而不能实施杂交育种;原核生物无染色体不发生染色体变 异,因而不能进行单倍体和多倍体育种。 4下列有关育种的叙述中,错误错误 的是( ) A用于大田生产产的优优良品种不一定是纯纯合子 B通过过植物组织组织 培养技术术培育脱毒苗,筛选筛选 培育抗病毒新品种 C诱变诱变 育种可提高突变频变频 率,加速新基因的产产生,从而加速育 种进进程 D为为了避免对对三倍体无子西瓜年年制种,可利用植物组织组织 培养快 速繁殖 B 用于大田生产的优良品种不一定是纯合子,如杂交水稻;通过 植物组织培养技术培育的脱毒苗没有病毒,但不一定能抗病毒;诱变 育种可提高突变频率,加速新基因的产生,从而加速育种进程;三倍 体无子西瓜不能产生种子,所以必须年年制种,为了避免对三倍体无 子西瓜年年制种,可利用植物组织培养快速繁殖。 5小麦高秆(A)对对矮秆(a)为显为显 性,抗病(B)对对易感病(b) 为显为显 性,如图图表示培育矮秆抗病品种的几种途径,下列相 关说说法正确的是( ) 谢谢观 看!