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1、第六章 从杂交育种到基因工程6.1 杂交育种与诱变育种目标导航 1.简述杂交育种的概念。 2.举例说明杂交育种方法的优点和不足。 3.举例说出诱变育种在生产中的应用。 4.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用，设计简单的育种流程。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 _和_，获得新品种的方法。2原理： _ 。即控制不同优良性状的基因，通过 _ 和_重新组合在一起， 产生新的 _， 从而使存在于不同个体上的优良性状集中到一个个体上。3基本步骤(1)具有优良性状的两个亲本杂交。(2)子一代只表现出显性性状，让子一代自交。(3)从子二代中选出符合要求的个体进行多次自交
2、纯化，获得新品种。如果生物是通过有性生殖繁殖后代， 如小麦、 大豆等， 则必须选育出具有优良性状的纯合子， 以免后代发生性状分离； 如果生物依靠无性生殖繁殖后代， 如马铃薯、 甘薯、果树等，那么只要得到具备该优良性状的个体就可以了。4优缺点(1)优点：“集优”，即使位于不同个体上的两个或多个优良性状集中到一个个体上。(2)缺点：杂交后代会出现 _ ，育种进程 _，筛选过程 _；只能利用 _ ，按需选择，并不能创造 _。5应用(1)在农业生产中，是用于改良作物品质，提高作物单位面积产量的常规方法。(2)在畜牧业中，可用于家畜、家禽优良品种的选育。6归纳总结(1)几种杂交育种的区别培育常规的纯合子
3、品种a培育隐性纯合子品种：选取双亲 杂交 子一代 自交 子二代 选出符合要求的优良性状个体即可推广。b培育显性纯合子品种：选取双亲 杂交 子一代 自交 子二代 选出符合要求的优良性状个体 自交 子三代 选出符合要求的优良性状个体 自交 , 选出能稳定遗传的个体推广。培育杂合子品种：选取双亲 杂交 子一代，年年制种。(2)杂交育种与单倍体育种的区别杂交育种可使多种性状集于同一个体， 但杂交育种要获得纯合子需连续自交。 单倍体育种所需时间较短，但操作要求技术难度大。二、诱变育种1概念：利用 _因素 (X 射线、 射线、 _、激光等 )或 _因素(亚硝酸盐、硫酸二乙酯等 )来处理生物，使生物发生 _
4、。2原理： _。3诱变类型(1)物理诱变：利用各种射线 (如 X 射线、 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。(2)化学诱变：许多化学药剂能够在生物 DNA 复制时，使 DNA 分子发生碱基对的缺失、替换等，导致生物发生基因突变。4 方法： 运用物理的或者化学的手段处理萌发的种子或幼苗， 诱导生物发生基因突变，从中选取需要的突变个体，然后进行培育推广。5优缺点(1)优点：提高 _，产生多种多样的新类型，为育种提供丰富的原材料。诱变育种可以使后代性状尽快 _，加速育种进程。大幅度地改良某些性状，增强作物的抗逆性。(2)缺点：由于突变的 _和 _，产生
5、的有利个体往往不多；突变个体难以集中多个优良性状；需要处理大量的材料，工作量很大。6应用(1)农作物育种：培育出的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、“鲁棉 1 号”棉花。(2)微生物育种：如青霉素高产菌株的选育。7归纳总结(1)杂交育种只应用于能够进行有性生殖的生物，而诱变育种不仅能应用于进行有性生殖的生物，也可应用于进行无性生殖的生物。(2)杂交育种主要应用于植物和动物 (如家畜、 家禽等 )， 而诱变育种主要应用于植物和微生物。(3)杂交育种不能产生新的基因，只能产生新的基因型；而诱变育种能产生新的基因。(4)杂交育种常常包括对符合要求性状的个体的选育，需连续自
6、交；而诱变育种不需要自交，需用产生诱变的物理因素、化学因素进行处理。知识点一 杂交育种1用纯种的高秆 (D) 抗锈病 (T) 小麦与矮秆 (d)易染锈病 (t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下： 高秆抗锈病小麦矮秆易染锈病小麦 F1 雄配子 幼苗 选出符合要求的品种。下列有关此种育种方法的叙述中，正确的是( ) A过程是杂交B过程必须使用生长素处理C过程是自交D过程必须经过受精作用2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，现要培育矮秆抗锈病的新品种，方法如下：高秆抗锈病矮秆易染锈病 a F1 b F2 c 稳定遗传的矮
7、秆抗锈病新品种。(1)这种育种方法叫 _育种。过程 a 叫 _，过程 b 叫 _。(2)过程 c 的处理方法是 _ 。(3)F1 的基因型是 _，表现型是 _，能稳定遗传的矮秆抗锈病新品种的基因型是 _。知识点二 诱变育种3 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， 其原因是诱变育种 ( ) A提高了后代的出苗率B提高了后代的遗传稳定性C产生的突变大多是有利的D能提高突变率以供育种选择4下列关于育种的叙述中，错误的是 (多选 ) ( ) A用物理因素诱变处理可提高突变率B诱变育种和杂交育种均可形成新的基因C三倍体植物不能由受精卵发育而来D诱变获得的突变体多数表现出优良性状基础落实1
8、用杂合子 (DdEe)种子获得纯合子 (ddee)，最简捷的方法是 ( ) A种植 F1选双隐性植株纯合子B种植秋水仙素处理纯合子C种植花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合子D种植秋水仙素处理花药离体培养纯合子2对下列有关实例形成原理的解释，正确的是 ( ) A无子番茄的获得是利用了多倍体育种原理B培育无子西瓜是利用了单倍体育种原理C培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理D中国荷斯坦牛是利用了杂交育种原理3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4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 ( )
9、 A合子都是纯合子B诱发雄配子发生了高频率的基因突变C诱导发生了大量的染色体变异D提高了基因的重组5在生产实践中，获得无子果实常采用的方法有 ( ) 人工诱导多倍体育种 人工诱变 单倍体育种 用适宜浓度的生长素处理A B C D能力提升6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 7在红粒高秆麦田里，偶然发现一株白粒矮秆优质小麦，欲在两三年内能获得大量的白粒矮秆麦种，通常采用的育种方法是 ( ) A多倍体育种 B连续自交C人工嫁接 D单倍体育种8下列关于几种育种方法的叙述，不
10、正确的是 ( ) A多倍体较二倍体茎秆粗大，果实种子大B杂交育种能产生新基因C人工诱变育种能提高变异频率D利用单倍体育种能明显缩短育种年限9下列关于植物育种和生长的叙述，不正确的一组是 ( ) 诱变育种能较快选育出新的优良品种 诱变育种可定向地变异出所需要的优良品种 穗小粒少的小麦种到西藏后会长成穗大粒多的小麦 由于没有土壤， 只在完全营养液中生长的幼苗，不能正常生长 利用杂种优势可以提高农作物的产量A B C D题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案10.普通小麦中有高秆抗病 (TTRR) 和矮秆易感病 (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
11、不同的方法进行了如下三组实验：请分析回答：(1)A 组由 F1 获得 F2 的方法是 _， F2 矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占_。(2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是 _类。(3)A 、 B、 C 三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是 _组，原因 是_ 。(4) 通 过 矮 秆 抗 病 获 得 矮 秆 抗 病 小 麦 新 品 种 的 方 法 是_。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占 _。11 彩色小麦是河南南阳市著名育种专家周中普带领的科研小组， 经过 10 多年的努力，采用“化学诱变”、 “物理诱变”和“远缘杂交”三结合的育种方法培育而成的。 其蛋白质、锌、铁、钙的含
12、量超过普通小麦，并含有普通小麦所没有的微量元素碘和硒，正因为富含多种微量元素，种皮上呈现出不同的色彩， 故被称为彩色小麦。 目前，彩色小麦已被列入我国太空育种升空计划，以创造出更优质的小麦新品种。(1)三结合育种方法的原理是 _ 和 _。“化学诱变”和“物理诱变”可以提高 _， 创造出人类需要的 _。 “远缘杂交”由于亲本间的 _相差较大，因而 _的可能性也较大。(2)假若杂交后子房壁的染色体数目为 2N，则种皮、胚乳和胚的染色体数目分别为_、 _和 _。(3)彩色小麦所含更多的微量元素是通过 _方式从 _中吸收来的。(4)作物空间技术育种相对于人工诱变育种的优势是种子在 _ 等多种空间环境因
13、素的综合作用下， _更容易发生改变。答案 知识清单一、 1.优良性状 选择 培育2基因重组 减数分裂 受精作用 基因型4 (2)性状分离 缓慢 复杂 已有基因的重组 新的基因二、 1.物理 紫外线 化学 基因突变2基因突变5 (1)变异频率 稳定 (2)不定向性 低频性对点训练1 A 在这个培育过程中充分运用了杂交育种和单倍体育种技术， 过程 是杂交过程；过程 是减数分裂过程， 产生配子； 过程 是花药的离体培养过程，获得单倍体植株； 过程 是染色体加倍的过程，通常用秋水仙素处理幼苗。 2 (1)杂交 杂交 自交 (2)连续种植和观察， 直至选出能稳定遗传的矮秆抗锈病新品种 (3)DdTt 高秆抗锈病 ddTT 解析 将小麦两个品种的优良性状通过杂交集中在一起， 培育矮秆抗锈病新品种的方法称为杂交育种。其中过程 a 叫杂交，产生的 F1 基因型为 DdTt ，表现型为高秆抗锈病。过程b 叫自交， 目的是获取表现型为矮秆抗锈病的小麦品种 (ddT_) ， 因为此过程所得后代会发生性状分离，所以要想得到稳定遗传的矮秆抗锈病植株必须经过 c，即连续自交，直至后代无性状分离。3 D 诱变育种是在人为条件下，使控制生物性状的基因发生改变，然后从突变类型中选择人们所需要的优良品种。 而基因突变具有低频性和不定
