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1、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,一,二,一、杂交育种 1.杂交育种之前的育种,2.杂交育种 (1)概念: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。 (2)原理:基因重组。 (3)过程:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1F1自交获得F2鉴别、选择需要的类型。,一,二,(4)实例:高产抗病小麦品种的培育(5)优点:可以把多个品种的优良性状集中在一起。 (6)缺点:获得新品种的周期长。 (7)应用:农业生产中,改良作物品质,提高农作物单位面积产量;用于家畜、家禽的育种。,一,二,预习反馈 1.杂交育种的选择从第几代开始?为什么?
2、从F2中选出的高产、抗病个体,能否立即推广种植,为什么? 答案:从F2开始选择,因为从F2开始出现性状分离。从F2中选出的高产、抗病个体不能立即推广种植。因为高产、抗病个体的基因型有DDTT、DdTT、DDTt和DdTt四种,其中基因型为DdTT、DDTt、DdTt的个体自交后会发生性状分离,不能稳定遗传。,一,二,2.下列对杂交育种的叙述,正确的是( ) A.依据的原理是非姐妹染色单体之间的交叉互换 B.依据的原理是染色体数目的变异 C.优点是后代的性状表现都符合育种的要求 D.缺点是育种所需的时间往往比较长 解析:杂交育种依据的原理是非同源染色体上非等位基因的自由组合。由于基因重组,杂交育
3、种的F1自交得到的后代会发生性状分离,有的个体符合育种要求,有的个体不符合育种要求,往往需要F2连续自交和筛选才能培育出稳定遗传的符合育种要求的类型,因而育种所需的时间比较长。 答案:D,一,二,3.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因的遗传遵循自由组合定律。要培育出基因型为aabb的新品种,最简便的方法是( ) A.人工诱变种 B.多倍体育种 C.单倍体育种 D.杂交育种 答案:D,一,二,二、诱变育种 1.概念:利用物理因素(如X射线、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,从而获得优良变异类型的育种方法。 2.原理:基因突
4、变。 3.过程:选择生物诱发基因突变选择理想类型培育。,5.缺点:诱发产生的突变中,有利的往往不多,需处理大量材料。 6.应用:主要用于农作物和微生物诱变育种,如培育的“黑农五号”大豆和青霉素高产菌株。,一,二,预习反馈 1.诱变育种与杂交育种相比,最大的区别是什么? 答案:二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。 2.利用60Co可进行诱变育种,有关说法错误的是 ( ) A.利用60Co放出的射线照射种子时一般不选用干种子 B.若处理后的种子萌发后不具备新性状,即可抛弃 C.处理后只有少部分种子发生基因突变 D.产生的新性状大多对生产不利 答案:B,一,二,3.判断正误。 (1)在诱变育种
5、和杂交育种过程中均可产生新的基因和新的基因型。( ) (2)太空育种能按人的意愿定向产生所需优良性状。 ( ) (3)诱变育种可以大幅度提高有利变异的比例。( ) (4)诱变育种时可用硫酸二乙酯作为化学诱变剂,产生的子代中会出现新的基因,但基因的总数不变。( ) (5)原核生物的育种不能采用杂交育种和单倍体育种,但可以采用诱变育种。( ) (6)太空育种遵循基因突变的原理,一般利用干种子作为育种材料。( ),探究点,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,杂交育种和诱变育种,如何利用杂交育种方法培育纯合子?杂交育种与单倍体育种有什么区别? 有两个纯种的小麦品种,一个为高秆(D)抗锈病
6、(T),另一个为矮秆(d)不抗锈病(t),这两对性状独立遗传。用两种育种方法培育矮秆抗锈病的新品种。,a过程叫杂交,b过程叫自交。 c过程的处理方法是不断种植和选择,直到选出稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。,探究点,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,F1的基因型是DdTt,表现型是高秆抗锈病,培育出的矮秆抗锈病新品种的基因型应是ddTT。,e过程是指减数分裂;f过程是花药离体培养;g过程是指人工诱导染色体数目加倍,此过程最常用的物质是秋水仙素。 (3)育种方法一叫杂交育种,方法二叫单倍体育种。,探究点,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,诱变育种的原理是什么?有何优缺
7、点? 经太空育种发育成的个体,有的出现了有利变异,有的个体的变异不利于生物的生存或生长。回答下列问题。 (1)试分析出现此现象的原因。 答案:诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有不定向性,故可以产生有利变异和不利变异。 (2)如何才能获得更多的有利变异? 答案:处理大量的实验材料,获得更多的变异个体,从中筛选出有利的变异类型。,探究点,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,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。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验:,探究点,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新
8、,请分析回答问题。 (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 。,探究点,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,解析:(1)杂交育种的过程是具有两对相对性状的纯合子杂交得F1,F1再自交得F2,F2中出现所需的类型,若所需类型是显性性状,还需连续自交直至不发生性状分离为止。F2中矮秆抗病有1/3ttRR、2/3ttRr,其中不能
9、稳定遗传的(ttRr)占2/3。(2)花药离体培养得到的是单倍体植株,不能进行正常的减数分裂,所以不能产生正常的配子。(3)基因突变的频率较低,而且是不定向的。(4)单倍体育种的过程是先通过花药离体培养获得单倍体,再用秋水仙素(或低温)处理单倍体幼苗,诱导染色体数目加倍,得到的个体一定是纯合子。 答案:(1)自交 2/3 (2) (3)C 基因突变的频率极低且是不定向的 (4)秋水仙素(或低温)诱导染色体数目加倍 100%,探究点,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,规律方法(1)诱变育种属于分子水平的育种,只有此育种方式能产生新基因。 (2)人工诱变方法中使用的射线、激素或化学
10、药剂要适量,可提高突变率,以不使生物被杀死为佳。 (3)人工诱变后,还应从中选育符合生产要求且能稳定遗传的类型,才能最后确定为新品种。,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,探究点,温故知新,1.四种育种方法的比较,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,探究点,温故知新,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,探究点,温故知新,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,探究点,温故知新,2.根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法 (1)集中不同亲本的优良性状:一般情况下,选择杂交育种,这也是较为简单的方法;需要缩短育种年限(快速育种)时,选择单倍体育种。 (2)培育果实较大或植株较大或营
11、养物质含量较高的新物种时,选择多倍体育种。 (3)提高变异频率,“改良”“改造”或“直接改变”现有性状,获得当前不存在的基因或性状时,可选择诱变育种。 (4)若要培育隐性性状个体,可选择自交或杂交育种,只要出现该性状即可。,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,探究点,温故知新,(5)不同的生物种类可采用不同的育种方法 植物:杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、诱变育种。 动物:一般选用杂交育种、诱变育种。 微生物:诱变育种。 (6)若培育的植物的生殖方式为营养繁殖(如马铃薯),则不需要培育成纯种,只要出现该性状即可。,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,探究点,温故知新,1.太空育种是指
12、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。下列说法正确的是( ) A.太空育种产生的突变总是有益的 B.太空育种产生的性状是定向的 C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的 D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的 解析:太空育种属于利用物理因素进行诱变的育种,原理是基因突变。基因突变具有不定向性、多害少利等特点。诱变育种能创造出新品种,但一般不会形成新物种。 答案:D,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,探究点,温故知新,2.如下图所示,二倍体植株和杂交得到,再将做进一步处理。对此分析错误的是 ( )A.由得到的育种原理是基因
13、重组 B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍 C.若的基因型是AaBbdd,则的基因型可能是aBd D.至的过程中,所产生的变异都有利于生产,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,探究点,温故知新,解析:和杂交后得到后,多次射线处理萌发的种子应为诱变育种,由于突变是不定向的,所以产生的性状可能有利,也可能是有害的;到的过程表示的是杂交育种的自交阶段,遵循的原理为基因重组;由到的过程是花药离体培养,所得到的幼苗是单倍体,其基因型可能是aBd;秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,进而使染色体数目加倍。 答案:D,探究点,温故知新,1.杂交育种的两个特点 (1)能将多个优良性状集中到同一生物个体上
14、。 (2)育种周期较长。 2.诱变育种的方法和特点 (1)两种诱变方法:物理诱变、化学诱变。 (2)两个特点:多害少利;能产生新基因,创造生物新类型。 3.育种方法的两点注意 (1)诱变育种多用于植物和微生物。原核生物不能进行减数分裂,所以不能运用杂交的方法进行育种,如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。 (2)植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法;而动物杂交育种中纯合子的获得一般通过双亲杂交获得F1,F1雌雄个体间交配,选F2与异性隐性纯合子测交的方法。,探究点,温故知新,4.育种方法的两个误区 (1)误认为杂交育种一定需要连续自交 若选育显性优良纯种,需要连续自交筛选;若选育隐性优良纯种,则只要出现该性状个体即可。 (2)误认为花药离体培养就是单倍体育种,单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程。花药离体培养仅仅是单倍体育种中的一步。,
