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1、专题专题 ：从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程（第（第 课时）课时）一、教学内容及考纲要求二、重要的结论性语句：三、重、难点知识归类、整理 1、遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。 2杂交育种与基因自由组合定律的联系 基因的自由组合定律的适用条件是：有性生殖生物的性状遗传；真核生物 的性状遗传；细胞核遗传；两对及两对以上相对性状遗传；控制两对或两对 以上相对性状的等位基因位于不同对同源染色体上。 杂交育种是指让同一物种不同品种的个体之间相交。杂交育种依据的原理是基 因的自由组合定律，即控制不同相对性状的非等位基因的自由组合。在杂交育种工 作中，根据自由组合定律，只有合理
2、选择优缺点互补的亲本类型，通过杂交使基因 重新组合，才能得到理想的具有双亲中优良性状的后代，抛弃具有双亲不良性状的 杂交后代，并可预测杂种子代中优良性状出现的概率，从而有计划确定育种规模。 同时应对 F2进行观察，若优良性状为隐性性状，则只需要两年时间就可获得种子， 若为显性性状则需要几年时间连续自交和选择。 3杂交育种： （1）原理：基因重组（通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性 状或使各种优良性状集中在一起） （2）方法：连续自交，不断选种。 （3）举例： 已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为 显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两
3、纯系品种。要求使用杂 交育种的方法培育出具有优良性状的新品种。 操作方法： 让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1 ； 让F1自交得 F2 ； 选F2中矮秆抗锈病小麦自交得F3； 留F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体，对于F3中出现性状分离的再重复 步骤 （4）特点：育种年限长，需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。 （5）说明： 该方法常用于： a同一物种不同品种的个体间，如上例；知识内容要求生物变异在育种上的应用Cb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。 若该生物靠有性生殖繁殖后
4、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。 4诱变育种 （1）原理：基因突变 （2）方法：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、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生 差错，从而引起基因突变。 （3）举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得 （4）特点：提高了突变率，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，但由于突变的不定向性，因此该种育种方法具有盲目性。 （5）说明：该种方法常用于微生物育种、农作物诱变育种等 5. 育种
5、方法的比较杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异处理P F1 F2 在 F2中选育用射线、激光、 化学药物处理用秋水仙素处理 萌发后的种子或幼苗 破坏纺锤体的形成， 使染色体数目加倍花药离体培养 再用秋水仙素优点 缺点方法简单， 可预见强， 但周期长加速育种，改良 性状，但有利个 体不多，需大量 处理器官大，营养物质 含量高，但发育延迟， 结实率低缩短育种年限， 但方法复杂， 成活率较低例子水稻的育种高产量 青霉素菌株无籽西瓜抗病植株 的育成图为五种不同育种方法示意图。据图回答：（1）图中展示了哪几种育种方式： A、D 和 ABC 的两种育种方式相比较，后
6、者的优越性主要表现在 。（2）B 常用的方法为 （3）E 方法所运用的原理是 。（4）C、F 过程中最常采用的药剂是 。（5）由 GJ 的过程中涉及到的生物工程技术有 和 。四、例题解析 【例例 1】豌豆的高茎(D)对矮茎(d)是显性，红花(C)对白花(c)是显性。推算亲本 DdCc 与 DdCc 杂交后，子代的基因型和表现型以及它们各自的数量比。 【例例 2】2】小麦抗锈病(T)对易染病(t)为显性，易倒伏(D)对抗倒伏(d)为显性。Tt 位 于一对同源染色体上，Dd 位于另一对同源染色体上。现用抗病但易倒伏纯种和易 染病抗倒伏的纯种品种杂交，来培育既抗病又抗倒伏的高产品种。请回答： (1)
7、F2代中，选种的数量大约占 F2的（ ）A.B.C.D.169 163 161 164(2)抗病又抗倒伏个体中，理想基因型是（ ） A.DT BDt CddTTDDdtt (3)F2代中理想基因型应占（ ）A.B.C.D.31 32 161 162(4)F2代选种后，下一步应（ ）A杂交B.测交C自交D回交【例例3】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
8、求用遗传图解表示 并加以简要说明。课堂练习课堂练习 一 、单选题： 1将纯种小麦播种于生产田，发现边际和灌水沟两侧的植株总体上比中间的长得 好。产生这种现象的原因是 ( )A基因重组引起性状分离 B环境引起性状变异 C隐性基因突变成为显性基因 D染色体结构和数目发生了变化 2、育种科学家将一些作物种子搭载神舟五号飞船进入太空，经过宇宙射线、微重 力等综合因素的作用，使作物种子内的 DNA 发生变化，进而培育出优质高产的新品 种。这种方法属于 A.杂交育种 B.单倍体育种 C.诱变育种 D.多倍体育种 3有性生殖可克服马铃薯因连续种植几年后的种性退化。其依据的变异原理主要 是（ ） A基因突变
9、B基因重组 C染色体数加倍 D染色体数减半 4育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻， 这种水稻出现的原因是 ( ) A基因突变 B基因重组 C染色体变异 D环境条件的改变 5据报道，溆浦有一女青年发现自家一株桃树上有一枝条上所结的果又大又甜， 且成熟早便写信向袁隆平请教如何保留这一新桃种，袁隆平教给这位女青年的 技术，你认为可能是 A杂交育种 B无性生殖 C单倍体育种 D诱变育种 （ ） 6通过改变原有基因结构而导致新品种出现的方法是 ( ) A杂交育种 B单倍体育种 C多倍体育种 D诱变育种7、基因的自由组合规律发生于 （ ）AaBb 1ABlablaB1a
10、b 配子间 16 种结合方式 子代有 4 种表现型(9331) 子代中有 9 种基因型A. B C D 8具有二对相对性状的豌豆进行杂交，按自由组合定律，在 F2代中能稳定遗传的 重组类型占 F2代总数的： （ ） A1/8 B1/16 C3/8 D3/16 9大丽花的红色（C）对白色（c）为显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝， 盛开众多红 色花朵，其中有一朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的 C 基因突变为 c 基因造成 的 （ ）A幼苗的体细胞 B花芽分化时的细胞 C早期叶芽的体细胞 D杂合植株产生的性细胞 10有两个纯种的小麦：一个抗倒伏，但易感锈病；另一个易倒伏，但能抗锈病。 让
11、它们进行杂交，在 F2代中可能出现既抗倒伏，又抗锈病的新类型，原因是 （ ） AF1代雌雄配子之间的自由组合 BF1代产生配子时，非等位基因之间的自由组合 CF2代产生配子时，非等位基因之间的自由组合 D亲本产生配子时，非等位基因之间的自由组合 11诱发突变与自然突变相比，正确的是 （ ） A.都是有利的 B.都是定向的 C.都是隐性突变 D.诱发突变率 高 12.既要提高农作物的变异频率，又要使后代变异性状较快稳定，可采用 （ ） A.杂交育种法 B.诱变育种法 C.单倍体育种法 D.多倍体育 种法 13、某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而且健壮，果穗大、子粒 多，因此这些植株
12、可能是 （ ） A单倍体 B三倍体 C四倍体 D杂交种14基因突变是指基因结构的改变，科学家们常常利用物理、化学方法来诱导生物 发生基因突变，以便能获得大量基因类型，使人们能从生化的角度在分子水平上对 它们进行遗传分析。其中 、 等射线、紫外线、中子等为物理的诱变因素； 亚硝酸胺、乙酸亚胺、乙二胺四乙酸等为化学诱变因素。 （1）过量紫外线辐射对生物危害的主要机理是紫外线的_ A、热作用和电离作用 B、穿透作用和物理化学作用 C、热作用和穿透作用 D、电离作用和物理化学作用（2）电离辐射诱导生物基因突变时，细胞中吸收辐射能量最多的化合物是 _ A、 水 B、 糖类 C、蛋白质 D、脂肪 （3）下列对基因突变叙述不正确的是_ A、 人们可以定向诱导突变性状，诱变育种能明显缩短育种年限 B、 丰富了生物的“基因库” ，是生物变异的主要来源 C、 突变频率低、且突变性状一般有害，少数有利 D、 它是生物进化的重要原因之一 （4）根据下列细胞中物质的吸收峰值，可知紫外线（=270nm）在诱导突变过程 中的主要作用物质是_A、 水 B、 蛋白质 C、 核酸 D、 脂肪 二、简答题 15、现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆(D)，抗锈病(T)；另一个纯种小 麦的性状是矮杆(D，易染锈病(t)。两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的 、两种育种方法以获得小麦新品种。问：(1)要缩短
