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1、杂交育种与诱变育种学案张建尚/江苏【学习目标】站得高明确学习目标。1. 简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。2. 举例说出诱变育种在生产中的应用。3. 讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。【重点和难点】 重点：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。 难点：杂交育种和诱变育种的优点和局限性。【学法提示】1. 联系遗传的基本规律和生物的可遗传变异等知识理解杂交育种和诱变育种的原理，并根据 遗传的基本规律设计杂交育种的方案。2. 通过比较掌握杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种的原理、方法和优缺点等。 【课前预习】起步稳知识源于生活。1选择育种不仅，而且 是
2、有限的。杂交育种是将 品种 的优良性状通过 在一起，再经过 和 获得新品种的方法。2诱变育种就是利用.因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）_因 素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生 。诱变育种可以提高 ，在较短时间内获得更多的 类型。3杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的 ；杂交后代会出现 现象，育种进稈 ，过程烦琐。诱变育种的优点是能够提高 ，而局限性是诱发突变的 难以控制，需要处理大量的材料，同时突变体也难以集中多 个理想性状。4杂交育种的原理是，诱变育种的原理是，单倍体育种的原理是 ，多倍体育种的原理是 。答案1.周期长可选择的范围有限两个或多个交配
3、选择培育2.物理化学 基因突变突变率优良变异3.新的基因分离缓慢突变率方向4.基因重组 基因突变染色体变异染色体变异【课堂探究】走得欢探索成长快乐。一、选择育种 我国的育种技术历史悠久，早在几千年前古人就开始选择栽培植物，驯化野生动物。如西 汉的氾胜之书中，记载了“存优汰劣”的人工选择育种的穗选法“：取麦种，候熟可获， 择穗大强者”收割下来，收藏好；齐民要术指出当时人们不仅会将籽粒硕大而且饱满的 种子选择下来，还建立了专门的种子田，把选出来的纯色好穗，另外种植在种子田里，避免 与其他种子混杂，而且在收割时，要先收割种子田里的作物，并单独存放。这种古老的育种 方法叫做选择育种。（1）选择育种所隐
4、含的遗传学原理是。（2）选择出的优良品种为什么要单独种植？。（3）选择育种的缺点是什么?。二、杂交育种1.已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对易染锈病（t）为显性，两对性 状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种，欲培育能稳定遗传的矮杆抗病类型。 试回答：（1）要使两优良性状集中在同一植株上，必须经过-、 和 等过程。请将你的设计方案用遗传图解表示出来。（2）在第 代会岀现所需要的表现型，其基因型是，要选育出最符合生产要求的矮杆抗病类型还需。（3）杂交育种的优点是；缺点是。2假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee）,请你培育出能稳定遗传的长毛折耳 猫（B
5、Bee）o第一步：让长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee） ，得到.。第二步：。第三步：从打中选取并与测交。结果分析：三、诱变育种分析以下资料：资料1育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用甲磺酸乙酯（EMS）溶 液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。资料2 1943年，青霉菌产生青霉素只有20单位/mL。后来，科学家用X射线、紫外线 等射线照射青霉菌，培育出青霉素产量很高的菌株，有的提高了几十倍。（1）诱变育种的原理是，资料1中的甲磺酸乙酯属于诱变因素中的 因素,资料2中的X射线、紫外线属于 因素。（2）与杂交育种相比，诱变育种的优点，局
6、限性是。四、四种育种方法比较：杂父育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种依据原理1染色体变异常用方法杂交f自交f选 优f自交辐射、射线、化学药 剂等处理生物花药离体培养，秋 水仙素处理秋水仙素处理优点可以将两个或多 个品种的 集中在一起提高，加速 育种进程器官大，提高产量 和营养成分缺点有利变异，需大量处理实验材料技术复杂一些，须 与杂父育种配合适用于植物，在动 物方面难于开展答案一、（1）生物的变异（2）避免与其他劣质品种杂交，不能优良性状保留下来（3） 育种周期长，可选范围有限二、1. （1）杂交自交选择（筛选）如下图所示（2） 2ddTT、ddTt连续自交多代，直到不再发生性状分离为止（3
7、）可以将两个或多个品 种的优良性状集中在一起育种进程缓慢，过程复杂2交配（杂交）让F中的雌雄个 体相互交配，得到f2长毛折耳猫短毛折耳猫若后代出现短毛猫（性状分离），则该长 毛折耳猫不符合要求，若后代只有长毛折耳猫，则该长毛折耳猫符合要求三（1）基因突 变物理化学（2）能提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型，加速育种 进程有利变异少，需要大量处理实验材料四、基因重组基因突变染色体变异萌发 的种子或幼苗优良性状突变率明显缩短育种年限育种进程缓慢，过程复杂少P矮杆不抗病X高杆抗病（ddtt） （DDTT）F DdTt1 高杆抗病F DdTt DDTt DdTT DDTT2高杆抗病DDtt
8、 Ddtt ddTT ddTt ddtt 高杆不抗病 矮杆抗病 矮杆不抗病杂交育种与诱变育独【课堂巩固】跑得快善于学习，手不释卷！（2009海南）填空回答下列问题：（1）水稻杂交育种是通过品种间杂交，创造新变异类型而选育新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。（2）若这两个杂交亲本各具有期望的优点，则杂交后，.自交能产生多种非亲本类型，其原因是片在形成配子过程中，位于 基因通过自由组合，或者位于基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。（3）假设杂交涉及到n对相对性状，每对相对性状各受一对等位基因控制，彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下，从理论上
9、讲,f2表现型共有种，其中纯合基因型共有种， 杂合基因共有种。从f2代起，一般还要进行我代自交和选择。自交的目的 ；选择的作用是。（5）用射线照射青霉菌，能培育出青霉素高产菌株.这是由于射线使青霉菌发生了的缘故。用射线照射，培育出生物新性状的育种方式叫彳,答案（1）优良性状（或优良基因）（2）减数分裂；非同源染色体上的非等位；同源染色体 上的非等位（3） 2n； 2n； 3n-2n （4）获得基因型纯合的个体；保留所需的类型（其他合理 答案也给分）（5）基因突变；诱导育种解析（3）每对等位基因有两种表型，共有n对相对性状，在完全显性的情况下，2x2x 2=2n。杂合子每一对基因自交之后会有三种
10、基因型，纯合的有两种，显性纯合、隐性纯合，纯合基因型共有2x2x2=2n,杂合基因有3n-2n（总基因型数一纯合基因型数） 【课后作业】步步高巩固成果，对答如流!假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为 培育出优良品种AAbb，可采用的方法如下图所示：（1） 由品种AABB、aabb经过、过程培育出新品种的育种方式称为， 依据的原理是。经过培育出新品种的育种方式称为，依据的原理 。（2）经过培育出新品种的育种方式是，依据的原理是，所采取的技术手段是，得到个体叫做。经过培育出新品种的育种方式称为，所采取的技术手段是。（3）在上述4种育种方法中，最不
11、容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法 ，原因是。AABB aabbAMAaBb回A bb（4）若经过过程产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb理论上有株。基因型为Aabb的类型AaaBBbb-Y射线经过过程，子代中AAbb与aabb的数量比 是。（5）与“过程”的育种方法相比，过程的优点是。1 AAbb _答案（1）杂交育种；基因重组；诱变育种；基因突变（2） 多倍体育种；染色体变异；用秋水仙素处理萌发的种子或 幼苗；六倍体（多倍体）；单倍体育种；花药离体培养（3）诱变育种；基因突变频率极低且 不定向性（2） 97； 1:1 （3）明显缩短了育种年限解析（4）经过过程产生的Aabb占子代总数1/16，即1552X 1/16=97。基因型为Aabb的 类型自交子代中AAaa、Aabb、aabb的数量比是1:2:1,所以AAaa与aabb的数量比是1: 1。
