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1、第第1 1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种第六章第六章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程第一篇第一篇 教材同步导学篇教材同步导学篇一、知识准备一、知识准备1孟孟德德尔尔在在做做豌豌豆豆杂交交实验时，具具体体操操作作步步骤是是去去雄雄套袋套袋人工授粉人工授粉套袋。套袋。2基基因因重重组包包括括减减数数第第一一次次分分裂裂四四分分体体时期期同同源源染染色色体体的的非非姐姐妹妹染染色色单体体的的交交叉叉互互换和和减减数数第第一一次次分分裂裂后后期期非非同源染色体的自由同源染色体的自由组合。合。3自自由由组合合定定律律的的实质等等位位基基因因分分离离的的同同时，非非同同源源染色体上非
2、等位基因自由染色体上非等位基因自由组合。合。4基基因因突突变：由由于于DNA分分子子中中发生生碱碱基基对的的替替换、增增添添和和缺缺失失，而而引引起起的的基基因因结构构的的改改变。所所以以，基基因因突突变常常发生在有生在有丝分裂分裂间期和减数第一次分裂前的期和减数第一次分裂前的间期。期。5基基因因突突变是是新新基基因因产生生的的途途径径，是是生生物物变异异的的根根本本来源，是生物来源，是生物进化的原始材料。化的原始材料。二、课标要求二、课标要求1简述述杂交育种的概念和基本原理。交育种的概念和基本原理。2掌握掌握杂交育种的交育种的过程和程和应用。用。3了解了解诱变育种的育种的优点和缺点。点和缺点
3、。一、自主初探一、自主初探1杂交育种交育种(阅读P9899)(1)选择育种育种方方法法：驯化化野野生生动物物、栽栽培培植植物物时，挑挑品品质好好的的个个体体来来传种种，经过_，汰汰劣劣留留良良，培培育育出出许多多优良良品种。品种。原理：利用生物的原理：利用生物的_。缺点：缺点：_长，可，可选择范范围_。实例：古代美洲印第安人例：古代美洲印第安人对优良性状玉米的良性状玉米的选育。育。长期期选择变异异育种周期育种周期有限有限(2)杂交育种交育种概概念念：将将两两个个或或多多个个品品种种的的优良良性性状状通通过_集集中中在一起，再在一起，再经过_，获得新品种的方法。得新品种的方法。过程：程：(以高以
4、高产抗病小麦的抗病小麦的选育育为例例)交配交配选择和培育和培育原理：原理：_应用用：在在农业生生产中中，_，提提高高农作作物物单位面位面积产量；也可用于家畜、家禽的育种。量；也可用于家畜、家禽的育种。2诱变育种育种(阅读P100)(1)概念概念处理理方方法法：利利用用_因因素素(射射线、激激光光等等)或或_因素因素(亚硝酸硝酸盐等等)处理生物。理生物。原理：原理：_。基因重基因重组改良作物品改良作物品质物理物理化学化学基因突基因突变探究一探究一杂交育种的交育种的过程及程及应用用二、疑问探究二、疑问探究1杂交育种适用于哪些生物的育种方法？交育种适用于哪些生物的育种方法？提示提示只适用于进行有性生
5、殖的生物，如植物和动物。只适用于进行有性生殖的生物，如植物和动物。2培育培育细菌新品种菌新品种时，能否用，能否用杂交育种的方法？交育种的方法？提提示示杂杂交交育育种种只只适适用用于于进进行行有有性性生生殖殖的的生生物物，如如植植物物和和动动物。细菌是原核生物，不能进行有性生殖。物。细菌是原核生物，不能进行有性生殖。3杂交交育育种种是是否否一一定定要要从从F2开开始始筛选？是是否否一一定定要要连续多多代代自交？自交？举例例说明。明。提提示示不不一一定定。如如培培育育杂杂合合子子品品种种，选选亲亲本本杂杂交交得得到到的的F1即即可。可。三、新知破解三、新知破解1育种的育种的过程程(1)材材料料的的
6、选择：要要求求所所选育育种种材材料料分分别具具有有我我们所所期期望望的的个个别性性状状，所所选的的原原始始材材料料，是是人人们在在生生产中中多多年年栽栽培培过的的能能稳定定遗传的品种，一般是的品种，一般是纯合子。合子。(2)杂交交一一次次，得得子子代代F1是是杂合合子子，不不管管在在性性状状上上是是否否符符合合要求，一般都不能直接用于要求，一般都不能直接用于扩大栽培。大栽培。(3)让F1自自交交，得得子子代代F2。性性状状的的重重新新组合合一一般般是是在在F2中中出出现，选出出在在性性状状上上符符合合要要求求的的品品种种，这些些品品种种的的基基因因型型有有纯合合子，也有子，也有杂合子。合子。(
7、4)把把初初步步选出出的的品品种种进行行隔隔离离自自交交，根根据据F3是是否否出出现性性状状分分离离，可可以以确确定定被被隔隔离离的的亲本本是是否否为纯合合子子。如如果果是是纯合合子子，F3不出不出现性状分离，同性状分离，同时，F3的基因型与的基因型与亲本相同。本相同。2杂交育种与交育种与单倍体育种倍体育种(1)单倍倍体体育育种种：图中中为单倍倍体体育育种种的的过程程，其其中中分分别为配配子子和和单倍倍体体植植株株，、分分别为花花药离离体体培培养养和和秋水仙素秋水仙素处理。理。(2)杂交育种：交育种：培培育育双双杂合合子子时，利利用用子子一一代代(图中中)的的杂种种优势如如玉玉米米等，但种子只
8、能种一年。等，但种子只能种一年。培培育育隐性性纯合合子子时，子子二二代代(图中中)性性状状符符合合要要求求的的个个体体即可推广。即可推广。培培育育具具有有显性性性性状状的的纯合合子子时，要要多多次次自自交交选出出稳定定遗传的个体的个体(图中中)。3动、植物、植物杂交育种的区交育种的区别(1)方方法法：植植物物杂交交育育种种中中纯合合子子的的获得得不不能能通通过测交交，只只能能通通过逐逐代代自自交交的的方方法法获得得；而而动物物杂交交育育种种中中纯合合子子的的获得得一一般般不不通通过逐逐代代自自交交，而而通通过测交交的的方方法法进行确行确认后而后而获得。得。(2)实例例：现有有基基因因型型为BB
9、EE和和bbee的的两两种种植植物物或或动物物，欲欲培培育育基基因因型型为BBee的的植植物物或或动物物品品种种，育育种种过程程用用遗传图解表示如下：解表示如下：探究二探究二诱变育种及其育种及其应用用二、疑问探究二、疑问探究1诱变育种适用于哪些生物？育种适用于哪些生物？提提示示诱诱变变育育种种适适用用于于进进行行有有性性生生殖殖的的生生物物及及无无性性生生殖殖的生物，常应用于植物和微生物。的生物，常应用于植物和微生物。2诱变育种是否一定能育种是否一定能获得理想品种？得理想品种？为什么？什么？ 提示提示不一定，因为突变具有不定向性。不一定，因为突变具有不定向性。3选育育农作作物物优良良品品种种，
10、为什什么么要要处理理萌萌发的的种种子子或或幼苗？幼苗？提提示示萌萌发发的的种种子子或或者者幼幼苗苗有有丝丝分分裂裂旺旺盛盛，在在DNA复复制制时容易诱发基因突变。时容易诱发基因突变。2杂交育种和交育种和诱变育种的比育种的比较项目目杂交育种交育种诱变育种育种原理原理基因重基因重组基因突基因突变方法方法杂交交自交自交筛选自交自交辐射射诱变、激光、激光诱变、化、化学学药剂诱变优点点使不同个体的使不同个体的优良性状集良性状集中于同一个个体上中于同一个个体上可以提高可以提高变异的异的频率，大率，大幅度改良某些性状，加速幅度改良某些性状，加速育种育种进程程局限局限性性育种年限育种年限较长有利有利变异的个体
11、不多，需异的个体不多，需大量大量处理理实验材料材料考向一考向一杂交育种的交育种的过程及程及应用用例例1下下图中中，甲甲、乙乙表表示示水水稻稻两两个个品品种种，A、a和和B、b表表示示分分别位位于于两两对同同源源染染色色体体上上的的两两对等等位位基基因因，表表示培育水稻新品种的示培育水稻新品种的过程，程，则下列下列说法法错误的是的是()解解析析分分析析题题图图，过过程程和和过过程程为为杂杂交交育育种种过过程程，但但培培养养目目标标不不同同，前前者者是是为为了了获获得得AAbb个个体体，后后者者是是为为了了获获得得aaBB个个体体。杂杂交交育育种种操操作作简简便便，但但育育种种周周期期长长；过过程
12、程是是多多倍倍体体育育种种，过过程程发发生生的的染染色色体体变变异异是是由由于于秋秋水水仙仙素素抑抑制制分分裂裂前前期期纺纺锤锤体体的的形形成成而而产产生生的的；表表示示的的过过程程是是单单倍倍体体育育种种，其其中中过过程程常常用用的的方方法法是是花花药药离离体体培培养养；单单倍倍体体育育种种与与多多倍体育种的原理都是染色体变异。倍体育种的原理都是染色体变异。答案答案B【方法规律方法规律】杂交交育育种种选育育品品种种时，F1一一般般是是杂合合子子，自自交交后后代代的的性性状状会会发生分离。生分离。考向二考向二诱变育种及其育种及其应用用例例2育育种种专家家在在稻稻田田中中发现一一株株十十分分罕罕
13、见的的“一一秆秆双双穗穗”植植株株，经鉴定定该变异异性性状状是是由由基基因因突突变引引起起的的。下下列列叙叙述述正正确确的是的是()A这种种现象是由象是由显性基因突性基因突变成成隐性基因引起的性基因引起的B该变异植株自交可异植株自交可产生生这种种变异性状的异性状的纯合个体合个体C观察察细胞胞有有丝分分裂裂中中期期染染色色体体形形态可可判判断断基基因因突突变发生生的位置的位置D将将该株株水水稻稻的的花花粉粉离离体体培培养养后后即即可可获得得稳定定遗传的的高高产品系品系思路点拨思路点拨解解析析基基因因突突变变往往往往只只改改变变一一个个基基因因，由由显显性性基基因因突突变变成成隐隐性性基基因因属属
14、于于隐隐性性突突变变，一一般般不不改改变变表表现现型型；连连续续自自交交属属于于杂杂交交育育种种中中的的核核心心过过程程，其其目目的的是是获获得得能能够够稳稳定定遗遗传传的的个个体体(纯纯合合体体)；观观察察细细胞胞有有丝丝分分裂裂中中期期图图像像只只能能观观察察到到染染色色体体形形态态，不不能能观观察察到到基基因因；单单倍倍体体育育种种过过程程中中，花花粉粉离离体体培培养养后后获获得得的的是是单单倍倍体体，再再经经秋秋水水仙仙素素(或或低低温温)处处理理才可获得稳定遗传的高产品系。才可获得稳定遗传的高产品系。答案答案 B【方法规律方法规律】诱变育种的特点及育种的特点及应用用(1)优点点：可可
15、以以提提高高突突变频率率，在在较短短时间内内获得得更更多多的的优良良变异异类型；大幅度地改良某些性状。型；大幅度地改良某些性状。 (2)缺缺点点：有有利利变异异个个体体往往往往不不多多，需需处理理大大量量材材料料(盲盲目性大目性大)。(3)应用用：培培育育具具有有新新性性状状的的类型型，主主要要应用用于于农作作物物育育种和微生物育种。种和微生物育种。1杂交交育育种种的的原原理理是是基基因因重重组，诱变育育种种的的原原理理是是基基因突因突变。2杂交交育育种种是是将将两两个个或或多多个个品品种种的的优良良性性状状通通过杂交交集集中中在在一一起起，再再经过选择和和培培育育，获得得新新品品种种的的方方
16、法法。培培育育显性性纯合合子子品品种种，需需连续自自交交，直直到到不不出出现性性状状分分离离为止。止。3杂交交育育种种一一般般从从F2开开始始筛选，因因为从从F2开开始始才才出出现性状分离。性状分离。4人人工工诱变育育种种提提高高突突变率率，但但不不能能确确定定突突变方方向向，短短时间内可以内可以获得更多的得更多的优良良变异性状。异性状。5青霉素高青霉素高产菌株是通菌株是通过诱变育种培育的。育种培育的。1可可获得得无无子子西西瓜瓜、青青霉霉素素高高产菌菌株株、矮矮秆秆抗抗病病小小麦麦的方法分的方法分别是是()诱变育育种种杂交交育育种种单倍倍体体育育种种多多倍倍体体育育种种A BC D答案答案B
17、2下列各下列各项措施中，能措施中，能够产生新基因的是生新基因的是()A高高秆秆抗病小麦与矮抗病小麦与矮秆秆不抗病小麦不抗病小麦杂交交B用秋水仙素用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体理二倍体西瓜得到四倍体C用花用花药离体培养小麦植株离体培养小麦植株D用用X射射线处理理获得青霉素高得青霉素高产菌株菌株D基基因因突突变变能能产产生生新新的的基基因因，用用X射射线线处处理理后后获获得得青青霉霉素素高高产产菌菌株株的的原原理理是是基基因因突突变变，而而选选项项A的的原原理理为为基基因因重组，选项重组，选项B、C的原理为染色体变异。的原理为染色体变异。3有有一一种种塑塑料料在在乳乳酸酸菌菌的的作作用用下下能
18、能迅迅速速分分解解为无无毒毒物物质，可可以以降降解解，不不至至于于对环境境造造成成严重重的的白白色色污染染。培培育育专门吃吃这种塑料的种塑料的“细菌能手菌能手”的方法是的方法是()A杂交育种交育种 B诱变育种育种C单倍体育种倍体育种 D多倍体育种多倍体育种B细细菌菌属属原原核核生生物物，原原核核生生物物不不能能进进行行有有性性生生殖殖，因因而而不不能能实实施施杂杂交交育育种种；原原核核生生物物无无染染色色体体不不发发生生染染色色体体变变异，因而不能进行单倍体和多倍体育种。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，下列有关育种的叙述中，错误的是的是()A用于大田生用于大田生产的
19、的优良品种不一定是良品种不一定是纯合子合子B通通过植物植物组织培养技培养技术培育脱毒苗，培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种培育抗病毒新品种C诱变育育种种可可提提高高突突变频率率，加加速速新新基基因因的的产生生，从从而而加加速速育育种种进程程D为了了避避免免对三三倍倍体体无无子子西西瓜瓜年年年年制制种种，可可利利用用植植物物组织培培养养快快速繁殖速繁殖B用用于于大大田田生生产产的的优优良良品品种种不不一一定定是是纯纯合合子子，如如杂杂交交水水稻稻；通通过过植植物物组组织织培培养养技技术术培培育育的的脱脱毒毒苗苗没没有有病病毒毒，但但不不一一定定能能抗抗病病毒毒；诱诱变变育育种种可可提提高高突突变变频频率率，加加速速新新基基因因的的产产生生，从从而而加加速速育育种种进进程程；三三倍倍体体无无子子西西瓜瓜不不能能产产生生种种子子，所所以以必必须须年年年年制制种种，为为了了避避免免对对三三倍倍体体无无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖。子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖。5小小麦麦高高秆秆(A)对矮矮秆秆(a)为显性性，抗抗病病(B)对易易感感病病(b)为显性性，如如图表表示示培培育育矮矮秆秆抗抗病病品品种种的的几几种种途途径径，下下列列相相关关说法正确的是法正确的是()谢谢观看！
