1、第1节杂交育种与诱变育种杂交育种 自读教材夯基础1过程(以高产抗病小麦品种的选育为例)2概念、原理和应用(1)概念：将两个或多个品种的通过交配集中在一起，再经过，获得新品种的方法。(2)原理：。优良性状选择和培育基因重组1杂交育种适用于哪些生物？提示：只适用于进行有性生殖的生物，如植物和动物。2杂交育种是否一定要从F2开始筛选？是否一定要连续多代自交？举例说明。提示：不一定。如培育杂合子品种，可选亲本杂交得到的F1即可。跟随名师解疑难1杂交育种与单倍体育种的比较上述图中的分别表示的是配子和单倍体，、分别表示的是花药离体培养和秋水仙素处理。根据育种目的不同可采用上述不同的育种方法。(1)培育纯合
2、子：培育隐性纯合子，如上图中的aabb，用单倍体育种和杂交育种均可获得，两种育种方法所用时间相同，但杂交育种操作简单。培育显性纯合子，如上图中的AABB，经过多次自交后可获得，但所需时间长，若用单倍体育种的方法，所需时间为两年，育种时间较短。(2)培育杂合子：在农业生产上，可以将杂种一代(图中)作为种子直接利用，如玉米。此种方法获得的植株有高产、优质、抗性强等性状，但种子只能种一年。2动、植物杂交育种的区别(1)方法：植物杂交育种中纯合子的获得不能通过测交，只能通过逐代自交的方法获得；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过测交的方法进行确认后而获得。(2)实例：现有基因型为BB
3、EE和bbee的两种植物或动物，欲培育基因型为BBee的植物或动物品种，育种过程用遗传图解表示如下：诱变育种 自读教材夯基础1概念1.诱变育种适用于哪些生物？提示：可适用于各种生物。2诱变育种是否一定能获得理想品种？为什么？提示：不一定。因为突变具有不定向性。跟随名师解疑难1显性突变和隐性突变在育种中的应用(1)如果发生显性突变，在二倍体生物中通常第一代便会表现出来，但并不都是纯合子。特别是在异花授粉的植物中，还必须经过两次自交到第三代才能得到稳定遗传的纯合突变类型。(2)如果发生的是隐性突变，在自花授粉植物中只需要通过自交繁殖，到第二代便会有纯合的隐性突变体分离出来，虽然数目较少，但是一经出
4、现便可选择应用。2杂交育种与诱变育种的比较项目杂交育种诱变育种原理基因重组基因突变方法杂 交自 交 筛选自交辐射诱变、激光诱变、化学药剂诱变优点使不同个体的优良 性 状 集中 于 同一个个体上可以提高变异的频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程局限性育种年限较长有利变异的个体不多，需大量处理实验材料特别提醒(1)杂交育种应用于能进行有性生殖的生物，主要是植物和动物。(2)诱变育种不仅能应用于进行有性生殖的生物，也能应用于进行无性生殖的生物，主要应用于植物和微生物。杂交育种过程分析 例1 有两个纯种小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)，另一为矮秆(d)不抗锈病(t)。这两对性状独立遗传，现要培育矮秆
5、抗锈病的新品种，过程如下：高秆、抗锈病矮秆、不抗锈病稳定遗传的矮秆抗锈病类型。(1)这种过程叫_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_，矮秆抗锈病新品种的基因型应是_。思路点拨解析 过程a叫做杂交，产生的F1基因型为DdTt，表现型为高秆抗锈病。过程b叫做自交，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过程c，即筛选和连续自交，直至后代无性状分离。答案(1)杂交 杂交 自交(2)筛选和连续自交，直至选出能够稳定遗传的矮秆抗锈病新品种(3)DdTt 高秆抗
6、锈病 ddTT杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法是()A根据杂种优势原理，从子一代中即可选出B从子三代中选出，因为子三代才出现纯合子C既可从子二代中选出，也可从子三代中选出D只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种解析：根据所需，若新品种为隐性纯合子，则在F2中即可找到；若新品种为显性个体，在F2中即可出现该性状的个体，但不一定为纯合子，经隔离选育后在F3中才能确定是否纯合子。答案：C 生物育种综合分析 例2 如下图所示，将二倍体植株和杂交得到，再将作进一步处理。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
7、基因型可能是aBdD至的过程中，所产生的变异都有利于生产思路点拨解析 和杂交后得到，应为种子，经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，所以产生的性状有可能有利也有可能有害；与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；由到是花药离体培养，所得到的幼苗是单倍体，可以为aBd等四种基因型；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规律方法育种程序图的识别方法(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A杂交，D自交，B花药离体培养，C秋水仙素处理，E诱变处理，F秋水仙素处理，G转基因技术，H脱分化，I再分化，J包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主
8、要依据。(2)根据以上分析可以判断：“亲本A、D 新品种”为杂交育种，“亲本B、C 新品种”为单倍体育种，“种子或幼苗E 新品种”为诱变育种，“种子或幼苗F 新品种”为多倍体育种，“植物细胞G 新细胞H 愈伤组织I 胚状体J 人工种子新品种”为基因工程育种。1设计杂交育种程序，培育新品种。2基因突变类型在育种中的应用。典例剖析如下图所示，科研小组用 60Co 照射棉花种子，诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状，诱变 1 代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制，棉酚含量由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。(1)两种新性状中，棕色是_性状，低酚是_性状。(
9、2)诱 变 当 代 中，棕 色、高 酚 的 棉 花 植 株 的 基 因 型 是_，白色、高酚的棉花植株的基因型是_。(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变 1 代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合子作为一个亲本，再从诱变1 代中选择另一亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。解析(1)诱变当代棕色、高酚个体自交，后代出现棕色和白色，说明棕色为显性；诱变当代白色、高酚个体自交，后代出现低酚和高酚性状，说明低酚为隐性。(2)从诱变
10、当代个体自交后代的表现型即可判断出棕色、高酚的棉花植株的基因型为 AaBB；白色、高酚的棉花植株的基因型为 aaBb。(3)依题意，要尽快获得纯合的棕色低酚植株(AAbb)，结合已知纯合子 AABB，只要从诱变子代中选取白色低酚(aabb)个体，并利用单倍体育种的方法即可。在书写遗传图解时，需要标明表现型、基因型，同时注明必要的文字如花药离体培养、秋水仙素处理等。答案(1)显性 隐性(2)AaBB aaBb(3)不发生性状分离(或全为棕色棉，或没有出现白色)遗传图解：归纳拓展杂交育种的类型(1)培育杂合子品种(杂种优势的利用)：选取合适的双亲杂交F1。(2)培育纯合子品种：培育隐性纯合子：选取
11、合适的双亲杂交F1自交F2直接选出表现型符合要求的个体种植推广。培育双显纯合子或一隐一显纯合子：选取合适的双亲杂交 F1 自 交 F2 选 出 表 现 型 符 合 要 求 的 个 体 自 交F3(逐步淘汰不符合性状要求的个体)直到不发生性状分离，选出稳定遗传的个体推广种植。随堂基础巩固1杂交育种和诱变育种的原理分别是()A基因突变 B基因重组和基因突变C染色体变异D基因突变和染色体变异解析：杂交育种的原理是基因重组，诱变育种的原理是基因突变。答案：B 2利用杂交育种方法，培育具有两种优良性状的作物新品种，下列说法错误的是()A所选的原始材料分别具有某种优良性状且能稳定遗传B杂交一次，得 F1，
12、若 F1 在性状上符合要求，则可直接用于扩大栽培C让 F1 自交，得 F2，从 F2 中初步选取性状上符合要求的类型D把初步选出的类型进一步隔离自交和汰劣留良，直到确认不再发生性状分离为止解析：杂交育种是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。杂交育种的过程：分别具有某种优良性状的亲本杂交，得 F1，让 F1 自交，得F2，从 F2 中初步选取性状上符合要求的类型，再把初步选出的类型进一步隔离自交和汰劣留良，直至性状不再分离为止。答案：B 3用 DDee 与 ddEE 杂交的豌豆种子(DdEe)获得纯合子(ddee)，最简捷的方法是()A种植F2选不分离
13、者纯合子B种植秋水仙素处理纯合子C种植花药离体培养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解析：从题干中可知需要隐性纯合子(ddee)，所以在 F2 中可以直接获得。通过杂交育种获得双隐性个体要比单倍体育种简捷。答案：A 4诱变育种与杂交育种的不同之处是()能大幅度改良某些性状 能形成新基因能形成新基因型 一般对个体生存有利ABCD解析：杂交育种与诱变育种都能产生新基因型，故不对；诱变育种的原理是基因突变，一般对个体生存有害，所以不是诱变育种的特点。答案：A 5已知水稻的抗病(R)对感病(r)为显性，有芒(B)对无芒(b)为显性。现有抗病有芒和感病无芒两个品种，要想选育出抗病无芒
14、的新品种，从理论上分析不可以选用的育种方法是()A杂交育种B单倍体育种C诱变育种D多倍体育种解析：由题干信息可知，杂交育种和单倍体育种可培育该品种。诱变育种可产生新性状，也可用于该品种的选育。多倍体育种培育的个体只是染色体数目加倍，并不能产生两种性状的组合。答案：D 6小麦高茎(D)对矮茎(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性(两对基因独立遗传)。现有高茎抗锈病纯合子和矮茎不抗锈病纯合子两个亲本，要想获得矮茎抗锈病的纯合新品种，育种专家提出了两种育种方案。如下图所示。请回答下列问题：(1)图中所示过程在遗传学上分别叫_和_。(2)图 中 表 示 的 两 种 常 见 的 育 种 方 法
15、 是 _ 育 种 和_ 育 种，其 中 哪 种 育 种 方 法 较 为 理 想？_，其优越性是_。(3)图 中 处 理 的 方 法 是 _，目 的 是_。(4)图中产生的矮茎抗锈病的个体比例是_，ddT_中能够稳定遗传的个体占_。解析：(1)(2)方案甲是用两个纯合的亲本进行杂交，获得杂种一代，通过对杂种后代的不断优选自交，获得所需的能够稳定遗传的个体，属于杂交育种；而方案乙只利用了其中的一个亲本，经过获得新个体(DDTT)，由于基因 T 是亲本中所没有的，因此只能来自基因突变，由于基因突变具有不定向性，多数是不利的变异，因而影响育种效率。而杂交育种目的性更强一些。(3)诱导基因突变可以用物理或化学的方法进行处理，诱变育种的特点是能够提高突变的频率，增加所需性状出现的概率。(4)通过 DdTt 的自交，所得后代中性状符合要求的占 3/16，其中ddT_中能够稳定遗传的个体占 1/3。答案：(1)杂交 自交(2)杂交 诱变 杂交育种 目的性强，能够将多个品种的优良性状集中在一起(3)用物理方法或化学方法诱发基因突变 提高变异频率，获得所需要的变异个体(4)3/16 1/3课时跟踪检测见课时跟踪检测(十五)
