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 学 习 目 标核 心 素 养 1.简述杂交育种的概念、原理和过程。(重、难点)2.举例说明杂交育种方法的优点和不足。3.举例说出诱变育种在生产中的应用。(重点)4.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。1.通过列表格的方法比较常见的四种育种方法。2.探讨遗传和变异规律在生产实践中的应用。3.设计育种程序分析实验结果。自 主 预 习 探 新 知 一、杂交育种 1概念：将两个或多个品种的优良性状通过集中在一起，再经过和，获得新品种的方法。2原理：。交配选择培育基因重组3过程(以高产抗病小麦品种的选育为例)亲代 高产、不抗病低产、抗病 杂种第
2、一代高产、抗病(均为性状)第二代 选出 个体 选出不发生性状分离的所有高产、抗病个体留种 高产、抗病显性4特点(1)优点可集中操作_(2)缺点育种周期，育种筛选过程_不能产生和 简单优良性状长复杂新基因新性状5.二、诱变育种 1原理：。2概念：利用或来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。3过程：选择生物选择培育。基因突变物理因素化学因素人工诱变4特点(1)优点提高突变率，加速育种进程_改良某些性状(2)缺点有利变异，需大量处理实验材料诱变的方向和性质不能控制，具有性 5应用：培育“黑农五号”大豆品种微生物：的选育 大幅度少盲目农作物青霉菌判断对错(正确的打“”，错误的
3、打“”)1杂交育种能够产生新的基因。()2杂交育种会产生新性状，进而获得新品种。()3诱变育种可提高突变率以供育种选择。()4太空育种能按人的意愿定向产生优良性状。()5青霉素高产菌株是通过杂交育种获得的。()提示：1.杂交育种的原理是基因重组，不能产生新的基因，诱变育种才能产生新的基因。2 杂交育种不能产生新的基因，因而不会产生新性状。3 4 太空育种属于诱变育种，原理为基因突变，具有不定向性的特点。5 青霉素高产菌株是通过诱变育种获得的。合 作 探 究 攻 重 难 杂交育种问题探究 1杂交育种与杂种优势的含义相同吗？提示：不相同，杂交育种是在杂交后代中选留符合要求的个体进一步培育，直至获得
4、稳定优良性状的新品种；杂种优势主要利用杂种 F1 的优良性状，并不要求遗传上的稳定。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：均不一定，如培育杂合子品种，可选亲本杂交得到的 F1即可。归纳总结 1几种常见的杂交育种类型(以两对相对性状为例)(1)培育杂合子品种：在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。其特点是具有杂种优势，即品种高产、抗性强，但种子只能种一年。培育基本步骤如下：选取符合要求的纯种双亲(P)杂交()F1(所需品种)。(2)培育隐性纯合子品种：选取双亲子一代子二代选出符合要求的类型就可以推广。(3)培育显性纯合子(或一显一
5、隐纯合子)品种：植物：选取双亲 P 杂交()F1F2选出表现型符合要求的个体F3选出稳定遗传的个体推广种植。动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1F1 雌雄个体交配获得 F2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的 F2 个体。实例：现有基因型为 BBEE 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：2杂交育种与单倍体育种的区别和联系项目杂交育种单倍体育种 育种原理基因重组染色体变异 育种周期一般较长较短 操作技术简单复杂 联系单倍体育种往往和杂交育种相结合，单倍体育种要利用杂交后代的花药进行离体培养 1
6、家兔的黑色对白色为显性，短毛对长毛为显性。这两对基因分别位于一对同源染色体上。下列关于利用黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔培育出黑色长毛纯种兔的做法，错误的是()A黑色短毛纯种兔白色长毛纯种兔，得 F1 B选取健壮的 F1 个体自交，得 F2 C从 F2 中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交 D根据测交结果，选取 F2 中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔 B 假设控制毛色垂直毛短的基因分别为 A、a、B、b 根据题意分析可以知道，黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔的基因型分别是AABB、aabb，利用它们杂交，得 F1，F1 基因型为 AaBb。家兔属于雌雄异体生物，不能进行自交，可以选用 F1 个体杂
7、交，得 F2。从 F2中选取健壮的黑色长毛兔(A bb)与白色长毛兔(aabb)测交，再根据测交结果，选取 F2 中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔(AAbb)。2下列关于动植物选种的操作，错误的是()A植物杂交育种获得 F1 后，可以采用不断自交的方式选育新品种 B哺乳动物杂交育种获得 F2 后，可采用测交的方式鉴别选出纯合个体 C植物杂交育种获得 F2 后，可通过测交的方式检验选出新品种 D如果用植物的营养器官进行繁殖，则只要后代出现所需性状即可留种 C 植物杂交育种得到 F1，F1 自交产生的 F2 中会出现新的性状且含杂合子，所以可以采用不断自交的方式选育新品种，A 项正确；F2 出现所需的
8、各种性状后，对于动物可采用测交的方式鉴别选出 F2中的纯合个体，B 项正确；植物杂交育种得到的 F2 出现性状分离，选择所需的性状连续自交，直到不发生性状分离，即为所需的品种，C 项错误；无性繁殖的后代不发生性状分离，因此用植物的营养器官来繁殖的植物，后代出现所需性状后即可留种，D 项正确。诱变育种及几种育种方法比较问题探究 1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。2太空诱变育种是利用太空中的什么条件？提示：微重力、高辐射。归纳总结 1显性突变和隐性突变在育种中的应用(1)显性突变在育种中的应用 aa突变Aa表现新性状AAAa 分别自交 选择不发生性状分离
9、的新性状个体 (2)隐性突变在育种中的应用 AA突变 Aa(不表现新性状)aa(表现出新性状，且稳定遗传)2几种常见生物育种方式的不同点方法原理常用方法优点缺点代表实例 杂交育种基因重组杂交操作简单，目的性强育种年限长矮秆抗病小麦 诱变育种基因突变辐射诱变、激光诱变等提高突变率，加速育种进程有利变异少，需大量处理实验材料青霉素 高产菌株 多倍体育种染色体 异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种 所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中无法开展无子西瓜、八倍体小黑麦 单倍体育种染色体变异花药离体培 养后，再用秋水仙素处理明显缩短 育种年限技术复杂，需要与杂交育种配合
10、“京花 1号”小麦 1下列关于诱变育种的说法中，不正确的是()A能够在较短的时间内获得更多的优良变异类型 B一次诱变处理供实验的生物一定能获得所需的变异类型 C青霉素产量很高的菌株的选育依据的原理是基因突变 D诱变育种过程能创造新的基因而杂交育种过程则不能 B 诱变育种依据的原理是基因突变，能创造新的基因，因此能够在较短的时间内获得更多的优良变异类型，但是基因突变具有不定向性，一次诱变处理供实验的生物不一定能获得所需的变异类型。2某农业研究所在诱变育种过程中，发现一株阔叶小麦植株的光合作用较强，属于高产小麦，这一性状在小麦中首次发现。现将该植株与普通小麦进行杂交，F1 中有 1/2 表现为高产
11、。下列叙述不正确的是()A阔叶突变应为显性突变，该突变植株为杂合子 B收获的高产植株自交，后代可能有 3/4 植株高产 C现用 F1 自产，那么子代中能稳定遗传的个体应占 4/5 D若高产植株较普通植株能增产 10%，则杂合子自交的后代作为种子，能增收 7.5%C 假设控制该性状的基因为 A 和 a，该阔叶小麦植株是突变形成的，说明普通小麦是纯合子，如果普通小麦的基因型为 AA，则该突变植株的基因型为 aa，该突变植株与普通小麦进行杂交，F1 不可能出现高产，根据题中信息 F1 中有 1/2 表现为高产可推断普通小麦的基因型为 aa，该突变植株的基因型为 Aa，因此阔叶突变应为显性突变，该突变
12、植株为杂合子，A 正确；该突变植株与普通小麦进行杂交，F1 中的基因型为 Aa 和 aa，因此收获的高产植株 Aa 自交，后代高产植株(AA 和 Aa)占的比例为 3/4，B 正确；F1 中的基因型为Aa 和 Aa，两者比例为 11，F1 自交，子代中能稳定遗传的个体的基因型为 AA 和 aa，因此子代中能稳定遗传的个体应占 1/21/21/23/4，C 错误；杂合子(Aa)自交的后代中 AA 和 Aa 占的比例为 3/4，因此能增收 3/410%7.5%，D 正确。课堂小结 知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳 1.杂交育种的原理是基因重组。2杂交育种一般从 F2 开始筛选，因为从
13、F2 开始才出现性状分离。3杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起。4诱变育种的原理是基因突变。5人工诱变只是提高了突变率，但不能确定突变方向。6青霉素高产菌株是通过诱变育种培育的。当 堂 达 标 提 素 养 1杂交育种中，杂交后代的性状一旦出现就能稳定遗传的是()A优良性状 B隐性性状 C显性性状D相对性状 B 杂交后代出现的显性性状可能为杂合子，不能稳定遗传，出现的隐性性状一定是隐性纯合子，可以稳定遗传。2下列各项措施中，能够产生新基因的是()A高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交 B用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体 C用花药离体培养小麦植株 D用 X 射线处理获得青霉素高产
14、菌株 D A 项属于杂交育种，原理是基因重组；B 项属于多倍体育种，C 项属于单倍体育种，二者育种原理均为染色体变异；D 项属于诱变育种，原理是基因突变，产生了新基因。3诱变育种与杂交育种的不同之处表现为()能大幅度改变某些性状 能形成新基因 能形成新基因型 一般对个体生存有利 A B CD A 诱变育种的原理是基因突变，它可产生新的基因，能大幅度改变生物的某些性状，但基因突变是多害少利的；杂交育种的原理是基因重组，它不能产生新的基因，但会产生新的基因型。4下列关于杂交育种与诱变育种的叙述，正确的是()A诱变育种是通过改变原有基因结构而导致新品种出现的方法 B基因重组是杂交育种的原理，基因重组
15、发生在受精作用过程中 C诱变育种一定能较快选育出新的优良品种 D通过杂交育种方式培育新品种，纯合子从 F1 就可以进行选择 A 诱变育种的原理是基因突变，通过物理、化学等方法使基因结构发生改变，从而使基因控制的相应性状发生改变，A 项正确；基因重组一般发生在减数第一次分裂的四分体时期和后期，B 项错误；由于基因突变的不定向性，通过诱变育种的方法培育新品种，需要处理大量材料，才能从中选育出优良品种，C 项错误；杂交育种选育品种时，F1 一般是杂合子，自交后代的性状会发生分离，D项错误。5如图表示用某种农作物品种和两个品系培育出品种的可能方法，请据图回答：(1)指出下列各种交配方法：由品种和培育出
16、品种的过程是，由品种培育出品种的过程是。这种育种方法叫。(2)品种是一种植株，由品种经过过程培育出品种常用的方法是。(3)品种形成品种的过程中常用处理，这种育种方法叫，优点是。(4)由品种直接形成品种的过程需经，由品种产生品种最简便的方法是。(5)你认为成功率最高且工作量最小的培育品种的途径是(用图中标号及“”表示)。解析 由品种和培育出品种的过程是把位于不同个体的优良性状集中在一个个体上，一般是通过杂交实现的；由品种培育出品种的过程是一个纯化过程，利用自交，然后选出纯化的隐性基因。品种的基因只有品种的一半，属于单倍体植株，利用秋水仙素处理使其染色体加倍得到可育品种，单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。由品种直接形成品种，产生了一种新基因，只能是基因突变；由品种产生品种，要得到纯合的隐性基因，最简便的方法就是自交。答案(1)杂交 自交 杂交育种(2)单倍体 花药离体培养(3)秋水仙素 单倍体育种 明显缩短育种年限(4)基因突变(或人工诱变)自交(5)点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!