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1、
第1節(jié) 雜交育種與誘變育種
1.掌握雜交育種和誘變育種的原理和操作過(guò)程。(重點(diǎn))
2.比較各種育種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。(重、難點(diǎn))
雜 交 育 種
1.概念:將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起,再經(jīng)過(guò)選擇和培育,獲得新品種的方法。
2.原理:基因重組。
3.過(guò)程(以高產(chǎn)抗病小麥品種的選育為例)
選出不發(fā)生性狀分離的所有高產(chǎn)、抗病個(gè)體留種
4.優(yōu)點(diǎn):可以把多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中在一起。
5.
探討:有兩種純種的小麥,一個(gè)為高稈(D)抗銹病(T),另一個(gè)為矮稈(d)易感銹病(t),這兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳,現(xiàn)要培育矮稈抗銹病新品種,方
2、法如下:
高稈抗銹病×矮稈易感銹病F1F2穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種。
(1)上述育種方法是什么?過(guò)程a、b分別稱為什么?
(2)過(guò)程c的處理方法是什么?
(3)選育出的純合子新品種,在F2中的概率是多少?其在F2的矮稈抗銹病植株中的概率又是多少?選種應(yīng)該從哪一代開始?
提示:(1)雜交育種 雜交 自交 (2)連續(xù)自交和觀察,直至選出能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種
(3)1/16;1/3;F2。
探討:是不是所有的雜交育種過(guò)程都必須從F2開始篩選?是不是也都需要連續(xù)自交提高純合度?舉例說(shuō)明。
提示:不一定。如果培育雜合子品種,選親本雜交得到的F1即可。如果選育的優(yōu)良性狀是隱性性狀
3、,一旦出現(xiàn)就是純合的,不需要再連續(xù)自交了。
1.雜交育種的過(guò)程圖解
已知AAbb與aaBB為親本:
2.幾種常見的雜交育種類型(以兩對(duì)相對(duì)性狀為例)
(1)培育雜合子品種:選取雙親子一代,需年年制種(如上述圖①)。
(2)培育隱性純合子品種:選取雙親子一代子二代―→選出符合要求的類型就可以推廣(如上述圖②)。
(3)培育顯性純合子(或一顯一隱純合子)品種:選取雙親子一代子二代―→選出符合要求的個(gè)體選出穩(wěn)定遺傳的個(gè)體推廣(如上述圖③)。
3.動(dòng)、植物雜交育種的區(qū)別
(1)方法:植物雜交育種中純合子的獲得不能通過(guò)測(cè)交,只能通過(guò)逐代自交的方法獲得;而動(dòng)物雜交育種中純合子的獲得
4、一般不通過(guò)逐代自交,而通過(guò)測(cè)交的方法進(jìn)行確認(rèn)后而獲得。
(2)實(shí)例:現(xiàn)有基因型為BBEE和bbee的兩種植物或動(dòng)物,欲培育基因型為BBee的植物或動(dòng)物品種,育種過(guò)程用遺傳圖解表示如下:
1.下圖為兩種育種方法的過(guò)程,有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.基因重組只發(fā)生在圖示①③過(guò)程中
B.過(guò)程③④的育種方法稱為單倍體育種
C.E植株體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組
D.圖示育種方法不能定向改變生物性狀
【解析】 基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,圖示①②③過(guò)程中均可發(fā)生;過(guò)程③④為花藥離體培養(yǎng);E植株為單倍體,單倍體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組;雜交育種和多倍體育種不能定向改變生物性
5、狀。
【答案】 D
2.家兔的黑色對(duì)白色為顯性,短毛對(duì)長(zhǎng)毛為顯性。這兩對(duì)基因分別位于一對(duì)同源染色體上。下列關(guān)于利用黑色短毛純種兔和白色長(zhǎng)毛純種兔培育出黑色長(zhǎng)毛純種兔的做法,錯(cuò)誤的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):10090147】
A.黑色短毛純種兔×白色長(zhǎng)毛純種兔,得F1
B.選取健壯的F1個(gè)體自交,得F2
C.從F2中選取健壯的黑色長(zhǎng)毛兔與白色長(zhǎng)毛兔測(cè)交
D.根據(jù)測(cè)交結(jié)果,選取F2中穩(wěn)定遺傳的黑色長(zhǎng)毛雌、雄兔
【解析】 家兔屬于雌雄異體生物,不能進(jìn)行自交。
【答案】 B
誘 變 育 種
1.概念
2.優(yōu)
6、點(diǎn)及應(yīng)用[判斷]
(1)誘變育種可提高突變率,在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。(√)
(2)誘變育種在農(nóng)作物育種方面取得了可喜的成果。(√)
(3)在微生物育種方面,誘變育種也發(fā)揮了重要作用。(√)
(4)誘變育種的原理是基因突變,不適用于細(xì)菌等原核生物。(×)
探討:誘變育種適用于哪些生物?
提示:可適用于各種生物。
探討:誘變育種是否一定能獲得理想品種?為什么?
提示:不一定。因?yàn)橥蛔兙哂胁欢ㄏ蛐浴?
探討:從基因突變的特點(diǎn)出發(fā),誘變育種有哪些缺點(diǎn)?
提示:①由于基因突變具有不定向性,有利變異往往不多,所以誘變育種具有一定的盲目性;②突變個(gè)體難以集中多個(gè)優(yōu)良性
7、狀,所以需要處理大量的實(shí)驗(yàn)材料,工作量大。
1.顯性突變和隱性突變?cè)谟N中的應(yīng)用
(1)顯性突變的應(yīng)用:
(2)隱性突變:
AAAa(不表現(xiàn)新性狀)aa(表現(xiàn)出新性狀,且穩(wěn)定遺傳)
2.誘變育種與雜交育種的比較
項(xiàng)目
雜交育種
誘變育種
原理
基因重組
基因突變
方法
雜交→自交→篩選→自交
輻射誘變、激光誘變、化學(xué)藥劑誘變
優(yōu)點(diǎn)
使不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)個(gè)體上
可以提高變異的頻率,大幅度改良某些性狀,加速育種進(jìn)程
局限性
育種年限較長(zhǎng)
有利變異的個(gè)體不多,需處理大量實(shí)驗(yàn)材料
3.針對(duì)不同育種目標(biāo)選擇不同的育種方法
選擇何種育種方法,
8、需要依據(jù)已有的生物材料和需要達(dá)到的育種目的而定,做到有針對(duì)性。
(1)若要培育隱性性狀個(gè)體,可用自交或雜交,只要出現(xiàn)該性狀即可。
(2)有些植物如小麥、水稻等,雜交實(shí)驗(yàn)較難操作,則最簡(jiǎn)便的方法是自交。
(3)若要快速獲得純種,可用單倍體育種方法。
(4)若實(shí)驗(yàn)植物為營(yíng)養(yǎng)繁殖類,如土豆、地瓜等,則只要出現(xiàn)所需性狀即可,不需要培育出純種。
(5)若要培育原先沒有的生物品種,則可用誘變育種。
1.下列關(guān)于誘變育種的說(shuō)法中,不正確的是( )
A.能夠在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型
B.一次誘變處理供實(shí)驗(yàn)的生物定能獲得所需的變異類型
C.青霉素產(chǎn)量很高的菌株的選育依據(jù)的原理
9、是基因突變
D.誘變育種過(guò)程能創(chuàng)造新的基因而雜交育種過(guò)程則不能
【解析】 誘變育種依據(jù)的原理是基因突變,能創(chuàng)造新的基因,因此能夠在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型,但是基因突變具有不定向性,一次誘變處理供實(shí)驗(yàn)的生物不一定能獲得所需的變異類型。
【答案】 B
2.如圖所示,將二倍體植株①和②雜交得到③,再將③作進(jìn)一步處理。對(duì)此分析錯(cuò)誤的是 ( )
A.由⑤得到⑥的育種原理是基因重組
B.圖中秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍
C.若③的基因型是AaBbdd,則⑨的基因型可能是aBd
D.③→④的過(guò)程中,所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn)
【解析】?、邸芏啻紊渚€處理萌發(fā)的種子
10、應(yīng)為誘變育種,由于突變是不定向的,所以產(chǎn)生的性狀有可能是有利的,也有可能是有害的;⑤→⑥過(guò)程表示的是雜交育種的自交階段,遵循的原理為基因重組;由③→⑨是花藥離體培養(yǎng),所得到的幼苗是單倍體,可以為aBd等四種基因型;秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成,進(jìn)而使染色體數(shù)目加倍。
【答案】 D
1.育種專家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交,培育出了矮稈抗銹病水稻,這種水稻出現(xiàn)的原因是( )
A.基因突變 B.基因重組
C.染色體變異 D.環(huán)境條件的改變
【解析】 矮稈抗病水稻是經(jīng)雜交育種得到的,其原理是基因重組。
【答案】 B
2.下列各項(xiàng)措施中,能夠產(chǎn)生新基因的是
11、( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):10090148】
A.高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥雜交
B.用秋水仙素處理二倍體西瓜得到四倍體
C.用花藥離體培養(yǎng)小麥植株
D.用X射線處理獲得青霉素高產(chǎn)菌株
【解析】 基因突變能產(chǎn)生新的基因,用X射線處理后獲得青霉素高產(chǎn)菌株的原理是基因突變,而選項(xiàng)A的原理為基因重組,選項(xiàng)B、C的原理為染色體變異。
【答案】 D
3.右圖中的①②③④分別表示不同的育種方式,相關(guān)敘述不正確的是( )
A.方式①應(yīng)用的原理包括細(xì)胞全能性
B.方式②只適用于進(jìn)行有性生殖的生物
C.方式③試劑處理的對(duì)象只能是萌發(fā)的種子
D.方式④可以誘發(fā)基因突變產(chǎn)生新基因
【解
12、析】 方式①對(duì)花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)形成單倍體的過(guò)程中用到了細(xì)胞的全能性;方式②是雜交育種,它適用于進(jìn)行有性生殖的生物;方式③為多倍體育種,處理的對(duì)象為萌發(fā)的種子或幼苗;方式④為誘變育種,可產(chǎn)生新基因。
【答案】 C
4.下圖表示番茄植株(HhRr)作為實(shí)驗(yàn)材料培育新品種的途徑。請(qǐng)據(jù)圖分析回答:
(1)通過(guò)途徑2、3獲得幼苗的過(guò)程都應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù),該技術(shù)依據(jù)的生物學(xué)原理是________________。
(2)要盡快獲得穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種應(yīng)采用途徑________,該過(guò)程中秋水仙素的作用機(jī)理是___________________________________________
13、_______
_____________________________________________________________。
(3)品種A與途徑3中幼苗基因型相同的概率為________,品種C的基因型是________。
(4)途徑4依據(jù)的原理是________,此途徑與雜交育種相比,最突出的特點(diǎn)是________。
【答案】 (1)植物細(xì)胞的全能性
(2)2 抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成
(3)1/4 HHhhRRrr
(4)基因突變 能夠產(chǎn)生新基因
課堂小結(jié):
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
核心回扣
1.雜交育種的原理是基因重組。2.雜交育種一般從F2開始篩選,因?yàn)閺腇2開始才出現(xiàn)性狀分離。
3.雜交育種能將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起。
4.誘變育種的原理是基因突變。
5.人工誘變只是提高了突變率,但不能確定突變方向。
6.青霉素高產(chǎn)菌株是通過(guò)誘變育種培育的。
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