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第1節(jié) 雜交育種與誘變育種,課標(biāo)解讀 1．簡(jiǎn)述雜交育種的概念和基本原理。2.舉例說(shuō)明雜交育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足，說(shuō)出誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。3.討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。,1．選擇育種 (1)方法：馴化野生動(dòng)物、栽培植物時(shí)，挑 的個(gè)體來(lái)傳種。 (2)原理：利用 。 (3)結(jié)果：經(jīng)過(guò) ，汰劣留良，培育出許多優(yōu)良品種。 (4)缺點(diǎn)：育種 ， 有限。,雜交育種,品質(zhì)好,生物的變異,長(zhǎng)期選擇,周期長(zhǎng),可選擇范圍,2．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) 集中在一起，再經(jīng)過(guò) ，獲得新品種的方法。 (2)過(guò)程： 以高產(chǎn)抗病小麥的選育為例： 高產(chǎn)、不抗病×低產(chǎn)、抗病 F1 F2 新的優(yōu)良品種(高產(chǎn)抗病小麥),交配,選擇和培育,,,①F1表現(xiàn)型為 的雜合子。 ②良種選育從F2開始，其原因是 。 ③由F2→新品種的操作過(guò)程是選出高產(chǎn)、抗病個(gè)體 ，直到后代不發(fā)生性狀分離。 (3)原理： 。 (4),高產(chǎn)抗病,F2代開始出現(xiàn)性狀分離,連續(xù)自交,基因重組,[思維激活1] (1)雜交育種適用于哪些生物？ (2)培育細(xì)菌新品種時(shí)，能否用雜交育種的方法，為什么？ 提示 (1)只適用于進(jìn)行有性生殖的生物。 (2)不能，細(xì)菌是原核生物，不能進(jìn)行有性生殖。,2．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：,解析 將小麥兩個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)雜交集中在一起，培育矮稈抗銹病新品種的方法叫雜交育種。其中過(guò)程a叫雜交，產(chǎn)生的F1的基因型為DdTt，表現(xiàn)型為高稈抗銹病。過(guò)程b叫自交，目的是獲得表現(xiàn)型為矮稈抗銹病的小麥品種(ddT_)，因?yàn)榇诉^(guò)程所得后代會(huì)發(fā)生性狀分離，所以要想得到穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病植株必須要經(jīng)過(guò)c過(guò)程，即連續(xù)自交，直到后代無(wú)性狀分離為止。 答案 (1)雜交 雜交 自交 (2)連續(xù)種植和觀察，直至選出能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種 (3)DdTt 高稈抗銹病 ddTT,1．概念,誘變育種,突變率,農(nóng)作物,青霉菌,5．判斷正誤 (1)誘變育種可提高變異頻率，能夠產(chǎn)生多種多樣的新類型，為育種創(chuàng)造豐富的原材料(√) (2)誘變育種可以使后代性狀盡快穩(wěn)定，加速育種進(jìn)程，大幅度地改良某些性狀，增強(qiáng)抗逆性(√) (3)由于基因突變的不定向性和低頻性，基因突變產(chǎn)生的有利個(gè)體往往不多(√) (4)誘變育種可產(chǎn)生新基因從而定向改造生物性狀(×),[思維激活2] 選育農(nóng)作物優(yōu)良品種，為什么要處理萌發(fā)的種子或幼苗？ 提示 萌發(fā)的種子或者幼苗有絲分裂旺盛，只有DNA復(fù)制時(shí)才可以誘發(fā)基因突變。,1．顯性突變和隱性突變?cè)谟N中的應(yīng)用 (1)如果發(fā)生顯性突變，在二倍體生物中通常第一代便會(huì)表現(xiàn)出來(lái)，但并不都是純合子。特別是在異花受粉的植物中，還必須經(jīng)過(guò)兩次自交到第三代才能得到穩(wěn)定遺傳的純合突變類型。如圖所示：,2．雜交育種和誘變育種的比較,名師點(diǎn)睛 雜交育種只能利用已有的基因重新組合，按需要選擇，并不能創(chuàng)造出新的基因，也不能打破生殖隔離進(jìn)行種間雜交。,【強(qiáng)化訓(xùn)練2】 如圖甲、乙表示小麥的兩個(gè)品種，A、a和B、b表示獨(dú)立遺傳的兩對(duì)等位基因，①～⑦表示培育小麥新品種的過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是 ( )。 A．①～②與③～⑥過(guò)程原理相同 B．②和⑦的變異都發(fā)生于有絲分裂前期 C．⑥過(guò)程常用秋水仙素處理幼苗或萌發(fā)的種子 D．④過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)是可以產(chǎn)生新的基因,解析 ①～②過(guò)程是雜交育種，原理是基因重組，③～⑥是單倍體育種，原理是染色體變異，A錯(cuò)； ②的變異原理為基因重組，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，⑦是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，抑制紡錘體形成，發(fā)生在有絲分裂前期，B錯(cuò)；⑥是用秋水仙素處理單倍體幼苗，而不是萌發(fā)的種子，因?yàn)閱伪扼w不育，C錯(cuò)；④的原理是基因突變，可以產(chǎn)生新基因，D正確。 答案 D,【例1】 如圖表示四種不同的育種方法，分析回答問(wèn)題。,育種方法的選擇,(1)圖中A、D方向所示的育種途徑表示雜交育種，一般從F2開始選種，這是因?yàn)開_______，從F2以后一般采用________的方法來(lái)獲得可穩(wěn)定遺傳的新品種。 (2)為了在較短的時(shí)間內(nèi)培育出新品種，最好采用________育種。E和F過(guò)程都是用特定的因素處理萌發(fā)的種子和幼苗，處理所引起的變化都發(fā)生在細(xì)胞的________(生理過(guò)程)中。 (3)E方法所運(yùn)用的原理是_____________________。 (4)下列實(shí)例中經(jīng)F方法培育而成的新品種是________________________________________________。 A．太空椒 B．無(wú)子番茄 C．白菜甘藍(lán) D．八倍體小黑麥,(5)下列關(guān)于作物育種的敘述，正確的是 ( )。 A．把兩個(gè)小麥優(yōu)良性狀結(jié)合在一起常采用植物體細(xì)胞雜交技術(shù) B．改良缺乏某種抗病性的水稻品種常采用單倍體育種 C．培育無(wú)子西瓜可用適宜濃度的生長(zhǎng)素處理三倍體西瓜雌蕊柱頭 D．袁隆平培育的高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)的雜交水稻是基因突變的結(jié)果,深度剖析 “親本→A→D→新品種”是雜交育種，“A→B→C→新品種”是單倍體育種，“種子或幼苗→E→新品種”是誘變育種，“種子或幼苗→F→新品種”是多倍體育種。(1)由于雜交后從F2才開始出現(xiàn)性狀分離，開始出現(xiàn)所需要的表現(xiàn)型，所以從F2開始選種。(2)用秋水仙素處理的原理是抑制紡錘體的形成，發(fā)生在有絲分裂的前期，經(jīng)處理后得到的個(gè)體都是純合子，所以能縮短育種年限。(3)誘變育種的原理是基因突變。(4)八倍體小黑麥?zhǔn)钱愒炊啾扼w，染色體數(shù)目發(fā)生變異，所以培育它的方法是多倍體育種。(5)選項(xiàng)A常采用雜交育種，選項(xiàng)B常采用基因工程，選項(xiàng)D應(yīng)該是基因重組，選項(xiàng)C一般采用花粉刺激，如果用生長(zhǎng)素處理亦能達(dá)到目的。,答案 (1)從F2開始出現(xiàn)性狀分離 自交 (2)單倍體 有絲分裂 (3)基因突變 (4)D (5)C,方法提煉 育種方法選擇,特別提醒 若實(shí)驗(yàn)植物為營(yíng)養(yǎng)繁殖類如馬鈴薯等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。,【變式訓(xùn)練1】 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 解析 方式③為多倍體育種，試劑處理對(duì)象，既可能是萌發(fā)的種子，也可能是“幼苗”。 答案 C,【例2】 雜交玉米的種植面積越來(lái)越大，農(nóng)民需要每年購(gòu)買玉米雜交種，不能自留種子來(lái)年再種的原因是 ( )。 A．自留種子發(fā)芽率低 B．雜交種都具有雜種優(yōu)勢(shì) C．自留種子容易患病蟲害 D．雜交種的有性繁殖后代會(huì)產(chǎn)生性狀分離 深度剖析 雜種優(yōu)勢(shì)是指不同品種、品系間雜交產(chǎn)生的雜種，其生活力、生產(chǎn)性能等方面，在一定程度上優(yōu)于純種的現(xiàn)象，但其遺傳具有不穩(wěn)定性。 答案 D,區(qū)分雜交育種、雜種優(yōu)勢(shì)和單倍體育種,方法提煉 (1)雜交育種與雜種優(yōu)勢(shì)的區(qū)別 ①雜交育種是在雜交后代眾多類型中選留符合育種目標(biāo)的個(gè)體進(jìn)一步培育，直至獲得能穩(wěn)定遺傳的具有優(yōu)良性狀的新品種(純合子)。 ②雜種優(yōu)勢(shì)是指基因型不同的個(gè)體雜交產(chǎn)生的雜種一代，在生產(chǎn)性能、適應(yīng)能力上優(yōu)于兩個(gè)親本的現(xiàn)象，并不要求遺傳上的穩(wěn)定性。,(2)單倍體育種特點(diǎn) 單倍體育種的內(nèi)涵在于“盡快獲得純合子”，它不能實(shí)現(xiàn)基因的優(yōu)勢(shì)重組，單倍體育種所得個(gè)體中是否含有優(yōu)良基因取決于提供花粉的植株是否含優(yōu)良基因，即倘若提供花粉的植株無(wú)優(yōu)良基因，僅靠單倍體育種無(wú)法產(chǎn)生出優(yōu)良性狀。,【變式訓(xùn)練2】 改良缺乏某種抗病性的水稻品種，不宜采用的方法是 ( )。 A．誘變育種 B．單倍體育種 C．基因工程育種 D．雜交育種 解析 誘變育種、基因工程育種和雜交育種均可獲得抗病基因，而單倍體育種不能。 答案 B,課堂小結(jié),1．下列幾種育種方法，能改變?cè)谢虻姆肿咏Y(jié)構(gòu)的是 ( )。 A．雜交育種 B．誘變育種 C．單倍體育種 D．多倍體育種 解析 基因的分子結(jié)構(gòu)的改變是指基因中脫氧核苷酸的種類或順序發(fā)生改變——基因突變。雜交育種、單倍體育種和多倍體育種都是在原有基因結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)重新組合、加倍等過(guò)程產(chǎn)生新的性狀組合，基因結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。 答案 B,2．農(nóng)科所通過(guò)如下育種過(guò)程培育出了高品質(zhì)的糯小麥，相關(guān)敘述正確的是 ( )。 A．該育種過(guò)程中運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是基因突變 B．要獲得yyRR，b過(guò)程需要進(jìn)行不斷的自交來(lái)提高純合率 C．a(chǎn)、c過(guò)程都需要使用秋水仙素，都作用于萌發(fā)的種子 D．a(chǎn)過(guò)程能提高突變率，明顯縮短育種年限,解析 如圖所示，a為單倍體育種，b為雜交育種，c為多倍體育種。雜交育種的原理是基因重組，單倍體育種和多倍體育種的原理是染色體變異。將YyRr通過(guò)連續(xù)自交可以得到y(tǒng)yRR，以提高純合率。c過(guò)程中秋水仙素作用于萌發(fā)的種子或幼苗，a過(guò)程能夠縮短育種年限，但不能提高突變率。 答案 B,3．假設(shè)A、b代表玉米的優(yōu)良基因，這兩種基因是自由組合的?，F(xiàn)有AABB、aabb兩個(gè)品種，為培育出優(yōu)良品種AAbb，可采用的方法如下圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。,(1)由品種AABB、aabb經(jīng)過(guò)①②③過(guò)程培育出新品種的育種方式稱為________，其原理是________。用此育種方式一般從________才能開始選育AAbb個(gè)體，是因?yàn)開_________。 (2)若經(jīng)過(guò)過(guò)程②產(chǎn)生的子代總數(shù)為1 552株，則其中基因型為AAbb的植株在理論上有________株?；蛐蜑锳abb的植株經(jīng)過(guò)過(guò)程③，子代中AAbb與aabb的數(shù)量比是_________________________________________________。 (3)過(guò)程⑤常采用________技術(shù)得到Ab個(gè)體。與過(guò)程①②③的育種方法相比，過(guò)程⑤⑥的優(yōu)勢(shì)是__________________________________________________。,,