2019_2020學(xué)年高中生物第6章第1節(jié)雜交育種與誘變育種教案新人教版必修2201909271113

1、第1節(jié)雜交育種與誘變育種學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)核 心 素 養(yǎng)1簡(jiǎn)述雜交育種的概念、原理和過(guò)程。(重、難點(diǎn))2.舉例說(shuō)明雜交育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。3.舉例說(shuō)出誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。(重點(diǎn))4.討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。1通過(guò)列表格的方法比較常見(jiàn)的四種育種方法。2.探討遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。3.設(shè)計(jì)育種程序分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一、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)4特點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)(2)缺點(diǎn)5.二、誘變育種1原理：基因突變。2概念：利用物理因素或化學(xué)因素來(lái)處理生物，使生

2、物發(fā)生基因突變，從而獲得優(yōu)良變異類(lèi)型的育種方法。3過(guò)程：選擇生物人工誘變選擇培育。4特點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)(2)缺點(diǎn)5應(yīng)用判斷對(duì)錯(cuò)(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”)1雜交育種能夠產(chǎn)生新的基因。()2雜交育種會(huì)產(chǎn)生新性狀，進(jìn)而獲得新品種。()3誘變育種可提高突變率以供育種選擇。()4太空育種能按人的意愿定向產(chǎn)生優(yōu)良性狀。()5青霉素高產(chǎn)菌株是通過(guò)雜交育種獲得的。()提示：1×雜交育種的原理是基因重組，不能產(chǎn)生新的基因，誘變育種才能產(chǎn)生新的基因。2×雜交育種不能產(chǎn)生新的基因，因而不會(huì)產(chǎn)生新性狀。34×太空育種屬于誘變育種，原理為基因突變，具有不定向性的特點(diǎn)。5

3、5;青霉素高產(chǎn)菌株是通過(guò)誘變育種獲得的。雜交育種問(wèn)題探究1雜交育種與雜種優(yōu)勢(shì)的含義相同嗎？提示：不相同，雜交育種是在雜交后代中選留符合要求的個(gè)體進(jìn)一步培育，直至獲得穩(wěn)定優(yōu)良性狀的新品種；雜種優(yōu)勢(shì)主要利用雜種F1的優(yōu)良性狀，并不要求遺傳上的穩(wěn)定。2雜交育種是否一定要從F2開(kāi)始篩選？是否一定要連續(xù)多代自交？舉例說(shuō)明。提示：均不一定，如培育雜合子品種，可選親本雜交得到的F1即可。歸納總結(jié) 1幾種常見(jiàn)的雜交育種類(lèi)型(以?xún)蓪?duì)相對(duì)性狀為例)(1)培育雜合子品種：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可以將雜種一代作為種子直接利用，如水稻、玉米等。其特點(diǎn)是具有雜種優(yōu)勢(shì)，即品種高產(chǎn)、抗性強(qiáng)，但種子只能種一年。培育基本步驟如下：選取符

4、合要求的純種雙親(P)雜交(×)F1(所需品種)。(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(lèi)型就可以推廣。(3)培育顯性純合子(或一顯一隱純合子)品種：植物：選取雙親P雜交(×)F1F2選出表現(xiàn)型符合要求的個(gè)體F3選出穩(wěn)定遺傳的個(gè)體推廣種植。動(dòng)物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1F1雌雄個(gè)體交配獲得F2鑒別、選擇需要的類(lèi)型與隱性類(lèi)型測(cè)交，選擇后代不發(fā)生性狀分離的F2個(gè)體。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：2雜交育種與單倍體育種的區(qū)別和聯(lián)系項(xiàng)目雜交育種單倍體育種

5、育種原理基因重組染色體變異育種周期一般較長(zhǎng)較短操作技術(shù)簡(jiǎn)單復(fù)雜聯(lián)系單倍體育種往往和雜交育種相結(jié)合，單倍體育種要利用雜交后代的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)1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()A黑色短毛純種兔×白色長(zhǎng)毛純種兔，得F1B選取健壯的F1個(gè)體自交，得F2C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B假設(shè)控制毛色垂直毛短的基因分別為A、a、B、b根據(jù)題意分析可以知道，黑色短毛純種兔和白色長(zhǎng)毛純種兔的基因型分別是AA

6、BB、aabb，利用它們雜交，得F1，F(xiàn)1基因型為AaBb。家兔屬于雌雄異體生物，不能進(jìn)行自交，可以選用F1個(gè)體雜交，得F2。從F2中選取健壯的黑色長(zhǎng)毛兔(A_bb)與白色長(zhǎng)毛兔(aabb)測(cè)交，再根據(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(AAbb)。2小麥品種是純合子，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮稈(aa)、抗病(BB)的小麥新品種；馬鈴薯品種是雜合子(有一對(duì)基因雜合即可稱(chēng)為雜合子)，生產(chǎn)上用塊莖繁殖，現(xiàn)要選育黃肉(Yy)、抗病(Rr)的馬鈴薯新品種。請(qǐng)分別設(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種程序以及馬鈴薯品種間雜交育種程序。要求用示意圖表示并簡(jiǎn)要說(shuō)明(寫(xiě)出包括親本在內(nèi)的前三代即可)。解析在設(shè)計(jì)

7、雜交育種程序時(shí)，要特別注意題目的已知條件：(1)小麥品種是純合子，馬鈴薯品種是雜合子；(2)小麥在生產(chǎn)上用種子繁殖，馬鈴薯在生產(chǎn)上用塊莖繁殖；(3)品種間雜交育種程序要求用遺傳圖解表示并加以簡(jiǎn)要說(shuō)明。解題的規(guī)范性比較重要。答案雜交育種過(guò)程示意圖如圖所示。誘變育種及幾種育種方法比較問(wèn)題探究1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?太空誘變育種是利用太空中的什么條件？提示：微重力、高輻射。歸納總結(jié) 1顯性突變和隱性突變?cè)谟N中的應(yīng)用(1)顯性突變?cè)谟N中的應(yīng)用 2幾種常見(jiàn)生物育種方式的不同點(diǎn)方法原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)代表實(shí)例雜交育種基因重組雜交操作簡(jiǎn)單，目的性強(qiáng)

8、育種年限長(zhǎng)矮稈抗病小麥誘變育種基因突變輻射誘變、激光誘變等提高突變率，加速育種進(jìn)程有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料青霉素高產(chǎn)菌株多倍體育種染色體變異秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗操作簡(jiǎn)單，且能在較短的時(shí)間內(nèi)獲得所需品種所得品種發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低；在動(dòng)物中無(wú)法開(kāi)展無(wú)子西瓜、八倍體小黑麥單倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)后，再用秋水仙素處理明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交育種配合“京花1號(hào)”小麥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(lèi)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(lèi)型C青霉素產(chǎn)量很高的菌株的選育依據(jù)的原理是基因突變D誘變育種過(guò)程能創(chuàng)造新的基因

9、而雜交育種過(guò)程則不能B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(lèi)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(lèi)型。2如圖表示用某種農(nóng)作物品種和兩個(gè)品系培育出品種的可能方法，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)指出下列各種交配方法：由品種和培育出品種的過(guò)程是_，由品種培育出品種的過(guò)程是_。這種育種方法叫_。(2)品種是一種_植株，由品種經(jīng)過(guò)過(guò)程培育出品種常用的方法是_。(3)品種形成品種的過(guò)程中常用_處理，這種育種方法叫_，優(yōu)點(diǎn)是_。(4)由品種直接形成品種的過(guò)程需經(jīng)_，由品種產(chǎn)生品種最簡(jiǎn)便的方法是_。(5)你認(rèn)為成功率最高且工作量最小

10、的培育品種的途徑是_(用圖中標(biāo)號(hào)及“”表示)。解析由品種和培育出品種的過(guò)程是把位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上，一般是通過(guò)雜交實(shí)現(xiàn)的；由品種培育出品種的過(guò)程是一個(gè)純化過(guò)程，利用自交，然后選出純化的隱性基因。品種的基因只有品種的一半，屬于單倍體植株，利用秋水仙素處理使其染色體加倍得到可育品種，單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限。由品種直接形成品種，產(chǎn)生了一種新基因，只能是基因突變；由品種產(chǎn)生品種，要得到純合的隱性基因，最簡(jiǎn)便的方法就是自交。答案(1)雜交自交雜交育種(2)單倍體花藥離體培養(yǎng)(3)秋水仙素單倍體育種明顯縮短育種年限(4)基因突變(或人工誘變) 自交(5)課堂小結(jié)知 識(shí) 網(wǎng) 絡(luò)

11、 構(gòu) 建核 心 語(yǔ) 句 歸 納1雜交育種的原理是基因重組。2雜交育種一般從F2開(kāi)始篩選，因?yàn)閺腇2開(kāi)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。1用雜合子(DdEe)種子獲得純合子(ddee)，最簡(jiǎn)捷的方法是()A種植F1選雙隱性者純合子B種植秋水仙素處理純合子C種植花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗秋水仙素處理純合子D種植秋水仙素處理花藥離體培養(yǎng)純合子A雜合子(DdEe)種子中含有d、e基因，自交后一旦出現(xiàn)隱性性狀便能穩(wěn)定遺傳，方法簡(jiǎn)捷。2下列關(guān)于雜交育種與誘

12、變育種的敘述，正確的是()A誘變育種是通過(guò)改變?cè)谢蚪Y(jié)構(gòu)而導(dǎo)致新品種出現(xiàn)的方法B基因重組是雜交育種的原理，基因重組發(fā)生在受精作用過(guò)程中C誘變育種一定能較快選育出新的優(yōu)良品種D通過(guò)雜交育種方式培育新品種，純合子從F1就可以進(jìn)行選擇A誘變育種的原理是基因突變，通過(guò)物理、化學(xué)等方法使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而使基因控制的相應(yīng)性狀發(fā)生改變，A項(xiàng)正確；基因重組一般發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期和后期，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于基因突變的不定向性，通過(guò)誘變育種的方法培育新品種，需要處理大量材料，才能從中選育出優(yōu)良品種，C項(xiàng)錯(cuò)誤；雜交育種選育品種時(shí)，F(xiàn)1一般是雜合子，自交后代的性狀會(huì)發(fā)生分離，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3誘變育種與雜交

13、育種的不同之處表現(xiàn)為()能大幅度改變某些性狀能形成新基因能形成新基因型一般對(duì)個(gè)體生存有利ABCDA誘變育種的原理是基因突變，它可產(chǎn)生新的基因，能大幅度改變生物的某些性狀，但基因突變是多害少利的；雜交育種的原理是基因重組，它不能產(chǎn)生新的基因，但會(huì)產(chǎn)生新的基因型。4如圖所示，將二倍體植株和雜交得到，再將作進(jìn)一步處理。對(duì)此分析錯(cuò)誤的是 ()A由得到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若的基因型是AaBbdd，則的基因型可能是aBdD的過(guò)程中，所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn)D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；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；

14、由是花藥離體培養(yǎng)，所得到的幼苗是單倍體，基因型可以為aBd、abd、ABd、Abd等四種基因型；多次射線處理萌發(fā)的種子應(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利用遺傳變異的原理培育作物新品種，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答下面的問(wèn)題：(1)水稻的大穗(A)對(duì)小穗(a)為顯性。基因型為Aa的水稻自交，子一代中，基因型為_(kāi)的個(gè)體表現(xiàn)出小穗，應(yīng)淘汰；基因型為_(kāi)的個(gè)體表現(xiàn)出大穗，需進(jìn)一步自交和選育。(2)水稻的晚熟(B)對(duì)早熟(b)為顯性，現(xiàn)利用現(xiàn)有純合子水稻品種，通過(guò)雜交育種方法培育純合大穗早熟水稻新品種。培育純合大穗早熟水稻新品種，選擇的親本基因型

15、分別是_和_。兩親本雜交的目的是_。將F1所結(jié)種子種下去，長(zhǎng)出的水稻中表現(xiàn)為大穗早熟的概率是_，在這些大穗早熟植株中約有_是符合育種要求的。解析(1)根據(jù)分離定律，Aa自交，子一代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，分離比為31，有1/4aa小穗要淘汰掉；大穗的基因型有兩種，分別為AA、Aa，需要進(jìn)一步進(jìn)行連續(xù)自交，然后逐代淘汰小穗aa，慢慢就能獲得純化的大穗品系。(2)水稻的晚熟(B)和早熟(b)與大穗(A)和小穗(a)兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳，屬于自由組合定律在育種上的應(yīng)用。育種目標(biāo)是獲得大穗早熟的品系A(chǔ)Abb，純合親本的選擇是AABB和aabb，雜交得F1(AaBb)，這樣A、b基因就集中到子一代個(gè)體上。F1所結(jié)種子為F1自交所得F2，F(xiàn)2中分離比