2018-2019學(xué)年高中生物第6章從雜交育種到基因工程第1節(jié)雜交育種與誘變育種學(xué)案新人教

1、第 1 節(jié) 雜交育種與誘變育種學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握雜交育種和誘變育種的原理和操作過程。2.比較各種育種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。新知導(dǎo)學(xué)、雜交育種1 概念： 將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起， 再經(jīng)過選擇和培育， 獲得新 品種的方法。2. 原理：基因重組。- x3. 常用流程：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本一（雜復(fù)匕亙*2篩選（連續(xù)自交）T穩(wěn)定遺傳 的良種。【拓展深化丨動物育種的常用流程選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得FITFI雌雄個體交配T獲得 F2T 鑒別、選擇需要的V、類型與隱性類型測交，選擇后代不發(fā)生性狀分離的F2個體。4. 優(yōu)缺點(diǎn)：可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起，但是育種周期長，_

2、育種篩選過程復(fù)雜； 不能產(chǎn)生新基因和新性狀。- -【例 1】盡管目前的育種方法有多種，但傳統(tǒng)方法雜交育種仍然發(fā)揮著重要的作用。下列有關(guān)雜交育種的說法正確的是（）A. 育種過程中不可能出現(xiàn)自交現(xiàn)象/B. 能得到具有雜種優(yōu)勢的種子C. 不能得到純合子D.用時短、操作簡便答案 B解析 根據(jù)育種目的不同可以獲得具有優(yōu)良性狀的雜合子，也可獲得純合子；在獲得純合子2的過程中要用到自交的方法；由于顯性純合子不易獲得，所以用時較長?！纠?2 用雜合子（DdEe）種子獲得純合子（ddee）最簡捷的方法是（）A.種植TRT選雙隱性植株T純合子3B.種植T秋水仙素處理T純合子C. 種植T花藥離體培養(yǎng)T單倍體幼苗T秋

3、水仙素處理T純合子D. 種植T秋水仙素處理T花藥離體培養(yǎng)T純合子答案 A解析 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 簡捷?！疽?guī)律方法】雜交育種通過雜交將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起，再經(jīng)過自交，F(xiàn)2中就出現(xiàn)所需要的品種，如果優(yōu)良性狀都是隱性性狀，從F2中直接選出即可，如果優(yōu)良性狀為顯性性狀，需要連續(xù)自交和篩選（有些生物也可以從 F2開始進(jìn)行無性繁殖，如馬鈴薯 ）,但需要較長時間；單倍體育種可以明顯縮短育種年限；雜交育種適合進(jìn)行有性生殖的生物， 原核生物一般不適用。二、誘變育種1.概念：利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變，從

4、而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法稱為誘變育種。2原理：基因突變。L *0自然突變的頻率低，而且是不定向的，較難獲得生產(chǎn)所需要的品種。運(yùn)用物理因素或化學(xué)因- -素能提高突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。 *3常用方法：運(yùn)用物理的或者化學(xué)的手段處理萌發(fā)的種子或幼苗，誘發(fā)基因突變，從中選- -出需要的突變個體，然后進(jìn)行培育推廣。4.優(yōu)缺點(diǎn)rTL J*（1）優(yōu)點(diǎn)：提高變異頻率，加速育種進(jìn)程；大幅度改良某些性狀。（2）缺點(diǎn)：有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料；誘變的方向和性質(zhì)不能控制，具有盲目 性。農(nóng)作物：培育“黑農(nóng)五號”大豆微生物：青霉菌的選育【例 3 誘變育種有很多突出優(yōu)點(diǎn)，也存在一些缺點(diǎn)，下列有

5、關(guān)敘述正確的是（）結(jié)實(shí)率低，發(fā)育遲緩提高突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型大幅度改良某些性狀 莖稈粗壯，果實(shí)種子大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高有利個體不多，需要處理大量的材料B.5.應(yīng)用A.4D.答案 B解析 結(jié)實(shí)率低，發(fā)育遲緩屬于多倍體的特點(diǎn)，錯誤；由于基因突變具有低頻性的特點(diǎn)，所以人工誘變可以提高變異頻率，使后代變異性狀較快穩(wěn)定，因而加快育種進(jìn)程，同時可以大幅度改良某些性狀，正確；莖稈粗壯，果實(shí)種子大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高屬于多倍體的特點(diǎn)，錯誤；由于基因突變具有多害少利性和不定向性的特點(diǎn)，所以人工誘變產(chǎn)生的有利個體不多，需要處理大量的材料，正確。【例 4（2018 棗莊八中高一月考）高產(chǎn)青霉菌的選育

6、過程如下表所示，下列相關(guān)說法正確的是（）時間（年）來源產(chǎn)量單位1943自發(fā)霉甜瓜中篩選到201943自發(fā)突變2501943B25 的 X 射線誘變5001945X1612 的紫外線誘變 8501947Q176 的紫外線誘變 850目前進(jìn)一步變異5 萬10 萬A. 該過程中需要處理大量的青霉菌B. 該育種方式的原理是染色體變異C. 該過程中青霉菌發(fā)生了定向變異D. 該育種方式可明顯縮短育種年限答案 A解析基因突變具有低頻性和不定向性，因此要篩選出高產(chǎn)青霉菌需要處理大量的青霉菌，A 正確；該育種方式的原理是基因突變，B 錯誤；變異都是不定向的，C 錯誤；單倍體育種可明顯縮短育種年限，而該育種方式為

7、誘變育種，D 錯誤。C.5達(dá)標(biāo)檢測1 判斷正誤(1) 用化學(xué)因素誘變處理可提高突變率(2) 雜交育種能夠產(chǎn)生新的基因()(3) 物理、化學(xué)等誘變因素可以使基因發(fā)生定向的變異()(4) 青霉素高產(chǎn)菌株是通過雜交育種獲得的()(5)雜交育種一定要從 F2開始篩選()/答案(1)V(2)X(3)X(4)X(5)X2在雜交育種工作中，選擇通常從哪一代開始？理由是什么()*A. Fi，基因出現(xiàn)重組B. Fi，性狀開始分離C. F2,性狀開始分離D. F2，基因開始分離答案 C解析 Fi表現(xiàn)顯性性狀，F(xiàn)2出現(xiàn)性狀分離，才開始出現(xiàn)符合要求的個體。3.有一種塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解為無毒物質(zhì)，可以降解，

8、不至于對環(huán)境造成嚴(yán)重的白色污染。培育專門降解這種塑料的“細(xì)菌能手”的方法是A.雜交育種B.誘變育種C.單倍體育種D.多倍體育種答案 B解析 細(xì)菌屬于原核生物，原核生物不能進(jìn)行有性生殖，因而不能實(shí)施雜交育種;雜應(yīng)育種誘變育神單倍體ff種原理原理原理基岡重組基因突變1染邑體變異力法，施”力法花詁離休化學(xué)誘變攀1培養(yǎng)1檢則評價(jià)達(dá)標(biāo)過關(guān)原核生物生物變憚在牛一產(chǎn)上的應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)列應(yīng)用范圍6無染色體，不發(fā)生染色體變異，因而不能進(jìn)行單倍體和多倍體育種。4 雜交育種和誘變育種所依據(jù)的遺傳學(xué)原理依次是A. 基因突變、基因重組B. 基因重組、基因突變C. 染色體變異、基因突變D. 染色體變異、基因重組答案 B解析雜

9、交育種遵循的遺傳學(xué)原理是基因重組，誘變育種遵循的遺傳學(xué)原理是基因突變。5 小香豬“天資聰穎”，略通人性，成為人們的新寵。其背部皮毛顏色由位于不同常染色體上的兩對基因(A、a 和 B b)控制，共有四種表現(xiàn)型， 黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。現(xiàn)有多對黑色雜合的小香豬，要選育出純合的棕色小香豬，請簡要寫出步驟(假設(shè)親本足夠多，產(chǎn)生的后代也足夠多)。(1)_ ；(2)_ 。答案(1)雜交：選擇親本中多對雌雄個體進(jìn)行雜交(2)測交：選擇 Fi中的棕色小香豬與異性白色小香豬測交，不出現(xiàn)性狀分離的即為純合子解析 育種的方法為雜交T自交T篩選，對于動物育種來說， 敘

10、述中要注意：動物一般為雌雄異體，敘述時不要寫成“自交”，應(yīng)說明雌雄個體進(jìn)行雜交；動物繁殖一代后一般不 會死亡，所以選育純種時不要采用連續(xù)自由交配，一般用測交法即可測定其基因型，確定是否為所需品種。課時對點(diǎn)練- -汪里雙基強(qiáng)優(yōu)落實(shí)對點(diǎn)訓(xùn)練題組一雜交育種1 用高稈抗病小麥和矮稈易染病小麥培育矮稈抗病小麥品種時，檢測基因型的常用方法是( )A.連續(xù)自交B.連續(xù)測交C.秋水仙素誘導(dǎo)D.顯微鏡觀察答案 A解析 植物檢測基因型的常用方法是連續(xù)自交。72.現(xiàn)有三個番茄品種， A 品種的基因型為 aaBBDD B 品種的基因型為 AAbbDD C 品種的基 因型為 AABBdd 三種等位基因分別位于三對同源染

11、色體上。若通過雜交育種獲得aabbdd 植株，且每年只繁殖一代，則至少需要的時間為（ ）A. 2 年B. 3 年C. 4 年D. 5 年答案 C解析 aaBBDDAAbbDD AaBbDX 年；AaBbDD AABBdchAaBbDc 一年；AaBbDd 自交 aabbdd 一年；種植 aabbdd 種子，得 aabbdd 植株一年，所以需要 4 年的時間。3.下列有關(guān)雜交水稻的說法正確的是（）A. 雜交后代中出現(xiàn)的人類所需的性狀都能穩(wěn)定遺傳B. 不能產(chǎn)生新的基因和新的基因型C. 雜交后代中具有優(yōu)良性狀的比例都很低ID. 育種進(jìn)程慢，過程復(fù)雜答案 D解析 雜交水稻雜交后代的性狀如果是隱性性狀，

12、一旦出現(xiàn)就能穩(wěn)定遺傳，如果是顯性性狀，則可能為雜合子，A 錯誤；雜交育種的原理是基因重組，只能產(chǎn)生新的基因型，不能產(chǎn)生新的基因，B 錯誤；雜交后代性狀優(yōu)良的比例高低與親本的基因型有關(guān)，C 錯誤；雜交育種通常要連續(xù)篩選，育種周期長，過程復(fù)雜，D 正確。4. 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)境條件的改變答案 B8解析 題目中矮稈抗銹病水稻是經(jīng)雜交育種得到的，其原理是基因重組。5. 用雜合子（DdEe）種子獲得純合子（ddee），最簡捷的方法是（）A.種植TFIT選雙隱性個體T純合子B.種植T

13、秋水仙素處理T純合子C. 種植T花藥離體培養(yǎng)T單倍體幼苗T秋水仙素處理T純合子D. 種植T秋水仙素處理T花藥離體培養(yǎng)T純合子答案 A解析 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 簡捷。6. 雜交玉米的種植面積越來越廣，農(nóng)民需要購買玉米雜交種。不能自留種子來年再種的原因是 ()A. 自留種子發(fā)芽率低B. 雜交種都具有雜種優(yōu)勢C. 自留種子容易患病蟲害D. 雜交種的有性繁殖后代會發(fā)生性狀分離答案 D解析 雜交種具有雜種優(yōu)勢，但雜交種的有性繁殖后代會發(fā)生性狀分離而不再具有雜種優(yōu) 勢。題組二 誘變育種7. 下列不屬于誘變育種的是 ()A. 用一定劑量的 丫

14、射線處理生物，引起變異而獲得新性狀B. 用 X 射線照射處理，得到高產(chǎn)青霉素菌株C. 用亞硝酸處理，得到植物的新類型D. 人工種植的馬鈴薯塊莖逐年變小答案 D解析 誘變育種是利用物理因素(如 X 射線、丫射線等)或化學(xué)因素(如亞硝酸、硫酸二乙酯 等) 處理生物，引發(fā)基因突變。人工種植的馬鈴薯，造成塊莖逐年變小的直接原因是高溫、 干旱、病毒感染等，故不屬于誘變育種。8.下列關(guān)于育種的敘述中，正確的是()A. 人工誘變處理可提高作物的突變率B. 誘變育種和雜交育種均可形成新的基因9C. 誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀D. 與誘變育種相比，雜交育種可以大幅度地改良某些性狀 答案 A10解析9“嫦

15、娥 1 號”勝利奔月，“神六” “神七”勝利返回，這些航天技術(shù)的發(fā)展，為我國的生物育種創(chuàng)造了更多更好的機(jī)會。下列有關(guān)航天育種的說法，不正確的是（）A. 航天育種可縮短育種周期B. 種子在宇宙輻射、微重力及弱地磁場等因素的誘導(dǎo)下發(fā)生基因突變C. 航天育種技術(shù)作為航天技術(shù)與農(nóng)業(yè)育種技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)創(chuàng)新性研究成果，是快速培育農(nóng)作物優(yōu)良新品種的重要途徑之一D. “太空種子”都能培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種答案 D解析基因突變能夠提高突變率，但是仍然具有多害少利性。10.利用60Co 可進(jìn)行誘變育種，有關(guān)說法錯誤的是（）A.B.利用60Co 放出的丫射線照射種子時一般不選用干種子C. 處理后只有少部分種子將

16、發(fā)生基因突變D. 產(chǎn)生的新性狀大多對生產(chǎn)不利答案 B解析 干種子細(xì)胞不進(jìn)行分裂，誘變育種一般不選用；處理后的種子萌發(fā)后不具備新性狀,但可能已產(chǎn)生了新的基因，不可拋棄，可繼續(xù)做育種的材料；基因突變具有低頻性和多害少利性等特點(diǎn)。11.我國科學(xué)家精選的農(nóng)作物種子通過“天宮一號”搭載上天，利用宇宙空間的特殊環(huán)境誘發(fā)變異育種，這些變異（）A.是定向的B.屬于人工誘變C.對人類都有益D.不能遺傳給后代答案 B12.下列各項(xiàng)措施中，能夠產(chǎn)生新基因的是（）1112A. 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西瓜C. 用花藥離體培養(yǎng)小麥植株D. “黑農(nóng)五號”大豆的培育答案 D解

17、析 基因突變能產(chǎn)生新基因，“黑農(nóng)五號”大豆是黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)院用輻射方法培育的，其原理是基因突變，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，都不能產(chǎn)生新基因。綜合強(qiáng)化13.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。請回答下面的問題：(1) 水稻的穗大(A)對穗小(a)為顯性?；蛐蜑锳a 的水稻自交，子一代中，基因型為_ 的個體表現(xiàn)出穗小，應(yīng)淘汰；基因型為的個體表現(xiàn)出穗 大，需進(jìn)一步自交和選育。 按照這種自交T淘汰T選育的育種方法，理論上第 n 代種子中雜合子的比例是_。(2) 水稻的晚熟(B)對早熟(b)為顯性，請回答利用現(xiàn)有純合子水稻品種，通過雜交育

18、種方法培育純合大穗早熟水稻新品種的問題。1培育純合大穗早熟水稻新品種， 選擇的親本基因型分別是 _和_ 。兩親本雜交的目的是_ 。2將 Fi所結(jié)種子種下去，長出的水稻中表現(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。23答案 (1)aa AA 和 Aa 歹亍 (2)AABB aabb 將基因 A 和 b 集中到同一個體上石13解析(1)按照自交T淘汰T選育的育種方法，雜合子自交產(chǎn)生的第一代至第四代中雜合子2 2 2 2 2的比例依次是 2、2、2 -2，歸納可知第 n 代種子中雜合子的比例是 常 。(2)要想得到基359172 + 1因型為 AAbb 的純種個體，選擇

19、的親本基因型是 AABB aabb,通過雜交可將基因 A 和 b 集中3到同一個體上。F1自交，產(chǎn)生的基因型為 A_bb 的種子占 F2的+，其中基因型為 AAbb 的個體1符合要求，占基因型為A_bb 的個體的比例為 3。13， 其 優(yōu) 越 性 是14. 1943 年，青霉素產(chǎn)量只有 20 單位/mL,產(chǎn)量很低，不能滿足要求。后來科學(xué)家用 X 射線、紫外線等照射青霉菌，結(jié)果大部分青霉菌死亡，少量生存下來。在存活下來的青霉菌中，青霉素的產(chǎn)量000 單位/mL），從而選育出了高產(chǎn)青霉素菌株。根據(jù)以上材料回答下列問題:（1）用射線照射青霉菌株，目的是誘發(fā)青霉菌發(fā)（2）從分子水平看，發(fā)生上述變化的根本原因是的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。（3）存活下來的青霉菌產(chǎn)生的青霉素的量存在著很大的差異，這說明（4）上述育種方式叫做育種，所獲得的高產(chǎn)青霉素菌株的青霉素產(chǎn)量提高了幾百甚至幾千倍，這說明這種育種方式的優(yōu)點(diǎn)是_答案（1）基因突變 （2）DNA 分子（3）突變是不定向的（4）誘變能提高變異頻率,加速育種進(jìn)程，并能