高中生物必修二 6.1雜交育種與誘變育種 講義

高生必二6.1交種誘育【習(xí)標(biāo)1、簡述雜交育種、誘變育種、倍體育種、單倍體育種的原理和方法2、舉例說明雜交育種、誘變育、多倍體育種、單倍體育種在生產(chǎn)上的應(yīng)用3、比較各種育種方法的優(yōu)缺點【點理要一雜育、雜育概：兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起經(jīng)過選擇和培育獲新品種的方法。、原：因重組（基因自由組合、常方：交→自交→選優(yōu)→自交。、雜育的程把兩個具有不同優(yōu)良性狀的品種雜交，然后在后代中去選擇人們所需要的個體選育，直到不發(fā)生性狀分離為止。、雜育的點育的目的性強，能得具有優(yōu)良性狀的品種，淘汰不良的品種、雜育的點只能利用已有的基因進行重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新基因；雜交后會出現(xiàn)性狀分離，育種周期長，過程復(fù)雜。、應(yīng)（1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中：改良作物品、提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)方法。（2）畜牧業(yè)中，用于家畜、家的優(yōu)良品種的選育。（3）雜交育種的實例：①請利用寬葉不（AAbb和葉抗（aaBB個煙草品種培育能穩(wěn)定遺傳的寬葉（AABB煙草品種②在家兔中，黑色B）對褐色b為顯性，短毛E對長毛e）為顯性，這些基因是獨立分的?，F(xiàn)有純合黑色短毛兔和褐色長毛兔，請你設(shè)計能獲得穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔的育種方案。

要二誘育、概：用物理因素（如X線、射、紫外線、激光等）化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。利用這些突變培育新品種的方法。、原：因突變、誘因：（1）物理誘變：各種射線X射、γ線、紫外線以及激光的照射等都可以使生物在DNA制過程中發(fā)生基因突變。（2）化學(xué)誘變：許多化學(xué)試劑夠在DNA復(fù)時，使DNA分發(fā)生堿基對的缺失、替換等，導(dǎo)致基因發(fā)生突變。、誘優(yōu)點（1）優(yōu)點：①提高突變率；②以使后代性狀盡快穩(wěn)定，加速育種進程；③大幅度改良某些性。（2）缺點：由于突變的不定向和低頻性，突變產(chǎn)生的有利個體往往不多，育種具有一定的盲性，因此需要育種規(guī)模要大，需要處理大量的材料。、應(yīng)（1）農(nóng)作物育種：培育出的新種具有抗病力強、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點。黑龍江省農(nóng)科院用射方法處理大豆，培育成了“黑農(nóng)五號”等大豆品種，產(chǎn)量提高了16％，含油量比原來提高％（2）微生物育種：如青霉菌的選育。青霉菌最初從發(fā)霉的甜瓜上發(fā)現(xiàn)，這種野生的青霉菌分泌青霉素很少，青霉素是抗菌素的一種，是第一種能夠治療肺炎、腦膜炎、膿腫等人類疾病的抗生素。但產(chǎn)量有2單位/mL。后來，人們對青霉菌進行X射、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素產(chǎn)量很高的菌株，前產(chǎn)量已經(jīng)可以達到50000單位/mL～60000單位mL（3）太空育種：太空育種主要利用返回式衛(wèi)星所能達到的空間環(huán)境，通過強輻射、微重力和真空等條件，誘發(fā)植物種子的基因發(fā)生突變的作物育種新技術(shù)。如：太空椒、番茄、黃瓜等作物，高產(chǎn)、優(yōu)、抗病性強。要三多體種、原：色體變異、方：水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，使染色體數(shù)目加倍、優(yōu)：培育出自然界中沒有的新品種，且培育出的植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富。、缺：實率低，發(fā)育延遲。、舉：倍體無籽西瓜、八倍體小黑麥（1）三倍體無籽西瓜的培育過①關(guān)于兩次傳粉一傳粉是了雜交得到三倍體種子二次傳粉是為了提供生長素刺激子發(fā)育成果實。②用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗使之發(fā)育成為四倍體，是因為幼苗具有分裂能力。③秋水仙素處理后，新產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未處理的地下部分仍為二倍體。④四倍體植株上結(jié)的西瓜，種皮和瓜瓤含有四個染色體組。而種子含有三個染色體組。⑤三倍體西瓜進行減數(shù)分裂時，由于聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。⑥獲取三倍體種子是在第一年四倍體植株上；獲取三倍體無子果實則是在第二年的三倍體植株。⑦必須以四倍體西瓜為母本，以二倍體西瓜為父本進行傳粉，方可得到無籽西瓜。反之，珠被成的種皮厚且硬，達不到“無籽”的目的。注意：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中發(fā)生聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子。所以說三倍體西瓜實率低，高度不育。（2）八倍體小黑麥

要四單體種、原：色體變異、方：藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。、操步：具有相對性狀的純合親本雜交F

花藥離體培養(yǎng)

單倍體

秋水仙素染色體加倍

可育的純種、優(yōu)：交后代不發(fā)生性狀分離，能明顯縮短育種年限，加速育種進程。、點技術(shù)相復(fù)雜，需與雜交育種結(jié)合，其中的花藥離體培養(yǎng)過程需要組織培養(yǎng)技術(shù)手段的支持，多限于植物。要五雜育、變種多體種單體種比依原

雜育基因重組（基因的自由組合）

人誘育基因突變

單體種染色體組成倍減少

多體種染色體組常方（1交→自交→選優(yōu)→自交輻射誘變、激光誘

加倍后得到純種花藥離體培養(yǎng)然后再

成倍增加秋水仙素處理萌（2）雜交→“雜種”

變、化學(xué)誘變

加倍

發(fā)種子、幼苗優(yōu)

使不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上

可以提高變異頻明顯縮短育種年限率，或出現(xiàn)新性狀，

器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分加速育種進程時間長，須及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀

有利變異少，須大

技術(shù)復(fù)雜一些須與雜

適用于植物，在缺

量處理實驗材料，具有不確定性

交育種配合

動物方面難于開展【型題類一生育方例1、下列幾種育種方法，能改原有基因的分子結(jié)構(gòu)的是（）A．雜交育種B．誘變育種．單倍體育種D．多倍體育種【答案】【解析】只有基因突變能引起基因分子結(jié)構(gòu)的改變，而各種育種方法中只有誘變育種能誘發(fā)基突變?！军c評】雜交育種、單倍體育種和多倍體育種都不能改變基因的結(jié)構(gòu)，不會產(chǎn)生前所未有的性。誘變育種可以改變生物基因結(jié)構(gòu)，從而出現(xiàn)前所未有的性狀?！疽蝗骸咀兪揭弧績蓚€親本的基因型分別為AAbbaaBB，兩對基因按自由組合定律遺傳，要培育出基因型為aabb的品種，最簡捷的方法是（）A．單倍體育種B．雜交育種．人工誘變育種．細(xì)胞工程育種【答案】

a【變式二】a用煙草的花藥離體培育成煙草新品種倒易染銹病的小麥與易倒伏抗銹病的小麥培育成抗倒抗銹病的小麥；培育無子西瓜；用輻射種，育成水稻優(yōu)良品種。以上育種方法依次屬于（）①誘變育種②交育種③倍體育種④多倍體育種A．①②③④B．④③②①．③④②①D③②④①【答案】【變式三】在農(nóng)作物誘變育種時，科研人員利用射線輻射種子使其產(chǎn)生變異，用這種方法培育新品種的機是（）A．基因重組B．基因突變．基因互換D染色體變異【答案】【解析基重組是雜交育種的機理基因突變是誘變育種的機理染色體變異是單倍體育種和倍體育種的機理；用射線輻射種子使其產(chǎn)生基因突變，是輻射誘變。例2、下列關(guān)于育種的說法中正的()A．基因突變可發(fā)生在任何生物DNA復(fù)過程中，此現(xiàn)象可用于誘變育種B．誘變育種和雜交育種均可產(chǎn)新的基因和新的基因型C．三倍體植物不能由受精卵發(fā)而來，可通過植物組織培養(yǎng)方法獲得D．普通小麥花粉中有三個染色組，由其發(fā)育來的個體是三倍體【答案】【解析】任何生物DNA復(fù)時出現(xiàn)基因中的堿基對的增添、缺失或替換，都屬于基因突變；雜交種不能產(chǎn)生新的基因；三倍體植物可以由四倍體與二倍體植株雜交形成的受精卵發(fā)育而來，也可通過植物組培養(yǎng)方法獲得；由花粉發(fā)育來的植株是單倍體。【一三：【變式】下列有關(guān)生物變異與育種的敘述，正確的()A．人工誘變育種改變基因結(jié)構(gòu)能夠明顯縮短育種年限B．用單倍體育種法改良缺乏某抗病性的水稻品種C．三倍體西瓜不能形成正常的子，是因為秋水仙素抑制紡錘體的形成D．染色體結(jié)構(gòu)變異，大多數(shù)對物體不利，但在育種上仍有一定的價值【答案】【解析A項錯誤，誘變育種是導(dǎo)基因突變，改變了基因的結(jié)構(gòu)。但有利變異少，須大量處理材料，不能縮短育種年限。項誤，單倍體育種不能產(chǎn)生新的基因，故不能改良缺乏某種抗病性的水稻品種項誤，三倍體西瓜不能形成正常的配子是因為減數(shù)分裂時發(fā)生聯(lián)會紊亂項確色結(jié)構(gòu)變異大多對生物體是有害的，甚至是致死的。但也有少量會出現(xiàn)優(yōu)良性狀。類二幾育方的查例3、有兩個純種的小麥，一為稈D）抗銹(T)另一為矮稈d）不抗銹?。▋蓪π元毩⑦z傳，現(xiàn)要培育矮桿（）抗?。╰）的品種，方法如下：高稈抗銹病×矮稈不抗銹病F

F

c

穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病新品種（1）這種方法叫育。過程a叫，過程b叫（2）過程c的處理方法是（3）F的因型是，表現(xiàn)型是，稈抗銹病新品種的基因型應(yīng)是?！敬鸢浮浚?）雜交雜自（2）連續(xù)種植和觀察，直至選能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種

（3）DdTt高抗銹病ddTT【解析】過程a叫雜交，產(chǎn)生F的因型為DdTt表現(xiàn)型為高稈抗銹病，過程b叫做交，目的是獲取表現(xiàn)型為矮稈抗病的小麥品種ddT_為過程所得后代會發(fā)生性狀分離，所以要想得到穩(wěn)定遺傳矮稈抗病植株必須經(jīng)過c，即連續(xù)自交和篩，直至后代無性狀分離?！军c評】本題考查雜交育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用?！疽蝗骸咀兪揭弧坑秒s合體種子盡快獲得純合體植株的方法是（）A.種植→→不分離者→純合B.種植→秋水仙素處理→純合體C.種植→花藥離體培養(yǎng)→單倍體苗→秋水仙素處理→純合體D.種植→秋水仙素處理→花藥離培養(yǎng)→純合體【答案】【變式二】目前人們培育動植物新品種的技術(shù)主要有：①雜交育種②誘變育種③單倍體育種④多倍體育種基因工程技術(shù)等，請回答下列問題：（1）以上育種技術(shù)的遺傳學(xué)原為基因突變的是（標(biāo)號基重組的是（填標(biāo)號染色體變異的是（填標(biāo)號（2）單倍體育種常用的方法是先進行處理萌發(fā)的種子或幼苗；誘變育種常用的方法是用

獲得單倍體幼苗；多倍體育種常用的方法是來處理供試材料。（3葡萄的果實種及莖葉都比普通葡萄大它很可能是用方法（標(biāo)號培育出來的。（4）方法③與方法①相比，突的優(yōu)點是?！敬鸢浮浚?）②①⑤③和④（2）花藥離體培養(yǎng)秋仙素物理或化學(xué)因素（3）④（4）明顯縮短育種年限【解析】（1）誘變育種的原理是基因突，雜交育種和基因工程技術(shù)的原理是基因重組，單倍體育種和倍體育種的原理是染色體變異。（2）單倍體個體的獲得常用的法是對花粉進行離體培養(yǎng)，多倍體的獲得是對材料用秋水仙素理，誘導(dǎo)基因突變的方法有物理和化學(xué)方法和生物因素，常用的是便于掌握的物理和化學(xué)方法。（3）個體的果實較大是多倍體點，所以用多倍體育種的方法可以獲得多倍體。（4）雜交育種與單倍體育種的向比較操作簡單，但費時。例4、下圖表示某農(nóng)作物①和②個品種分別培育出④⑤⑥三品種的過程：根據(jù)上述過程，回答下列問題：（1）用①和②培育⑤所采用的法Ⅰ稱________，方法Ⅱ稱為________，依據(jù)的原理是_______寫出這一過程的遺傳圖解。（2）用③培育出④的常用方法________，由④培育成⑤過程中需用化學(xué)藥________處理④的幼苗，

方法Ⅲ和V合為育，其優(yōu)點是________（3）由③培育出⑥的常用方法________形成⑥依據(jù)的原理________?！敬鸢浮浚?）雜交自基重組遺傳圖解：PAABB×aabb↓F

AaBb↓FA__B__A__bbaaB__aabb（2）花藥離體培養(yǎng)秋水仙素單倍體明縮短育種年限（3）人工誘導(dǎo)多倍體染色體變【解析】解題關(guān)鍵區(qū)分各種育種方法、原理及其優(yōu)缺點?！军c評】本題考查幾種育種方法，需要同學(xué)們做題的時候綜合考慮?！疽蝗骸咀兪健科胀ㄐ←溨杏懈叨捒共TRR）矮稈易感病ttrr兩個品種，控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。某實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗：請分析回答：（1組獲得F的法是_______，F(xiàn)矮抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占_。（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病株中，最可能產(chǎn)生不育配子的________類。（3、B、C三組方法中，最容易獲得矮稈抗病小麥品種的________組原因是_______。（4）通過矮稈抗?、颢@得矮稈病小麥新品種的方法________。得的矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占__