高三生物第一轮复习必修二：第六章第25课时

第六章从杂交育种到基因工程第25课时杂交育种与诱变育种目标导航1.简述杂交育种的概念。2.举例说明杂交育种方法的优点和不足。3.举例说出诱变育种在生产中的应用。4.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用，设计简单的育种流程。一、杂交育种1．概念：将两个或多个品种的____________通过交配集中在一起，再经过________和________，获得新品种的方法。2．原理：______________。即控制不同优良性状的基因，通过______________和____________重新组合在一起，产生新的____________，从而使存在于不同个体上的优良性状集中到一个个体上。3．基本步骤(1)具有优良性状的两个亲本杂交。(2)子一代只表现出显性性状，让子一代自交。(3)从子二代中选出符合要求的个体进行多次自交纯化，获得新品种。如果生物是通过有性生殖繁殖后代，如小麦、大豆等，则必须选育出具有优良性状的纯合子，以免后代发生性状分离；如果生物依靠无性生殖繁殖后代，如马铃薯、甘薯、果树等，那么只要得到具备该优良性状的个体就可以了。4．优缺点(1)优点：“集优”，即使位于不同个体上的两个或多个优良性状集中到一个个体上。(2)缺点：杂交后代会出现__________，育种进程________，筛选过程________；只能利用________________________，按需选择，并不能创造____________。5．应用(1)在农业生产中，是用于改良作物品质，提高作物单位面积产量的常规方法。(2)在畜牧业中，可用于家畜、家禽优良品种的选育。6．归纳总结(1)几种杂交育种的区别①培育常规的纯合子品种a．培育隐性纯合子品种：选取双亲――→杂交子一代――→自交子二代―→选出符合要求的优良性状个体即可推广。b．培育显性纯合子品种：选取双亲――→杂交子一代――→自交子二代―→选出符合要求的优良性状个体――→自交子三代―→选出符合要求的优良性状个体――→自交……选出能稳定遗传的个体推广。②培育杂合子品种：选取双亲――→杂交子一代，年年制种。(2)杂交育种与单倍体育种的区别杂交育种可使多种性状集于同一个体，但杂交育种要获得纯合子需连续自交。单倍体育种所需时间较短，但操作要求技术难度大。二、诱变育种1．概念：利用________因素(X射线、γ射线、____________、激光等)或________因素(亚硝酸盐、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生____________。2．原理：____________。3．诱变类型(1)物理诱变：利用各种射线(如X射线、γ射线、紫外线以及激光等)的照射，都可以使生物在DNA复制过程中发生基因突变。(2)化学诱变：许多化学药剂能够在生物DNA复制时，使DNA分子发生碱基对的缺失、替换等，导致生物发生基因突变。4．方法：运用物理的或者化学的手段处理萌发的种子或幼苗，诱导生物发生基因突变，从中选取需要的突变个体，然后进行培育推广。5．优缺点(1)优点：①提高____________，产生多种多样的新类型，为育种提供丰富的原材料。②诱变育种可以使后代性状尽快________，加速育种进程。③大幅度地改良某些性状，增强作物的抗逆性。(2)缺点：由于突变的____________和____________，产生的有利个体往往不多；突变个体难以集中多个优良性状；需要处理大量的材料，工作量很大。6．应用(1)农作物育种：培育出的新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如“黑农五号”大豆、“鲁棉1号”棉花。(2)微生物育种：如青霉素高产菌株的选育。7．归纳总结(1)杂交育种只应用于能够进行有性生殖的生物，而诱变育种不仅能应用于进行有性生殖的生物，也可应用于进行无性生殖的生物。(2)杂交育种主要应用于植物和动物(如家畜、家禽等)，而诱变育种主要应用于植物和微生物。(3)杂交育种不能产生新的基因，只能产生新的基因型；而诱变育种能产生新的基因。(4)杂交育种常常包括对符合要求性状的个体的选育，需连续自交；而诱变育种不需要自交，需用产生诱变的物理因素、化学因素进行处理。知识点一杂交育种1．用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：高秆抗锈病小麦×矮秆易染锈病小麦――→①F1――→②雄配子――→③幼苗――→④选出符合要求的品种。下列有关此种育种方法的叙述中，正确的是()A．过程①是杂交B．过程④必须使用生长素处理C．过程②是自交D．过程③必须经过受精作用2．有两个纯种的小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)；另一为矮秆(d)易染锈病(t)，这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病的新品种，方法如下：高秆抗锈病×矮秆易染锈病――→aF1――→bF2――→c稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。(1)这种育种方法叫________育种。过程a叫________，过程b叫________。(2)过程c的处理方法是___________________________________________。(3)F1的基因型是________，表现型是______________，能稳定遗传的矮秆抗锈病新品种的基因型是________。知识点二诱变育种3．育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是诱变育种()A．提高了后代的出苗率B．提高了后代的遗传稳定性C．产生的突变大多是有利的D．能提高突变率以供育种选择4．下列关于育种的叙述中，错误的是(多选)()A．用物理因素诱变处理可提高突变率B．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因C．三倍体植物不能由受精卵发育而来D．诱变获得的突变体多数表现出优良性状基础落实1．用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee)，最简捷的方法是()A．种植→F1→选双隐性植株→纯合子B．种植→秋水仙素处理→纯合子C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合子2．对下列有关实例形成原理的解释，正确的是()A．无子番茄的获得是利用了多倍体育种原理B．培育无子西瓜是利用了单倍体育种原理C．培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理D．中国荷斯坦牛是利用了杂交育种原理3．诱变育种通常采用的方法是()A．用射线或激光照射B．花药离体培养C．秋水仙素处理萌发的种子D．人工杂交4．在动物的育种中，用一定剂量的X射线处理精巢，渴望获得大量变异个体，这是因为()A．合子都是纯合子B．诱发雄配子发生了高频率的基因突变C．诱导发生了大量的染色体变异D．提高了基因的重组5．在生产实践中，获得无子果实常采用的方法有()①人工诱导多倍体育种②人工诱变③单倍体育种④用适宜浓度的生长素处理A．①②B．②③C．①④D．③④能力提升6．用生长素和秋水仙素分别处理二倍体番茄的花蕾和幼苗，成熟后所获得的果实中分别含有的染色体组数是()A．2和4B．2和2C．4和2D．4和47．在红粒高秆麦田里，偶然发现一株白粒矮秆优质小麦，欲在两三年内能获得大量的白粒矮秆麦种，通常采用的育种方法是()A．多倍体育种B．连续自交C．人工嫁接D．单倍体育种8．下列关于几种育种方法的叙述，不正确的是()A．多倍体较二倍体茎秆粗大，果实种子大B．杂交育种能产生新基因C．人工诱变育种能提高变异频率D．利用单倍体育种能明显缩短育种年限9．下列关于植物育种和生长的叙述，不正确的一组是()①诱变育种能较快选育出新的优良品种②诱变育种可定向地变异出所需要的优良品种③穗小粒少的小麦种到西藏后会长成穗大粒多的小麦④由于没有土壤，只在完全营养液中生长的幼苗，不能正常生长⑤利用杂种优势可以提高农作物的产量A．①②④B．①④⑤C．③④⑤D．②③④题号123456789答案10.普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：请分析回答：(1)A组由F1获得F2的方法是________，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占________。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是________类。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是__________组，原因是________________________________________________________________________。(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是________________________。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占__________。11．彩色小麦是河南南阳市著名育种专家周中普带领的科研小组，经过10多年的努力，采用“化学诱变”、“物理诱变”和“远缘杂交”三结合的育种方法培育而成的。其蛋白质、锌、铁、钙的含量超过普通小麦，并含有普通小麦所没有的微量元素碘和硒，正因为富含多种微量元素，种皮上呈现出不同的色彩，故被称为彩色小麦。目前，彩色小麦已被列入我国太空育种升空计划，以创造出更优质的小麦新品种。(1)三结合育种方法的原理是_______________________和__________。“化学诱变”和“物理诱变”可以提高______，创造出人类需要的____________。“远缘杂交”由于亲本间的__________相差较大，因而__________的可能性也较大。(2)假若杂交后子房壁的染色体数目为2N，则种皮、胚乳和胚的染色体数目分别为_____________、__________和__________。(3)彩色小麦所含更多的微量元素是通过________方式从__________中吸收来的。(4)作物空间技术育种相对于人工诱变育种的优势是种子在__________________等多种空间环境因素的综合作用下，____________________更容易发生改变。答案知识清单一、1.优良性状选择培育2．基因重组减数分裂受精作用基因型4．(2)性状分离缓慢复杂已有基因的重组新的基因二、1.物理紫外线化学基因突变2．基因突变5．(1)①变异频率②稳定(2)不定向性低频性对点训练1．A[在这个培育过程中充分运用了杂交育种和单倍体育种技术，过程①是杂交过程；过程②是减数分裂过程，产生配子；过程③是花药的离体培养过程，获得单倍体植株；过程④是染色体加倍的过程，通常用秋水仙素处理幼苗。]2．(1)杂交杂交自交(2)连续种植和观察，直至选出能稳定遗传的矮秆抗锈病新品种(3)DdTt高秆抗锈病ddTT解析将小麦两个品种的优良性状通过杂交集中在一起，培育矮秆抗锈病新品种的方法称为杂交育种。其中过程a叫杂交，产生的F1基因型为DdTt，表现型为高秆抗锈病。过程b叫自交，目的是获取表现型为矮秆抗锈病的小麦品种(ddT__)，因为此过程所得后代会发生性状分离，所以要想得到稳定遗传的矮秆抗锈病植株必须经过c，即连续自交，直至后代无性状分离。3．D[诱变育种是在人为条件下，使控制生物性状的基因发生改变，然后从突变类型中选择人们所需要的优良品种。而基因突变具有低频性和不定向性，因此，只能通过人工方法来提高突变频率，获取有利性状。出苗率的大小是由种子内胚的活性决定的，后代的遗传稳定性是由DNA的稳定性决定的。]4．BCD[诱变育种的原理是基因突变，可形成新的基因，杂交育种的原理是基因重组，不能形成新的基因；有些三倍体植物可由受精卵发育而来，如三倍体西瓜；生物发生的基因突变大多是有害的，因此错误的是BCD。]课后作业1．A[杂合子(DdEe)种子中含有d、e基因，自交后一旦出现隐性性状便能稳定遗传，方法简捷。]2．C[无子番茄的获得是利用了生长素的作用；培育无子西瓜是利用了多倍体育种原理；中国荷斯坦牛的获得是利用了动物细胞核的全能性原理；培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理。]3．A[诱发突变的物理因素主要指某些射线的处理，如α射线、β射线、γ射线、X射线和中子流等；化学因素主要指某些亚硝酸盐、碱基类似物等化学药物的处