2013-2014学年高中生物 6.1 杂交育种与诱变育种导学设计 新人教版必修2
杂交育种与诱变育种
了解
1.杂交育种的概念
2.诱变育种在生产中的应用
理解
杂交育种方法的优点和不足
1.遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用
2.杂交育种和诱变育种的优点和局限性
3.用遗传图解表示各种育种过程
一、杂交育种
(1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
(2)原理：基因重组。
(3)过程：(以高产抗病小麦品种的选育为例)
亲代 高产、不抗病×低产、抗病
↓
杂种第一代 高产、抗病(均为显性性状)
↓?
第二代 选出高产、抗病个体
↓连续自交
选出不发生性状分离的所有高产、抗病个体
↓
新的优良品种
(4)优点：操作简便。
(5)应用：
①在农业生产中，杂交育种是改良作物品质、提高农作物单位面积产量的常规方法。
②可用于家畜、家禽的育种。
二、诱变育种
(1)概念：利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变。
(2)原理：基因突变。
(3)实例：黑农五号、青霉素高产菌株。
(4)优点：可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
(5)应用：
①在农作物诱变育种方面取得了可喜的成果。
②在微生物育种方面也发挥了重要作用。
一、杂交育种
1．阅读教材P98～99，分析回答下列问题：
(1)古印第安人是最早选择和培育玉米的，最突出的贡献是选育了果穗大、淀粉含量高的玉米，请分析以下问题：
①古印第安人是用什么方法进行玉米育种的？古印第安人是怎样进行“选择”的？
提示：此方法称为选择育种，通过淘汰劣势个体保留优良个体来进行选择的。
②这种育种方法有哪些优点和缺点？
提示：优点：技术简单、容易操作。
缺点：选择范围有限，育种周期长。
(2)已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对易染锈病(t)为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染锈病两纯系品种，欲培育能稳定遗传的矮秆抗锈病的小麦，请探究下列问题：
①如何使两种优良性状集中在同一个植株上？两种优良性状集中在一个体的实质是什么？
提示：选用分别具有一优良性状的纯合亲本杂交，即可将两种优良性状集中在同一植株上。实质是将控制两种优良性状的基因集中在同一个体内。
②杂交育种的选择从第几代开始？为什么？
提示：从F2代开始选择；因为从F2代出现性状分离。
③从F2中选出矮秆抗锈病的个体，能否立即推广种植，为什么？
提示：不能。因为矮秆抗锈病个体的基因型有ddTT和ddTt两种，其中ddTt的个体自交后会发生性状分离，不能稳定遗传。
④怎样处理才能得到稳定遗传的矮秆抗锈病个体？
提示：从F2中选出矮秆抗锈病的个体，让其不断自交，在自交后代中逐步淘汰矮秆易染锈病的个体，直到不再发生性状分离，即为要选育的矮秆抗锈病的稳定遗传的纯合子品种——ddTT。
(3)根据上述实例分析杂交育种优缺点。
①由上述实例可知，杂交育种的最大优点是什么？
提示：能将多个优良性状集中到同一个体上。
②依据(2)中实例分析，从亲本到获得可大田推广种植的种子至少需要几年时间？
提示：4年。
③若选育的两种优良性状都是由隐性基因控制的，从F2代中选出符合要求的个体后，还需要再连续自交吗？
提示：不需要连续自交。因为隐性个体都是纯合子。
④从杂交后代性状类型以及育种时间等方面分析，杂交育种方法的不足。
提示：a.选育工作量大：杂交育种中从子二代开始出现的性状类型多，需要及时发现符合要求的优良性状个体。
b.培育周期长：杂交后代会出现性状分离现象，一般需要的时间较长。
2．判断下列说法的正误
(1)动物杂交育种的过程中常通过连续自交的方式来获得稳定遗传的个体。(×)
(2)杂交育种有操作繁琐、培育周期长等缺点。(√)
(3)杂交育种的后代常表现为杂种优势。(×)
二、诱变育种
我国航天事业发展迅猛，随之开展的航天育种已取得了可喜成果，到目前为止，通过航天工程育种技术培育出了70多个具有稳产、高产性能的新品种、新品系。
根据材料，分析下列问题：
1．诱变育种原理：
航天种子产生的变异属于哪种类型？这种变异是否产生新的基因？这种变异具有什么特点？
提示：属于基因突变；该变异产生了新的基因；由于基因突变具有不定向性，因此变异性状是不可预测的。
2．诱变育种材料选择及处理：
(1)搭载航天器的植物种子需要做怎样处理？说明原因。
提示：浸泡种子使其萌发。因为萌发的种子细胞分裂旺盛，易受到太空诱变因素的影响发生基因突变。
(2)遨游太空回到地面后，种植一代发现没有所需要的性状出现，可以随意丢弃吗？说明原因。
提示：不可以。因为可能发生隐性突变。
3．诱变育种的优缺点：
(1)从育种年限上分析，与杂交育种相比较，诱变育种具有哪些优点？
提示：①可以加速育种进程，缩短育种年限。②提高突变频率，能产生新基因，为育种创造丰富的原材料。③能大幅度改良生物的某些性状。
(2)从基因突变的特点分析，诱变育种有哪些局限性？
提示：由于突变具有不定向性，产生的有利个体少，需要大量处理实验材料。
1．杂交育种的原理及几种操作的目的
(1)原理：基因重组。
(2)几种操作目的：
①亲本杂交：将控制两个优良性状的基因集中在同一个体内。
②F1自交：获得性状分离的F2代。
③连续自交：选择出符合要求的纯合个体。
2．育种方式的选择
(1)依据：育种目标及要求。
(2)选择方法：
育种目标
育种方式
集中双亲优良性状
快速育种
单倍体育种
操作简单
杂交育种
让原品系产生“新”性状
诱变育种
对原品种性状进行“增大”或“加强”
多倍体育种
保持原品种“优良”特性，快速繁殖(植物)
植物组织培养
3．几种育种方式的比较
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
原理
基因重组
基因突变
染色体变异(染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种)
方法
①杂交→自交→选优；②杂交
辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理
花药离体培养、秋水仙素诱导染色体数目加倍
优点
操作简便
提高变异频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程
明显缩短育种年限
缺点
时间长，需要及时发现优良性状
有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性
技术复杂，成本高
[特别提醒] 杂交育种只应用于进行有性生殖的生物，而诱变育种不仅能应用于有性生殖的生物，还能应用于无性生殖的生物。单倍体育种主要用于进行有性生殖的植物。
[例] (2012·江苏高考)科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见下图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：
(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经________________________方法培育而成，还可用植物细胞工程中________方法进行培育。
(2)杂交后代①染色体组的组成为________，进行减数分裂时形成________个四分体，体细胞中含有________条染色体。
(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体__________________。
(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为__________________。
[解析] (1)植物AABB和CC远缘杂交得到的F1植株ABC是高度不育的，需经秋水仙素处理诱导其染色体数目加倍，得到AABBCC的异源多倍体可育植株；另外也可利用植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术，将AABB和CC的细胞进行融合形成杂种细胞后再经植物组织培养得到可育植株AABBCC。(2)杂交后代①是AABBCC和AABBDD有性杂交得到的，其染色体组的组成为AABBCD，因每个染色体组中含7条染色体，故进行减数分裂时AA和BB能分别形成7个四分体，而C和D不能形成四分体；AABBCD 6个染色体组共含42条染色体。(3)在减数分裂中不能正常进行联会(同源染色体配对)的染色体很容易丢失。(4)抗病基因存在于C组的染色体上，而普通小麦的染色体中不含C组染色体，故含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上是非同源染色体之间的移接，属于染色体结构变异中的易位。
[答案] (1)秋水仙素诱导染色体数目加倍 植物体细胞杂交 (2)AABBCD 14 42 (3)无同源染色体配对 (4)染色体结构变异
育种方法的选择
(1)选择育种方法要视具体育种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素，进行综合考虑和科学决策：
①保留原有性状，首选无性繁殖；
②一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种；
③若检测是否为纯合子用测交或自交方案，测交分离比为1∶1，为首选；若既要检测是否为纯合子同时又要分离纯合子，显性则用“代代自交”，而隐性可直接分离；
④已知多对性状杂合要获得纯合子首选单倍体育种，其次才是自交；
⑤为得到特殊性状可选择诱变育种(不定向)，再进行筛选(如航天育种)或多倍体育种。
(2)从基因组成上看，育种目标基因型可能是：①纯合子，便于制种、留种和推广；②杂合子，充分利用杂种优势。
(3)设计方案时应注意对象是“动物”还是“植物”，雌雄“同体”还是“异体”；同时还应注意是否能获得相应正、反交或自交的父、母本，正、反交或自交能否进行，是否要借助无性繁殖的方法等。
(4)植物杂交育种应注意去雄、套袋(雌雄同花)和授粉等操作。
1．有两种柑橘，一种果实大但含糖量不高，另一种果实小但含糖量较高，如果想要培育出果实大且含糖量高的品种，比较简单有效的方法是( )
A．嫁接 B．人工诱变
C．杂交育种 D．组织培养
解析：两个品种各具一种优良性状，要想使它们集中于一个个体上，据基因重组的原理，科学有效的方法是杂交育种；嫁接、组织培养属无性繁殖，能保持母本的一切性状，不能达到目的；人工诱变能产生新基因，产生新性状，但过程比较繁琐。
答案：C
2．诱变育种与杂交育种的不同之处是( )
①能大幅度改良某些性状 ②能形成新基因 ③能形成新基因型 ④一般对个体生存有利
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
解析：诱变育种原理是基因突变，基因突变能产生新基因，出现前所未有的新性状；杂交育种原理是基因重组，基因重组是生物原有基因的重新组合，形成新基因型。
答案：A
3．杂交育种中，杂交后代的性状一旦出现就能稳定遗传的是( )
A．优良性状 B．隐性性状
C．显性性状 D．相对性状
解析：纯合子的性状是稳定遗传的，而显性性状的个体不一定是纯合子，隐性性状的个体一定是纯合子，所以一旦出现即可稳定遗传。
答案：B
4．对下列有关育种方法原理的解释，正确的是( )
A．培育无子西瓜利用了单倍体育种的原理
B．杂交育种利用了染色体数目变异的原理
C．培育青霉素高产菌株过程中利用了基因突变的原理
D．四倍体番茄的培育利用了基因重组的原理
解析：三倍体无子西瓜的育种原理为染色体数目变异，杂交育种的原理为基因重组，青霉素高产菌株的培育利用了基因突变的原理，四倍体番茄的培育过程利用了染色体变异的原理。
答案：C
5．利用遗传变异的原理培育作物新品种，在现代农业生产上得到广泛应用。请回答下面的问题：
(1)水稻的大穗(A)对小穗(a)为显性。基因型为Aa的水稻自交，子一代中，基因型为________的个体表现出小穗，应淘汰；基因型为________的个体表现出大穗，需进一步自交和选育。
(2)水稻的晚熟(B)对早熟(b)为显性，请回答利用现有纯合水稻品种，通过杂交育种方法培育纯合大穗早熟水稻新品种的问题。
①培育纯合大穗早熟水稻新品种，选择的亲本基因型分别是________和________。两亲本杂交的目的是________________。
②将F1所结种子种下去，长出的水稻中表现为大穗早熟的几率是________，在这些大穗早熟植株中约有______是符合育种要求的。
答案：(1)aa AA或Aa
(2)①AABB aabb 将基因A和b集中到同一个体上 ②3/16 1/3
一、选择题(每小题2分，共16分)
1．下列有关育种的叙述正确的是( )
A．单倍体育种的原理是染色体结构的变异
B．人工诱变可培育出合成人生长激素的大肠杆菌
C．种子长成植株过程中会出现基因重组
D．青霉素高产菌株的育成原理为基因突变
解析：单倍体育种过程中用花药离体培养成的植株染色体数目为正常植株的一半，应为染色体数目变异。人工诱变产生新的基因，但不会产生另一个物种的基因。种子长成植株的过程为有丝分裂，不存在基因重组。
答案：D
2．有一种塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解为无毒物质，不至于对环境造成严重的白色污染。培育专门吃这种塑料的“细菌能手”的方法是( )
A．杂交育种 B．诱变育种
C．单倍体育种 D．多倍体育种
解析：由于细菌无染色体，也不能进行有性生殖，所以细菌只能有一种变异来源即基因突变。
答案：B
3．可获得无子西瓜、青霉素高产菌株、矮秆抗病小麦的方法分别是( )
①诱变育种 ②杂交育种 ③单倍体育种 ④多倍体育种
A．①②④ B．④①②
C．②①③ D．④①③
解析：无子西瓜通常用多倍体育种获得，青霉素高产菌株利用诱变育种获得，矮秆抗病小麦利用杂交育种获得。
答案：B
4．在红粒高秆的麦田里，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，通常用的育种方法是( )
A．自交(杂交)育种 B．诱变育种
C．人工嫁接 D．单倍体育种
解析：小麦一般无法用人工嫁接方法，白粒矮秆性状已出现，不需要诱变育种。单倍体育种技术要求高，而小麦的自交(杂交)筛选操作简单，并且可以在两三年内获得大量麦种。
答案：A
5．下列各项措施中，能够产生新基因的是( )
A．高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交
B．用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体
C．用花药离体培养小麦植株
D．用X射线处理获得青霉素高产菌株
解析：基因突变能产生新的基因，用X射线处理后获得青霉素高产菌株的原理是基因突变，而选项A的原理为基因重组，选项B、C的原理为染色体变异。
答案：D
6．杂交玉米的种植面积越来越广，农民需要每年购买玉米杂交种。不能自留种子来年再种的原因是( )
A．自留种子发芽率低
B．杂交种都具有杂种优势
C．自留种子容易患病虫害
D．杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离
解析：玉米杂交种为杂合子，杂合子自交后代会发生性状分离，如果留种会造成减产。
答案：D
7．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，下列有关此育种方法的叙述中，正确的是( )
高秆抗锈病×矮秆易染锈病F1雄配子幼苗选出符合生产要求的品种
A．过程①的原理为染色体变异
B．过程③必须经过受精作用
C．过程④必须使用秋水仙素处理幼苗
D．此育种方法可选出符合生产要求的品种占1/4
解析：过程①表示杂交，其原理为基因重组。过程③常用的方法为花药离体培养。过程④使用秋水仙素或低温处理幼苗。
答案：D
8．下图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是( )
A．经过Ⅲ培育形成④常用的方法是花药离体培养
B．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗
C．由品种①直接形成⑤的过程必须经过基因突变
D．由品种①和②培育能稳定遗传的品种⑥的最快途径是Ⅰ→Ⅴ
解析：品种①的基因型为AABB，品种②的基因型为aabb，要培育出基因型为AAbb的品种⑥最快的途径应为单倍体育种，所以应为途径Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ，而Ⅰ→Ⅴ途径获得的子代中既有纯合体又有杂合体，还需要不断的连续自交进行筛选才能获得需要的品种⑥。
答案：D
二、非选择题(共34分)
9．(12分)下图为某野生植物种群(雌雄同花)中甲植株的A基因(扁茎)和乙植株的B基因(缺刻叶)发生突变的过程。已知A基因和B基因是独立遗传的，请分析该过程，回答下列问题：
(1)简述上述两个基因发生突变的过程：______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)突变产生的a基因与A基因的关系是________，a基因与B基因的关系是
________________________________________________________________________。
(3)若a基因和b基因分别控制圆茎和圆叶，则突变后的甲、乙两植株的基因型分别为
________、________，表现型分别为________、________。
(4)请你利用突变后的甲、乙两植株作为实验材料，设计杂交实验程序，培育出具有圆茎圆叶的观赏植物品种。
解析：由图可知这种基因突变是由DNA分子一条链上的一个碱基被取代而引起的基因碱基序列的改变，因此只有以突变链为模板复制产生的DNA分子异常。突变产生的a基因与A基因的关系是等位基因，a基因与B基因的关系是非等位基因。突变后的甲、乙植株基因型分别为AaBB、AABb，培育出同时具有两种优良性状的植株的基因型为aabb，一种思路是两植株先自交，分别得到aaBB、AAbb的植株，再将其进行杂交然后再自交才能达到目的。另一种是先将甲、乙杂交，种植杂交后代，并分别让其自交；分别种植自交后代，从中选择即可。
答案：(1)DNA复制的过程中一个碱基被另一个碱基取代，导致基因的碱基序列发生了改变
(2)等位基因 非等位基因
(3)AaBB AABb 扁茎缺刻叶 扁茎缺刻叶
(4)方法一：①将这两株植株分别自交；②选取甲子代中表现型为圆茎缺刻叶(aaBB)植株与乙子代中表现型为扁茎圆叶(AAbb)植株进行杂交，获得扁茎缺刻叶(AaBb)植株；③再让扁茎缺刻叶植株自交，从子代中选择圆茎圆叶植株即可。(也可用遗传图解表示)
方法二：①将甲、乙两植株杂交；②种植杂交后代，并分别让其自交；③分别种植自交后代，从中选择同时具有两种优良性状的植株。
10．(12分)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：
A组
B组
C组
P 高秆抗病×矮秆易感病
高秆抗病×矮秆易感病
高秆抗病
↓
↓
↓
F1 高秆抗病
高秆抗病
矮秆抗病Ⅲ
↓
↓
F2 矮秆抗病Ⅰ
矮秆抗病Ⅱ
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________。
(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状的出现是基因突变还是环境因素造成的(简要写出所用方法、结果和结论。)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)A组是杂交育种，F1高秆抗病(TtRr)自交得F2，矮秆抗病(ttR__)比例为3/16，其中不能稳定遗传的即杂合子ttRr为2/16，即2/3。
(2)B组中采用F1的花药进行离体培养得到的矮秆抗病植株属于单倍体，单倍体一般高度不育。
(3)由于C组属于诱变育种，其原理是基因突变，基因突变具有低频性和不定向性，因此不容易获得矮秆抗病植株。
(4)若对单倍体矮秆抗病小麦Ⅱ(tR)进行秋水仙素或低温处理，诱导其染色体数目加倍，即可得到全部为纯合的二倍体(ttRR)。
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交，若子一代全为高秆，并且子一代高秆小麦自交后，在子二代中出现矮秆小麦，说明矮秆性状是可遗传的变异，即基因突变的结果，若不能遗传则说明是环境改变引起的不可遗传的变异。
答案：(1)自交 2/3 (2)Ⅱ
(3)C 基因突变频率低且不定向
(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 100%
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境因素引起的(或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状是由环境因素引起的，否则，矮秆性状是基因突变的结果)
11．(10分)为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。
(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成________幼苗。
(2)用γ射线照射上述幼苗，目的是________；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有________。
(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体____________，获得纯合____________，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与________杂交，如果________，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)∶1(抗性)，初步推测____________________________。
解析：二倍体水稻经花药离体培养可形成单倍体幼苗。用γ射线对单倍体幼苗进行照射的目的是诱导产生抗除草剂的水稻幼苗，除草剂处理后叶片仍保持绿色的植株表明组织内含有抗该除草剂的基因。单倍体幼苗经秋水仙素处理后，使其染色体数加倍，从而获得纯合二倍体。选用抗性水稻与敏感水稻进行杂交，如果F1表现为抗该除草剂，表明抗该除草剂为显性性状，如果F1表现敏感则表明抗该除草剂为隐性性状。F1自交后得F2的性状分离比15∶1，可初步推测水稻的抗除草剂性状由两对基因控制，基因型为双隐性时才表现抗该除草剂，否则表现为敏感型。
答案：(1)单倍体
(2)诱发基因突变 抗该除草剂的能力
(3)加倍 二倍体
(4)(纯合)敏感型植株 F1都是敏感型 该抗性植株中有两个基因发生了突变
2013-2014学年高中生物 6.1杂交育种与诱变育种课下作业 新人教版必修2
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1．诱变育种与杂交育种的不同之处是( )
①能大幅度改良某些性状 ②能形成新基因 ③能形成新基因型 ④一般对个体生存有利
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
解析： 本题考查诱变育种的优点。诱变育种依据的原理是基因突变，基因突变能产生新的基因，能大幅度改良某些性状。
答案： A
2.
如右图所示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是( )
A．经过Ⅲ培育形成④常用的方法是花药离体培养
B．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗
C．由品种①直接形成⑤的过程必须经过基因突变
D．由品种①和②培育能稳定遗传的品种⑥的最快途径是Ⅰ→Ⅴ
解析：
答案： D
3．尽管现在的育种方法有多种，但传统方法——杂交育种仍然发挥着重要的作用。下列有关杂交育种的说法正确的是( )
A．育种过程中不可能出现自交现象
B．能得到具有杂种优势的种子
C．不能得到纯合子
D．用时短、操作简便
答案： B
4．用杂合的种子尽快获得纯合子植株的方法是( )
A．种植→F2→选不分离者→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
解析： 种植杂合的种子，对其花药进行离体培养，长成单倍体幼苗，再用秋水仙素处理使其染色体数目加倍，获得纯合子，用这种方法可以避免杂种的后代发生性状分离，不用连续的选择纯优，淘汰杂劣，大大地缩短了育种年限。
答案： C
5．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，方法如下：
高秆抗锈病×矮秆易染锈病F1雄配子幼苗选出符合要求的品种。下列叙述正确的是( )
A．过程①的作用原理为染色体变异
B．过程③必须经过受精作用
C．过程④必须使用生长素处理幼苗
D．此育种方法可选出符合生产要求的品种占1/4
解析： 图示为单倍体育种，过程①原理为基因重组；③是将花药培养为幼苗，属于植物组织培养；④过程应该用一定浓度的秋水仙素。
答案： D
6．浙江培育出“原丰早”水稻，是以“科学6号”为基础，经过反复诱变选育出的新品种，既保持了原品种的特性，又提前15天成熟，且产量比成熟期相同的其他品种高10%以上。此事实说明( )
A．两个品种经过杂交可迅速选育出更优良的品种
B．通过诱变育种可以定向培育出更优良的品种
C．诱变育种可以提高基因突变率，从中选育出优良品种
D．诱变育种就是运用了染色体变异的原理进行的育种
解析： 诱变育种应用原理是基因突变，具有不定向性，但可提高突变频率，从中选育优良品种。
答案： C
7．育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等。下面对这五种育种的说法，正确的是( )
A．涉及的原理有基因突变、基因重组、染色体变异
B．都不可能产生定向的可遗传变异
C．都在细胞水平上进行操作
D．都不能通过产生新基因从而产生新性状
解析： 杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种、多倍体育种的原理是染色体变异，诱变育种的原理是基因突变。基因工程育种的原理也是基因重组，是在分子水平上进行基因的拼接，并且能够定向改变生物的性状。基因重组和染色体变异都不产生新的基因，但是基因突变能够产生新的基因。
答案： A
8．下列有关育种的说法正确的是( )
A．杂交育种所依据的主要遗传学原理是染色体变异
B．利用单倍体育种可以培育出无子西瓜
C．诱变育种可以把两个或多个品种的优良性状集中在一起，获得新的品种
D．人工诱导多倍体目前最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
解析： 由题干可知本题考查的是育种及其过程，解答此题首先要明确杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种的原理、过程及其优缺点，然后逐项分析。
答案： D
9．家兔的黑色对白色为显性，短毛对长毛为显性。这两对基因分别位于一对同源染色体上。下列关于利用黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔培育出黑色长毛纯种兔的做法中，错误的是( )
A．黑色短毛纯种兔×白色长毛纯种兔，得F1
B．选取健壮的F1个体自交，得F2
C．从F2中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交
D．根据测交结果，选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔
答案： B
10．与杂交育种、基因工程育种、单倍体育种等育种方法相比，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是 ( )
A．可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上
B．按照人类的意愿定向改造生物
C．改变基因结构，创造前所未有的性状类型
D．能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快
解析： 诱变育种的原理为基因突变，具有不定向性，所以具盲目性，与其他几种育种方法相比其独到之处就是能够产生新的基因，从而创造前所未有的性状。
答案： C
11．下列关于植物育种的叙述，其中不正确的一组是( )
①诱变育种很可能较快选育出新的优良品种 ②三倍体无子西瓜的种子种下去可继续发育成无子西瓜 ③穗小粒少的小麦种到西藏后会长成穗大粒多的小麦 ④利用杂种优势可以提高农作物的产量
A．①② B．①③
C．③④ D．②③
解析： 三倍体无子西瓜的种子种下去，会长出三倍体的植株，因其不能形成正常的生殖细胞，故三倍体植株开花时，需授给普通西瓜(二倍体)成熟的花粉，刺激子房发育成无子西瓜；穗小粒少的小麦种到西藏后不一定能长成穗大粒多的小麦。
答案： D
12．以基因型为AAbb和aaBB的两种豌豆作为亲本，杂交得到F1，F1自交得到F2，结果符合孟德尔遗传规律。在F2中与两种亲本表现型相同的个体占全部子代的( )
A．1/4 B．3/4
C．3/8 D．5/8
解析： 以基因型AAbb和aaBB的两种豌豆作为亲本，杂交得到F1基因型为AaBb，F1自交得到F2，F2的表现型有4种，比例为9∶3∶3∶1，其中双显性个体占9/16，单显性各3/16，双隐性占1/16。此题的亲本为单显性，F2中与两个亲本相同的个体所占的比例均为3/16，这样共占6/16，即3/8。
答案： C
二、非选择题
13.
如图表示用某种农作物品种①和②两个品系培育出品种⑥的可能方法，请回答：
(1)指出下列各种交配方式：由品种①和②培育出③的过程Ⅰ是________，由品种③培育出品种⑥经过的过程V是____________。这种育种方法叫做________。
(2)品种④是一种________植株，由品种③经过过程Ⅲ培养品种④常用的方法是____________。
(3)由品种①直接形成品种⑤的过程需经____________，由品种⑤产生品种⑥的最简便方法是________。
(4)你认为成功率最高且工作量最小的培育品种⑥的途径是________________(用过程Ⅰ、Ⅱ等及“→”表示)。
解析： 由品种①和②培育出③的过程Ⅰ是把位于不同个体的性状集中在一个个体上，一般是通过杂交实现的；由品种③培育出品种⑥的过程是一个纯化过程，应该是自交；品种④的基因只有品种③的一半，属于单倍体植株，可以利用秋水仙素处理使之加倍得到可育植株品种⑥；由品种①直接形成品种⑤，产生了一种新基因，只能是基因突变，由品种⑤产生品种⑥，要得到纯化的隐性基因，最好的办法就是自交。
答案： (1)杂交 自交 杂交育种 (2)单倍体 花药离体培养 (3)基因突变(或人工诱变) 自交 (4)Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ
14．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________。
(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析： (1)A组为杂交育种方法：两亲本杂交TTRR×ttrr获得F1TtRr，F1自交，后代中有四种表现型，其中矮抗个体为ttRR或ttRr，ttRR只占1/3，ttRr占2/3；(2)在B组育种中，矮抗植株Ⅱ是通过花药离体培养得到的个体，为单倍体，应为高度不育，不能产生正常配子；(3)C组为诱变育种，原理为基因突变，具有不定向性，且突变频率低，因此C组育种较难获得符合要求的新品种；(4)在B组中要想得到矮抗植物必须用秋水仙素对单倍体幼苗进行处理，获得的个体全为ttRR；(5)①矮秆的性状如果是环境因素造成的，不能遗传给后代；②矮秆性状如果是基因突变造成的，能够稳定地遗传给后代。
答案： (1)自交 2/3 (2)Ⅱ (3)C 基因突变频率低且不定向 (4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 100%
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交，如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果
15．(实验探究)(2011·潍坊统考)通过宇宙飞船搭载生物材料进行生命科学研究，不仅有助于揭示生命的本质，而且可以培育一些新品种。请依据所学知识回答相关问题：
(1)在飞船搭载的下列生物材料中，你认为不能用于育种研究的是( )
A．动物胚胎 B．棉花试管苗 C．萌发的纯合高秆水稻种子
D．植物愈伤组织 E．牛精液
(2)请简述做出上述判断的理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下图表示在地面上培育棉花新品种的几种方法，其中与太空育种原理相同的是________。
(4)在上图Ⅰ－Ⅵ中，处理方法相同的是________。Ⅰ－Ⅲ－Ⅴ过程与Ⅰ－Ⅱ过程相比，优点在于____________________________。
(5)科学家培育出了抗旱的陆地棉新品种，而海岛棉从来没有出现过抗旱类型，有人打算也培养出抗旱的海岛棉品种，但是
用海岛棉与抗旱的陆地棉进行了多次杂交，始终得不到子代，原因是________________________________________________________________________。
要达到上述目的，你认为采取哪种育种方法更为合理？________________________________________________________________________
________。
(6)将(1)中飞船搭载的水稻种子种植、培养，发现有个别矮杆植株出现，若此变异性状是基因突变的结果，请利用杂交实验鉴定该突变体是显性突变(d→D)还是隐性突变(D→d)。
实验步骤：________________________________________________________________________。
结果预测及结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案： (1)E (2)精子不能分裂，一般不会发生基因突变 (3)Ⅳ (4)Ⅴ和Ⅵ 能明显地缩短育种的年限 (5)陆地棉和海岛棉是两个物种，存在生殖隔离 转基因育种(或诱变育种)
(6)让突变体矮秆植株与原始植株杂交 预测实验结果及结论：①如果F1全为高秆，则可判断突变体为隐性突变；②如果F1出现性状分离，或者F1全为矮秆，则可判断突变体为显性突变
课件63张PPT。第6章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种一、杂交育种
1.原始育种 选择育种生物的变异周期长2.杂交育种：
(1)概念：交配选择和培育(2)过程：
以高产、抗病小麦的选育为例： ①F1表现型为___________的杂合子。
②由F1到F2的交配方式为_____。
③上述过程的原理为：_________。高产、抗病自交基因重组(3)二、诱变育种
1.概念 X射线、紫外线 亚硝酸基因突变2.优点
3.应用突变率较短时间农作物青霉素高产菌株【思考辨析】
1.判断正误：
(1)选择育种出现的新性状的种类较少，周期很长，不能满足
现代生产的需要。( )
(2)杂交育种不会产生新品种，因为此过程中没有新基因产
生。( )
【分析】杂交育种不会产生新基因，但通过基因重组会产生新
品种。√×(3)杂交育种的方法只适用于植物，不适用于动物。( )
【分析】杂交育种不仅能适用于植物，提高产量和质量；而且
也用于家畜、家禽的育种。
(4)诱变育种的原理是基因突变，不适用于细菌等原核生物。
( )
【分析】细菌等原核生物也含有基因，在一定条件下会发生基
因突变，所以诱变育种也适用于原核生物。××2.问题思考：
(1)培育细菌新品种时，为什么不能用杂交育种的方法？
提示：细菌是原核生物，不能进行有性生殖。
(2)从基因突变的特点出发，诱变育种有哪些缺点？
提示：①由于基因突变具有不定向性，有利变异往往不多，所以诱变育种具有一定的盲目性；②突变个体难以集中多个优良性状，所以需要处理大量的实验材料，工作量大。一、杂交育种的应用及与单倍体育种的区别1.单倍体育种：图中①②⑤⑥⑦为单倍体育种的过程，其中⑤⑥分别为配子和单倍体植株，Ⅱ、Ⅲ分别为花药离体培养和秋水仙素处理。
2.杂交育种：
(1)培养双杂合子时，利用子一代(图中②)的杂种优势如玉米等，但种子只能种一年。
(2)培养隐性纯合子时，子二代(图中③)性状符合要求的个体即可推广。
(3)培养具有显性性状的纯合子时，要多次自交选出稳定遗传的个体(图中④)。3.杂交育种的技术要求：
(1)材料的选择，要求所选育种材料分别具有所期望的个体性状，所选的原始材料一般是纯合子。
(2)杂交一次得F1，F1是杂合子，不管性状是否符合要求，一般情况下，都不能直接用于扩大生产。
(3)让F1自交得F2，性状的重新组合一般是在F2中出现，选出在性状上符合要求的品种，这些品种的基因型有纯合子也有杂合子。4.单倍体育种和杂交育种的区别：【警示钟】
有关杂交育种的三点提醒
(1)杂交育种只适用于进行有性生殖的生物。
(2)杂交育种并非都需要逐代连续自交，如培育隐性纯合子或杂合子。
(3)杂交育种操作简捷，但一般所需时间较长。【学而后思】
(1)杂交育种的方法比单倍体育种方法所用的时间一定长吗？举例说明。
提示：不一定。当利用AAbb×aaBB培育aabb个体时，两者所需时间是一样的。
(2)花药离体培养与单倍体育种是一回事吗？为什么？
提示：不是。单倍体育种包括两个阶段：花药离体培养成单倍体植株、用秋水仙素处理单倍体幼苗形成纯合子，故花药离体培养只是单倍体育种的一部分。命题角度 1 考查杂交育种方法的应用
【典例训练1】从事玉米研究的遗传学家有3个纯种品系，其基因型分别是甲：aaBBCC，乙：AAbbCC，丙：AABBcc。假定三对基因是独立分配的，玉米可以自交和杂交，由基因a、b、c所决定的性状会提高玉米的市场价值。请回答下列问题：(1)获得aabbcc个体的杂交方案有多种，请写出其中简便有效的杂交方案。(如果用遗传图解表示，要有简要说明)
(2)此杂交育种方案中，aabbcc表现型个体出现时的概率是 。【解题关键】题干中提供的三个亲本均含有一个纯合的隐性基因，另外题干中提示可以利用自交和杂交的方案进行育种。【解析】根据题干信息可知，最简便有效的方法是杂交育种，用两个不同的亲本甲、丙进行杂交，所得的后代基因型为AaBBCc，第二年再用亲本乙与之杂交，得到的后代基因型为AABbCC、AABbCc、AaBbCC、AaBbCc四种，且比例为1∶1∶1∶1，且只有占1/4的AaBbCc自交后代才能产生aabbcc，故此育种方案中，aabbcc表现型个体出现时概率为1/4×1/4×1/4×1/4=1/256。答案：(1)
(2)1/256命题角度 2 考查单倍体育种和杂交育种过程
【典例训练2】(2013·泰州高一检测)已知小麦的高秆对矮秆为显性、抗病对不抗病为显性，分别由D/d和T/t控制，这两对等位基因符合基因的自由组合定律。现利用下图两种育种方法来获得抗倒伏抗病(矮秆抗病)的植株。下列叙述错误的是
( ) A.图中②③④表示的基因组成分别为Dt、DDTT、ddTT
B.图中F2中从上到下含所列基因型的个体所占比例为3∶9∶3∶1
C.图中F3内矮秆抗病的植株中，纯合子占2/5
D.图中⑥代表的含义是连续多代自交【解题关键】解答本题需注意两点：
(1)明确杂交育种和单倍体育种的含义。
(2)分析F2、F3的表现型及其比例。【解析】选C。图中①②分别代表的是dT、Dt，而③④⑤代表的是经过秋水仙素处理而得到的纯合子；杂交育种F1自交后代的性状分离比为高秆抗病∶高秆不抗病∶矮秆抗病∶矮秆不抗病=9∶3∶3∶1；F2矮秆抗病植株中ddTT占1/3，ddTt占2/3，所以自交后代中矮秆抗病的植株为1/3+2/3×3/4=5/6，其中纯合子为1/3+2/3×1/4=3/6，所占比例为3/5；图中⑥代表的含义是连续多代自交，目的是提高纯合子的比例，选出所需的纯种植株。【互动探究】
(1)图中①②的基因型分别是dT、Dt，它们代表配子还是植株？
提示：单倍体植株。
(2)F3自交后代符合要求的植株所占比例是多少？
提示：1/2。F3中1/3ddTT和2/3ddTt分别自交，后代中ddTT所占比例为1/3+2/3×1/4=1/2。【变式备选1】两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是( )
A.单倍体育种 B.杂交育种
C.诱变育种 D.多倍体育种
【解析】选B。诱变育种产生的变异不定向；单倍体育种、多倍体育种都不能产生重组基因，对技术的要求也较高，且单倍体育种之前先要杂交育种形成AaBb的新品种。所以，最简捷的方法是杂交育种。二、诱变育种
1.显性突变和隐性突变在育种中的应用：
(1)显性突变。
(2)隐性突变。2.诱变育种与杂交育种的比较：【警示钟】
诱变育种应用更广泛
(1)获取同时具有两种以上优良性状的植株不仅可以用杂交育种的方法，也可以用诱变育种的方法。
(2)诱变育种不仅仅适用于有性生殖的生物，而是适用于所有的生物。【学而后思】
在农作物诱变育种的过程中应该用诱变剂处理什么状态的种子？为什么？
提示：萌发的种子。由于基因突变主要发生在细胞分裂的间期，萌发的种子中细胞分裂旺盛。 【典例训练3】水稻的抗病(R)对感病(r)为显性，有芒(B)对无芒(b)为显性。现有抗病有芒和感病无芒两个纯种，要想获得抗病无芒的纯合新品种，育种专家提出了两种育种方案。如图所示，请回答下列问题：(1)图中(一)、(二)所示过程在遗传学上分别叫_________
和 。
(2)图中表示的两种常见的育种方法是 育种和 育种，其中哪种育种方法较为理想？ ，其优越性是? 。
(3)图中(四)处理的方法是? ，
目的是 。
(4)图中(二)产生的抗病无芒的个体比例是 ，R_bb中能够稳定遗传的个体占 。【解题关键】根据F1的基因型推导出各种育种方法，然后根据从F1到最后的植株推导各种方法所采取的措施。【解析】(1)(2)方案甲是用两个纯合的亲本进行杂交，获得杂种子一代，通过对杂种后代的不断优选自交，获得所需的能够稳定遗传的个体，属于杂交育种；而方案乙只利用了其中的一个亲本，经过(四)获得新个体(R_bb)，由于基因R是亲本中所没有的，因此只能来自基因突变，由于基因突变具有不定向性，多数是不利的变异，进而影响育种效率。而杂交育种目的性更强一些。(3)诱导基因突变的方法可以用物理或化学的方法进行处理，诱变育种的特点是能够提高突变率，增加所需性状出现的概率。
(4)通过RrBb自交，所得后代中性状符合要求的占3/16，其中R_bb中能够稳定遗传的个体占1/3。答案：(1)杂交 自交
(2)杂交 诱变 杂交育种 目的性强，能够将多个品种的优良性状集中在一起
(3)用物理或化学方法诱发基因突变 提高突变率，获得所需要的变异个体
(4)3/16 1/3【变式备选2】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【解析】选D。诱变育种是利用了基因突变的原理，由于基因突变多是有害的，而且是不定向的，使用物理或化学方法诱发基因突变增加了突变的频率以供育种选择。课题：遗传学中育种基本方法应用类题目
【案例】为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答下列问题：
(1)从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成 幼苗。
(2)用射线照射上述幼苗，目的是 ；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有 。(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体数目 ，获得纯合 ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与(纯合)敏感型植株杂交，如果 ，表明抗性是隐性性状。【审题——抓准信息·快速推断】【答题——规范答案·警示失误】
(1)单倍体
(2)诱发基因突变 抗该除草剂的能力
(3)加倍 二倍体
错答：四倍体。
错因：审题不细心，将“再进行组织培养”对象认为是“二倍体”细胞。
(4)F1都是敏感型植株1.(基础理论辨析题)下列有关叙述属于杂交育种的是( )，属于诱变育种的是( )
A.利用基因重组的方法培育出家畜新品种
B.提高突变率、加快育种进程
C.育种过程中要浪费大量的材料
D.利用物理或化学方法诱导生物变异选出新品种
E.可以用于青霉素高产菌株的选育
F.育种周期相对较长，但操作较为简单【解析】选A、F；B、C、D、E。杂交育种培育新品种的方法所用的遗传学原理是基因重组，操作简单，但育种周期相对较长；诱变育种的原理是基因突变，可以产生新性状，所以能培育出青霉素高产菌株，能够加速育种进程，由于基因突变具有不定向性，所以会浪费大量的材料。2.(2013·佛山高一检测)诱变育种可以改良某种性状，这是因为( )
①后代性状较快稳定
②提高突变率，增加变异类型
③控制某些性状的基因突变成其等位基因
④有利突变体数目多
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【解析】选B。诱变育种的原理是基因突变，经人工诱变后会提高突变率，增加变异类型；基因突变后会产生原基因的等位基因。3.甲地区的油菜，子大抗性差；乙地区的油菜，子小抗性强。要提高两地的油菜品种质量，通常采用的繁殖技术是( )
A.杂交育种 B.诱变育种
C.多倍体育种 D.单倍体育种
【解析】选A。由于甲、乙两地的油菜分别具有不同的优良性状，所以要通过杂交育种将位于不同亲本上的优良性状集中到同一个体上。4.诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点。下列分析正确的是( )
①结实率低，发育迟缓
②提高突变率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程
③大幅度改良某些性状
④茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高
⑤有利个体不多，需要大量的材料
A.①④ B.②③⑤
C.①④⑤ D.①②④【解析】选B。诱变育种利用的原理是基因突变，利用物理或化学方法会提高突变率；产生新基因进而产生新的性状，能够大幅度改良某些性状；由于基因突变的多害少利性，所以有利个体不多。5.(2013·厦门高一检测)如图中的①②③④分别表示不同的育种方式，相关叙述不正确的是( )A.方式①应用的原理包括细胞全能性
B.方式②只适用于进行有性生殖的生物
C.方式③试剂处理的对象只能是萌发的种子
D.方式④可以诱发基因突变产生新基因【解析】选C。过程①中对花药进行离体培养形成单倍体的过程中用到了细胞的全能性；②是杂交育种，它适用于进行有性生殖的生物；方式③为多倍体育种，处理的对象为萌发的种子或幼苗；方式④为诱变育种，产生新基因。6.下列关于作物育种的叙述，正确的是( )
A.把两个小麦优良性状结合在一起常采用植物体细胞杂交技术
B.改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种
C.培育无子西瓜可用适宜浓度的生长素处理三倍体西瓜雌蕊柱头
D.袁隆平培育的高产、抗逆性强的杂交水稻是基因突变的结果【解析】选C。选项A常采用杂交育种，选项B常采用基因工程，选项D应该是基因重组，选项C一般采用花粉刺激，如果用生长素处理亦能达到目的。7.利用遗传变异的原理培育作物新品种，在现代农业生产上得到广泛应用。请回答下面的问题：
(1)水稻的大穗(A)对小穗(a)为显性。基因型为Aa的水稻自交，子一代中，基因型为 的个体表现出小穗，应淘汰；基因型为 的个体表现出大穗，需进一步自交和选育。(2)水稻的晚熟(B)对早熟(b)为显性，请回答利用现有纯合水稻品种，通过杂交育种方法培育纯合大穗早熟水稻新品种的问题。
培育纯合大穗早熟水稻新品种，选择的亲本基因型分别是
和 。两亲本杂交的目的是 。【解析】(1)当具有一对相对性状时，应该用自交的方法提高显性纯合子的比例。
(2)要想培育出纯合的具有早熟和大穗两个优良性状的个体则用杂交育种的方法，两个亲本为纯合的AABB和aabb。杂交可使优良性状集中到同一个体上。F1的种子即是F2，其性状表现为大穗晚熟、大穗早熟、小穗晚熟、小穗早熟的比例为9∶3∶3∶1。答案：(1)aa AA或Aa
(2)AABB aabb 将基因A和b集中到同一个体上安徽省太湖中学2014高中生物《6.1杂交育种与诱变育种》教学设计 新人教版必修2
【教材分析】
本节是在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，进一步引导学生认识遗传学的知识是怎样用于指导生产实践、提高和改善生产技术，最大限度地满足人类不断增长的物质需要的。本节内容与遗传的物质基础、遗传的基本规律以及生物的可遗传变异等知识密切相关，是遗传和变异的基本原理在生产实践中的应用。通过本节学习不仅使学生学会怎样将遗传变异的有关知识应用于生产实践，而且通过该内容的分析学习，可以训练学生各方面能力。
【教学目标】
【教学重点】
遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用
【教学难点】
杂交育种和诱变育种的优点和局限性
【课时安排】：1课时
【教学过程】
问题情境导入：
古印第安人是最早选择和培育玉米的，最突出的贡献是选育了果穗硕大、淀粉含量高的玉米。请分析古印第安人培育玉米的方法所隐含的遗传学原理及其优缺点。
选择育种：
问题：1、选择育种中“选择”的含义是什么？（从自然界中选择品质好的个体进行传代，淘汰不良个体）通过这种方法我们培育出了高产且抗虫害得农作物品种，以及产奶、产肉、产蛋较多的家畜和家禽。
2、选择育种所隐含的遗传学原理是什么？（生物的变异）
3、选择出的优良品种为什么要单独种植？（避免与其他劣质品种杂交，不能将优良性状保留下来）
选择育种是从自然界中的已有的各种变异类型中选择我们需要的品种进行单独培养。经过不断选择，汰劣留良，培育出优良品种。这种育种方法技术简单，容易操作。但也存在严重不足。
4、选择育种的缺点是什么?（育种周期长，只能从自然界已有的变异类型中进行选择，可选范围有限，而且有些品种只在一方面有优势，而另一方面优良性状存在于不同品种中，无法满足人们日益增长的需要）。
二、杂交育种
问题探讨：
小麦有高杆和矮杆，由D控制的高秆对由d控制的矮杆为显性。我们知道矮杆的小麦抗倒伏，是我们需要的性状。小麦经常受到一种真菌的感染出现锈病，由T控制的抗锈病对由d控制的感锈病为显性，故抗锈病是我们需要优良性状。现有高杆抗锈病和矮杆不抗锈病的两纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？我们肯定要获得的是能够稳定遗传的矮杆抗病品种，即纯合子ddTT。将你的设想在草稿纸上用遗传图解表示出来。然后我们请同学把他的设想给我们介绍一下。
子二代出现了我们所需要的矮杆抗病，它们都是可以稳定遗传的吗？要想获得能稳定遗传的矮杆抗病品种，接下来还要怎么做？
我们选择出子二代中的矮杆抗病植株自交。得到的子三代情况是怎样的？
经过多次自交、选育、自交、选育。我们可以获得大量矮杆抗病純合子。
学生回答后展示遗传图解。
问：子二代中矮杆抗病占全部子二代个体比率是多少？
问：子二代的矮杆抗病中杂合子占多大比例？
刚才大家设计的育种方法就是杂交育种。
概念：
什么是杂交育种呢？大家在书上找到杂交育种的概念。
杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。杂交育种是改良农作物品质，提高农作物产量的常规方法。
原理：
杂交育种为什么能够将不同品种的优良性状集中在一起？杂交育种依据的遗传学原理是什么？（基因重组）
方法：
通过刚才的例子我们可以总结出杂交育种的过程是怎样的？
杂交——自交——选育——自交——选育——自交。。。。直至不出现性状分离为止
杂交育种要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？
应用：
大家能不能举出一些杂交育种的例子？
袁隆平的杂交水稻就是通过杂交育种的方法培育出的优良品种，不仅品种优良而且产量很高。在美国政客布朗提出“中国威胁论“时，袁隆平向世界宣布：中国完全能解决自己的吃饭问题，中国还能帮助世界人民解决吃饭问题。这是水稻产量的对比。普通水稻，每公顷产量是4500公斤，杂交水稻每公顷产量可以达到7500公斤。预计2010年杂交水稻每公顷产量可达到13500公斤。从1976年到1998年, 推广应用杂交水稻累计增产粮食3.5亿吨,平均每年多解决6000万人口的粮食问题.
杂交水稻的大面积推广应用，为我国粮食增产发挥了重要作用。杂交水稻被世界誉为中华民族的“第五大发明” 。
杂交育种除了可用于农作物品质的改良、产量的提高，培育新品种；也用于家禽、家畜的育种。例如现在在我国广泛养殖的中国花白奶牛，也就是中国荷斯坦奶牛就是我国本土黄牛与国外的荷斯坦奶牛杂交后经选育形成的优良品种，泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。
优点：
杂交育种与选择育种相比有什么优点？
杂交育种可将不同品种的优良性状集中在同一生物体上。
不足：
请从杂交育种后代可能出现的类型，以及育种时间等方面分析杂交育种的不足。
杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程复杂。杂交育种的原理是基因重组，因此只能利用已有基因重新组合，按需选择，不能创造出原来没有的新基因。解决育种进程缓慢的问题。我们可以采用什么方法缩短育种进程？（单倍体育种）
诱变育种
杂交育种不能创造新基因，产生新的性状。哪种变异可以创造新的基因？（基因突变）
怎样做才能使生物产更多可供选择的新基因呢？（用物理因素或化学因素诱发基因突变）这种利用诱发基因突变的因素处理生物以获得新基因的育种方法就是诱变育种。
概念：
在书上划下诱变育种的概念。
原理：基因突变（诱变育种依据的遗传学原理是什么？）
方法：物理方法(紫外线、α射线、失重等)或化学方法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理生物，用这些方法处理的生物就是我们所需要的生物吗？再选择符合要求的变异类型
应用：
我国利用诱变育种方法培育出许多农作物新品种，这些新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。例如我国科学家用X射线和化学诱变剂对大豆进行处理，培育出了“黑农五号”大豆，这种大豆含油量比原来提高了2.5%，产量提高了16%。
除了采用常规的物理辐射和化学诱变剂处理生物外。现代新的方法是用卫星或航天飞船搭载种子，利用宇宙射线来诱导基因突变，这种诱变育种叫太空育种。
自1987年以来，我国先后17次利用卫星和神州飞船搭载了2000多种份的生物。返回地面后，育成60多个优异的新品种。据有关统计，我国太空育种所培育的新品种，在近4年中累计推广850万亩以上，增长粮食3.4亿斤，创造社会经济效益5亿元以上 。
太空的青椒种子培育而成的太空椒。与普通青椒相比,太空椒的果实个大,肉厚,口感好,维生素c的含量高,在大田生产中产量比普通青椒的生产量高百分之二十五～百分之三十。
诱变育种还可用于微生物育种。青霉素是一种抗生素，由青霉菌产生。但是1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～60000单位/mL。
5.思考与讨论：
与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？
优点：杂交育种是已有基因重新组合，不能产生新的基因。但是诱变育种可以大大提高基因突变频率，在较短时间内获得更多变异类型。大幅度改良某些性状变异范围广。
缺点：由于基因突变具有不定向性，所以诱发突变的方向难以掌握，诱变育种具有盲目性。而且大多数基因突变是有害的。要想获得所需要的优良性状，必须大量处理生物材料，才有可能选择出有利变异个体。突变体难以集中多个优良性状。
总结：我们已经学习了四种育种方法，杂交育种、诱变育种、人工诱导多倍体育种、单倍体育种。我们列表比较这四种育种方法。我们从四个方面来比较：利用的遗传学原理，方法，优点和缺点。
板书设计
6.1 杂交育种和诱变育种
一、选择育种：
二、杂交育种
1.方法原理
2.优缺点
3.应用
三、诱变育种
1.方法原理
2.优缺点
3.应用
四．四种育种方法比较
