山东省高青一中2013-2014学年高中生物人教版必修二导学案：第六章第一节杂交育种与诱变育种

第六章第一节基因突变和基因重组的应用杂交育种与诱变育种
【学习目标】
1. 简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。
2. 举例说出诱变育种在生产中的应用；讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
【重点难点】
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。
知识链接：各种育种方式的比较
多倍体育种 单倍体育种 杂交育种 诱变育种
原理 染色体变异 染色体变异 基因重组 基因突变
常用方法 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 花药的离体培养后，秋水仙素诱导染色体加倍 杂交、自交、选优 用射线、激光、化学药品等处理生物
优点 器官大，营养成分高 后代是纯合子，明显缩短育种年限 方法简便，不同个体优良性状集中 提高变异频率，加速育种进程
缺点 结实率低，成熟迟 技术复杂一些 育种时间长 有利变异少
举例 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成 高杆抗病与矮杆不抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种 高产量青霉素菌株的育成
【学习过程】
一、选择育种
选择育种不仅 ，而且 是有限的。
二、杂交育种
1. 基础知识
1）概念：将两个或多个品种的优良性状通过__________集中在一起，再经过________和培育，获得新品种的方法。
2）原理：_____________________。
3）方法：先_______，再连续自交，不断选种。
例：欲将两个小麦品种的优良性状集中在一起，应该如何做？
亲代 高产不抗病 × 低产抗病
↓
杂种第一代（F1）
↓
第二代 、中产抗病、 中产不抗病、 低产不抗病 、等等
从第二代中选择出 个体，将它们的种子留下来下一年播种，再后代中挑选出高产抗病的植株，采集种子留下来做种，如此经过几代 的过程，即可得到新的优良品种。
4）优点：位于不同个体上的__________集中在___________上，即“集优”。技术较__________。
5）缺点：不能创造出新的_________，进程缓慢，过程___________，后代易出现____________。
6）应用：是改良作物_________、提 ( http: / / www.21cnjy.com )高农作物____________的常规方法，同时也可用于________和_____________的育种。
2. 典例精析
小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（ ( http: / / www.21cnjy.com )T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？用遗传图解表示。
P 　　
F1
F2
F3
三、诱变育种
1. 原理：__________________________
2. 方法：用____________（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或____________（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物。
①培育“黑农五号”利用的因 ( http: / / www.21cnjy.com )素：________ __
②培育青霉素高产菌株利用的因素：___ ( http: / / www.21cnjy.com )_ _
3. 优点：提高了_____________，在短时间内获得更多的优良变异类型，加速_____________的进程，创造生物新品种、新类型。
4. 缺点：由于突变的_______性，有利变异____，需要大量地处理实验材料，具有很大的_______性。
5. 应用：主要应用于__________和_____________，如太空椒的培育、高产青霉素的选育。
『尝试应用』
紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下表
据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是（ ）
A．260 nm，酵母菌存活率较低 B．260 nm，酵母菌突变数多
C．280 nm，酵母菌存活率高 D．280 nm，酵母菌突变数少
【反馈练习】
1. 生产实践中，人们早就知道，要 ( http: / / www.21cnjy.com )挑品质好的个体传种，这样利用生物的变异，经过长期选择，就能培育出许多品种，这种方法称为选择育种。许多地方品种就是通过这种方式育成的。你认为它与杂交育种和诱变育种的主要区别是（ ）
①选择育种周期长 ②杂交育种和诱变育种不需要选择
③选择育种可选择的范围有限 ④选择育种利用的变异是自然变异
A．①②④　 B．①③④　 C．②③④　　 D． ①②③
2. 杂交育种依据的主要遗传学原理是 （ ）
A．染色体变异 B．基因连锁互换 C．基因自由组合 D．基因突变
3. 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（ ）；最快速的方法是（ ）
A. 单倍体育种 B.杂交育种 C. 人工诱变育种 D. 细胞工程育种
4. 杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法是（ ）
A. 根据杂种优势原理,从子一代中即可选出 B. 从子三代中选出,因为子三代才出现纯合体
C. 既可从子二代中选出,也可从子三代中选出 D. 只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种
5. 在自然界的谷物中，水稻、玉米等都具有糯 ( http: / / www.21cnjy.com )性，而小麦没有糯性。江苏某农科所通过江苏自火麦与日本关东107、美国IKE等种间杂交后获得糯性基因，再用其后代与扬麦158品种进行多次回交，将糯性品质固定在扬麦158品种上，培育出糯性小麦。相关的育种过程如图。下列叙述正确的是(　 　)
A．上述材料中，江苏某农科所培育糯性小麦的过程中运用的遗传学原理是基因突变
B．要想在短时间内获得糯性小麦的育种方法是a，此方法能提高突变率
C．a、c过程都需要使用秋水仙素，都作用于萌发的种子
D．要获得yyRR，b过程需要进行不断地自交来提高纯合率，理论上F2中获得yyRR的几率是1/16
6. 与杂交育种、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到之处是（ ）
A．可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上 B．育种周期短，加快育种进程
C．改变基因结构，创造前所未有的性状 D．能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快
7. 下列关于人工诱变育种的优点不正确的是 （ ）
A．提高变异频率 B．后代性状稳定快 C．普遍提高产量 D．大幅度改良某些性状
8. 小麦高秆(D)对矮秆 ( http: / / www.21cnjy.com )(d)为显性，抗病(T)对感病(t)为显性，两对基因可自由组合。现用DDTT和ddtt两个品系作亲本，在F2中选育矮秆抗病类型，其中最合乎理想的基因型在F2中所占比例为（ ）
A．1/16 B．2/16 C．3/16 D．4/16
9.生物世界广泛存在着变异，人们研究并利用变异可以培育高产、优质的作物新品种。下列能产生新基因的育种方式是（ ）
A. “杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超级稻
B. 用X射线进行大豆人工诱变育种，从诱变后代中选出抗病性强的优良品种
C. 通过杂交和人工染色体加倍技术，成功培育出抗逆能力强的八倍体小黑麦
D. 用花药离体培育出小麦植株
10. 填出下列的育种方法：
（1）花药离体培养出的烟草新品种是 　　　　　　 。
（2）用抗倒伏、不抗锈病的小麦与不抗倒伏、抗锈病的小麦F1培育出既抗倒伏又抗锈病的小麦的品种是 　　　　　　 。
（3）用紫外线线辐射稻种, 培育出成熟期提前、蛋白质含量高的品系是 　　　　　　 。
（4）无子西瓜的培育是 　　　　　　 。
（5）培育青霉素高产菌株的方法是 　　　　　　 。
11.普通小麦中有高杆抗 ( http: / / www.21cnjy.com )病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两队相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矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占 。
（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是 类。
（3） A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法是 组，原因是 。
（4）通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新 ( http: / / www.21cnjy.com )品种的方法是 。获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占 。
12.现在三个番茄品种，A品种的基因型 ( http: / / www.21cnjy.com )为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。请回答：
如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）