2017-2018学年高一生物人教版必修2专题6.1杂交育种与诱变育种-学案

1．杂交育种
（1）概念：是将两个或多个品种的_____________通过交配集中一起，再经过_____________，获得新品种的方法。21教育网
（2）原理：_____________，通过_____________产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
（3）优点：可以将两个或多个_____________集中在一起。
（4）缺点：不会产生_____________，且杂交后代会出现_____________，育种过程缓慢，过程复杂。
2．诱变育种
（1）概念：利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生_____________，利用这些变异培育成新品种的方法。21·cn·jy·com
（2）诱变原理：基因突变_____________
（3）诱变因素：①物理因素：_____________、_____________、_____________。②化学因素：_____________、_____________。【来源：21·世纪·教育·网】
（4）优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。
（5）缺点：因为基因突变具有_____________且_____________，所以诱变育种具有一定的_____________________，利用理化因素处理生物提高突变率，且需要处理_____________，再进行选择培育。21·世纪*教育网
1．（1）优良性状 选择和培育
（2）基因重组 基因重组
（3）优良性状
（4）新基因 性状分离
2．（1）基因突变
（2）基因突变
（3）①X射线 紫外线 γ射线
②亚硝酸 硫酸二乙酯等
（5）不定向性 有利的突变很少 盲目性 大量的生物材料
1．总结育种方法的选择依据
（1）诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。
（2）在所有育种方法中，最简便、常规的育种方法是杂交育种。
（3）根据不同育种需求选择不同的育种方法。
①将两亲本的不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。
②要求快速育种，则运用单倍体育种。
③要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。
④要求提高品种产量，提高营养物质含量，可利用多倍体育种。
1．如图所示为某种二倍体农作物不同的育种方法，据图判断下列有关叙述正确的是
A．通过③④⑤途径培育新品种的过程中，E幼苗和F植株的染色体数目相同
B．若A、B两品种的基因型分别是AABBdd、aabbdd，则D植株中不能稳定遗传的个体占总数的3/4
C．③④⑤过程的育种方法为多倍体育种【版权所有：21教育】
D．④过程中使用的花药可以从A、B、C三个品种植株上采集
【参考答案】B
1．下列关于单倍体育种的叙述，错误的是
A．单倍体育种的主要遗传学原理是染色体变异
B．经花药离体培养产生的单倍体幼苗体细胞中染色体数与本物种体细胞相同
C．经秋水仙素处理后可获得与体细胞中染色体数相同的纯合植株
D．单倍体育种的优势在于能明显缩短育种年限
2．单倍体育种可以明显缩短育种年限，这是由于
A．育种技术操作简单
B．单倍体植物生长迅速
C．后代不发生性状分离
D．诱导出苗成功率高
3．用秋水仙素处理幼苗可诱导形成多倍体植物，秋水仙素的主要作用是
A．使染色体再次复制
B．使染色体着丝点不分裂
C．抑制纺锤体的形成
D．使细胞稳定在间期阶段
4．将二倍体西瓜的花芽进行离体培养形成幼苗后，用秋水仙素处理其茎尖得到的西瓜植株
A．所结的果实中没有种子 2-1-c-n-j-y
B．能进行正常的减数分裂
C．根部细胞含1个染色体组
D．体细胞中不含有等位基因
5．已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。下列有关叙述中，错误的是
A．它的单倍体植株的体细胞中含21条染色体
B．它的每个染色体组含7条染色体
C．它的胚乳含3个染色体组
D．对其花粉离体培养，产生的植株表现为高度不育
6．将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株。下列有关新植株的叙述正确的是
①是单倍体
②体细胞内没有同源染色体
③不能形成可育的配子
④体细胞内有同源染色体
⑤能形成可育的配子
⑥可能是纯合子，也可能是杂合子
⑦一定是纯合子
⑧是二倍体
A．①④⑤⑥ B．④⑤⑦⑧
C．①②⑤⑥ D．①④⑤⑦
7．20世纪50年代以前，水稻都是高杆的。由于高秆容易倒伏，不利于密植而影响产量。为尽快培育出矮秆水稻新品种，以利于合理密植提高产量，最好选择下列哪种育种方法21*cnjy*com
A．杂交育种
B．诱变育种
C．单倍体育种
D．多倍体育种
8．西瓜消暑解渴，深受百姓喜爱，已知西瓜的染色体数目2n=22，品种甲、乙都能稳定遗传，如图是几种育种方法流程图，据此以下说法中不正确的是
A．⑧过程获得单倍体植株原理是染色体变异
B．②过程常用的试剂2是秋水仙素
C．③过程获得无子西瓜B属于不可遗传变异www-2-1-cnjy-com
D．④⑤的育种方式是杂交育种
9．如图是与水稻有关的育种途径，相关叙述不正确的是
A．A→B过程可获得原水稻没有的优良性状
B．C→D过程能定向改变水稻的性状
C．E→H过程依据的原理是基因重组
D．E→G过程用秋水仙素处理成熟植株
10．如图表示利用某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，据图分析错误的是
A．过程Ⅵ是用秋水仙素处理正在萌发的种子
B．培育品种⑥的最简捷的途径是Ⅰ→V
C．通过Ⅲ→Ⅵ过程育种的原理是染色体变异
D．通过Ⅱ→Ⅳ过程育种最不容易达到目的
11．（2017?江苏卷）研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：【出处：21教育名师】
（1）要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的_______________物质是否发生了变化。
（2）在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐_______________，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的_______________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为_______________育种。21教育名师原创作品
（3）如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的_______________，产生染色体数目不等、生活力很低的______________，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法③，其不足之处是需要不断制备_______________，成本较高。
（4）新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次_______________，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。
12．（2017?北京卷）玉米（2n=20）是我国栽培面积最大的作物，近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。
（1）单倍体玉米体细胞的染色体数为_______，因此在____分裂过程中染色体无法联会，导致配子中无完整的______。
（2）研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体；胚乳与二倍体籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1）
①根据亲本中某基因的差异，通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源，结果见图2。
从图2结果可以推测单倍体的胚是由___发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制，A、R同时存在时籽粒为紫色，缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交，结出的籽粒中紫∶白=3∶5，出现性状分离的原因是_______。推测白粒亲本的基因型是_______。
③将玉米籽粒颜色作为标记性状，用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体，过程如下
请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型_______。
（3）现有高产抗病白粒玉米纯合子（G）、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子（H），欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合（2）③中的育种材料与方法，育种流程应为：______；将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；选出具有优良性状的个体。
13．（2015浙江卷）某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d，E、e）控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。21*cnjy*com
请回答：
（1）自然状态下该植物一般都是_______合子。
（2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有______和有害性这三个特点。
（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中_____抗病矮茎个体，再经连续自交等_____手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的_____。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上，F2的表现型及比例为_______。
（4）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有____。请用遗传图解表示其过程（说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、 表现型及其比例）。
1．【答案】B
【解析】单倍体育种的主要遗传学原理是染色体变异；经花药离体培养产生的单倍体幼苗体细胞中染色体数是本物种体细胞的一半；经秋水仙素处理后可获得与体细胞中染色体数相同的纯合植株；单倍体育种的优势在于能明显缩短育种年限。
5．【答案】C
【解析】单倍体是由配子发育而成的，所以六倍体小麦形成的单倍体植株体细胞中应含有21条染色体；六倍体含42条染色体，每个染色体组含7条染色体；胚乳由受精极核发育而来，所以含9个染色体组；单倍体含3个染色体组，所以高度不育。
6．【答案】A
【解析】二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理后得到的是四倍体，用四倍体玉米植株花药进行离体培养得到的是单倍体，但其体内含有同源染色体，可以形成可育配子，该单倍体可能是纯合子，也可能是杂合子。
7．【答案】B
【解析】在当时的年代，自然界没有矮杆水稻，说明还不存在或者没有找到控制矮杆的基因，要想培育出新的矮杆水稻品种，只能通过基因突变的原理创造出控制矮杆的新基因才能达到要求，所以需要用诱变育种的方法，其他育种方法都不能创造出控制新性状的基因，所以选B。
【知识链接】四种育种方法的比较如下表：
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法
杂交→自交→选优
辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理
花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
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）
染色体变异（染色体组成倍增加）
8．【答案】C
【解析】图中⑧过程获得单倍体植株的育种原理是染色体变异，A正确；②过程为诱导染色体加倍过程，常用的试剂2是秋水仙素，B正确；③过程获得无子西瓜B原理为染色体变异，属于可遗传变异，C错误；④⑤过程是杂交育种过程，D正确。21cnjy.com
9．【答案】D
【解析】图中A→B过程是诱变育种，可获得原水稻没有的优良性状，A正确；C→D过程是基因工程育种，能定向改变水稻的性状，B正确；E→H过程是杂交育种，依据的原理是基因重组，C正确；E→G过程是单倍体育种，用秋水仙素处理幼苗，D错误。2·1·c·n·j·y
10．【答案】A
11．【答案】（1）遗传
（2）纯合 花药 单倍体
（3）染色体分离 配子 组培苗
（4）重组
【解析】（1）具有育种价值的变异属于可遗传变异，需先确定遗传物质是否发生了变化。（2）变异株是个别基因的突变体，则利用杂交育种，通过连续自交、选育，使早熟基因逐渐纯合，培育成新品种。加快育种进程，缩短育种年限，则采用单倍体育种，即采集变异株的花药进行处理，获得单倍体，然后用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导染色体数目加倍，获得纯合子。（3）染色体组变异株中染色体组发生了变化，则减数分裂中染色体有多种联会方式，染色体分离时不规则，就会形成染色体数目不等、生活力很低的配子，结果不能完成受精作用，得不到足量的种子。育种③是植物组织培养，需不断制备组培苗，成本较高。（4）新品种1的形成是通过杂交育种培育形成，属于有性生殖，是基因重组的结果，新品种3是植物组织培养的结果，属于无性繁殖，基因没有重组，所以前者产生的多种基因型中只有一部分保留下来，后者全部保留下来。www.21-cn-jy.com
【考点定位】生物变异，杂交育种，单倍体育种，植物组织培养。
【名师点睛】本题主要考查生物变异和育种的相关知识，要求学生理解可遗传变异的含义，理解杂交育种和单倍体育种的过程。【来源：21cnj*y.co*m】
12．【答案】（1）10 减数 染色体组
（2）①卵细胞
②紫粒亲本是杂合子 aaRr/Aarr
③单倍体籽粒胚的表现型为白色，基因型为ar；二倍体籽粒胚的表现型为紫色，基因型为AaRr；二者籽粒胚乳的表现型为紫色，基因型为AaaRrr。
（3）用G和H杂交，将所得F1为母本与S杂交；根据籽粒颜色挑出单倍体
【考点定位】遗传规律，育种，PCR
【名师点睛】遗传学中，常用数学的方法对实验结果进行分析，本题中，“3/8=3/4×1/2”这个数学变化是解答该题（2）②小题的突破口。 21世纪教育网版权所有
13．【答案】（1）纯
（2）多方向性、稀有性
（3）选择 纯合化 年限越长 矮茎∶中茎∶高茎＝9∶6∶1
（4）基因重组和染色体畸变 遗传图解如下：