课件26张PPT。理解·教材新知把握·命题热点应用·落实体验课下综合检测课堂回扣练习命题点一命题点二知识点一知识点二第1节
杂交育种与诱变育种第6章第6章 从杂交育种到基因工程
●章节规划
前五章集中讲述了遗传和变异的基本原理。由于这些内容是按照科学史的线索展开的，为使主线清晰，层次分明，较少涉及这些原理在生产实践上的应用。实际上人类将遗传和变异原理应用于生产实践由来已久，并且随着认识的深入，技术的改进，应用的范围日益广泛，效果日益显著。本章将集中讲述遗传和变异原理在实践上的应用，并且是按照技术发展历程的线索来展开内容的，以期使学生在了解遗传学原理应用的同时，在“科学、技术、社会”（STS）方面有更多的思考，获得更多的启示。
本章各节知识的内在联系及与其他章节知识的联系：
本章内容围绕遗传学原理和规律在生产生活中的应用展开。通过截取三个具有代表性的阶段，即杂交育种、诱变育种和基因工程，再现了人类的互动。应用遗传学原理和规律对其他生物利用和改造的历程，体现了科学与技术的互动。
与其他章的联系：第1章的分离定律与自由组合定律，为理解本章介绍的传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。第3章中有关DNA的结构、基因的本质，第4章中基因指导蛋白质的合成等内容，是学习本章基因工程及其应用的基础。第5章中有关基因突变的内容是学习本章诱变育种的基础。第5章中有关染色体变异及多倍体育种、单倍体育种的内容与本章杂交育种、诱变育种和基因工程形成育种知识的完整体系。
与学生经验的联系：初中生物课中关于人类应用遗传变异原理培育新品种的内容，使学生对选择育种与杂交育种有了初步的了解。在本书第1章的学习中，学生又学习了分离定律与自由组合定律，为理解传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。对于基因工程，学生也并不陌生，不仅大众传媒上常有介绍，市场上销售的食品中，有的也标注了是否含有转基因成分的标记或文字说明。本章是在学生对基因工程已有感性认识的基础上，简述基因工程的基本原理及应用，并着重引导学生关注转基因生物和转基因食品的安全性问题。
本章教学内容分析：
本章包括2节，其知识结构列表如下：
从杂交育种到基因工程
本章教学价值：
1.知识方面
（1）举例说出生物变异在育种上应用的事例。
（2）简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。
（3）简述基因工程的原理及其应用。
2.情感态度与价值观方面
（1）关注转基因生物和转基因食品的安全性。
（2）讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中，科学、技术和社会的相互作用。
3.能力方面
（1）运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。
（2）进行转基因生物和转基因食品安全性的资料搜集和分析。
本章教学安排：
本章包括2节：第1节《杂交育种与诱变育种》和第2节《基因工程及其应用》。本章教学用3课时，其中第1节用1课时，第2节用2课时。第1节《杂交育种与诱变育种》对应于课程标准的要求“搜集生物变异在育种上应用的事例”，对学生在知识层面的要求是达到理解水平。第2节《基因工程及其应用》对应于课程标准要求“关注转基因生物和转基因食品的安全性”，对学生在情感目标上的要求是达到反应（认同）水平。
第1节 杂交育种与诱变育种
●从容说课
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。教师在课前收集古人驯化野生动物、栽培植物的图片资料来创设情境，引入选择育种的方法，并指出其局限性。然后以小麦杂交育种为例，按课本的“问题探究”组织学生进行讨论，得出杂交育种的概念，并总结杂交育种在生产生活中的实际应用，进而通过“思考与讨论”栏目引导学生思考杂交育种的方法存在哪些不足。在认识其局限性后，教师通过大量的图片资料介绍诱变育种的实例和方法，通过实例说明诱变育种的重要作用，然后引导学生思考诱变育种与杂交育种相比有哪些优势，并联系基因突变的特点，讨论诱变育种的局限性。通过这样递进的发展历程，说明超越已有技术的局限是育种技术不断完善与发展的动力和原因，有利于学生认识科学技术的本质。最后组织学生列表比较：杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种在方法、原理、优缺点上的异同点，使学生在农业科学育种方面有一个完整的认识。
在进行杂交育种的学习时，选用典型的育种实例——培育高产、抗病的小麦作为切入点，针对育种实践中遇到的实际问题和解决方法，分析其中蕴含的遗传学规律。并引导学生应用遗传学规律和遗传图解，对特定的杂交组合进行理论分析，推测可能的选育过程和结果，进而引导学生分析讨论杂交育种方法的不足之处及其解决方法。同时要引导学生去理解遗传变异规律在促进经济与社会发展方面的价值，进而使学生认识科学技术与社会之间相互影响、相互制约的关系。在某一历史阶段，由于科学认识的局限性，科学技术总会存在一些难以解决的问题，这些问题阻碍了生产力的提高。随着科学认识的不断深入，技术上的问题得以解决，生产力也随之提高；社会生产力的提高，又能反过来促进科学技术的发展。
人工诱变育种的学习是在学生讨论杂交育种的不足之后。教师可以针对这一方法的不足，结合基因突变和染色体变异的相关知识，介绍人工诱变育种。教师可以结合具体实例分析诱变育种的基本原理，并通过与杂交育种的比较，分析诱变育种的优点。在此基础上，进而引导学生分析诱变育种方法的不足，并鼓励学生应用所学的遗传变异规律设想解决的办法。
●三维目标
1.知识与技能
（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。
（3）讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
（4）总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种的异同点。
2.过程与方法
（1）尝试将你获得的信息用图表、图解的形式表达出来。
（2）运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。
3.情感态度与价值观
（1）讨论育种科学技术的发展是科学、技术和社会的相互作用。
（2）体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
●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
（1）杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
（2）用遗传图解表示各种育种过程。
●教具准备
教师课件。
●课时安排
1课时
●教学准备
［课前准备］
教师指导学生搜集我国在育种实践方面取得成功的事例，分析其中包含的遗传学规律，体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
［情境创设］
教师展示课前收集的古人驯化野生动物、栽培植物的图片资料制成的课件，按课件图片的顺序，先向学生展示古人驯化狗、马、牛、猪、鸡，培育玉米、小麦、水稻、各种蔬菜、水果的过程；再向学生展示现在的家禽、家畜、粮食、蔬菜、水果的各种优良品种的图片，引起学生的兴趣。
［师生互动］
教师：这些优良的品种，都是人们利用生物的变异，通过长期的选择，汰劣留良，培育出来的优良品种。但是这种选择育种的方法周期长，可选择的范围又有限，有些品种只在某一方面有优势，而另一方面却不良，不能满足日益增长的人们的需要，在实践中，人们逐渐摸索出许多优良的育种方法。
1.杂交育种
请同学们阅读课本的“问题探讨”并进行讨论。
学生：分组讨论。各小组选派代表上台陈述自己的具体设想，并把设想用遗传图解在实物投影仪上表示出来。听课的同学对各小组的方案进行评价。
教师：从上述同学们的汇报交流中，我们发现大家使用的方法都是杂交育种，看来你们已经尝试从理论上探索杂交育种的方法了。现在我们来分析各组的方案是否科学规范。
（再次出示各小组的遗传图解）由同学们指出其优点和不足，并提出自己的疑问。
学生1：……我们的问题是：杂交育种蕴含着哪些遗传学规律？什么是规范的遗传图解？
学生2：……我们的问题是：如何推测杂交育种可能的选育过程和结果？培育出的一个新品种，如何判断它是否符合预期的要求呢？
学生3：……如果我们需要的性状是显性该如何选？如果是隐性呢？如果既有显性又有隐性呢？选出的新品种应该是纯合子还是杂合子？
学生4：……有没有更简洁的遗传图解呢？
教师：同学们提的问题都非常到位，大家再讨论。
学生：分组讨论，发言。
教师：点拨、解答同学们的问题：
杂交育种依据的遗传学原理就是：基因的自由组合定律，即通过杂交，把生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出对人类有益的新品种。
课本的遗传图解就是一个很规范的育种方案，它是以文字的形式，从性状的角度来阐述杂交育种的过程的。同学们在书写时，要依据基因的自由组合定律的原理，把每一代的可能表现型都正确的写出，从杂种第二代就可以选出我们需要的品种。选育出的新品种必须是纯合子，否则其后代就会因为发生性状分离而失去优势。这里，同学们可能发现了问题：隐性性状的品种肯定是纯合子，但显性性状的品种就有可能是纯合子，也有可能是杂合子，该如何鉴定呢?如果我们需要的性状是显性性状，育种时就用亲本的杂交后代连续自交，逐步淘汰，直到不再发生性状分离为止；如果我们需要的性状是隐性性状，育种时就从杂种二代中直接选用。
遗传图解有更简洁的表示方法，即用我们在第1章所学的基因型的方式来表示。
以课本的两个小麦品种杂交为例:如果小麦中，高产（A）对低产（a）是显性，不抗病（B）对抗病（b）是显性，我们需要的是高产抗病的纯种，假定两个亲本小麦品种都是纯合子，请绘出育种过程的基因型图解。
（每人都在作业本上尝试书写，请两位同学在黑板上书写）
教师：点评，并示范书写过程如下：
根据自由组合定律，在F2中高产抗病（一显一隐）品种占总数的3／16。
思考：我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？
学生：不可以，因为其中有2/16的植株是杂合子，它们的下一代会出现性状分离。
教师：那么，如何才能得到可以代代遗传的优势品种？
学生：要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对在F2中所得到表现型为高产抗病（一显一隐）的植株连续自交和选育，逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再发生性状分离，就是我们要选育的能够稳定遗传的纯合子新品种AAbb。
思考：我们选育出的纯合子新品种AAbb，在F2所有的后代中的概率是1/16。那么它在F2的高产抗病后代中的概率又是多少？
学生：1/3。
教师：通过上述分析，请给杂交育种下一个合理的定义。
学生：杂交育种就是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再通过选择和培育得到新品种的方法。
教师：请举出我国在杂交育种方面的成就。
学生：袁隆平的杂交水稻，中国荷斯坦牛等。
教师：综上所述杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中，会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的类型，以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足。
学生：分组讨论，各小组选派代表回答。
教师：杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢（一般需5～7年），过程烦琐。这些都是杂交育种方法的不足。有没有更好的育种方法来弥补这些缺点呢？
2.诱变育种
学生：分组讨论。
教师提示：从变异的角度去思考，并举例说明其可行性。
学生1：利用基因突变的原理，用辐射方法处理大豆，可以培育优良的大豆品种。如:黑农五号。
学生2：利用基因突变的原理，利用返回式卫星和高空气球搭载农作物种子，使种子在空间条件下发生基因突变，进行农作物遗传性状的改良。如：卫星“87－2”青椒、“航育1号”水稻、“豫麦13号小麦”等。
学生3：利用基因突变的原理，对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育出了高产菌株。
学生4：利用基因突变的原理，进行核技术诱变育种，可培育出优良的粮食、蔬菜、水果、花卉品种。
教师：同学们的知识面很广，介绍了许多诱变育种的方法，请给诱变育种下一个合理的定义。
学生：诱变育种就是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变，从而在短时间内获得更多的优良变异类型的育种方法。
教师：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？
学生：诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。
教师：可见科学与技术的发展与社会的发展有着相互影响、相互制约的关系，请简单的叙述它们之间的这种关系。
学生：遗传变异规律在促进经济与社会发展方面有着重要的价值，遗传变异规律的发展直接促进了经济与社会发展。但是，在某一历史阶段，由于科学认识的局限性，科学技术总会存在一些难以解决的问题，这些问题阻碍了生产力的提高。随着科学认识地不断深入，技术上的问题得以解决，生产力也随之提高；社会生产力的提高，又能反过来促进科学技术的发展。
［教师精讲］
杂交育种就是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育得到新品种的方法。
诱变育种就是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变，从而在短时间内获得更多的优良变异类型的育种方法。
杂交育种的优缺点：方法简单，容易操作。但是，杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程烦琐。
诱变育种的优缺点：能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。但是，诱变育种的诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。需大量处理供试材料。
两种育种方法都为我们创造了许多优良的品种，育种技术的发展为我们的社会经济创造了许多价值，我国作为目前世界上能发射返回式卫星的三个国家之一，在作物空间技术育种方面已经进入世界先进行列。
［评价反馈］
教师：在上一章我们已经学习了多倍体育种、单倍体育种的方法，现在请同学们列表比较杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种在方法、原理、优缺点上的异同点。
学生：在作业本上列表比较。教师随机抽取几位同学的表格在实物投影仪上展示，学生点评。
［课堂小结］
四种育种方法的比较
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
处理
杂交
用物理、化学因素处理生物
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
花药离体培养
原理
通过基因重组，把两个亲本的优良性状组合在同一个后代中，从而产生符合要求的新类型
用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型
抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞
诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合子
优缺点
方法简单，容易操作。不能创造新的基因，育种进程缓缦，过程烦琐
能提高变异的频率，大幅度改良某些性状，变异性状较稳定，可加速育种进程。
有利变异少，需大量处理供试材料，诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状
器官较大，营养物质含量高。
发育延迟，结实率低
自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限（2年）。
方法复杂，成活率低
实例
小麦高茎（易倒伏）抗锈病的纯种与矮茎（抗倒伏）易染锈病的纯种进行杂交，培育出矮茎抗锈病小麦品种
青霉菌经X射线、紫外线照射以及综合处理，培育出青霉素产量很高的菌株
三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
抗病植株的育成
［布置作业］
课本P101 练习。
［课后拓展］
下图表示以某种农作物（1）和（2）两个品种为基础，培育出（4）（5）（6）（7）四个品种的过程。根据下图，回答下列问题：
（1）用（1）和（2）培育出（5）所采用的方法Ⅰ和Ⅱ分别称为__________和____________，其培育出（5）所依据的原理是_____________。
（2）由（3）培育出（4）的常用方法Ⅲ是_____________；由（4）培育成（5）的方法V称_____________，其优点是____________________。
（3）由（3）培育出（6）的常用方法Ⅳ是_____________，其形成的（6）称_____________。
（4）由（2）培育出（7）的方法Ⅵ是__________________________。
解析与答案：这是一道有关育种方式的学科内综合题，根据四种育种方式的育种原理，分步解析如下：
（1）用（1）AABB和（2）aabb培育出（5）AAbb，需分两步走，第一步AABB与aabb进行杂交得（3）AaBb，所以方法Ⅰ为杂交育种；第二步让AaBb自交，选出符合要求的AAbb和Aabb两种后代的个体，AAbb和Aabb在外观上无法区别，因此需将AAbb和Aabb再分别自交，观察后代性状无分离者为AAbb，所以方法Ⅱ为自交，所依据的原理是基因的自由组合定律。
（2）由（3）AaBb培育成（4）Ab的常用方法是花药离体培养，由（4）Ab培育成（5）AAbb的方法是将Ab的幼苗用秋水仙素处理，使染色体加倍，即人工单倍体育种。
（3）由（3）AaBb培育成（6）AAaaBBbb的方法，也是用秋水仙素处理AaBb的幼苗或种子，使染色体加倍，所以AAaaBBbb又被称为多倍体。
（4）由（2）aabb培育成（7）Aabb，可采用射线照射或药剂处理等人工诱变方式，其依据的原理是在一定的剂量范围内，射线或药剂不能杀死被试验的生物，但能诱发其中一部分个体产生基因突变，使隐性基因a突变为显性基因A。
答案：（1）杂交 自交 基因重组 （2）花药离体培养 人工诱导染色体加倍 缩短育种年限 （3）人工诱导多倍体 多倍体 （4）采用射线照射或药剂处理等人工诱变方式
●板书设计
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
小麦高产（A）对低产（a）是显性，不抗病（B）对抗病（b）是显性，选育高产抗病的纯种，假定两个亲本小麦品种都是纯合子。则遗传图解如下：
●习题详解
一、练习（课本P101）
（一）基础题
解析：考查对杂交育种和诱变育种的基本原理和过程的掌握，只要正确理解其原理和过程就能较快得出答案。
答案：1.B 2.B 3.基因突变 X射线 紫外线 激光
（二）拓展题
提示：可采用杂交育种的方法，遗传图解可参考教科书插图6－1绘制。优点是育种的目的性较强，能够获得具有优良性状、淘汰不良性状的品种。缺点是育种周期长，过程烦琐。
二、问题探讨（课本P98）
提示：此节问题探讨意在结合学生的生活经验，引导学生思考相关的育种方法。教师可充分发挥学生的主观能动性，让学生积极参与讨论。
三、本节聚焦（课本P98）
1.杂交育种依据的遗传学原理就是：基因的自由组合定律，即通过杂交，使生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出对人类有益的新品种。
2.诱变育种就是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变，从而在短时间内获得更多的优良变异类型的育种方法。
3.杂交育种的优缺点：方法简单，容易操作。但是，杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦，过程烦琐。
诱变育种的优缺点：能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。但是，诱变育种的诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。需大量处理供试材料。
四、思考与讨论（课本P99）
杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦，过程烦琐。这些都是杂交育种方法的不足。
五、思考与讨论（课本P100）
诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。
第六章 第1节
一、选择题
1．我国科学家袁隆平多年来一直坚持的水稻育种方法是 ( )
A．单倍体育种 B．多倍体育种
C．杂交育种 D．诱变育种
[答案] C
[解析] 杂交育种是我国科学家袁隆平多年来一直坚持的水稻育种方法。
2．有一种塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解为无毒物质，可以降解，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．单倍体育种
C．诱变育种 D．多倍体育种
[答案] C
[解析] 能分解塑料是细菌原本没有的性状(功能)，只有通过诱变育种的方法诱发基因突变，才有可能出现控制这一性状的新的基因，从而具有这一功能。
3．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
[答案] D
[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。
4．(2018·泉州检测)用杂合子F1(DdEe)种子获得纯合子(ddee)，最简捷的方法是 ( )
A．种植→F2代→选双隐性性状个体→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
[答案] A
[解析] 用秋水仙素处理或花药离体培养等操作较复杂，而杂交育种虽育种进程长，但操作最简捷。
5．如图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程示意图。下列对图中育种方式的判断和比较，错误的是 ( )
A．图中表示的育种方法有杂交育种和单倍体育种
B．两种育种方法的进程不同
C．两种育种方法的原理不同
D．两种育种方法对新品种的选择与鉴定方法不同
[答案] D
[解析] 图中左侧表示的是杂交育种，右侧表示的是单倍体育种；杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种的原理是染色体变异；单倍体育种能加快育种进程；两种育种方法最后对符合要求的筛选方法是一样的。
6．下列关于育种的叙述中，正确的是 ( )
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
[答案] A
[解析] 利用人工诱发基因突变的方法可以提高基因突变率；杂交育种的原理是基因重组，基因重组的结果不能产生新的基因，能够形成新基因型，诱变育种依据的原理是基因突变，基因突变能够产生新的基因，基因突变是不定向的；当四倍体植物与二倍体植物杂交就能形成含三个染色体组的受精卵，由这新的受精卵发育成的个体就是三倍体。
二、非选择题
7．运用遗传和变异的原理，培育作物优良品种，对提高产量和质量，增加经济效益有重大意义。请分析下列育种实例，并回答问题：
(1)小麦的高秆(D)对矮秆(d)是显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)是显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现有三个纯系品种：高秆不抗锈病、矮秆不抗锈病、高秆抗锈病小麦，若要培育出矮秆抗锈病品种，应该选择的亲本基因型分别是____________。
(2)我国科学工作者运用花药离体培养技术培育成了“京花一号”小麦新品种。在育种过程中，如果亲本为抗病的杂合子(Tt)，用亲本花药离体培养获得的植株可称为________体。如果对这些植株用人工诱导方法使染色体加倍，那么在获得的小麦个体中，抗病个体与不抗病个体的数量之比理论上应为________。
[答案] (1)ddtt和DDTT (2)单倍 1∶1
[解析] (1)育种目标是培育矮秆抗锈病小麦，所以应选择携带相关基因的品种杂交，才可使控制优良性状的基因集于一身，即选择矮秆不抗锈病和高秆抗锈病品种杂交。
(2)花药离体培养所得个体体细胞只含本物种配子染色体数，应为单倍体，因杂合子(Tt)产生的花粉粒有两种(T、t)且数量相等，经培养所得单倍体，诱导染色体加倍后所得个体为1TT∶1tt。
一、选择题
1．下列关于诱变育种的优点和缺点分析不正确的是 ( )
A．提高变异频率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程
B．结实率低、发育迟缓、茎秆粗壮、果实种子大、营养物质含量高
C．大幅度改良某些性状
D．有利个体不多，需要大量的材料
[答案] B
[解析] 选项B为多倍体的特点，故为多倍体育种的特点分析。
2．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定律。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
[答案] C
[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，单显性各占3/16，双隐性占1/16。此题的亲本为单显性，F2中与两个亲本表现型相同的个体所占的比例均为3/16，这样共占6/16，即3/8。
3．(2018·烟台模拟)某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列有关叙述正确的是 ( )
A．a过程中运用的遗传学原理是基因重组
B．b过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限
C．a过程需要使用秋水仙素，作用于萌发的种子
D．b过程需要通过自交来提高纯合率
[答案] D
[解析] 分析题图可知，a为单倍体育种过程，其遗传学原理是染色体变异；b过程为杂交育种过程，不是诱变育种，不能提高突变率，缩短育种年限；a过程需要使用秋水仙素，但其作用对象不是萌发的种子，而是花粉萌发形成的单倍体幼苗；杂合子自交可以提高后代中纯合子的比例。
4．下列有关育种的说法正确的是 ( )
A．用杂交的方法进行育种，自交后代有可能筛选出符合人类需要的优良品种
B．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前具备更多的优良性状
C．用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的种自交后代约有1/4为纯合子
D．用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的种和原品种杂交一定能产生可育后代
[答案] A
[解析] 用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株不一定具有更多的优良性状。单倍体育种得到的都是纯合子。用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种得到四倍体，四倍体与原二倍体杂交得到三倍体，三倍体一般不可育。
5．(2018·北京东城区)现有基因型aabb与AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述不正确的是 ( )
A．杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数第二次分裂后期
B．单倍体育种可获得AAbb，变异的原理有基因重组和染色体变异
C．将aabb人工诱变可获得aaBb，其等位基因的产生来源于基因突变
D．多倍体育种获得的AAaaBBbb，其染色体数目加倍发生在有丝分裂后期
[答案] A
[解析] 杂交育种可获得AAbb的原理是基因重组，其变异发生在减数第一次分裂的前期或后期。
6．下列优良品种与遗传学原理相对应的是 ( )
A．三倍体无子西瓜——染色体变异
B．射线诱变出青霉素高产菌株——基因重组
C．高产抗病小麦品种——基因突变
D．花药离体培养得到的矮秆抗病玉米——基因重组
[答案] A
[解析] 射线诱变出青霉素高产菌株所用的原理是基因突变，高产抗病小麦品种的培育采用了基因重组，花药离体培养得到的矮秆抗病玉米利用的是染色体变异。
7．下列不属于诱变育种实例的是 ( )
A．一定剂量的γ射线引起变异得到新品种
B．用一定剂量X射线处理青霉菌菌株获得高产菌株
C．玉米单株自交后代中出现一定比例的白化苗
D．激光照射植物或动物引起突变得到新品种
[答案] C
[解析] A、B、D三项均是物理因素诱变的实例。玉米单株自交后代出现一定比例的白化苗是由于杂合子自交产生了性状分离。
8．(2018·临沂检测)下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程；则下列说法错误的是 ( )
A．①→②过程简便，但培育周期长
B．②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期
C．③过程常用的方法是花药离体培养
D．③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同
[答案] B
[解析] 分析题图，①→②过程和①→④→⑤过程为杂交育种过程，但培养目标不同，前者是为了获得AAbb个体，后者是为了获得aaBB个体。杂交育种操作简便，但培育周期长；⑦过程是多倍体育种过程，⑦过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制分裂前期纺锤体的形成而产生的；③⑥表示的单倍体育种过程，其中③过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体变异。
二、非选择题
9．放射性同位素60Co产生的γ射线作用于DNA，能够诱发生物产生基因突变。某科技小组将10 000枚正在萌发的原本开红花的某植物(只能通过种子繁殖)种子，用60Co处理后种植于大田，观察植物性状的变化，发现有50株突变植株，其中开白花的1株，开蓝花的2株，其余47株在生长过程中逐渐死亡。假如，其中的红花基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下，请据此回答问题：
红花基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
白花基因 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
蓝花基因 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸
(1)用60Co的γ射线辐射植物种子的目的是________。
(2)用60Co的γ射线辐射原本开红花的植物种子，诱导产生了开白花、蓝花的植株等，说明基因突变具有________性。50株突变植株中，47株逐渐死亡，说明基因突变具有________的特性。
(3)育种时用60Co的γ射线辐射正在萌发的种子，而不用60Co的γ射线辐射休眠的种子的原因是_______________。萌发种子的所有突变________(填“能”或“不能”)全部遗传给子代。
(4)假如在用60Co的γ射线辐射正在萌发的种子的过程中，同时也诱导控制细胞色素C合成的基因发生了如白花、蓝花基因的突变形式，其中对植物影响较大的突变形式是如________的突变。假如诱变产生的蓝花植株自交，其后代中又出现了红花植株，这说明蓝花突变是________突变。
[答案] (1)提高变异频率 (2)不定向 一般有害 (3)萌发的种子中细胞分裂旺盛，DNA复制旺盛，易发生基因突变 不能 (4)蓝花基因 显性
[解析] (1)自然状态下，基因突变的频率是非常低的，在诱变育种时，人为施加一些诱变因素如60Co产生的γ射线等，目的是提高变异频率。(2)经过诱变育种，产生白花、蓝花等性状，说明基因突变具有不定向性。50株突变植株中，47株逐渐死亡，说明基因突变具有一般有害的特性。(3)基因突变发生在DNA复制过程中。休眠种子中所有细胞都处于休眠状态，而萌发的种子中细胞分裂旺盛，易发生基因突变。萌发种子发生的突变中，只有那些出现在生殖器官中的突变(如胚芽生长点中的突变)才能遗传给子代。(4)由题意知，白花基因的产生是由于碱基对的替换，而蓝花基因的产生是由于碱基对的缺失或增添，因此，蓝花基因的突变形式对生物的影响较大。蓝花植株自交，后代中产生了红花植株，说明蓝花性状是显性性状。
10．
(2018·许昌检测)右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，请据图回答：
(1)指出下列各种交配方式：由品种①和②培育出品种③的过程Ⅰ是________，由品种③培育出品种⑥的过程Ⅴ是________。这种育种方法叫________。
(2)品种④是一种________植株，由品种③经过过程Ⅲ培育出品种④常用的方法是________。
(3)品种④形成品种⑥的过程Ⅵ中常用________处理，这种育种方法叫________，优点是______________________。
(4)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________。
(5)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)。
[答案] (1)杂交 自交 杂交育种
(2)单倍体 花药离体培养
(3)秋水仙素 单倍体育种 明显缩短育种年限
(4)基因突变(或人工诱变) 自交
(5)Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ
[解析] 由品种①和②培育出品种③的过程Ⅰ是把位于不同个体的优良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Ⅴ是一个纯化过程，利用自交，然后选出纯化的隐性基因。品种④的基因只有品种③的一半，属于单倍体植株，利用秋水仙素处理使其染色体加倍得到可育品种⑥，单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。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，最简便的方法就是自交。
课件13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人教版必修2 远在古代，美洲印第安人选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离的条件下种植的，经过精心的管理和认真选育，不仅穗大选育出来粒饱，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。资料1方法（汰劣留良）局限选择范围有限，育种周期长选择育种资料2 小麦的高产（D）对低产(d)是对显性，抗病（T）对不抗病(t)是显性.现有高产不抗病和低产抗病的两种纯系小麦品种。 你用什么方法能把两个品种的优良性状（高产、抗病）结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？ Ｐ 高产不抗 低产抗病Ｆ１ 高抗Ｆ２DDttddTTDdTt(D—T—)高不抗 高抗 低抗 低不抗F3高不抗 高抗 低抗 低不抗DDTT稳定遗传的高产抗病品种？杂交自交选优自交选优显性纯合子品种隐性纯合子品种双亲Ｆ１F3Ｆ２自交….选出稳定遗传的个体，收获种子，扩大推广杂交自交双亲选出稳定遗传的个体，收获种子，扩大推广Ｆ１Ｆ２Ｆ１选优概念： 杂交育种就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，就得到新品种的方法。一、杂交育种原理： 基因重组优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。中国荷斯坦牛成就局限：育种进程缓慢，过程复杂（自交选择需五--六代,甚至十
几代)。利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新基因；概念：二、诱变育种 诱变育种就是利用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使生物发生基因突变。原理： 基因突变 方法： 优点：产生新基因和新的性状；能提高变异的频率；后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。物理方法（如x 射线，γ射线、紫外线，激光等）化学方法（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）太空育种（微重力、高真空等）黑农大豆局限：具有不确定性；有利变异少，需大量处理实验材料，工作量大。三、几种育种方法的比较1、请写出下面各项培育方法：
（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是 。
（2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是 。
（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。
（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于 。
（5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。
（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种 诱变育种 多倍体育种 诱变育种 杂交育种 诱变育种练习2、下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的示意图，试分析回答：
① AABB E Ab ------------④
D ③AaBb F Aabb----------⑤
②aabb G AAaaBBbb----⑥
（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是 和 。其应用的遗传学原理是 。
（2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是—————————— 和 。 其应用的遗传学原理是 。
（3）用③培育⑥所采用的G步骤是 。其遗传学原理是 。H杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素处理幼苗染色体变异（单倍体育种）秋水仙素处理幼苗染色体变异（多倍体育种）课件16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人教版必修2
小麦高秆（D）对矮秆（d）为性，
抗锈病（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
你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗
病的优良品种（ddTT）？
一、杂交育种（P99）思考概念: 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。
Ｐ 高抗 矮不抗 高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗 高不抗 矮抗 矮不抗ddTT杂交Ｆ1 1、(1)培育显性纯合子的植物杂交育种方案矮抗 矮不抗ddTtddTTF3连续自交，直至不出现性状分离为止。如何利用DDtt和ddTT获得ddtt？若基因D和T控制优良性状，则用DDtt和ddTT杂交所获得的后代具有所有的优良性状吗？能稳定遗传吗？ (2)培育隐性纯合子的植物杂交育种方案 选取双亲杂交子一代自交子二代从F2中选出符合要求的个体即可推广(3)培育杂合子植株的育种方案a.利用杂种优势。主要利用F1的优良性状，
并不要求遗传上的稳定，将杂种一代作为
种子直接利用，如水稻、玉米、高梁等。杂交子一代 b.过程：选取双亲 c.特点：高产但需年年制种。2、试一试：动物的杂交育种方法 假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）长立 长折 短立 短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折 短折长折 长折 短折杂交 ＰＦ１ Ｆ２F3长折 短折思考：动物杂交育种的方法与植物杂交育种的方法有何区别？？如何鉴别个体的基因型并保种保种动物杂交育种中纯合子获得不能
通过逐代自交，而应改为测交。
ⅹ袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？基因重组袁隆平：“超级杂交水稻”1、概念：
。
2、原理： 。
3、方法： 。
4、优点： 。
5、缺点： 。
6、应用实例： 。如袁隆平的杂交水稻、中国的荷坦牛等。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，获得新品种的方法基因重组方法简单，容易操作育种进程缓慢，过程烦琐动植物优良品种的选育特别提醒：杂交育种与杂种优势的区别：主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定（杂合子）。而杂交育种是为了获得具有稳定优良性状的新品种（纯合子）。杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？诱变育种 资料：航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望变成了现实。自1987年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了11次航天育种搭载试验，试验品种达1200多种。
航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（10－3克～10－6克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变。二、诱变育种1 、太空莲3号中有没有产生新基因？
2、诱发基因突变的条件有哪些？
3、诱变育种有哪些优点？
4、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？ 1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲 种子 442粒，培育出太空莲3号等新品 种，亩产达120千克，比原品种提高88％，平均粒重2．2克，最大为3．3克（原品种平均粒重 为1.1克），超过出口莲子标准。 有微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空。可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。物理因素、化学因素和生物因素。1、概念：
。
2、处理时期： 。
3、原理： 。
4、诱变因素：
①物理因素： 。
②化学因素： 。
5、优点：① 。② 。
6、缺点：基因突变的 和 使选育工作量大，具有 。
7、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。②微生物育种：如青霉菌的选育。诱变育种 利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变正在萌发的种子或幼苗基因突变X射线、γ射线、紫外线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯、5—溴尿嘧啶等提高突变频率，加速育种进程不定向性多害少利性盲目性大幅度改良生物的某些性状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。 将具有不同
优良性状的
两亲本杂交用物理或化学的方法处理生物花药离体培养用秋水仙素
处理萌发的
种子或幼苗使位于不同个
体的优良性状
集中于一个个
体上提高变异频率加速育种进程明显缩短
育种年限器官大型，
营养含量高育种时间长有利变异少需大量处理供试材料技术复杂，需与
杂交育种配合只适用于植物基因突变染色体变异染色体变异
基因重组培育矮抗小麦培育青霉素高产菌株三倍体无子
西瓜的培育培育矮抗小麦三、几种主要育种方法的比较课堂检测
1．在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？ （ ）
A．F1 基因出现重组 B．F1 性状开始分
C．F2 性状开始分离 D．P 基因开始分离
2．对下列有关实例形成原理的解释,正确的是 （ ）
A．无籽番茄的获得是利用了多倍体育种原理
B．培育无籽西瓜是利用了单位体育种原理
C．培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理
D．“多莉”羊获得是利用了杂交育种原理CC3.请分析下列两个实验：
⑴、用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾，子房发育成无籽番茄。
⑵、用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉子房发育成无籽西瓜。试问：
a、番茄的无籽性状是否能遗传？ 若取这番茄植株的枝条扦插，长成的植株所结果实中是否有种子？ 。
b、三倍体无籽西瓜无性繁殖后，无籽性状是否能遗传？ 若取这植株的枝条扦插，长成的植株的子房壁细胞含有 个染色体组。 否有是3 4.现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于3对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形3对性状。请回答：
（1）如何运用杂交育种方法利用以上3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）
（1）A和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成aabbdd植株 （2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要多少年？
4年
教学目标
一、知识与技能
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。
3．讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
4．总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种的异同点。
二、过程与方法
1．尝试将你获得的信息用图表、图解的形式表达出来。
2．运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题。
三、情感、态度与价值观
1．讨论在从杂交育种到基因工程的发展历程中，科学、技术和社会的相互作用。
2．通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解，关注我国的育种技术的发展及在国际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
3．体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
教学重点、难点
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。
教学突破
选用典型的育种实例作为切入点，针对育种实践中遇到的实际问题和解决方法，分析其中蕴含的遗传学规律，对特定的杂交组合进行理论分析，推测可能的选育过程和结果，进而引导学生分析讨论杂交育种方法的不足之处和解决方法。通过不同育种方法的比较，归纳各自的优点和不足。
教法与学法导航
教法：阅读指导法、谈话法、讲授法等。
学法：阅读分析、讨论交流、列表比较、归纳总结等方法。
教学准备
教师准备：育种资料图片、设计比较表格等。
学生准备：预习并列举育种方法。
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
教师组织学生展示课前收集的关于选择育种和杂交育种的资料（以图片为主）
提出问题：
古印第安人是最早选择和培育玉米的，最
学生资料展示和交流。
学生阅读资料，学生带着问题阅读教材P98页并作答。
激发学生的探究欲望和学习兴趣。
?
续上表
学生作答：
（1）选择育种。
（2）汰劣留良。
（3） 防止质劣玉米与选择的具有优良性状的玉米杂交，使优良性状得到不断积累。
（4）优点：技术简单、容易操作。
缺点：选择范围有限，育种周期长。
分组讨论。学生把设想描述出来。并对各方案进行评价。
师生共同解决问题，运用现代遗传学知识为学生阐明“选择育种”做铺垫。培养学生的概括能力和理解能力。
现在我们来分析各方案是否科学规范。引导学生讨论并指出其优点和不足，以及自己的疑问。
教师：点拨、解答同学们的问题：
（1）杂交育种依据的遗传学原理就是：基因的自由组合规律，即通过杂交，把生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起、从而创造出对人类有益的新品种。
（2）选育出的新品种必须是纯合子，否则其后代就会因为发生性状分离而失去优势。
（3）遗传图解有更简洁的表示方法，即用我们在第一章所学的基因型的方式来表示。
教师以课本的两个小麦品种杂交为例：如果小麦中，高产（A）对低产（a）是显性，不抗病（B）对抗病（b）是显性，我们需要的是高产抗病的纯种，假定两个亲本小麦品种都是纯合子，请绘出育种过程的遗传图解：
教师点评，并示范书写过程如下：
??
结合学生的生活经验，引导学生思考相关的育种方法。
充分发挥学生的主观能动性，让学生积极参与讨论。
运用自由组合定律的知识和书写遗传图解的技能解释杂交育种中的基因重组的现象。
续上表
P ?????? AABB? ×? aabb
↓
?F1??????? AaBb
↓ 自交
F2????A_B_ A_bb aaB_ aabb
高产不抗 高产抗病 低产不抗 低产抗病
9 : 3 : 3 : 1
【学情预设】：根据自由组合定律，在F2 中高产抗病（一显一隐）品种占总数的3/16。
思考：（1）我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？
?（2）如何能得到可以代代遗传的优势品种？
（3）选育出的纯合子新品种AAbb，在F２ 所有的后代中的概率是1/16。那么它在F２的高产抗病后代中的概率又是多少？
?教师引导，总结教材P99页的杂交育种的概念。
请举出我国在杂交育种方面成就。
?【学情预设】：与选择育种比较，杂交育种有什么优点？
?【思考与讨论】：综上所述，杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中，会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的类型，以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足。
有没有更好的育种方法来弥补这些缺点呢？
二、诱变育种
?教师引导学生回忆基因突变的内容。
?利用基因突变的原理应用在育种中，就发展为一种新的方法——诱变育种。
?教师引导学生阅读教材P100页，教材列举了哪些诱变育种的实例？
?教师通过大量的图片资料介绍了诱变育种的实例?。
?教师总结：诱变育种的概念指什么？
?教师引导，组织开展生生、师生的讨论。
?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？
（1）不可以，因为其中有2/16的植株是杂合体，其下一代会出现性状分离。
（2）要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对在F2中所得到表现型为高产抗病（一显一隐）的植株连续自交和育种，逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再发生性状分离，就是我们要选育的能够稳定遗传的纯合子新品种——AAbb。
（3）1/3。?
杂交育种就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，就得到新品种的方法。袁隆平的杂交水稻，中国荷斯坦牛等。
??能将两个不同品种的优良性状集中在一起，产生新的性状组合的新品种；育种的目的性较强。
?杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦（一般需5至7年），过程繁琐。这些都是杂交育种方法的不足。
?学生回忆学过的知识，并交流和讨论：?基因突变：诱发基因突变的因素（物理因素、化学因素和生物因素）?，如黑农五号；卫星“87－2”青椒、“航育1号”水稻、“豫麦13号小麦”等；青霉菌高产菌株等。
培养学生的问题意识，给予学生发散思维、启动已有知识的空间。培养学生运用所学的知识和技能解决实际问题的能力。
理解杂交育种在产生F1代后，还需要经过选择和培育形成能稳定遗传个体的过程。
??
培养学生提炼和归纳能力。?
?
突出杂交育种的局限为后续学习埋下伏笔。
续上表
教师小结：
?两种育种方法都为我们创造许多优良的品种，育种技术的发展为我们的社会经济创造了许多价值，我国作为目前世界上能发射返回式卫星的三个国家之一，在作物空间技术育种方面已经进入世界先进行列。
?在上一章我们已经学习了多倍体育种、单倍体育种的方法，现在请同学们列表比较：杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种在方法、原理、优缺点方面的异同点。
?诱变育种就是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。
?诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。
师生共同解决疑惑的问题，强化对概念的学习。?
掌握基本概念?
培养自学能力，使学生在反馈、思考中进一步突破难点。
板书展示
第6章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种和诱变育种
一、选择育种：利用自然条件下的生物变异，汰劣留良，长期选择，培育优良品种。
二、杂交育种
三、诱变育种
课堂作业
1．既要提高农作物的变异频率，又要使后代变异性状较快稳定，可采用（ ）
A．杂交育种法 B．诱变育种 C．单倍体育种 D．多倍体育种
2．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
3．利用激光对DNA进行修复，生物学上称之为（ ）
由于很多内容学生已经学习过如基因的自由组合定律、基因突变，所以我采用温故知新—杂交育种的技术方法—诱变育种的技术方法—知识扩展—总结的方法来讲授新知识。本节课的设计也能把理论与实践充分地结合在一起，例如在杂交育种技术的学习中，教师举例：利用高抗和矮感的小麦来设计如何培养出矮抗的小麦。通过学生的动手操作，使知识更能贴近生活，学以致用。课程改革的目标要求教师应具备对知识体系熟练，应对课堂教学自如，教学中注重学生的差异性等能力。在教学中教师能注重学生的差异性，例如在杂交育种的设计实验中，大部分同学不太理解最后得到矮抗的比例，教师能放慢教学一步步解释。
教育格言
活的人才教育不是灌输知识，而是将开发文化宝库的钥匙，尽我们知道的教给学生。
——陶行知
如果不去加强并发展儿童的个人自尊感，就不能形成他的道德面貌。……教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。
——苏霍姆林斯基
好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。
——美国·斯奇卡列
强迫学习的东西是不会保存在心里的。
——柏拉图论教育
一个人在学校里表面上的成绩，以及较高的名次，都是靠不住的，唯一的要点是你对于你所学的是否心里真正觉得很喜欢，是否真有浓厚的兴趣……
——邹韬奋
第六章从杂交育种到基因工程
第24课时 杂交育种与诱变育种
目标导读] 1.结合“问题探讨”内容和小麦杂交的实例，概述杂交育种的概念和基本过程。2.结合基因突变的原理，阐明人工诱变育种的概念和过程。3.列表比较杂交育种和诱变育种。
重难点击] 杂交育种和诱变育种的原理和过程。
1．孟德尔在做豌豆杂交实验时，具体操作步骤是去雄→套袋→人工授粉→套袋。
2．孟德尔在做豌豆两对相对性状的杂交实验时，纯种的黄圆和绿皱杂交得到的F1表现型是黄圆，F1自交，F2的表现型及比例是黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝9∶3∶3∶1，新出现的性状占F2的比例是3/8。
3．自由组合定律的内容：控制不同性状的基因的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合。
4．基因突变：由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。所以，基因突变常发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
5．基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。
课堂导入
你见过像图所示的那样大的南瓜吗？它可不是普通的南瓜，它是由我国首次载人航天飞船“神舟”五号带入太空培育的新品种。这种南瓜比一般的杂交种品质好，一般重量在300～400斤，是名副其实的“巨人”南瓜。这种育种方法的原理和过程是怎样的呢？今天我们就来学习有关育种的知识。
探究点一 杂交育种
杂交育种是人们最早掌握的育种方法之一。思考阅读教材的“问题探讨”，结合提供的实例归纳杂交育种的原理和应用。
1．“问题探讨”：已知玉米品种A子粒多、不抗黑粉病，玉米品种B子粒少、抗黑粉病，要培育子粒多、抗黑粉病的玉米品种C，应该怎样做？
生物的性状是由基因控制的，要想把两个品种的优良性状集中到一个品种上，就应该将控制优良性状的基因组合到一起，因此要做杂交实验。
2．杂交育种实例
如图是用高产不抗病(DDtt)和低产抗病(ddTT)的两个小麦品种培育稳定遗传的高产、抗病品种的过程，讨论分析：
亲代 高产、不抗病 × 低产、抗病
↓
F1 高产、抗病
↓?
F2
(1)F1高产抗病的小麦的基因型是DdTt，不能(能、不能)稳定遗传。
(2)F2中表现型有高产抗病、高产不抗病、低产抗病、低产不抗病4种，比例为9∶3∶3∶1。高产抗病小麦占F2的9/16。
(3)要提高稳定遗传植株的比例，应该选取F2中的高产抗病的植株种子继续自交，淘汰不符合要求的后代，最终获得高产抗病且稳定遗传的品系，其基因型为DDTT。
3．归纳杂交育种的概念、原理和流程
(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)常用流程
选择具有不同优良性状的亲本→(杂交),F1(自交),F2筛选(连续自交),……,稳定遗传的良种。
(4)优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起。
缺点：育种周期长，育种筛选过程复杂；不能产生新基因和新性状。
归纳提炼
几种杂交育种步骤的区别
(1)培育常规的纯合子品种
①培育隐性纯合子品种：选取双亲子一代子二代→选出符合要求的优良性状个体就可以推广。
②培育显性纯合子品种：选取双亲子一代子二代→选出符合要求的优良性状个体子三代→选出符合要求的优良性状个体……选出稳定遗传的个体推广。(2)培育杂合子品种：选取双亲子一代，年年制种。
(3)对于进行无性繁殖的生物，如马铃薯、果树等，只要获得该优良性状的个体，即可通过无性生殖产生优良后代，而不必连续自交。
活学活用
1．有两种纯种的小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)，另一为矮秆(d)易感锈病(t)，这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病新品种，方法如下：
高秆抗锈病×矮秆易感锈病F1F2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____________，矮秆抗锈病新品种的基因型为__________。
答案 (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叫杂交育种。其中过程a叫杂交，产生的F1的基因型为DdTt，表现型为高秆抗锈病。过程b叫自交，目的是获得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要经过c过程，即连续自交，直到后代无性状分离为止。
探究点二 诱变育种
要获得新基因，使生物获得新的性状，大幅度改良品种，还要靠诱变育种的方法。结合下面的实例，分析诱变育种的规律。
实例 我国山西省利用辐射育成的“太幅一号”小麦，比原品种更为耐寒、耐旱和抗病。青霉素的产量最初是很低的，以后交替使用X射线、紫外线等照射和化学物质诱发突变，结果选育出了发酵单位提高了数千倍的菌株。
1．概念
像上述利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法称为诱变育种。
2．原理：基因突变
自然突变的频率低，而且是不定向的，较难获得生产所需要的品种。物理因素或化学因素能提高基因突变的频率，短时间内获得更多的优良变异类型。
3．常用方法
运用物理的或者化学的手段处理萌发的种子和幼苗，诱发基因突变，从中选出需要的突变个体，然后进行培育推广。
小贴士 萌发的种子或者幼苗有丝分裂旺盛，只有DNA复制时才可以诱发基因突变。
4．优缺点
(1)优点：①提高变异频率，加速育种进程。②大幅度改良某些性状。
(2)缺点：①有利变异少，需大量处理实验材料；②诱变的方向和性质不能控制，具有盲目性。
归纳提炼
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能够进行有性生殖的生物，也可应用于能够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．根据育种目标及要求选择育种方式
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
活学活用
2．当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。它们是一些生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。
请回答下列问题：
(1)搭载航天器的植物种子需要做怎样的处理？说明原因。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的________辐射后，其________发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益？________。你判断的理由是______________________________________。
(3)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。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)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)宇宙射线 基因 不一定 基因突变是不定向的
(3)不可以。因为可能发生隐性突变
项目
杂交育种
诱变育种
原理
基因重组
基因突变
方法
杂交→自交→筛选→自交
辐射诱变、激光诱变、化学药剂诱变
优点
使不同个体的优良性状集中于一个个体上
可提高变异的频率，能大幅度改良某些性状
缺点
育种年限长
有利个体少，需处理大量实验材料，具有不确定性
应用
植物和动物
植物和微生物
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
答案 C
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、组织培养属于无性繁殖，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。
2．杂交玉米的种植面积越来越广，农民需要购买玉米杂交种。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
答案 D
解析 杂交种具有杂种优势，但杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离而不再具有杂种优势。
3．有一种塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解为无毒物质，可以降解，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．单倍体育种
C．诱变育种 D．多倍体育种
答案 C
解析 能分解这种塑料的乳酸菌应含有相应的酶，控制合成该酶的基因是从无到有的，应属于基因突变。
4．下列关于育种的叙述中，正确的是( )
A．人工诱变处理可提高作物的突变率
B．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因
C．诱变获得的突变体多数表现出优良性状
D．和诱变育种相比，杂交育种可以大幅度地改良某些性状
答案 A
解析
—
―→
5．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。
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。
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。
基础过关
知识点一 杂交育种
1．育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻，这种水稻出现的原因是( )
A．基因突变 B．基因重组
C．染色体变异 D．环境条件的改变
答案 B
解析 使位于不同亲本的优良性状通过交配集中到同一个体上的方法即为杂交，是把原有基因重新组合的过程。
2．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
答案 A
解析 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。
3．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 B．诱变育种
C．人工嫁接 D．单倍体育种
答案 A
解析 由于不确定突变出来的白粒矮秆个体是显性突变还是隐性突变，也就不能确定此个体是纯合子还是杂合子，只能进行自交，使之纯化。
知识点二 诱变育种
4．太空育种是指利用太空综合因素，如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是( )
A．太空育种产生的突变总是有益的
B．太空育种产生的性状是定向的
C．太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D．太空育种与其他诱变育种方法在本质上是一样的
答案 D
解析 太空育种的原理为基因突变，基因突变具有低频性、不定向性和多害少利性。基因突变只是改变了部分性状，不会产生新物种。
5．下列不属于诱变育种特点的是( )
A．具有不定向性 B．频率较高
C．多数有害 D．多数有利
答案 D
解析 诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性、低频性、多害少利性等特点；诱变育种利用物理或化学方法来诱导突变从而使突变频率大大提高，而突变多数是有害的。
6．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
答案 D
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。
7．诱变育种一般不使用以下哪项作为诱变因素( )
A．X射线 B．硫酸二乙酯
C．亚硝酸 D．抗生素
答案 D
解析 诱变因素中物理因素有射线、激光等，化学因素中一般用亚硝酸和硫酸二乙酯诱发突变，一般不用抗生素作为诱变剂。
8．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
答案 D
解析 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。
能力提升
9．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F1雄配子幼苗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
答案 A
解析 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是花药离体培养的过程，可获得单倍体植株；过程④是染色体加倍的过程，通常用秋水仙素处理幼苗。
10．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
答案 C
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。
11．我国航天科研工作者成功培育出了“太空花”。下列相关叙述不正确的是( )
A．培育“太空花”的原理是基因突变
B．从飞船上带回的实验植物并非都长成如愿的美丽“太空花”
C．“太空花”是地球上原本不存在的物种
D．“太空花”的出现丰富了自然界的基因种类
答案 C
解析 “太空花”的出现是由于控制该性状的基因发生了突变，产生了新的基因，从而丰富了自然界中基因的种类，而并未产生新物种，只是个别性状的改变，由于基因突变具有低频性、不定向性，所以实验植物并未都长成如愿的“太空花”。
12．下列关于杂交育种与诱变育种的叙述，正确的是( )
A．诱变育种是通过改变原有基因结构而导致新品种出现的方法
B．基因重组是杂交育种的原理，基因重组发生在受精作用过程中
C．诱变育种一定能较快选育出新的优良品种
D．通过杂交育种方式培育新品种，纯合子从F1就可以进行选择
答案 A
解析 诱变育种的原理是基因突变，通过物理、化学等方法使基因结构发生改变，从而使基因控制的相应性状发生改变，A项正确；基因重组一般发生在减数第一次分裂的四分体时期和后期，B项错误；由于基因突变的不定向性，通过诱变育种的方法培育新品种，需要处理大量材料，才能从中选育出优良品种，C项错误；杂交育种选育品种时，F1一般是杂合子，自交后代的性状会发生分离，D项错误。
13．如图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，下列有关说法错误的是( )
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
答案 D
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子又有杂合子，还需要不断地连续自交进行筛选才能获得需要的品种⑥。
14．小麦高茎(D)对矮茎(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性(两对基因独立遗传)，现有高茎抗锈病纯合子和矮茎不抗锈病纯合子两个亲本，要想获得矮茎抗锈病的纯合新品种，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)产生的矮茎抗锈病的个体比例是____，ddT－中能够稳定遗传的个体占________。
答案 (1)杂交 自交 (2)杂交 诱变 杂交育种 目的性强，能将多个品种的优良性状集中在一起
(3)用物理方法或化学方法诱发基因突变 提高变异频率，获得所需要的变异个体 (4)3/16 1/3
解析 途径甲是用两个纯合的亲本进行杂交，获得杂种一代，通过对杂种后代的不断选优自交，获得所需要的且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，经过处理(四)获得新个体(ddTt)，由于基因T是原亲本中所没有的，因此只能来自基因突变，所采用的育种方法为诱变育种。由于诱变育种利用的变异是基因突变，基因突变具有不定向性，多数是不利的变异，出现所需特定性状的可能性小，进而影响育种效率。而题目提供的另一亲本中含有所需要的基因T，所以采用杂交育种的方法目的性更强，成功的可能性更大，所以是一种较理想的选择。F2中矮茎抗锈病个体的基因型有ddTt和ddTT，能稳定遗传的个体占1/3。
15．甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题：
(1)经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为______突变。
(2)用EMS溶液浸泡种子是为了提高__________________________，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有________________。
(3)EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的________________不变。
(4)诱变选育出的变异水稻植株还可通过DNA测序的方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为______________________________________________。
答案 (1)显性 (2)基因突变频率 不定向性 (3)结构和数目 (4)该水稻植株体细胞基因型相同
解析 (1)隐性突变自交后代只有一种性状，所以这种变异为显性突变。(2)用EMS溶液浸泡种子，容易诱发突变，提高了突变频率；由于某一性状出现多种变异类型，说明变异是不定向的。(3)EMS诱导水稻细胞的DNA发生基因突变，不会引起染色体结构和数目的改变。(4)诱变选育出的水稻是由受精卵发育而成的，其体细胞具有相同的基因型。
个性拓展
16．西瓜味甜汁多，营养丰富。现有能稳定遗传的红瓤(R)、小子(e)西瓜品种甲和黄瓤(r)、大子(E)西瓜品种乙，两对基因的遗传遵循自由组合定律。已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下面提供的西瓜育种流程图回答有关问题。
(1)取品种甲某个体的种子经①处理后，再让其自花传粉，结果后代出现红瓤大子西瓜，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中②过程所用的试剂是____________，③过程产生的种子萌发后，取这种幼苗的茎尖制成装片放在显微镜下进行观察，细胞中应该含有________条染色体。
(3)某生物科研小组通过⑤途径获得大量F1的种子，他们准备利用这些种子来培育能稳定遗传的红瓤大子西瓜品种。请你帮助他们设计实验步骤，选出需要的品种。__________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)射线处理造成控制小子的基因(e)发生突变
(2)秋水仙素 33 (3)①播种F1的种子，获得F1植株，让F1植株进行自花传粉，选择红瓤大子西瓜结的种子；②播种选出的种子，进行自花传粉；选择后代全是红瓤大子西瓜植株的种子(采用单倍体育种方式，表达合理也可)
解析 (1)由于甲株的基因型为RRee，为红瓤小子西瓜，经射线处理后发生基因突变，则e→E，表现出大子的性状。(2)使染色体数目加倍的试剂为秋水仙素，形成的三倍体中含有三个染色体组，共有33条染色体。(3)⑤过程为杂交，使不同性状集中到同一个体上，可以使用自交的方法使之纯合，也可使用单倍体育种的方法使之纯合。
