1、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.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_，获得新品种的方法。 2.原理：_。,交配,选择,培育,基因重组,3.过程(以高产抗病小麦品种的选育为例)：,显性,高产、抗病,4.特点：,优良性状,简单,长,复杂,新基因,新性状,单位面积产量,优良品种,二、诱变育种 1.原理：_。 2.概念：利用_或_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。 3.过程：选择生物_选择培育。,基因突变,物理因素,化学因素,人工诱变,4.特点：,大幅度,少,盲目,农作物,青霉菌,【易错辨析】 1
2、.杂交育种能够产生新的基因。 ( ) 分析：杂交育种的原理是基因重组，不能够产生新的基因，诱变育种才能产生新的基因。,2.杂交育种会产生新性状，进而获得新品种。 ( ) 分析：杂交育种不能产生新的基因，因而不会产生新性状。,3.诱变育种可提高突变率以供育种选择。 ( ) 4.太空育种能按人的意愿定向产生优良性状。 ( ) 分析：太空育种属于诱变育种，原理为基因突变，具 有不定向性的特点。,5.青霉素高产菌株是通过杂交育种获得的。 ( ) 分析：青霉素高产菌株是通过诱变育种获得的。,【科技生活】 2016年11月18日，当神舟十一号航天飞船搭载着两位宇航员成功返航时，一些特殊的“乘客”也回到了地
3、球，它们是一些生物菌种和作物、植物、花卉种子等。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。这些新的变异的来源是什么？这些新的变异对人类是否都有利？ 提示：基因突变。基因突变是不定向的，新的变异对人类也可能有害。,知识点一 杂交育种的过程及应用 1.杂交育种的过程图解：,2.分析： (1)材料的选择：要求所选育种材料具有人们所期望的个别性状，所选的原始材料是在生产中多年栽培过的能稳定遗传的品种，一般是纯合子。 (2)杂交一次，得子代F1是杂合子，不管在性状上是否符合要求，一般都不能直接用于扩大栽培。,(3)让F1自交，得子代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
4、的品种，这些品种有纯合子，也有杂合子。 (4)把初步选出的品种进行隔离自交，根据F3是否出现性状分离，可以确定被隔离的亲本是否为纯合子。如果是纯合子，F3不出现性状分离，同时，F3的基因型与亲本相同。,3.杂交育种类型(以两对相对性状为例)： (1)培育杂合子品种(杂种优势)。 在农业生产上，可以将杂种一代(上图中甲)作为种子直接利用，如玉米。此种方法获得的植株有高产、优质、抗性强等性状，但种子只能种一年。,(2)培育纯合子(稳定遗传)。 培育隐性纯合子时，子二代(上图中乙)性状符合要求的个体即可推广。 培育显性纯合子时，要多次自交选出稳定遗传个体(即上图中丙)。此方法操作简单，但需要较长时间
5、。,4.杂交育种与单倍体育种的区别和联系：,【易错提醒】 杂交育种的三个易错点 (1)杂交育种不一定获得纯合子，若利用杂种优势，则通过杂交得到子一代杂种即可。 (2)杂交育种不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，则需要连续自交筛选，直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只需要在子二代出现该性状个体即可。,(3)杂交育种是最简捷的育种方法，但不是最快的，最快的育种方法是单倍体育种。,【典题通关】 【典例】(2017泰安高一检测)有两种纯种的小麦，一种为高秆(D)抗锈病(T)，另一种为矮秆(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：,(1)这种育种方法叫_
6、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_。,【解题探究】 (1)矮秆抗锈病小麦的基因型是_或_，其中 符合育种要求的是_。 (2)小麦为_传粉植物，两亲本杂交时，需对母本 作_、套袋处理。,ddTT,ddTt,ddTT,自花,人工去雄,【解析】(1)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，产生的杂合子F1的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_)。,(2)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
7、传的矮秆抗锈病植株必须经过c，即连续自交和筛选，直至后代无性状分离。 (3)F1为杂合子，基因型为DdTt，表现出高秆抗锈病性状；矮秆抗锈病新品种是能稳定遗传的纯合子，基因型为ddTT。,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,【互动探究】 (1)选育出的纯合子新品种，在F2所有的后代中的概率是多少？那么它在F2的矮秆抗锈病后代中的概率又是多少？ 提示：1/16，1/3。,(2)若上述过程改为单倍体育种的过程，则后代中ddTT占所有后代的比例是多少？单倍体育种获得新品种至少需要几年(假设每年只繁殖一代)？
8、提示：1/4，2年。,【过关训练】 1.(2017肇庆高一检测)杂交育种是植物育种的常规方法，其选育纯合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子 C.隐性品种可从子二代中选出，经隔离选育后，显性品种从子三代中选出 D.只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种,【解析】选C。根据所需，若新品种为隐性纯合子，则在F2中即可选出；若新品种为显性个体，在F2中即可出现该性状的个体，但不一定为纯合子，经隔离选育后在F3中才能确定是否为纯合子。,2.(2017南京高一检测)家兔的黑色(A)对白色(a)为显性，短毛(B)对长毛(b)为显性。这
9、两对基因分别位于两对同源染色体上。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，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,【解析】选B。根据题意分析可以知道，黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔的基因型分别是AABB、aabb，利用它们杂交，得F1，F1基因型为AaBb。家兔属于雌雄异体生物，不能进行自交；可以选用F1个体杂交，得F2。从F2中选取健壮的黑色长毛兔(A_bb)与白色长毛兔(aabb)测交；根据测交结果，
10、选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔(AAbb)。,3.(2017西宁高一检测)下图为两种育种方法的过程，有关说法正确的是 ( ),A.基因重组只发生在图示过程中 B.过程的育种方法称为单倍体育种 C.E植株体细胞中只含有一个染色体组 D.图示育种方法不能定向改变生物性状,【解析】选D。基因重组发生在减数分裂过程中，图示过程中均可发生；过程为花药离体培养；E植株为单倍体，单倍体细胞中不一定只含有一个染色体组；杂交育种和单倍体育种都不能定向改变生物性状。,【补偿训练】 下列有关杂交育种的叙述中，正确的是( ) A.可以得到新的优良品种 B.需要用X射线处理生物 C.能明显缩短育种年限 D.其遗传
11、学原理是染色体变异,【解析】选A。杂交育种的方法通常是选出具有不同优良性状的个体杂交，从子代杂合子中逐代自交选出能稳定遗传的符合生产要求的个体，可以得到新的优良品种；用X射线处理生物能诱发基因突变，属于诱变育种；单倍体育种能明显缩短育种年限，而杂交育种周期比较长；杂交育种的遗传学原理是基因重组而不是染色体变异。,知识点二 诱变育种与杂交育种的比较 1.基因突变在育种中的应用： (1)显性突变：,如果发生显性突变，在二倍体生物中通常第一代就表现出来，但并不都是纯合子。特别是在异花传粉的植物中，还必须经过两次自交到第三代，才能得到稳定遗传的纯合突变类型。,(2)隐性突变：如果发生的是隐性突变，在自
12、花传粉植物中只需要通过自交繁殖，到第二代便会有纯合的隐性突变体分离出来，虽然数目较少，但是一旦出现便可选择应用。,2.杂交育种和诱变育种的比较：,【易错提醒】 (1)诱变育种不一定能得到符合人们需要的品种，因为基因突变具有不定向性和多害少利性。 (2)人工诱变只是提高了突变率，但不能改变突变方向。,【教材易漏知识】 P100“相关信息” 青霉素又名盘尼西林，是一种广谱抗生素，能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用，细菌细胞壁的主要成分是什么？医用青霉素在使用时的注意事项是什么？ 提示：细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖；每次使用前必须做皮试，以防过敏反应。,【典题通关】 1.(2017株洲
13、高一检测)西藏精选的40份性状突出的青稞、小麦种子搭乘神舟十一号飞船进行了太空育种实验。通过这种方法获得具有优良性状的品种一般要经过“诱变自交杂交”途径才能实现。下列叙述错误的是 ( ),A.纯合品种经诱变，后代可能会发生性状分离 B.自交的目的是获得单株具有优良性状的植株 C.杂交的目的是获得具有多种优良性状的品种 D.太空育种获得的植株也存在与转基因植物一样的安全性问题,【解析】选D。太空育种只是作物本身遗传物质发生改变，提高了突变频率，与自然界植物的自然变异一样，没有外源基因的导入，不存在与转基因植物一样的安全性问题。,2.(2017福州高一检测)下列育种目标与采取的育种方式相匹配的是( ),【解析】选D。杂交育种能集中亲本的优良性状；单倍体育种可明显缩短育种年限；诱变育种能产生新的性状；多倍体育种可培育出多倍体，而多倍体的营养器官一般较大。,
