专题4小专题12六种常见的育种方法公开课

专题四

生物的遗传、变异与进化小专题12六种常用的育种方法

永州五中程永升命题热点(1)各种育种方法的原理、特点(2)生物育种的实验设计命题角度从近几年高考生物试题来看，考查角度主要有：一是通过给定条件，要求选出合理的育种方法；二是综合分析各种育种程序；三是通过新的背景材料，结合遗传规律的知识综合考查生物育种设计与分析六种育种方法的比较

遗传图解如下：

例1：某自花传粉植物的紫苗（A）对绿苗（a）为显性，紧穗（B）对松穗（b）为显性，黄种皮（D）对白种皮（d）为显性，各由一对等位基因控制。假设这三对基因是自由组合的。现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本，以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验，结果F1表现为紫苗紧穗黄种皮。请回答：（1）如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮，那么播种F1植株所结的全部种子后，长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮？为什么？（1）不是。因为F1代植株是杂合体，F2代会发生性状分离。

（2）如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种，那么能否从播种F1植株所结种子长出的植株中选到？为什么？

（2）能。因为F1代植株三对基因都是杂合的，F2代能分离出表现为绿苗松穗白种皮的类型。（3）如果只考虑穗型和种皮色这两对性状，请写出F2代的表现型及其比例。

（3）紧穗黄种皮：紧穗白种皮：松穗黄种皮：松穗白种皮=9：3：3：1

解析：本题考查的是遗传部分的常规育种，属于中等难度。由题意可知，紫苗（A）对绿苗（a），紧穗（B）对松穗（b），黄种皮（D）对白种皮（d）是三对相对性状，其遗传符合自由组合规律，则用于杂交实验的母本（绿苗紧穗白种皮的纯合品种）的基因型为aaBBdd,父本（紫苗松穗黄种皮纯合品种）的基因型是AabbDD,其杂交F1代基因型为AaBbDd,三对基因全为杂合，表现型全为紫苗紧穗黄种皮。（可以先写出遗传图解，有利于回答问题。）

P绿苗紧穗白种皮紫苗松穗黄种皮

aaBBdd♀×AAbbDD♂↓F紫苗紧穗黄种皮

AaBbDd

播种F1植株所结的种子长成的植株为F2植株，其表现型就会发生性状分离，能分离出表现为绿苗松穗白种皮的类型。如果只考虑穗型和种皮两对性状，则F2代就会有四种表现型，为紧穗黄种皮：紧穗白种皮：松穗黄种皮：松穗白种皮=9：3：3：1；如果用上述父本与母本杂交，是使用父本的花粉对母本的雌蕊授粉，如果杂交失败而导致自花授粉，就只会有母本的自花授粉，而母本植株是纯合体，其自交后仍为纯合体，基因型不变，如果杂交正常，则F1代三对基因都是杂合AaBbDd，但亲本如果发生基因突变，导致后代出现紫苗松穗黄种皮的变异类型，一定是亲代中的显性基因B变成了b,所以是母本发生了突变，F1代的基因型为AabbDd。

练习1:燕麦颖的颜色由两对独立遗传的等位基因控制，可以有黑色、黄色、白色三种相对性状。黑色对白色为显性(用B、b表示)，黄色对白色为显性(用Y、y表示)，当黑、黄两种色素都存在时，表现为黑色。现有纯合黑颖品系与纯合黄颖品系杂交，F1全是黑颖，F1自交得F2，其分离比是黑颖∶黄颖∶白颖＝12∶3∶1请根据以上实验及结果，分析回答：⑴写出亲本的基因型：__________________；F2中白颖个体的基因型是_____________；F2中黄颖个体可能的基因型是_______________________。⑴BByy、bbYYbbyybbYy或bbYY（2）若用单倍体育种的方法获得黑颖燕麦，其基因型是____________________。（2）BBYY、BByy（3）写出F1自交的遗传图解。(不要求写配子)（3）(4分)F1BbYy黑颖↓

F2B_Y_B_yybbY_bbyy

黑颖黑颖黄颖白颖

9331(或前两个表现型合并为12)评分要求：(F1、F2、↓、

)写全1分，不单独给分。基因型1分，相应表现型1分。F2表现型比例1分)单倍体杂交单倍体诱变多倍体杂交基因工程练习2(2012·潍坊模拟)在试验田中偶然出现了一株抗旱、抗盐的玉米，设想利用该植株培育能稳定遗传的抗旱、抗盐水稻品种，用到的育种方法和技术应有

①诱变育种②单倍体育种③转基因技术④组织培养技术

A．①②③

B．②③④C．①③④

D．①②④解析

抗旱、抗盐基因导入植物的体细胞，经过植物组织培养形成的新个体是杂合子，需要经过单倍体育种，才能变成稳定遗传的纯合子。答案

B

三、单性结实和无子果实

自然情况下，果实一般是在两性生殖细胞结合的基础上由子房发育而成的。由于人为因素或自然因素的影响，没有发生受精现象，此时由子房发育成果实的过程称单性结实。请比较下列几种无子果实：1．无子西瓜与无子番茄的比较2．香蕉(无子)

香蕉是天然的三倍体，不能形成正常的生殖细胞，因而无法进行受精作用形成种子，这与无子西瓜的形成有一定的相似之处，但无子西瓜发育所需的生长素需要由人协助提供，而香蕉子房发育所需的生长素则是由其自身提供的，其子房本身能产生一定量的生长素，促进自身子房发育成果实。香蕉的这种特性是在长期的进化过程中形成的，由于香蕉的种子退化，与之相适应的是香蕉能利用其营养器官(根、芽)，仅靠进行无性繁殖就可以生生不息了。

3．无子番茄、无子葡萄、无子辣椒、无子黄瓜：

用适宜浓度的生长素处理未受精的花蕾，诱导单性结实，形成无子果实。例题3：科学家做了两项实验：(1)用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾子房，发育成无子番茄；(2)用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成无子西瓜。下列有关叙述不正确的是A．上述番茄无子这一变异是不遗传的变异B．无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子C．无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子D．无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株不能正常结实解析

本题考查无子果实产生的原理及理解能力、分析判断能力。无子番茄的产生属于外源生长素作用下的单性结实，该方式并未使植物体的遗传物质发生改变，因而属于不遗传变异，若这样的植株通过无性繁殖，长成的植株细胞仍为正常二倍体，所结果实中有种子。用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的后代为三倍体，属于染色体变异，为可遗传变异。经无性繁殖所得植株仍为三倍体，在减数分裂中同源染色体联会紊乱，故不能正常结实。答案

C四、杂交育种和植物体细胞杂交1．两者的原理不同：见“知识梳理”表格。2．杂交性质不同：杂交育种结合的是精子和卵细胞，即有性生殖细胞，为有性杂交；植物体细胞杂交结合的是体细胞，为无性杂交。 3．杂交亲本的不同：杂交育种所用的亲本一般属于同一个物种，而植物体细胞杂交所用的亲本可以是种内的，也可以是种间的。4．杂交后代染色体数目的变化：杂交育种后代染色体数与亲代相同，而植物体细胞杂交后代的染色体数与亲代不同，可能会出现异源多倍体。【热点考向1】生物变异在育种上的应用

【例1】

(2011·湖南师大附中理综测试)某农业研究所将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因(Bt基因)导入棉花，筛选出Bt基因成功整合到染色体上的抗虫植株(假定Bt基因都能正常表达)。某些抗虫植株体细胞含两个Bt基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型(黑点表示Bt基因的整合位点)；让这些含两个Bt基因抗虫植株自交，后代含抗虫基因的个体的比例大小顺序是(

)A．甲、乙、丙B．甲、丙、乙C．丙、乙、甲D．乙、甲、丙【解析】甲图个体减数分裂产生配子全含Bt基因；个体自交，后代中全部含抗虫基因。乙图个体减数分裂产生配子有一半含Bt基因；个体自交，后代中不含抗虫基因的个体占的比例为1/2×1/2＝1/4，含抗虫基因个体占的比例为1－1/4＝3/4。丙图个体减数分裂产生配子有3/4含Bt基因；个体自交，后代中不含抗虫基因的个体占的比例为1/4×1/4＝1/16，含抗虫基因个体占的比例为1－1/16＝15/16。

【答案】B【变式1】(2010·江苏南京高三调研)在某作物育种时，将①、②两个植株杂交，得到③，将③再作如图所示处理。下列分析错误的是()A．由③到④过程一定发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合B．在⑤×⑥的育种过程中，依据的主要原理是染色体变异C．若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4D．由③到⑦过程可能发生突变和基因重组【解析】由③到④过程的原理是基因突变，不存在等位基因分离、非同源染色体上非等位基因的自由组合。【答案】A1下列有关育种的说法，正确的是(

)A．用杂交的方法进行育种，从F1自交后代中可筛选出符合人类

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的

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，所育的新种自交后

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，所育的新种和原品

种杂交一定能产生可育后代练习[解析]用杂交的方法进行育种，所得F1自交后代会发生性状分离，可筛选出符合人类需要的优良品种。诱变育种虽可提高变异频率，但诱变后的植株中有利变异少，盲目性高，需处理较多的供试材料，且突变具有不定向性，诱变后的植株不一定比诱变前的具备更多的优良性状。用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种后有4种基因型(DDTT、DDtt、ddtt、ddTT)的个体，所育的新种自交后代全部为纯合子。用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种后获得基因型为DDddTTtt的个体，此个体和原品种杂交所得三倍体植株高度不育。

[答案]

A2

(2011·青岛模拟)中国是世界上最大的茄子生产国，为培育优良品种，育种工作者应用了多种育种方法。请回答：(1)茄子的早期栽培品种为二倍体，有人利用秋水仙素处理二倍体茄子的幼苗，选出四倍体茄子。其原理是：秋水仙素作用于正在分裂的植物细胞，会抑制________的形成，导致________加倍。(2)青枯病是茄子的主要病害，抗青枯病(T)对易感青枯病(t)为显性，基因T、t与控制开花期的基因A、a自由组合。若采用二倍体早开花易感青枯病茄子(aatt)与四倍体晚开花抗青枯病茄子(AAAATTTT)为育种材料，运用杂交和花药离体培养的方法，培育出纯合的二倍体早开花抗青枯病茄子，由主要步骤为：第一步：_______________________________________。第二步：________