高中生物必修二课件：6-1 杂交育种与诱变育种

第18课时杂交育种与诱变育种学习目标1.说出杂交育种的概念、原理、优点和不足(重点)；2.举例说明杂交育种的技术流程(重难点)；3.说出诱变育种的概念、原理、优点和不足(重点)。|基础知识|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)：4.优点可以把多个品种的

集中在一起。显性高产、抗病优良性状二、诱变育种项目内容处理方法____________(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或___________

(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)原理______________优点提高了__________，在较短时间内获得更多的优良变异类型应用主要用于_________和_________育种物理因素化学因素基因突变突变率农作物微生物|自查自纠|1.杂交育种和诱变育种的原理相同(

)2.杂交育种培育的优良品种所具有的优良性状已经存在于育种材料中(

)3.杂交育种往往在杂交之后要连续进行自交(

)4.诱变育种往往需要一些诱变因素，如物理因素、化学因素和生物因素(

)5.诱变育种能提高突变率，在较短时间内一定实现育种目标(

)6.太空育种属于诱变育种(

)答案

1.×

2.√

3.√

4.×

5.×

6.√|图解图说|★杂种优势是指基因型不同的亲本间杂交产生的杂种子一代，在长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。★袁隆平科研团队利用杂交育种原理不断提高杂交稻的亩产量。★太空诱变育种：在太空高辐射、微重力等综合因素下，被载植物种子的基因易发生突变。F2代中出现的所需优良性状的个体一定是符合要求的新品种吗？提示：新品种往往是纯合子，但F2中出现的具有所需优良性状的个体中既有杂合子又有纯合子。F2代中出现的所需优良性状的个体一定是符合要求的新品种吗？提示：新品种往往是纯合子，但F2中出现的具有所需优良性状的个体中既有杂合子又有纯合子。探究点一杂交育种和诱变育种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：提示：a是杂交，b是自交，c是连续自交。(2)通过过程a得到的F1是否同时出现了矮秆、抗病的性状？过程a的目的是什么？提示：F1没有同时出现矮秆、抗病的性状，杂交的目的是将矮秆基因和抗病基因集中到F1。(3)图中的哪一代开始出现矮秆抗锈病植株？所出现的矮秆抗锈病植株是否为符合要求的新品种？为什么？提示：从F2中开始出现矮秆抗锈病植株，其中既有纯合体(占1/3)也有杂合体(占2/3)，所以F2出现的矮秆抗锈病还不能算是符合要求的新品种。(2)通过过程a得到的F1是否同时出现了矮秆、抗病的性状？过程a的目的是什么？提示：F1没有同时出现矮秆、抗病的性状，杂交的目的是将矮秆基因和抗病基因集中到F1。(3)图中的哪一代开始出现矮秆抗锈病植株？所出现的矮秆抗锈病植株是否为符合要求的新品种？为什么？提示：从F2中开始出现矮秆抗锈病植株，其中既有纯合体(占1/3)也有杂合体(占2/3)，所以F2出现的矮秆抗锈病还不能算是符合要求的新品种。2.思考下列关于诱变育种的问题：(1)诱变育种中为什么要用物理因素或化学因素处理育种材料？提示：诱变育种的原理是基因突变，而基因突变在自然状态下频率较低，用物理因素或化学因素处理后，可大大提高突变频率。(2)为什么要处理萌发的种子或幼苗，而不能处理一些成熟的或老化的组织？提示：因为萌发的种子和幼苗中，细胞分裂能力强，DNA进行复制过程中才会发生基因突变。(3)杂交育种和诱变育种中，哪种最可能达不到育种目的？为什么？提示：诱变育种，因为诱变育种的原理是基因突变，而基因突变具有不定向性，不一定按照人们的意愿进行突变。【典例1】

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→纯合子尝试解答________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。答案A【典例1】

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→纯合子尝试解答________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。答案A本题中的关键词是“最简捷”而不是“最快”，不要错选C选项。【跟踪训练】1.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。答案D探究点二多种生物育种方式的比较

如图甲、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，①～⑥表示培育水稻新品种的过程，请思考：(1)图中哪种途径为单倍体育种？提示：图中①→③→⑤过程表示单倍体育种。(2)图中哪些标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？提示：图示⑤处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子，⑥处需用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。(3)④⑥的育种原理分别是什么？提示：④的育种原理为基因突变，⑥的育种原理为染色体变异。(4)图中最简便及最难以达到育种目的的育种途径分别是哪种？提示：图中最简便的育种途径为①→②过程所示的杂交育种，但育种周期较长；最难以达到育种目的的途径为④诱变育种。(1)杂交育种只应用于进行有性生殖的生物，而诱变育种不仅应用于进行有性生殖的生物，也可应用于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【典例2】

下列关于生物育种的叙述，正确的是(

)A.单倍体育种与多倍体育种均涉及植物组织培养技术B.杂交育种利用基因重组的原理，从而产生新的物种C.秋水仙素可应用于诱变育种和多倍体育种，且作用的细胞分裂时期相同D.单倍体育种可缩短育种年限，杂交育种可获得杂种优势的个体尝试解答________解析多倍体育种不涉及植物组织培养技术，A错误；杂交育种只能获得新品种，不能获得新物种，B错误；秋水仙素在诱变育种中诱发细胞发生突变，作用于分裂间期，在多倍体育种中抑制细胞中纺锤体的形成，作用于细胞分裂的前期，C错误；单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，杂交育种除得到重组类型纯合子外，另一个重要的应用是获得具有杂种优势的个体，D正确。答案D【跟踪训练】2.如图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再将③做进一步处理。对此分析错误的是(

)A.由⑤得到⑥的育种原理是基因重组B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C.若③的基因型是AaBbdd，则⑨的基因型可能是aBdD.③至④的过程中，所产生的变异都有利于生产解析⑤→⑥的育种是杂交育种，其原理是基因重组，A正确；秋水仙素可以抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍，B正确；若③的基因型是AaBbdd，能产生4种配子，则⑨的基因型可能是aBd，也可能是ABd、Abd或abd，C正确；基因突变具有多害少利性，故③→④过程中产生的变异大多数不利于生产，D错误。答案D1.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。答案C2.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。答案D3.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。答案C4.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解析

答案A5.如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。_______________________________________________________________________________________。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，要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，从自交后代中选择即可。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(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。_______________________________________________________________________________________。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解析

答案A★太空诱变育种：在太空高辐射、微重力等综合因素下，被载植物种子的基因易发生突变。|图解图说|★杂种优势是指基因型不同的亲本间杂交产生的杂种子一代，在长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。|基础知识|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