高三生物復習 第20講 雜交育種與誘變育種

1、知識內容考綱要求考綱理解生物變異在育種上的應用了解雜交育種的概念；掌握雜交育種、誘變育種的原理、操作流程及優(yōu)缺點；總結雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種的異同點；掌握設計雜交育種方案比較方法雜交育種人工誘變育種概念將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過_集中在一起，再經過選擇和培育，獲得新品種的方法誘變育種是指利用物理因素或化學因素來處理生物，使生物發(fā)生 _ ，獲得新品種的方法原理基因重組基因突變方法雜交自交篩選自交(至純合)輻射誘變、失重或超重誘變、激光誘變、化學誘變等優(yōu)點使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于_ 交配基因突變同一個個體加速育種進程，提高_缺點不能創(chuàng)造出新的基因，育種進程緩慢，過程繁

2、瑣，后代易出現_有利變異少，不利變異多，需要大量的處理實驗材料，具有很大的_應用改良作物品質、提高農作物單位面積產量的常規(guī)方法，同時也可用于家禽、家畜的育種主要應用于農作物和微生物育種舉例矮稈抗病小麥的培育高產青霉素菌株的培育、太空椒的培育不確定性分離現象變異頻率 一、不同育種目的的雜交育種的基本步驟及特點 1培育雜合子品種 在農業(yè)生產上，可將雜交一代作為種子直接利用，如水稻、玉米等。 (1)基本步驟：選取雙親P(、)雜交F1。 (2)特點：高產、優(yōu)質、抗性強，但要每年制種。 2培育純合品種 (1)培育隱性純合子品種的基本步驟選取雙親P(、)雜交F1自交F2選出表現型符合要求的個體種植推廣。

3、二、雜種優(yōu)勢和雜交育種 雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的現象，是指基因型不同的親本個體相互雜交產生的雜種第一代，在生長發(fā)育狀況、繁殖力、抗逆性、產量和品質等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個親本的現象。其表現特點是：雜種優(yōu)勢不只是一兩個性狀單獨表現出優(yōu)勢，而是多個性狀優(yōu)勢的綜合表現；雜種優(yōu)勢的強弱取決于雙親性狀間的互相補充，在一定范圍內雙親的基因型差異越大，親緣關系越遠，雜種優(yōu)勢就越明顯；雜種優(yōu)勢與雙親的基因型純合度有關，若雙親的基因型純合度高，F1的優(yōu)勢就強；雜種優(yōu)勢只在F1得以表現，F2、F3等后代由于基因分離而表現衰退，雜種優(yōu)勢與所處的環(huán)境有關，F1種子只有在適宜的環(huán)境下才能表現出優(yōu)勢。 雜交育種通常是

4、指把不同遺傳類型的動物或植物進行交配，使優(yōu)良性狀集合于雜種后代中，通過培育和選擇，創(chuàng)造出新品種的方法。它是動植物育種的基本方法之一。在雜交育種中應用最為普遍的是品種間雜交(兩個或多個品種間的雜交)，其次是遠源雜交(種間以上的雜交)。 生產上，常常把用雜交方法培育優(yōu)良品種或利用雜種優(yōu)勢都稱為雜交育種。事實上，兩者之間是有區(qū)別的。雜交育種過程就是要在雜交后代眾多類型中選留符合育種目標的個體進一步培育，直至獲得優(yōu)良性狀穩(wěn)定的新品種。雜交育種不僅要求性狀整齊，而且要求培育的品種在遺傳上比較穩(wěn)定。品種一旦育成，其優(yōu)良性狀即可相對穩(wěn)定地遺傳下去。雜種優(yōu)勢則主要是利用雜種F1的優(yōu)良性狀，而且不要求遺傳上的穩(wěn)

5、定。作物育種上就常常在尋找某種雜交組合，通過年年配制F1雜交種用于生產的辦法，取得經濟性狀，而并不要求其后代還能夠保持遺傳上的穩(wěn)定性。三、幾種育種方式的比較特別提醒： 誘變育種屬于分子水平上的育種，只有此育種方式可以產生新基因。 一般作物育種可選用雜交育種和單倍體育種，為得到特殊性狀，可選擇誘變育種或多倍體育種。知識點知識點1：雜交育種的一般過程：雜交育種的一般過程某作物高稈(A)對矮稈(a)為顯性，感病(R)對抗病(r)為顯性。A、a和R、r是位于非同源染色體上的兩對等位基因。今有高稈抗病和矮稈感病純種，人們希望利用雜交育種的方法在最少的世代內培育出矮稈抗病新類型。應該采取的步驟是：(1)_

6、；(2)_；(3)_?！舅悸伏c撥】考查運用自由組合定律進行雜交育種的過程。雜交育種能有目的地把不同個體的優(yōu)良性狀進行重新組合，從而培育出合乎要求的新品種。雜交育種的過程是優(yōu)良親本雜交自交篩選優(yōu)良品種，至少需要3年的時間，一般還需要12年的純化，共需45年的時間才有可能培育出一個新品種。本題要求培育矮稈抗病(aarr)是雙隱性個體，能穩(wěn)定遺傳，所以直接在F2中選取，不需要純化。【答案】(1)讓純種高稈抗病和純種矮稈感病的兩個品種進行雜交得到F1(2)F1自交得到F2(3)在F2群體中選出矮稈抗病的植株【舉一反三】蘋果的紅果皮(A)和綠果皮(a)為一對相對性狀，圓形果(R)和扁形果(r)是另一對相

7、對性狀，兩對性狀遺傳遵循基因的自由組合定律。假若現有紅圓、紅扁、綠圓三個純系品種，請設計一個培育綠色扁形果的雜交實驗。(1)選擇雜交的兩個親本P1、P2，應是紅扁和綠圓。(2)P1P2F1，然后如何處理？讓F1自交。這種處理得到的后代表現型有紅圓、紅扁、綠圓、綠扁。(3)能否直接從F2中選出所培育的品種？請說明理由。能，因為綠扁都為隱性性狀，一旦出現必定是純合子。【思路點撥】依題意，要培育出綠扁，要有綠果皮和扁形果性狀的組合，因此選用紅扁、綠圓兩個純系品種雜交。雜交后得雙雜合的紅圓F1，讓F1自交，得到紅圓、紅扁、綠圓、綠扁四種表現型，其中綠扁為雙隱性個體，直接可得到?！疽?guī)律方法】解答此種類型

8、題目時不要一味套用連續(xù)自交的方法，要看清楚選育的是什么品種。若是選育雙隱性個體，F1自交一次后即可得到能穩(wěn)定遺傳的符合要求的品種。若是選育顯性品種，一般都會有連續(xù)自交不斷純化的過程。知識點知識點2：誘變育種：誘變育種(2010宣城模擬)我國“神舟七號”載人飛船成功發(fā)射升空時，隨“神七”一起遨游太空的有珙桐、鵝掌楸的種子各50克，這是我國首次進行珍稀瀕危林木航天誘變育種實驗。下列有關太空育種的說法不正確的是()A太空育種常選萌發(fā)的種子或幼苗作為實驗材料B太空育種是利用太空微重力、強輻射等因素誘發(fā)基因突變C太空育種不一定就能獲得人們所期望的優(yōu)良性狀D若改良缺乏某種抗病性的植物品種，不宜采用太空育種

9、【思路點撥】太空育種的原理是基因突變，在萌發(fā)的種子或幼苗中，細胞分裂旺盛，易發(fā)生突變。由于基因突變具有低頻性、不定向性和弊多利少性，故經太空育種不一定就能獲得人們所期望的優(yōu)良性狀?；蛲蛔兛赡軙a生新性狀(如抗病性)?！九e一反三】浙江培育出“原豐早”水稻，是以“科學6號”為基礎，經過反復誘變選育出的新品種，既保持了原品種的特性，又提前45天成熟，且產量比成熟期相同的其他品種高10%以上。此事實說明( )A兩個品種經過雜交迅速選育出更優(yōu)良的品種B通過誘變育種可以定向培育出更優(yōu)良的品種C誘變育種可以提高基因突變率，從中選育出優(yōu)良的品種D誘變育種就是運用了染色體變異的原理進行的育種C【思路點撥】誘變

10、育種的原理是基因突變，基因突變是不定向的，可以提高突變頻率，從中選育出優(yōu)良的品種。知識點知識點3：幾種育種方法的綜合運用：幾種育種方法的綜合運用有兩個純種的小麥，一個為高稈(D)抗銹病(T)；另一個為矮稈(d)易染銹病(t)，這兩對性狀獨立遺傳，用兩種育種方法培育矮稈抗銹病的新品種。(1)方法一的步驟如下：高稈抗銹病矮稈不抗銹病F1F2穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病品種。過程a叫_，過程b叫_。過程c的處理方法是_。 F1的 基 因 型 是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 表 現 型 是_，矮稈抗銹病新品種的基因型應是_。(2)方法二的步驟如下：高稈抗銹病矮稈不抗銹病F1配子幼苗植株

11、選擇合適的植株。過程d叫_過程，過程e是指_；過程f是_過程；過程g是指_，此過程最常用的物質是_。(3)育種方法一叫_育種，方法二叫_育種?！舅悸伏c撥】(1)將小麥兩個品種的優(yōu)良性狀通過雜交集中在一起，培育矮稈抗銹病新品種的方法叫做雜交育種。其中a過程叫做雜交，產生的F1基因型為DdTt，表現型為高稈抗銹病。過程b叫做自交，目的是獲取表現型為矮稈抗銹病的小麥品種(ddT_)，因為此過程后代會發(fā)生性狀分離，所以要想得到穩(wěn)定遺傳的植株必須經過c，即連續(xù)自交和篩選，直至后代無性狀分離。(2)在單倍體育種中為使優(yōu)良性狀結合在一起，也必須先進行雜交，d過程叫雜交，產生的F1基因型為DdTt，表現為高稈

12、抗銹病。為了培育穩(wěn)定遺傳的個體，要對F1減數分裂形成的配子進行離體培養(yǎng)得到單倍體幼苗，最后再用秋水仙素對單倍體幼苗進行加倍處理，得到符合要求的植株。【答案】 (1)雜交自交不斷種植和觀察，直到選出穩(wěn)定的矮稈抗銹病新品種DdTt高稈抗銹病ddTT(2)雜交減數分裂花藥離體培養(yǎng)人工誘導染色體加倍秋水仙素(3)雜交單倍體【規(guī)律方法】 將兩親本的兩個不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，可利用雜交育種，亦可利用單倍體育種。 要求快速育種，可運用單倍體育種。 要求大幅度改良某一性狀，使之出現前所未有的性狀，可用誘變育種和雜交育種相結合的方法。 要求提高品種質量，提高營養(yǎng)物質的含量，可運用多倍體育種。【舉一反三】(2010江蘇海門期末)下圖表示培育某高品質小麥的幾種方法，據此有關敘述正確的是( )A要獲得yyRR，b過程需要進行不斷雜交來提高純合率Ba、c過程都可以用一定濃度秋水仙素處理萌發(fā)的種