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1、第6章 从杂交育种到基因工程,一、杂交育种,2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 ，获得新品种的方法。 (2) 原理： 。,交配,选择和培育,基因重组,(3)过程(以高产抗病小麦品种的选育为例),(4)优点：操作简便。,二、诱变育种,2实例：黑农五号、青霉素高产菌株。 3优点：可以提高 ，在较短时间内获得更多的优良变异类型。 4应用 (1)在农作物诱变育种方面取得了可喜的成果。 (2)在 育种方面也发挥了重要作用。,突变率,微生物,一、杂交育种 1阅读教材P9899，分析回答下列问题： (1)古印第安人是最早选择和培育玉米的，最突出的贡献是选育了果穗大、
2、淀粉含量高的玉米，请分析以下问题： 古印第安人是用什么方法进行玉米育种的？古印第安人是怎样进行“选择”的？ 提示：此方法称为选择育种，通过淘汰劣势个体保留优良个体来进行选择的。 这种育种方法有哪些优点和缺点？ 提示：优点：技术简单、容易操作。 缺点：选择范围有限，育种周期长。,(2)已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对易染锈病(t)为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染锈病两纯系品种，欲培育能稳定遗传的矮秆抗锈病的小麦，请探究下列问题： 如何使两种优良性状集中在同一植株上？两种优良性状集中在同一个体上的实质是什么？ 提示：选用分别具有一优良性状的纯合亲本杂交，即可
3、将两种优良性状集中在同一植株上。实质是将控制两种优良性状的基因集中在同一个体上。 杂交育种的选择从第几代开始？为什么？ 提示：从F2 开始选择；因为从F2 出现性状分离。 从F2 中选出矮秆抗锈病的个体，能否立即推广种植？为什么？ 提示：不能。因为矮秆抗锈病个体的基因型有ddTT和ddTt两种，其中ddTt的个体自交后会发生性状分离，不能稳定遗传。,怎样处理才能得到稳定遗传的矮秆抗锈病个体？ 提示：从F2中选出矮秆抗锈病的个体，让其不断自交，在自交后代中逐步淘汰矮秆易染锈病的个体，直到不再发生性状分离，即为要选育的矮秆抗锈病的稳定遗传的纯合子品种ddTT。,(3)根据上述实例分析杂交育种的优缺
4、点。 由上述实例可知，杂交育种的最大优点是什么？ 提示：能将多个优良性状集中到同一个体上。 依据(2)中实例分析，从亲本到获得可大田推广种植的种子至少需要几年时间？ 提示：4年。,若选育的两种优良性状都是由隐性基因控制的，从F2中选出符合要求的个体后，还需要再连续自交吗？ 提示：不需要连续自交。因为隐性个体都是纯合子。 从杂交后代性状类型以及育种时间等方面分析杂交育种方法的不足。 提示：a.选育工作量大：杂交育种从子二代开始出现的性状类型多，需要及时发现符合要求的优良性状个体。,b培育周期长：杂交后代会出现性状分离现象，一般需要的 时间较长。,2判断正误 (1)动物杂交育种的过程中常通过连续自
5、交的方式来获得稳定遗传的个体。( ) (2)杂交育种有操作繁琐、培育周期长等缺点。( ) (3)杂交育种的后代常表现为杂种优势。( ),二、诱变育种 我国航天事业发展迅猛，随之开展的航天育种已取得了可喜成果，到目前为止，通过航天工程育种技术培育出了70多个具有稳产、高产性能的新品种、新品系。 根据材料，分析下列问题： 1诱变育种原理 航天种子产生的变异属于哪种类型？这种变异是否产生新的基因？这种变异具有什么特点？ 提示：属于基因突变；该变异产生了新的基因；由于基因突变具有不定向性，因此变异性状是不可预测的。,2诱变育种材料选择及处理 (1)搭载航天器的植物种子需要做怎样处理？说明原因。 提示：
6、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)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。 提示：不可以。因为可能发生隐性突变。,3诱变育种的优缺点 (1)从育种年限上分析，与杂交育种相比较，诱变育种具有哪些优点？ 提示：可以加速育种进程，缩短育种年限。提高突变频率，能产生新基因，为育种创造丰富的原材料。能大幅度改良生物的某些性状。 (2)从基因突变的特点分析，诱变育种有哪些局限性？ 提示：由于突变具有不定向性，产生的有利个体少，需要大量处理实验材料。,1杂交育种的原理及几种操作的目的 (1)原理：基因重组。 (
7、2)几种操作的目的 亲本杂交：将控制两个优良性状的基因集中在同一个体内。 F1自交：获得性状分离的F2。 连续自交：选择出符合要求的纯合个体。,2育种方式的选择 (1)依据：育种目标及要求。 (2)选择方法,3.几种育种方式的比较,特别提醒 杂交育种只应用于进行有性生殖的生物，而诱变育种不仅能应用于进行有性生殖的生物，还能应用于进行无性生殖的生物。单倍体育种主要用于进行有性生殖的植物。,A利用、品种间杂交筛选获得a B对品种 进行染色体加倍处理筛选获得b Ca、b和c的培育均可采用诱变育种方法 D用转基因技术将外源抗旱基因导入中获得c,研析 本题通过文字信息给予方式考查生物育种方式的选择。具体
8、解题过程如下：,审提取信息,信息：现有小麦种质资源：高产、感病；低产、抗 病；高产、晚熟。 信息：满足不同地区、不同环境条件的栽培需求，培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。,联联系基础,判研判选项,A项：通过杂交筛选获得a可选择各具有一优良性状的亲本，即选择与杂交，故A项错误。 B项：获得b品种可选用通过诱变育种实现，进行染色体加倍，得到的是多倍体，多倍体植株具有发育延迟的特点，该项方法不可行。 C项：a、b、c三种优良性状均可通过基因突变育种实现，只是需要生物材料多，符合要求的变异少，故该方法可行。 D项：获得c品种可选用品种通过基因工程育种实现，故该方法可行。,答
9、案 CD,将双亲优良性状集中在一起杂交育种。 让原品种产生前所未有的新性状诱变育种。 让原品系具备人们所需的特有性状基因工程育种。,育种方法的选择 根据不同育种要求和提供的不同材料，选择不同的育种方法： (1)若要培育隐性性状个体，可用自交或杂交的方法，只要出现该性状即可。 (2)若要快速育种，可利用单倍体育种。 (3)若要大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可利用诱变育种的方法。 (4)若要提高品种产量及其营养物质含量，可运用多倍体育种。 (5)若要将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可用杂交育种，亦可利用单倍体育种。,课堂归纳,网络构建,填充：基因重组 简便 基因突变
10、突变率 ,关键语句,1杂交育种的原理是基因重组。 2杂交育种一般从F2开始筛选，因为从F2开始才出现性状分离。 3杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起。 4诱变育种的原理是基因突变。 5人工诱变只是提高了突变率，但不能确定突变方向。 6青霉素高产菌株是通过诱变育种培育的。,答案：C,知识点一、诱变育种 1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 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
11、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。,2诱变育种可以改良某种性状，这是因为( ) 后代性状较快稳定 提高突变率，增加变异类型 控制某些性状的基因突变成其等位基因 有利突变体数目多 A B C D 解析：诱变育种的原理是基因突变，经人工诱变后会提高突变率，增加变异类型；基因突变后会产生原基因的等位基因。,答案：B,知识点二、杂交育种 3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
12、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：C,4杂交育种中，杂交后代的性状一旦出现就能稳定遗传的是( ) A优良性状 B隐性性状 C显性性状 D相对性状 解析： 纯合子的性状是稳定遗传的，而显性性状的个体不一定是纯合子，隐性性状的个体一定是纯合子，所以一旦出现即可稳定遗传。 答案：B,5(新课标全国卷)现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少
13、。回答下列问题： (1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种的目的是获得具有_优良性状的新品种。 (2)杂交育种前，为了确定F2的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_。 (3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。_。,解析：(1)杂交育种的目的是获得同时具备两种优良性状的个体，即抗病矮秆的新品种。(2)杂交育种的原理是基因重组，若控制两对相对性状的基因的遗传遵循基因的自由组合定律，则这两对相对性状应分别受一对等位基因控制，且两对基因必须位于两对同源染色体上。(3)先由纯合的抗病高秆和感病矮秆杂交得到抗病高秆的杂合子，再与感病矮秆(隐性纯合子)杂交，如果后代出现抗病高秆感病高秆抗病矮秆感病矮秆1111的性状分离比，则可说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。,答案： (1)抗病矮秆 (2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且 符合分离定律；控制这两对性状的基因位于非同源染色体上 (3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交，产生F1 ，让F1与感病矮秆杂交,