1、第第1 1节杂交育种与诱变育种节杂交育种与诱变育种从杂交育种到基因工程1杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2杂交育种依据的遗传学原理是基因重组，并不能创造新的基因。3诱变育种是利用物理因素(如X射线、射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变。4基因突变是不定向的，诱变育种盲目性大。杂交育种1杂交育种之前的育种选择育种长期选择周期长生物的变异2杂交育种(1)概念：将两个或多个品种的_通过交配集中在一起，再经过_，获得新品种的方法。(2)原理：_。(3)过程(以高产抗病小麦品种的选育为例)亲代
2、高产、不抗病低产、抗病 杂种第一代高产、抗病(均为显性性状)优良性状选择和培育基因重组第二代选出_个体连续选出_的所有高产、抗病个体新的优良品种(4)优点：操作简便高产、抗病不发生性状分离(5)应用单位面积产量家畜、家禽杂交育种能否应用于微生物育种？试分析原因。提示：不能。杂交育种利用基因重组的原理，一般发生在有性生殖的减数分裂过程中；微生物一般不进行减数分裂，故不用杂交育种。诱变育种1概念：诱变育种是利用物理因素(如X射线、r射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙脂等)来处理生物，使生物发生_。2原理：_基因突变基因突变3方法：用_因素(如X射线、射线、紫外线、中子、激光、电离
3、辐射等)或_因素(如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂)或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。4发生时期：一般在有丝分裂_或减数分裂第一次分裂前的_5优点：能提高_，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。物理化学间期间期突变率6缺点：_变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差，具有盲目性。7举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等有利在诱变育种过程中应该用诱变剂等处理什么状态的种子(萌发或未萌发的)？为什么？提示：萌发的。因为基因突变主要发生在细胞分
4、裂间期，萌发的种子细胞不断的进行分裂。利用杂交育种培育纯合和杂合品种1培育常规的纯合子品种(1)培育隐性纯合子品种：选取双亲 子一代 子二代选出符合要求的个体即可推广。(2)培育显性纯合子品种：选取双亲 子一代 子二代选出符合要求的优良个体 子三代选出符合要求的优良个体 选出稳定遗传的个体推广。利用杂交育种培育新品种杂交自交杂交自交自交自交(3)特点：操作简单，但所需时间较长2培育杂合子品种(1)原理：杂种优势。主要利用F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定，将杂种子一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。(2)过程：选取双亲 子一代。(3)特点：高产、优质、抗性强，但需年年育种。杂交特别提醒：1
5、.杂交育种只应用于进行有性生殖的植物和动物，而诱变育种不仅应用于有性生殖的植物，也可应用于无性生殖的微生物。2.单倍体育种主要用于进行有性生殖的植物。农科所通过如下图育种过程培育出了高品质的糯小麦，相关叙述正确的是()A该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变B要获得yyRR，b过程需要进行不断的自交来提高纯合率Ca、c过程都需要使用秋水仙素，都作用于萌发的种子Da过程能提高突变率，明显缩短育种年限解析：解题关键是注意图中所示三种育种方式：单倍体育种、杂交育种、多倍体育种，用连续自交法可以提高纯合率。图中a为单倍体育种，b为杂交育种，c为多倍体育种。杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体育
6、种的原理是染色体变异。将YyRr通过连续自交可以得到yyRR，以提高纯合率。c过程中秋水仙素作用于萌发的种子或幼苗，a过程能够缩短育种年限，但不能提高突变率。答案：B(1)a、c过程中用秋水仙素处理的目的是什么？提示：a过程用秋水仙素处理的目的是使单倍体的染色体加倍而恢复可育性，c过程用秋水仙素处理的目的是为了得到多倍体。(2)如图由亲本到yyRR过程与诱变育种相比，本质区别是什么？提示：由亲本到yyRR过程表示单倍体育种或杂交育种，遗传物质没有改变，只是出现了新的基因型；诱变育种过程遗传物质发生了改变，出现了新的基因。1用纯合的高秆抗锈病水稻(DDTT)和矮秆不抗锈病水稻(ddtt)进行育种
7、获得纯合矮杆抗病水稻时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得到F2，然后再选育；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是()A前一种方法所得的F2中，重组类型占5/8B后一种方法所得到的植株中可用于生产的类型占2/3C前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合D后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变答案：C 几种育种方法的比较几种常见育种方式的比较依据原理常用方法优点缺点举例杂交育种基因重组杂交自交选育自交将不同个体的优良性状集中于一个个体上时间长，需及时发现优良品种矮秆抗锈病小麦依据原理常用方法优点缺点举例诱变育种基
8、因突变辐射诱变，激光诱变，作物空间技术育种可以提高变异的频率，加速育种进程，大幅度地改良某些品种有利变异少，需大量处理实验材料青霉素高产菌株、太空椒单倍体育种染色体变异花药离体培养获得单倍体，再经秋水仙素或低温诱导处理可以明显地缩短育种年限技术复杂且需与杂交育种配合快速培育矮秆抗锈病小麦依据原理常用方法优点缺点举例多倍体育种染色体变异秋水仙素处理萌发的种子、幼苗器官巨大，提高产量和营养成分发育延迟，结实率低三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦特别提醒：1.在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法杂交育种。2根据不同育种需求选择不同的育种方法(1)将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交
9、育种，亦可利用单倍体育种。(2)要求快速育种，则运用单倍体育种。(3)要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。(4)要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。3杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。4杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传(纯合子)的新品种，而杂种优势则是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生性状分离。5诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定
10、向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，正确的是()A过程的自交代数越多，杂合高蔓抗病植株的比例越高B过程是杂交育种过程中最关键的一个步骤C过程主要利用了植物组织培养技术D过程通常需要用秋水仙素处理幼苗解析：过程的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高；过程是单倍体育种；过程是转基因技术，而非植物组织培养。答案：D技巧归纳：杂交育种方法归纳(1)对于植物而言，杂交育种的方法流程一般是杂交后连续自交选育。(2)对于动物而言，育种程序如下：亲本杂交子一代互相杂交
11、对子二代测交选出符合要求的子二代的纯合子。2假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。据图分析错误的是()A由品种AABB、aabb经过过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种B若经过过程产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的个体理论上有97株C过程常采用单倍体育种的方法由AaBb得到Ab个体D过程的育种方法依据的生物学原理是基因突变答案：答案：C 有一批抗锈病(显性性状)的小麦种子，要确定这些种子是否是纯种，正确且最简单的方法是()A与纯种抗锈病的小麦杂交B与易染锈病小麦进行测交C与杂种抗
12、锈病小麦进行杂交D自交正确解答：选D。常见错误：错选B项。错因分析：受思维定势的影响。认为只要鉴定是否纯种就用测交。植物测交需要去雄、套袋、人工授粉等复杂的操作。最简单的方法是自交，观察后代有无性状分离。课题：新品种的育种方法基础理论：根据育种目标的不同而培育新品种的方法，现总结如下：(1)欲集中不同亲本的优良性状杂交育种；(2)欲既集中优良性状，又缩短育种年限单倍体育种；(3)欲获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量多倍体育种；(4)欲提高变异频率，“改良”或“改造”或直接改变现有性状，获得当前不存在的基因或性状诱变育种；西瓜感染了某种病毒后，就会出现一些病症，表现为叶片黄绿斑驳，叶面凹凸
13、不平，果实发育不良或形成畸形果。现有稳定遗传的早熟(A)不抗病(R)的西瓜品种甲和晚熟(a)抗病(r)的西瓜品种乙，若希望获得早熟抗病的优良品种，请用杂交育种的方法表示出育种过程？(画出遗传图解并作相应的文字说明)分析：杂交育种的程序P早熟不抗病晚熟抗病 (AARR)(aarr)F1早熟不抗病(AaRr)F2 3/16早熟抗病A_rr 选择早熟抗病(AArr)(1)若要缩短育种年限，获得该优良品种，请用合适的育种方法表示出育种过程。(画出遗传图解并作相应的文字说明)提示：单倍体育种提示：可以利用多倍体育种获得无子西瓜。其育种程序如下：2n 秋水仙素处理4n2n第一年制种，得三倍体种子3n2n
14、联会紊乱三倍体无子西瓜(2)我们在食用经杂交育种得到的西瓜时，不得不频频吐出西瓜子，带来一些不悦，如何解决这种麻烦呢？如何才能真正做到“吃西瓜不吐西瓜子”？一、单项选择题1属于分子水平上的育种工作的是()A辐射育种B杂交育种C单倍体育种 D多倍体育种A2下列实例所依据的原理分别是()我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种二倍体植株的花药离体培养，并用秋水仙素处理，使之成为纯合子乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上A基因重组、基因突变、染色体变异B基因突变、基因重组、染色体变异C基因突变、染色体变异、基因重组D基因重组、染色体变异、基因突变D3单倍体育种时，将二
15、倍体植株的花药离体培养获得单倍体植株，再经人工诱导培育出新品种，在这种育种过程中不涉及()A用秋水仙素处理萌发的种子B细胞分裂、分化C愈伤组织的形成D染色体数目加倍A4用自然状态下缺乏某种抗病性的豌豆育种，不宜采用的方法是()A诱变育种 B单倍体育种C基因工程育种 D杂交育种B5用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，下列有关此育种方法的叙述中，正确的是()高秆抗锈病矮秆易染锈病，F1，雄配子，幼苗，选出符合生产要求的品种A过程的作用原理为染色体变异B过程必须经过受精作用C过程依据的主要遗传学原理是基因突变D此育种方法可选出符合生产要
16、求的品种占1/4D二、多项选择题6诱变育种可以改良某种性状，这是因为()A后代性状较稳定 B提高突变率，增加变异类型 C控制某性状的基因突变成等位基因 D有利突变体数目多 BC7下列有关作物育种的叙述，正确的是()A在杂交育种中，F1自交后代可筛选出符合人类需要的优良品种B单倍体育种可以明显缩短育种的年限C人工诱导多倍体常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D诱变育种可以定向的把多个品种的优良性状集中在一起，获得新的品种ABC8下列各杂交组合中，果实中有种子的是()A用秋水仙素处理，采用花药离体培养的方法培育的幼苗，获得的纯合子自交B用秋水仙素处理二倍体正常西瓜的幼苗，得到染色体数目加倍的
17、多倍体自交C没有用秋水仙素处理的二倍体不同品种的西瓜幼苗，生长发育成熟后杂交D用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，长成的个体作母本，二倍体西瓜作父本ABCD一、选择题 1.（2013年广州调研）有关育种的说法，正确的是（）A.多倍体育种过程都要使用秋水仙素 B.利用基因工程技术可定向培育优良品种 C.用于大田生产的优良品种都是纯合子 D.杂交育种与单倍体育种的原理都是基因重组 B2两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是()A单倍体育种 B杂交育种C人工诱变育种 D细胞工程育种B3双子叶植物大麻(2N20)为雌雄异株，
18、性别决定为XY型，若将其花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是()A18XX或18YY B18YYC9X或9Y D18XYA4下列几种育种方法，能改变原有基因的分子结构的是()A杂交育种 B诱变育种C单倍体育种 D多倍体育种B5.杂交育种是利用基因重组的原理选育新品种的育种方法之一，在获得选育的新品种之外，杂交的另一个结果是获得()A纯种 B杂种表现的优势C新的基因 D突变个体B6下列关于动植物杂交选种的操作中，不完全正确的是()A在植物杂交育种中到了F1代后，可以采用不断自交选育新品种B在哺乳动物杂交育种中到了F2代后，再采用测交鉴别选出纯合个体C如果是用植物的营养器
19、官来繁殖的，则只要杂交后代出现所需性状即可留种D在植物杂交育种中到了F2代后，即可通过测交检验选出新品种D7下列有关育种的说法正确的是()A杂交育种所依据的主要遗传学原理是染色体变异B利用单倍体育种可以培育出无子西瓜C诱变育种可以把两个或多个品种的优良性状集中在一起D人工诱导多倍体目前最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D8下列与变异有关的叙述，正确的是()A三倍体西瓜不能形成正常的配子，是因为秋水仙素抑制纺锤体的形成B子代的性状分离是基因突变的结果C用二倍体植物的花药离体培养，能得到叶片和果实较小的单倍体植物D诱变育种和杂交育种均可形成新的基因型D9(双选)用纯种的高秆(DD)抗锈病
20、(TT)小麦与矮秆(dd)易染锈病(tt)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，有关叙述正确的是()高秆抗锈病 矮秆易染锈病F1雄配子选出符合生产要求的品种幼苗A此育种方法不能获得具有新性状的植株B符合生产要求的品种基因型为dTC通过过程处理后，得到的植物是可育的，而且能稳定遗传D如果F1自交，那么F2矮秆抗锈病的植株中能稳定遗传的占1/16答案：AC10(双选)假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，实验小组用不同方法进行了实验(如图)，下列说法不正确的是()A过程育种方法的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率，在短时间内获
21、得更多的优良变异类型B过程育种方法的原理是基因重组，基因型aaB_的类型经后，子代中aaBB所占比例是5/6C过程使用的试剂是秋水仙素，使染色体加倍的原理是抑制后期细胞板的形成，从而使细胞不能分裂为两个细胞D过程应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限答案：答案：BC二、非选择题11.(2013年茂名检测)家蚕是二倍体生物，含56条染色体，ZZ为雄性，ZW为雌性。(1)研究家蚕的基因组，应研究条染色体上的基因。正常情况下，雌蚕减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中含有W染色体的数量是 条。(2)下图为科学家培育出“限性斑纹雌蚕”过程图。图中“变异家蚕”的变异类型属于染色体变异中的 。由
22、“变异家蚕”培育出“限性斑纹雌蚕”所采用的育种方法是。(3)在家蚕的一对常染色体上有控制蚕茧颜色的黄色基因(Y)与白色基因(y)。在另一对常染色体上有I、i基因，当基因I存在时会抑制黄色基因Y的作用，从而使蚕茧变为白色；而i基因不会抑制黄色基因Y的作用。若基因型为IiYy、iiyy的两个个体交配，产生了足够多的子代，子代的表现型及其比例为。若基因型为IiYy的两个个体交配，子代出现结白色茧的概率是。(4)家蚕中D、d基因位于Z染色体上，d是隐性致死基因（导致相应基因型的受精卵不能发育，但Zd的配子有活性）。是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交，使后代只有雄性？,请根据亲代和子代基因型情况说明理由
23、。答案：答案：（1）290或1或2（2）染色体结构变异（染色体易位）杂交育种（3）白色 黄色=3 113/16（4）不能。因为雌蚕只有ZDW基因型，雄蚕有ZDZD、ZDZd基因型；杂交组合ZDWZDZd均可产生ZDW的雌性后代 12“太空甜椒”果实大、果皮厚、色泽鲜艳、营养丰富。假设甜椒的果皮颜色绿色(A)对红色是显性，果皮厚(B)对果皮薄是显性。请分析回答下列问题：(1)获得“太空甜椒”的原理是利用各种宇宙射线诱导_，果实小的供试普通甜椒经处理后，所获得的果实大的个体占供试材料总数的比例_(高或低)。(2)现将基因型为AaBb个体的花粉传给基因型为aaBb的个体，则其子代植株所结果实的表现型
24、及比例是_。甜椒的果实大小是一对相对性状，将选育的大果实“太空甜椒”在不同地区栽培时，发现有的地方长出的甜椒都是小果实的，这说明生物的性状是_的结果。(3)现有纯种小果实普通甜椒和未知基因型的大果实“太空甜椒”(果实大小受基因C、c控制)，请设计一实验，以鉴定大果实“太空甜椒”的基因型。实验步骤：选取_的地区进行实验。将_与未知基因型的大果实“太空甜椒”进行杂交，获取种子(F1)，种植F1；_。预测实验结果并得出相应结论：若F1所结果实全部是大果实，则_。若F1所结果实有的是大果实，有的是小果实，则_。若F1所结果实全部是小果实，则_。答案：(1)基因突变低(2)绿色皮厚:绿色皮薄:红色皮厚:红色皮薄3:1:3:1基因型与环境共同作用(3)实验步骤：不影响大果实“太空甜”性状表现纯种小果实普通甜椒观察其所结果实的大小预测实验结果并得出相应结论：大果实对小果实是显性，所测基因型为CC大果实对小果实是显性，所测基因型为Cc小果实对大果实是显性，所测基因型为cc
