1、生物育种的原理及应用生物一轮复习 遗传与进化*学习目标:1 1.能描述几种常见的育种方法的原理、过程及能描述几种常见的育种方法的原理、过程及特特点点；2.2.能结合遗传变异的知识在新情境下解决综合性问题能结合遗传变异的知识在新情境下解决综合性问题。目标解读关注社会，服务生活关注社会，服务生活农业是经济发展的基础，如何实现振兴乡村经济是当前社会关农业是经济发展的基础，如何实现振兴乡村经济是当前社会关注的热点。注的热点。提高农产品的产量和质量提高农产品的产量和质量是实现农民增收的一个重要是实现农民增收的一个重要环节，因此环节，因此利用现代科技对农作物改良利用现代科技对农作物改良是育种专家研究的重要
2、课是育种专家研究的重要课题。高考试题常题。高考试题常借助社会生产或最新科研成果，考查育种原理、借助社会生产或最新科研成果，考查育种原理、操作过程及各种育种方式的优缺点操作过程及各种育种方式的优缺点等。等。核心要点分析育种的一般环节育种的一般环节选择需改良对象诱发可遗传变异选出优良品种使其稳定遗传*学习过程【重点剖析】一.单倍体育种与多倍体育种遗传学原理:_1.1.单倍体育种染色体数目变异（1 1）单倍体植株的特点：）单倍体植株的特点：_。（2 2）过程：）过程：（3 3）优点：）优点：，所得个体均能，所得个体均能 。缺点：技术复杂。缺点：技术复杂。花花药药单倍体单倍体幼苗幼苗植株弱小，高度不育
3、植株弱小，高度不育秋水仙素秋水仙素或低温或低温纯合体纯合体明显缩短育种年限明显缩短育种年限稳定遗传稳定遗传（1 1）多倍体植株的特点：）多倍体植株的特点：（2 2）过程：）过程：（3 3）实例：）实例：求求“大大”人工培育的人工培育的四倍体作物，倍体作物，如马铃薯、葡萄、番茄等。如马铃薯、葡萄、番茄等。求求“无子无子”_倍体西瓜（由二倍体西瓜培育）倍体西瓜（由二倍体西瓜培育）一、单倍体育种与多倍体育种遗传学原理：_2.2.多倍体育种茎秆粗壮，叶片、果实和种子更大，茎秆粗壮，叶片、果实和种子更大，糖类和蛋白质等营养物质增加。糖类和蛋白质等营养物质增加。染色体数目变异萌发的种子萌发的种子幼苗幼苗分
4、裂分裂秋水仙素秋水仙素 低温低温纺锤体纺锤体染色体染色体加倍加倍三 思考：思考：11先后先后a a、b b两次传粉的作用一样吗？两次传粉的作用一样吗？三倍体西瓜无子的原因？三倍体西瓜无子的原因？2 2培育无子番茄培育无子番茄与与无子西瓜的原理一样吗无子西瓜的原理一样吗?其无子性状都能遗传吗？其无子性状都能遗传吗？3 3三倍体西瓜是不是新物种？四倍体西瓜是不是新物种？三倍体西瓜是不是新物种？四倍体西瓜是不是新物种？三倍体西瓜的培育：三倍体西瓜的培育：四三三参与受精参与受精刺激子房刺激子房发育成果实发育成果实减数分裂时同源染色体联会紊乱，减数分裂时同源染色体联会紊乱，几乎不能产生可育配子。几乎不能
5、产生可育配子。无子番茄是因为人工去雄阻止其受精，利用生长素刺激子房发育无子番茄是因为人工去雄阻止其受精，利用生长素刺激子房发育成果实，其遗传物质没有改变，无子性状不能遗传；成果实，其遗传物质没有改变，无子性状不能遗传；无子西瓜的无子性状是由染色体变异导致的，遗传物质已改变，无子西瓜的无子性状是由染色体变异导致的，遗传物质已改变，可通过无性繁殖遗传。可通过无性繁殖遗传。三倍体西瓜在自然条件下不育，不是新物种；三倍体西瓜在自然条件下不育，不是新物种；四倍体西瓜可育，且与二倍体之间存在生殖隔离，是新物种。四倍体西瓜可育，且与二倍体之间存在生殖隔离，是新物种。不一样不一样（3 3）实例：）实例：求求“
6、大大”人工培育的人工培育的四倍体作物，倍体作物，如马铃薯、葡萄、番茄等。如马铃薯、葡萄、番茄等。求求“无子无子”_倍体西瓜（由二倍体西瓜培育）倍体西瓜（由二倍体西瓜培育）一、单倍体育种与多倍体育种遗传学原理：_2.2.多倍体育种三求求“有子有子”_倍体小黑麦倍体小黑麦八 请尝试用遗传图解和文字说明简要写出该育种过程：请尝试用遗传图解和文字说明简要写出该育种过程：提示：普通小麦是异源六倍体（提示：普通小麦是异源六倍体（AABBDDAABBDD），野生黑麦是二倍体（），野生黑麦是二倍体（RRRR）相同的育种方法也可能达成不同的育种目的。相同的育种方法也可能达成不同的育种目的。知识要活学活用染色体数
7、目变异比较：单倍体育种与多倍体育种的主要区别多倍体育种以获得多倍体育种以获得多倍体多倍体为目的，达到增产、为目的，达到增产、“无子无子”或或“有子有子”等目的；等目的；单倍体育种最终获得的不是单倍体，而是能稳定遗传的单倍体育种最终获得的不是单倍体，而是能稳定遗传的正常纯合体正常纯合体，以加快育种进程。，以加快育种进程。从育种目的来看：从育种目的来看：从操作对象来看：从操作对象来看：多倍体育种中用秋水仙素或低温处理多倍体育种中用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗；单倍体育种只能处理由花药离体培养得到的单倍体育种只能处理由花药离体培养得到的单倍体幼苗单倍体幼苗。1.1.过程：过程：
8、（1 1）优良性状为隐性）优良性状为隐性(aa)(aa)：得到的优良个体即可：得到的优良个体即可_；（2 2）优良性状为显性）优良性状为显性(A_)(A_)：得到的优良个体需进一步纯化分离；：得到的优良个体需进一步纯化分离；植物纯化方法植物纯化方法 最简便的：最简便的：_ 用时短的：结合用时短的：结合_育种育种（3 3）杂种优势）杂种优势(Aa):(Aa):具有相对性状的纯合子杂交（具有相对性状的纯合子杂交（_），），再进行再进行_繁殖。繁殖。2.2.优点优点:可以提高可以提高_,_,在较短时内获得更多优良变异类型；在较短时内获得更多优良变异类型；大幅度地改良某些性状。大幅度地改良某些性状。缺
9、点：缺点：_个体往往不多，需要处理个体往往不多，需要处理_。3.3.实例：高产的青霉菌株、实例：高产的青霉菌株、“黑农五号黑农五号”大豆、太空椒大豆、太空椒二、诱变育种遗传学原理：_基因突变稳定遗传稳定遗传连续自交，直到后代不发生性状分离连续自交，直到后代不发生性状分离单倍体单倍体AA aa Aa无性无性突变频率突变频率有利变异有利变异大量材料大量材料优良性状与基因的显隐关系不同，使其稳定遗传的具体操作就不同。具体问题要具体分析1.1.过程：过程：_2.2.优点：操作相对简单，可以把优点：操作相对简单，可以把 集中在一起。集中在一起。缺点：育种时间一般较长。缺点：育种时间一般较长。三、杂交育种
10、遗传学原理：_基因重组（至少有（至少有2 2对非等位基因）对非等位基因）后代不发生性状分离的后代不发生性状分离的F F2 2个体个体自交自交多个品种的优良性状多个品种的优良性状优良优良aabbaabbAaBbAaBbAAbb/aaBB/AAbb/aaBB/AABBAABB选双亲 杂交 获取优良组合个体，并使其稳定遗传 思考讨论：11两性花植物两性花植物(如豌豆如豌豆)进行杂交时的具体操作？进行杂交时的具体操作？有什么方法可以简化该杂交过程？有什么方法可以简化该杂交过程？22有什么方法可以缩短植物的育种进程？有什么方法可以缩短植物的育种进程？该过程是否发生基因重组？该过程是否发生基因重组？3.3
11、.实例：培育矮杆实例：培育矮杆(d)(d)抗锈病抗锈病(R)(R)的二倍体水稻的二倍体水稻对母本去雄对母本去雄套袋套袋人工授粉人工授粉套袋。套袋。建立雄性不育系，省去对母本的去雄。建立雄性不育系，省去对母本的去雄。结合单倍体育种结合单倍体育种自交自交 发生，发生，F F1 1产生精子的过程中即发生基因重组。产生精子的过程中即发生基因重组。注意亲本的选择，注意亲本的选择，“有不需育，育则没有有不需育，育则没有”；育种环节要完整，不能只育出还要育种环节要完整，不能只育出还要“选出选出”。答题细节要规范完整1 1培育八倍体小黑麦，还可以借助培育八倍体小黑麦，还可以借助_技术，技术，其遗传学原理是其遗
12、传学原理是_。其大体培育过程为：。其大体培育过程为：其优点为其优点为_。2 2若优良基因来自不同的物种，需借助若优良基因来自不同的物种，需借助_，其遗传学原理为其遗传学原理为_，其一般流程为：，其一般流程为：其优点为其优点为_，_。3 3若优良基因是人工合成的新基因或对现有基因进行了修饰、改造若优良基因是人工合成的新基因或对现有基因进行了修饰、改造得到的，该技术为得到的，该技术为_，其遗传学原理为，其遗传学原理为_。*学习过程【拓展提升】植物体细胞杂交染色体数目变异基因工程基因重组克服远缘杂交不亲和障碍克服远缘杂交不亲和障碍定向改造生物性状定向改造生物性状克服远缘杂交不亲和障碍克服远缘杂交不亲
13、和障碍蛋白质工程基因突变一、现代生物科技在育种中的几个应用思考讨论：科学家把二倍体鲫鱼的生长激素基因转入二倍体鲤鱼，培育出了生长迅速、体型更大的超级鲫鲤，但其在养殖过程中可能造成基因污染，结合你所复习过的育种方法，如何进行改良？结合多倍体育种，将超级鲫鲤培育成三倍体，结合多倍体育种，将超级鲫鲤培育成三倍体，使其高度不育。使其高度不育。二、育种技术中的“四最”和“一明显”1 1最能提高产量的育种2 2最简便的育种3 3最盲目的育种4 4最具预见性的育种5 5可明显缩短育种年限的育种多倍体育种杂交育种人工诱变育种 结合现代生物科技的育种(基因工程、蛋白质工程、植物体细胞杂交)单倍体育种【小试牛刀】
14、1、改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的、改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是（方法是（）A.诱变育种诱变育种 B.单倍体育种单倍体育种 C.基因工程育种基因工程育种 D.杂交育种杂交育种B2、某农科所通过下图所示的育种过程培育成了高品质某农科所通过下图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列有关叙述正确的是（的糯小麦。下列有关叙述正确的是（）Aa过程中运用的遗传学原理是基因重组过程中运用的遗传学原理是基因重组Bb过程需要通过逐代自交来提高纯合率过程需要通过逐代自交来提高纯合率Ca过程需要用秋水仙素处理萌发的种子过程需要用秋水仙素处理萌发的种子Db过程能提高突变率，从而明显缩短
15、了育种年限过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限【小试牛刀】B3、以六倍体小麦为母本，二倍体玉米为父本进行杂交，、以六倍体小麦为母本，二倍体玉米为父本进行杂交，杂种合子在最初几次细胞分裂中玉米染色体被排除，最杂种合子在最初几次细胞分裂中玉米染色体被排除，最后形成只具有小麦染色体的幼胚，经培养获得植株后形成只具有小麦染色体的幼胚，经培养获得植株M。下列相关叙述不正确的是（下列相关叙述不正确的是（）A培育获得的培育获得的M为不同于双亲的新物种为不同于双亲的新物种 B该方法应用于育种可显著缩短育种年限该方法应用于育种可显著缩短育种年限C植株植株M是单倍体是单倍体，具有高度不育的特性具有高度不育的特性 D该方法能解决花药培养不易产生愈伤组织的问题该方法能解决花药培养不易产生愈伤组织的问题A*整体构建及问题反馈 1 1、对于对于“变异变异”你有了哪些新的理解？你有了哪些新的理解？2 2、课前梳理的课前梳理的常见育种方法常见育种方法，你有没有新的补充？，你有没有新的补充？你自主复习时遇到的困惑是否已得到解决？你自主复习时遇到的困惑是否已得到解决？3 3、关于变异和育种你还有哪些疑惑？、关于变异和育种你还有哪些疑惑？*作业：完成本节达标检测
