小學(xué)衛(wèi)生與健康教案

雜家育種與誘變育種學(xué)案。

第6章（從雜交育種到基因工程）
第課時課題名稱
時間第周星期課型新授課主備課人張勤讓
目標1.簡述雜交育種和誘變育種的作用及其局限性；
2．舉例說明雜交育種、誘變育種在生產(chǎn)的應(yīng)用；
3．討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。
重點1.遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種等方面的應(yīng)用。
2.雜交育種和誘變育種的優(yōu)點和局限性。二次備課
難點遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種等方面的應(yīng)用
自
主
學(xué)
習(xí)一、學(xué)生閱讀課本98頁1-3段了解：
1.選擇育種的育種過程：
2．選擇育種的優(yōu)點及缺點：
二、學(xué)生閱讀課本98-99頁---雜交育種
1.勾畫、簡述雜交育種的概念：（黑體）
2．結(jié)合圖6-1簡述雜交育種過程：雜交——自交——選優(yōu)——自交
3.寫出雜交育種原理：_____________________。
4.舉例說明雜交育種在生產(chǎn)實踐上的應(yīng)用
（1）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中改良作物品質(zhì)，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)方法。
（2）動物雜交育種
5.簡述雜交育種的優(yōu)點：缺點：（課本99頁問題探討）
三、學(xué)生閱讀課本100頁---誘變育種，明確：
1．誘變育種的概念：
2．原理：_____________________;方法：____________________________。
3．過程：選擇生物利用物理因素或化學(xué)因素來處理人工選擇培育。
4.應(yīng)用：

生成問題：
精
講
互
動雜交育種誘變育種
原理

常用方法

優(yōu)點
缺點
達
標
訓(xùn)
練1.在下列幾種育種方法中，可以改變原有基因分子結(jié)構(gòu)的育種方法是（）
A.雜交育種B.誘變育種C.單倍體育種D.多倍體育種
2.水稻的糯性、無籽西瓜、黃圓豌豆×綠皺豌豆綠圓豌豆。這些新品種中變異的來源是（）（）（）
3.有兩種柑橘，一種果實大但含糖量不高，另一種果實小但含糖量高，如果想要培育果實大且含糖量高的的品種，比較科學(xué)有效的方法是（）
4.下列育種實例不屬于人工誘變育種的是（）
A.一定劑量的r射線處理牡丹花種子引起變異得到新品種
B.一定劑量的X射線處理青霉素獲得高產(chǎn)郡主
C.玉米單株自交后代出現(xiàn)一定比例的白化苗。
D.激光照射植物引起突變得到新品種
5.兩個親本的基因型分別為Aabb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳，要培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的方法是（）
A單倍體育種B雜交育種C人工誘變育種D多倍體育種
6.多代均為紅眼的果蠅群體中，出現(xiàn)了一只白眼雄果蠅。將紅眼雌果蠅與此白眼雄果蠅交配，子二代又出現(xiàn)白眼果蠅。兩次出現(xiàn)白眼果蠅的原因分別是
。
7.課本101頁練習(xí)

相關(guān)知識

6.1《雜交育種與誘變育種》教學(xué)案（人教版）

一、雜交育種閱讀教材P98～99
1．概念：將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。
2．育種原理：基因重組。
3．過程：(以高產(chǎn)抗病小麥品種的選育為例)
4．應(yīng)用
(1)農(nóng)產(chǎn)品：改良作物品質(zhì)，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量。
(2)家畜、家禽：培育出適應(yīng)性強的乳用、肉用或乳肉兼用型優(yōu)良品種。
二、誘變育種閱讀教材P100
1．原理：基因突變。
2．處理方法
(1)物理因素：X射線、紫外線等。
(2)化學(xué)因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等。
3．優(yōu)點：可以提高突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。
4．應(yīng)用
(1)在農(nóng)作物誘變育種方面取得了可喜的成果。
(2)在微生物育種方面也發(fā)揮了重要作用。

重點聚焦
1.雜交育種的原理是什么？2.什么是誘變育種？3.雜交育種和誘變育種各有哪些優(yōu)點和不足？

[共研探究]
材料一　已知小麥的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗銹病(T)對易染銹病(t)為顯性，兩對性狀獨立遺傳?，F(xiàn)有高稈抗銹病、矮稈易染銹病兩個純系品種，欲培育能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病的小麥。

材料二　
AAbb　×aaBB―→AaBb――→減數(shù)分裂ABAbaBab――→Ⅰ　――→Ⅱ　AABBAAbbaaBBaabb

1．根據(jù)材料一，回答下列問題：
(1)雜交育種的過程
①將兩種優(yōu)良性狀集中在同一種植株上，需選用分別具有一種優(yōu)良性狀的純合親本雜交，實質(zhì)是將控制兩種優(yōu)良性狀的基因集中在同一個體上。
②雜交育種的選擇從F2開始，因為此時開始出現(xiàn)性狀分離。
③出現(xiàn)矮稈抗銹病的個體后不能立即推廣種植，因為矮稈抗銹病個體的基因型有ddTT和ddTt兩種，其中ddTt的個體自交會發(fā)生性狀分離，不能穩(wěn)定遺傳。
④獲得能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病個體的步驟：從F2中選出矮稈抗銹病的個體，讓其不斷自交，在自交后代中逐步淘汰矮稈易染銹病的個體，直到不再發(fā)生性狀分離，即得到了要選育的矮稈抗銹病的穩(wěn)定遺傳的純合子品種——ddTT。
⑤若選育的兩種優(yōu)良性狀都是由隱性基因控制的，不需要連續(xù)自交。因為隱性個體都是純合子。
(2)雜交育種的優(yōu)缺點
①優(yōu)點：操作簡單，能將多個優(yōu)良性狀集中到同一個體上。
②缺點：
a．選育工作量大：雜交育種從子二代開始出現(xiàn)多種性狀類型，需要及時發(fā)現(xiàn)符合要求的優(yōu)良性狀個體。
b．培育周期長：雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，一般需要的時間較長。
(3)雜交育種適用于進行有性生殖的生物，細菌是原核生物，不能進行有性生殖，所以不能用雜交育種的方法培育細菌新品種。
2．根據(jù)材料二，回答下列問題：
(1)材料二表示單倍體育種。
(2)Ⅰ表示花藥離體培養(yǎng)，Ⅱ表示秋水仙素處理。

[總結(jié)升華]
1．動、植物雜交育種的區(qū)別
(1)方法：植物雜交育種中純合子的獲得不能通過測交，只能通過逐代自交的方法獲得；而動物雜交育種中純合子的獲得一般不通過逐代自交，而通過測交的方法進行確認后而獲得。
(2)實例：現(xiàn)有基因型為BBEE和bbee的兩種植物或動物，欲培育基因型為BBee的植物或動物品種，育種過程的遺傳圖解如下：

2.單倍體育種和雜交育種的比較
　類型
項目　單倍體育種雜交育種
區(qū)別育種原理染色體變異基因重組
育種周期較短較長
操作技術(shù)技術(shù)復(fù)雜操作簡單
聯(lián)系單倍體育種與雜交育種相結(jié)合，單倍體要利用雜交后代的花藥進行離體培養(yǎng)

[對點演練]
1．判斷正誤
(1)雜交育種第一步雜交的目的是將兩個親本的優(yōu)良性狀集中到一個個體上。()
(2)動物雜交育種的過程中常通過連續(xù)自交的方式來獲得穩(wěn)定遺傳的個體。()
(3)雜交育種的后代都表現(xiàn)為雜種優(yōu)勢。()
解析：(2)動物不能自交。(3)雜交育種的個別后代表現(xiàn)為雜種優(yōu)勢。
答案：(1)√　(2)×　(3)×
2．雜交育種中，雜交后代的性狀一旦出現(xiàn)就能穩(wěn)定遺傳的是()
A．優(yōu)良性狀　B．隱性性狀
C．顯性性狀D．相對性狀
解析：選B　純合子的性狀是穩(wěn)定遺傳的，具有顯性性狀的個體不一定是純合子，具有隱性性狀的個體一定是純合子。
[共研探究]
材料　我國航天事業(yè)發(fā)展迅猛，隨之開展的航天育種取得了可喜成果，到目前為止，通過航天工程育種技術(shù)培育出了70多個具有穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)性能的新品種、新品系。
根據(jù)材料，分析下列問題：
1．航天種子產(chǎn)生的變異屬于基因突變(填變異類型)，這種變異能(填“能”或“不能”)產(chǎn)生新的基因。
2．誘變育種材料的選擇及處理
(1)搭載航天器的植物種子需要浸泡使其萌發(fā)，因為萌發(fā)的種子細胞分裂旺盛，易受到太空中誘變因素的影響而發(fā)生基因突變。
(2)種子遨游太空回到地面，種植后發(fā)現(xiàn)沒有所需要的性狀出現(xiàn)，此時不可以(填“可以”或“不可以”)隨意丟棄，因為種子可能發(fā)生隱性突變。
3．誘變育種適用于各種生物。
4．誘變育種不一定得到理想品種，因為突變具有不定向性。
5．判斷正誤
(1)誘變育種可提高突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。()
(2)誘變育種在農(nóng)作物育種方面取得了可喜的成果。()
(3)在微生物育種方面，誘變育種也發(fā)揮了重要作用。()
(4)誘變育種的原理是基因突變，不適用于細菌等原核生物。()
答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)×

[總結(jié)升華]
1．顯性突變和隱性突變在育種中的應(yīng)用
(1)顯性突變
(2)隱性突變
AA――→突變　Aa(不表現(xiàn)新性狀)――→　aa(表現(xiàn)出新性狀，且穩(wěn)定遺傳)
2．雜交育種與誘變育種的比較
項目雜交育種誘變育種
原理基因重組基因突變
方法雜交→自交→篩選→自交輻射誘變、激光誘變、化學(xué)藥劑誘變
優(yōu)點使不同個體的優(yōu)良性狀集中于同一個個體上可以提高變異的頻率，大幅度改良某些性狀，加速育種進程
局限
性育種年限較長發(fā)生有利變異的個體不多，需處理大量實驗材料

3．育種方法的選擇
育種目標育種方式
集中雙親的
優(yōu)良性狀快速育種單倍體育種
操作簡單雜交育種
讓原品系產(chǎn)生“新”性狀誘變育種
對原品種營養(yǎng)器官進行“增大”或“加強”多倍體育種
保持原品種“優(yōu)良”特性，快速繁殖(植物)植物組織培養(yǎng)

誘變育種不僅能應(yīng)用于進行有性生殖的生物，也能應(yīng)用于進行無性生殖的生物，主要應(yīng)用于植物和微生物。

[對點演練]
1．判斷正誤
(1)太空育種能按照人們的意愿定向產(chǎn)生所需的優(yōu)良性狀。()
(2)誘變育種和雜交育種均可形成新基因。()
解析：(1)太空育種的原理是基因突變，具有不定向性。(2)雜交育種的原理是基因重組，不形成新基因。
答案：(1)×　(2)×
2．誘變育種可以改良某種性狀，這是因為()
①后代性狀較穩(wěn)定?、谔岣咄蛔兟?，增加變異類型
③控制某些性狀的基因突變成其等位基因?、苡欣蛔凅w數(shù)目多
A．①②　B．②③
C．①③D．②④
解析：選B　誘變育種的原理是基因突變，經(jīng)人工誘變后會提高突變率，增加變異類型；基因突變后會產(chǎn)生原基因的等位基因。

1．育種專家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交，培育出了矮稈抗銹病水稻，這種水稻出現(xiàn)的原因是()
A．基因突變　B．基因重組
C．染色體變異D．環(huán)境條件的改變
解析：選B　使位于不同親本的優(yōu)良性狀通過交配集中到同一個體上的方法為雜交，其原理是基因重組。
2．下列有關(guān)航天育種的說法，不正確的是()
A．航天育種可縮短育種周期
B．種子在宇宙輻射、微重力及弱地磁場等因素的誘導(dǎo)下發(fā)生基因突變
C．航天育種技術(shù)作為航天技術(shù)與農(nóng)業(yè)育種技術(shù)相結(jié)合的一項創(chuàng)新性研究成果，是快速培育農(nóng)作物優(yōu)良新品種的重要途徑之一
D．航天育種培育出的都是高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的新品種
解析：選D　航天育種的原理是基因突變，可縮短育種周期；基因突變具有多方向性，多害少利性。
3．下列關(guān)于育種的敘述，不正確的是()
A．迄今為止，雜交育種仍然是培育新品種的有效手段，其遺傳學(xué)原理是基因重組
B．誘變育種具有大幅度改變某些性狀，快速、定向等優(yōu)點
C．單倍體育種和多倍體育種的遺傳學(xué)原理都是染色體數(shù)目變異
D．與二倍體植株相比，多倍體植株通常莖稈粗壯，器官較大，有機物含量增加
解析：選B　誘變育種的原理是基因突變，具有不定向性。
4．有關(guān)作物育種的敘述，錯誤的是()
A．在雜交育種中，F(xiàn)1自交后代可篩選符合人類需要的優(yōu)良品種
B．單倍體育種可以明顯縮短育種的年限
C．人工誘導(dǎo)多倍體常用的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
D．誘變育種可以定向地把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起，獲得新的品種
解析：選D　在雜交育種中，F(xiàn)1自交后代(即F2)可篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種。單倍體育種可明顯縮短育種年限。人工誘導(dǎo)多倍體常用的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。雜交育種可以將多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起，獲得新品種。
5．下面①～④列舉了四種育種方法，請據(jù)此回答相關(guān)問題：
①甲品種×乙品種―→F1―→F2――→人工選擇　性狀穩(wěn)定遺傳的新品種
②甲品種×乙品種―→F1――→花藥離體培養(yǎng)　幼苗――→秋水仙素若干植株――→人工選擇　新品種
③正常幼苗――→秋水仙素　若干植株――→人工選擇　新品種
④種子――→衛(wèi)星搭載太空旅行　返地種植―→多種變異植株――→人工選擇　新品種
(1)第①種方法屬于雜交育種，其依據(jù)的原理是________________________________________________________________________。
(2)第②種育種方法稱為________，其優(yōu)點是__________________________。F1經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得到的幼苗是________倍體。
(3)第③種育種方法中使用了秋水仙素，它的作用機理是抑制________的形成，導(dǎo)致細胞內(nèi)的________不能移向細胞兩極而加倍。
(4)第④種育種方法中發(fā)生的變異一般屬于可遺傳變異中的________，此處誘發(fā)該變異的因素屬于________因素，除此之外導(dǎo)致該變異的因素還有____________因素、________因素。
解析：(1)方法①為雜交育種，其依據(jù)的原理是基因重組。(2)方法②為單倍體育種，其優(yōu)點是明顯縮短育種年限，且后代肯定是純種。F1經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得到的幼苗是單倍體。(3)秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致細胞內(nèi)的染色體復(fù)制后不能移向細胞兩極而加倍。(4)方法④是誘變育種，原理是可遺傳變異中的基因突變，誘變因素有物理因素、化學(xué)因素和生物因素。
答案：(1)基因重組　(2)單倍體育種　明顯縮短育種年限　單　(3)紡錘體　染色體　(4)基因突變　物理　化學(xué)　生物

1．育種科學(xué)家將一些作物種子搭載神舟六號飛船進入太空，經(jīng)過宇宙射線、微重力等綜合因素的作用，使作物種子內(nèi)的DNA發(fā)生變化，進而培育出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的新品種。這種方法屬于()
A．雜交育種　B．單倍體育種
C．誘變育種D．多倍體育種
解析：選C　根據(jù)題干可知，經(jīng)過宇宙射線、微重力等綜合因素的作用，使作物種子內(nèi)的DNA發(fā)生變化，因此利用這些因素培育出新品種的方法屬于誘變育種。
2．下列不屬于誘變育種的是()
A．用一定劑量的γ射線處理，引起變異而獲得新性狀
B．用X射線照射處理，得到青霉素高產(chǎn)菌株
C．用亞硝酸處理，得到植物新類型
D．人工種植的馬鈴薯塊莖逐年變小
解析：選D　誘變育種是利用物理因素(如X射線、γ射線等)或化學(xué)因素(如亞硝酸等)處理生物，引發(fā)基因突變。人工種植的馬鈴薯塊莖逐年變小的直接原因是高溫、干旱、病毒感染等，不屬于誘變育種。
3．下列有關(guān)作物育種的敘述，錯誤的是()
A．在雜交育種中，F(xiàn)1自交后代可篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種
B．單倍體育種可以明顯縮短育種年限
C．人工誘導(dǎo)多倍體常用的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
D．誘變育種可以定向的把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起，獲得新的品種
解析：選D　誘變育種的原理是基因突變，而基因突變是不定向的。
4．基因型為AaBb的某植物個體，利用單倍體育種方法得到一個基因型為AABB的個體，同時不能得到的個體基因型是()
A．ABB．AAbb
C．a(chǎn)aBBD．a(chǎn)abb
解析：選A　基因型為AaBb的植物個體產(chǎn)生的花粉的基因型是AB、Ab、aB、ab，培育的單倍體經(jīng)過秋水仙素處理后染色體加倍，獲得的個體都是純合子。
5．下列有關(guān)育種方法原理的解釋，正確的是()
A．培育無子西瓜利用了單倍體育種的原理
B．雜交育種利用了染色體數(shù)目變異的原理
C．培育青霉素高產(chǎn)菌株過程中利用了基因突變的原理
D．四倍體番茄的培育利用了基因重組的原理
解析：選C　三倍體無子西瓜的育種原理為染色體數(shù)目變異；雜交育種的原理為基因重組；青霉素高產(chǎn)菌株的培育利用了基因突變的原理；四倍體番茄的培育利用了染色體變異的原理。
6．下列各項措施中，能夠產(chǎn)生新基因的是()
A．高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥雜交
B．用秋水仙素處理二倍體西瓜得到四倍體
C．對小麥的花藥進行離體培養(yǎng)
D．用X射線處理后獲得青霉素高產(chǎn)菌株
解析：選D　基因突變能產(chǎn)生新的基因，用X射線處理后獲得青霉素高產(chǎn)菌株的原理是基因突變。選項A的原理為基因重組，選項B、C的原理為染色體數(shù)目變異。
7．雜交育種和誘變育種的原理分別是()
A．基因突變
B．基因重組和基因突變
C．染色體變異
D．基因突變和染色體變異
解析：選B　雜交育種的原理是基因重組，誘變育種的原理是基因突變。
8．下列關(guān)于育種的敘述，正確的是()
A．用物理因素誘變處理可提高突變率
B．誘變育種和雜交育種均可形成新的基因
C．自然條件下，三倍體與二倍體能進行雜交
D．誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀
解析：選A　雜交育種的原理是基因重組，不能形成新的基因；三倍體在減數(shù)分裂時因染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的可育配子，因此不能與二倍體進行雜交；基因突變的一個特點為多害少利，因此突變體多數(shù)表現(xiàn)出不利性狀。

9．現(xiàn)有基因型為aabb與AABB的水稻品種，通過不同的育種方法可以培育出不同類型的水稻。下列有關(guān)敘述不正確的是()
A．雜交育種可獲得基因型為AAbb的水稻，其變異發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期
B．單倍體育種可獲得基因型為AAbb的水稻，利用的原理有基因重組和染色體變異
C．將基因型為aabb的水稻人工誘變可獲得基因型為aaBb的水稻，其等位基因的產(chǎn)生來源于基因突變
D．多倍體育種獲得的基因型為AAaaBBbb的水稻，其染色體數(shù)目加倍發(fā)生在有絲分裂后期
解析：選A　雜交育種的原理是基因重組，故如果雜交育種可獲得基因型為AAbb的水稻，其變異發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，A錯誤；若利用單倍體育種方法獲得基因型為AAbb的水稻，首先讓基因型為aabb的水稻與基因型為AABB的水稻雜交得到基因型為AaBb的水稻，然后取基因型為AaBb的水稻減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子Ab進行花藥離體培養(yǎng)得到單倍體Ab，由于單倍體高度不育，所以要用秋水仙素處理其幼苗使其染色體加倍變成可育的二倍體，在此過程中變異的原理有基因重組和染色體變異，B正確；人工誘變的原理是基因突變，C正確；有絲分裂后期，著絲點分裂，染色體數(shù)目加倍，D正確。
10．雜交玉米的種植面積越來越廣，農(nóng)民需要每年購買玉米雜交種。不能自留種子來年再種的原因是()
A．自留種子發(fā)芽率低
B．雜交種都具有雜種優(yōu)勢
C．自留種子容易患病蟲害
D．雜交種的有性繁殖后代會發(fā)生性狀分離
解析：選D　玉米雜交種為雜合子，雜合子自交后代會發(fā)生性狀分離，如果留種會造成減產(chǎn)。
11．某農(nóng)科所通過如圖所示的兩種育種方法培育出了高品質(zhì)的糯小麥，下列有關(guān)敘述正確的是()
A．a(chǎn)、b兩過程分別代表單倍體育種和雜交育種
B．b過程需要通過雜交來提高純合率
C．a(chǎn)過程需要用秋水仙素，其只能作用于萌發(fā)的種子
D．a(chǎn)過程提高了突變率，從而明顯縮短了育種年限
解析：選A　圖中a過程屬于單倍體育種，原理為染色體數(shù)目變異；b過程屬于雜交育種，原理為基因重組，由YyRr獲得yyRR需要通過連續(xù)自交來提高純合率。由于通過花藥離體培養(yǎng)只能獲得幼苗，故秋水仙素只能作用于幼苗。單倍體幼苗經(jīng)秋水仙素處理后均為純合子，因而可明顯縮短育種年限。
12．為獲得純合高蔓抗病番茄植株(二倍體)，采用了如圖所示的方法，圖中兩對相對性狀獨立遺傳。據(jù)圖分析錯誤的是()

A．過程①的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高
B．過程②可以取F1中任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料
C．經(jīng)③處理獲得的是由染色體加倍而成的多倍體植株
D．經(jīng)③處理后獲得的植株中符合生產(chǎn)要求的約占1/4
解析：選C　在雜交育種中，通過反復(fù)自交可提高純合子的比例；由于F1中植株的基因型是相同的，故過程②可以取F1中任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料；由于該番茄植株是二倍體，故其單倍體經(jīng)秋水仙素處理后染色體加倍而成的是純合的二倍體植株；育種要求是獲得高蔓抗病番茄植株，F(xiàn)1產(chǎn)生4種類型的花藥，故經(jīng)③處理后獲得的植株中符合生產(chǎn)要求的約占1/4。
13．如圖為某野生植物種群(雌雄同花)中甲植株的A基因(扁莖)和乙植株的B基因(缺刻葉)發(fā)生突變的過程。已知A基因和B基因是獨立遺傳的，請分析該過程，回答下列問題：

(1)簡述上述兩個基因發(fā)生突變的過程：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)突變產(chǎn)生的a基因與A基因的關(guān)系是__________，a基因與B基因的關(guān)系是________________________________________________________________________。
(3)若a基因和b基因分別控制圓莖和圓葉，則突變后的甲、乙兩植株的基因型分別為________、__________，表現(xiàn)型分別為________、________。
(4)請你利用突變后的甲、乙兩植株作為實驗材料，設(shè)計雜交實驗程序，培育出具有圓莖圓葉的觀賞植物品種。
解析：(1)由圖可知這種基因突變是由DNA分子一條鏈上的一個堿基被取代而引起的基因堿基序列的改變，因此只有以突變鏈為模板復(fù)制產(chǎn)生的DNA分子異常。(2)突變產(chǎn)生的a基因與A基因的關(guān)系是等位基因，a基因與B基因的關(guān)系是非等位基因。(3)突變后的甲、乙植株基因型分別為AaBB、AABb，表現(xiàn)型均為扁莖缺刻葉。(4)要培育基因型為aabb的圓莖圓葉植株，有兩種方法：一種是兩植株先自交，分別得到aaBB、AAbb的植株，再將其進行雜交然后再自交達到目的；另一種是先將甲、乙兩植株雜交，種植雜交后代，并分別讓其自交，分別種植自交后代，從中選擇即可。
答案：(1)DNA復(fù)制的過程中一個堿基被另一個堿基取代，導(dǎo)致基因的堿基序列發(fā)生了改變　(2)等位基因　非等位基因　(3)AaBB　AABb　扁莖缺刻葉　扁莖缺刻葉　(4)方法一：①將這兩株植株分別自交；②選取甲子代中表現(xiàn)型為圓莖缺刻葉(aaBB)植株與乙子代中表現(xiàn)型為扁莖圓葉(AAbb)植株進行雜交，獲得扁莖缺刻葉(AaBb)植株；③再讓扁莖缺刻葉植株自交，從子代中選擇圓莖圓葉植株即可。(也可用遺傳圖解表示)　方法二：①將甲、乙兩植株雜交；②種植雜交后代，并分別讓其自交；③分別種植自交后代，從中選擇圓莖圓葉植株。
14．普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個品種，控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗：
請分析回答：
(1)A組由F1獲得F2的方法是________，F(xiàn)2矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占________________。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是________類。
(3)A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮稈抗病小麥品種的是________組，原因是________________________________________________________________________。
(4)通過矮稈抗?、颢@得矮稈抗病小麥新品種的方法是
________________________________________________________________________。
獲得的矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占________。
(5)在一塊高稈(純合子)小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥。請設(shè)計實驗方案探究該矮稈性狀的出現(xiàn)是基因突變還是環(huán)境因素造成的(簡要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論)。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)A組是雜交育種，F(xiàn)1高稈抗病(TtRr)自交得F2，F(xiàn)2中矮稈抗病(ttR_)比例為3/16，其中不能穩(wěn)定遺傳的基因型(ttRr)為1/8，即占2/3。(2)B組中采用F1的花藥進行離體培養(yǎng)得到的矮稈抗病植株屬于單倍體，單倍體一般高度不育。(3)C組屬于誘變育種，其原理是基因突變，基因突變具有低頻性和不定向性，因此不容易獲得矮稈抗病植株。(4)若對單倍體矮稈抗病小麥Ⅱ(tR)進行秋水仙素或低溫處理，誘導(dǎo)其染色體數(shù)目加倍，可得到純合的二倍體(ttRR)。(5)將矮稈小麥與高稈小麥雜交，若子一代全為高稈，并且子一代高稈小麥自交后，在子二代中出現(xiàn)矮稈小麥，說明矮稈性狀是可遺傳的變異，即基因突變的結(jié)果；否則，說明是環(huán)境因素引起的不可遺傳的變異。
答案：(1)自交　2/3　(2)Ⅱ　(3)C　基因突變頻率低且不定向　(4)秋水仙素(或低溫)誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍　100%　(5)將矮稈小麥與高稈小麥雜交，如果子一代為高稈，子二代高稈∶矮稈＝3∶1(或出現(xiàn)性狀分離)，則矮稈性狀是基因突變造成的；否則，矮稈性狀是環(huán)境因素引起的(或?qū)捫←溑c高稈小麥種植在相同環(huán)境條件下，如果兩者未出現(xiàn)明顯差異，則矮稈性狀是由環(huán)境因素引起的；否則，矮稈性狀是基因突變的結(jié)果)
15．香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。
(1)香稻品種甲的香味性狀受隱性基因(a)控制，其香味性狀的表現(xiàn)是因為________________________________________________________________________，
導(dǎo)致香味物質(zhì)積累。
(2)水稻香味性狀與抗病性狀獨立遺傳?？共?B)對感病(b)為顯性。為選育抗病香稻新品種，進行了一系列雜交實驗。其中，無香味感病與無香味抗病植株雜交后代的統(tǒng)計結(jié)果如圖所示，則兩個親代的基因型是________________________________。上述雜交的子代自交，后代群體中能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株所占比例為________。
(3)用純合無香味植株作母本與香稻品種甲進行雜交，在F1中偶爾發(fā)現(xiàn)某一植株具有香味性狀。請對此現(xiàn)象給出兩種合理的解釋：①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
解析：(1)依題意，A基因存在時無香味物質(zhì)，可能是由于A基因控制合成的酶促進了香味物質(zhì)的分解，而基因a純合時，參與香味物質(zhì)代謝的酶缺失，從而使香味積累。(2)依雜交結(jié)果，抗病∶感?。?∶1，無香味∶有香味＝3∶1，可推知親本的基因型為Aabb和AaBb，從而可知F1的基因型及比例為1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交后代才能獲得穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株(aaBB)，其所占比例為1/4×1/4×1/4＋1/8×1×1/4＝3/64。(3)正常情況下AA與aa雜交，F(xiàn)1的基因型為Aa，是無香味的，F(xiàn)1中出現(xiàn)一株有香味的植株，原因可能是某一雌配子形成時發(fā)生了基因突變(即A變成a)，也可能是雌配子形成時A基因缺失，子代中只含有a基因。
答案：(1)a基因純合，參與香味物質(zhì)代謝的某種酶缺失　(2)Aabb、AaBb　3/64　(3)①某一雌配子形成時，A基因突變?yōu)閍基因?、谀骋淮婆渥有纬蓵r，含A基因的染色體片段缺失

第1節(jié)(學(xué)案)　雜交育種與誘變育種

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開展，準備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。怎么才能讓教案寫的更加全面呢？考慮到您的需要，小編特地編輯了“第1節(jié)(學(xué)案)　雜交育種與誘變育種”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

學(xué)習(xí)導(dǎo)航

1.學(xué)習(xí)目標

（1）簡述雜交育種的概念，舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點和不足。

（2）舉例說出誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

（3）討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。

2.學(xué)習(xí)建議

1.本節(jié)是在學(xué)習(xí)了生物遺傳變異的基礎(chǔ)知識和遺傳變異基本規(guī)律的基礎(chǔ)上，進一步將有關(guān)知識用于指導(dǎo)生產(chǎn)實踐、提高和改善生產(chǎn)技術(shù)。在學(xué)習(xí)時，要針對典型的育種實例（小麥優(yōu)良品種的選育），以及育種實踐中遇到的實際問題和解決方法，分析其中蘊含的遺傳學(xué)規(guī)律。應(yīng)用遺傳學(xué)規(guī)律和遺傳圖解，對特定的雜交組合進行理論分析，推測可能的選育過程和結(jié)果，進而分析討論雜交育種方法的不足之處及其解決方法（單倍體育種）。

2.結(jié)合具體實例分析誘變育種的基本原理和過程，并通過與雜交育種的比較，分析誘變育種的優(yōu)點。在此基礎(chǔ)上，進而分析誘變育種方法的不足，并應(yīng)用所學(xué)的遺傳變異知識設(shè)想解決的辦法。

自我測評

一、選擇題

1.下列各項中，不屬于誘變育種優(yōu)點的是（）。

A.可以提高變異的頻率B.育種年限顯著縮短

C.大幅度改良某些性狀D.需大量處理供試材料

2.單倍體育種和多倍體育種主要依據(jù)的遺傳學(xué)原理是（）。

A.染色體變異B.基因連鎖互換C.基因自由組合D.基因突變

3.用秋水仙素處理幼苗，所不能引起的變化是（）。

①提高突變頻率②獲得無子果實③大幅度改良某些性狀④抑制細胞有絲分裂中紡錘體的形成⑤獲得單倍體植株

A.①②③B.②④⑤C.②⑤D.①③

4.在育種上既要得到更多的變異，又要使后代的變異性狀較快地穩(wěn)定，最好應(yīng)該采用（）。

A.單倍體育種B.多倍體育種C.雜交育D.誘變育種

5.下列各項中，可能產(chǎn)生新基因的是（）。

A.用離體花藥培養(yǎng)玉米植株B.用低溫處理誘導(dǎo)染色體加倍

C.通過雜交培養(yǎng)抗病小麥品種D.用X射線處理鏈孢霉

6.可獲得無子西瓜、青霉素高產(chǎn)菌株、矮稈抗病小麥的方法分別是（）。

①誘變育種②雜交育種③單倍體育種④多倍體育種

A.①②④B.④①②C.②①③D.④①③

7.蘿卜和甘藍雜交，得到的種子一般是不育的，但偶然發(fā)現(xiàn)有個別種子種下去后能產(chǎn)生可育的后代。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是（）。

A.基因自由組合B.基因突變C.染色體結(jié)構(gòu)變異D.染色體加倍

8.用雜合體種子盡快獲得純合體植株的方法是（）。

A.種植→F2→選不分離者→純合體

B.種植→秋水仙素處理→純合體

C.種植→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗→秋水仙素處理→純合體

D.種植→秋水仙素處理→花藥離體培養(yǎng)→純合體

9.常規(guī)雜交育種依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是（）。

A.染色體變異B.基因重組C.基因互換D.基因突變

10.對生物進化意義最大的變異是（）。

A.基因突變B.基因的連鎖C.染色體變異D.基因重組

11.在下列敘述中，正確的是（）。

A.培育無子西瓜是利用生長素促進果實發(fā)育原理

B.培育八倍體小黑麥是利用染色體變異的原理

C.培育無子番茄是利用基因突變的原理

D.培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用基因重組的原理

12.育種工作者從純“南特號”品種的稻田中偶然發(fā)現(xiàn)一株矮稻，并由此培育出“矮稈南特號”新品種。矮稈水稻新品種的產(chǎn)生是由于（）。

A.染色體加倍B.基因的自然突變C.基因的人工誘變D.基因重組

13.某地區(qū)一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生長整齊而健壯，果穗大、子粒多，因此這些植株可能是（）。

A.單倍體B.三倍體C.四倍體D.雜交種

14.一般地說，干旱條件下育成的作物品種，適于在干旱地區(qū)種植；潮濕條件下育成的作物品種，適于在潮濕地區(qū)種植。在這里，干旱和潮濕條件所起的作用是（）。

A.誘發(fā)基因B.引起染色體變異C.選擇基因型D.導(dǎo)致基因重組

15.我國曾捕捉到一只罕見的白色雄猴（隱性突變），要想在短期內(nèi)利用這只白色雄猴繁殖更多的白色猴，最佳方案是（）。

A.讓該白雄猴與棕雌猴交配，再用F1互交產(chǎn)生白猴

B.讓該白雄猴與棕雌猴交配，F(xiàn)1即可產(chǎn)生白猴

C.讓該白雄猴與棕雌猴交配，在F1中選出雌猴與該白雄猴交配

D.讓該白雄猴與棕雌猴交配，在F1中選出白雌猴與該白雄猴交配

二、非選擇題

16.在家兔中黑色(B)對褐色(b)為顯性，短毛(E)對長毛(e)為顯性，這些基因是獨立分配的。現(xiàn)有純合黑色短毛兔和褐色長毛兔。請回答下面的問題。

(1)試設(shè)計培育出能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔的育種方案(簡要程序)：

第一步；

第二步；

第三步。

(2)F2中黑色長毛兔的基因型有和兩種，其中純合體占黑色長毛兔總數(shù)的，雜合體占F2總數(shù)的。

(3)此題屬于基因的定律。

17.右圖縱軸表示青霉菌的菌株數(shù)，橫軸表示青霉菌產(chǎn)生的青霉素產(chǎn)量，曲線a表示使用誘變劑前菌株數(shù)與產(chǎn)量之間的變化，曲線b、c、d表示使用不同劑量的誘變劑后菌株數(shù)與產(chǎn)量之間的變化。請根據(jù)圖6?1回答下面的問題。

（1）曲線b和a相比，說明了。

（2）ｂ、ｃ、ｄ3條曲線比較，說明了。

（3）比較ｂ、ｃ、ｄ3條曲線的變化，最符合人們的菌株是，從中我們可得到什么啟示？

18.右圖是表示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上關(guān)于兩對相對性狀的兩種不同育種方法的過程示意圖。請根據(jù)圖回答下面的問題。

（1）圖中A→B→C→D所表示的育種方法是育種，其顯著的優(yōu)點是。

（2）從F1到F4連續(xù)多代自交的目的是提高的含量；從F2開始逐代進行人工選擇是為了淘汰，為什么這種選擇必須從F2開始而不能從F1開始？。

（3）圖示的兩種育種方法都是從親本雜交開始，這樣做的目的是：

。

參考答案

一、選擇題

1.D2.A3.C4.D5.D6.B7.D8.C9.B10.A11.B12.B13.D14.C15.D

二、非選擇題

16.(1)黑色短毛兔×褐色長毛兔雜交得F1F1自交得F2在F2中選出黑色長毛兔連續(xù)自交，選出純合黑色長毛兔(2)BbeeBBee1／31／8(3)自由組合

17.（1）誘變劑可以引起青霉菌發(fā)生基因突變，使青霉素的產(chǎn)量提高（2）基因突變具有不定向性（3）d曲線對應(yīng)的青霉素株人們可以通過反復(fù)誘變，不斷地從誘變產(chǎn)生的突變中篩選出高產(chǎn)菌株，從而提高青霉素的產(chǎn)量。

18.（1）單倍體顯著縮短育種時間（2）純合子表現(xiàn)型不符合育種目標的個體F1不出現(xiàn)性狀分離，F(xiàn)2才出現(xiàn)性狀分離（3）兩個親本控制的優(yōu)良性狀的基因集中到F1中，再從F1→F2的過程中發(fā)生基因（性狀）重組，培育出符合育種目標的優(yōu)良品種

雜交育種和誘變育種

6.1第1節(jié)雜交育種與誘變育種

第1節(jié)雜交育種與誘變育種

一、知識結(jié)構(gòu)

二、教學(xué)目標

1、簡述雜交育種的概念，舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點和不足。

2、舉例說出誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

3、討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。

三、教學(xué)重點、難點及解決方法

1、教學(xué)重點及解決方法

[教學(xué)重點]

遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種等方面的應(yīng)用。

[解決方法]

通過育種實踐的實例，使學(xué)生理解遺傳變異規(guī)律在促進經(jīng)濟與社會發(fā)展方面的價值，進而引導(dǎo)學(xué)生認識科學(xué)技術(shù)與社會之間相互影響、相互制約的關(guān)系。

2、教學(xué)難點及解決方法

[教學(xué)難點]

雜交育種和誘變育種的優(yōu)點和局限性。

[解決方法]

讓學(xué)生討論雜交育種的不足，針對這一方法的不足，教師介紹人工誘變育種，結(jié)合實例分析誘變育種的優(yōu)點，在此基礎(chǔ)上，進而引導(dǎo)學(xué)生分析誘變育種方法的不足。

四、課時安排

1課時。

五、教學(xué)方法

講解法、啟發(fā)式。

六、教具

相關(guān)資料、圖片。

七、學(xué)生活動

1、學(xué)生思考、討論回答相關(guān)問題。

2、通過具體事實，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律性。

八、教學(xué)程序

（一）明確目標

（二）重點、難點的學(xué)習(xí)與目標完成過程

導(dǎo)入：大約在一萬年以前，古人就開始馴化野生動物，栽培植物。在生產(chǎn)實踐中，人們知道要挑品種好的個體來傳種。而這些優(yōu)良的品種都是人們利用生物的變異，通過長期選擇，汰劣留良獲得的。選擇育種不僅周期長，而且可選擇的范圍是有限的。在實踐中，人們逐漸摸索出許多優(yōu)良的育種方法。

一、雜交育種

[問題探討]學(xué)生分組討論教材P98相關(guān)討論題。

雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理就是：基因的自由組合定律，即通過雜交，把生物不同品種間的基因重新組合，以便使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起，從而創(chuàng)造出人類有益的新品種。出示課本中的小麥雜交圖解：

親代高產(chǎn)、不抗病×低產(chǎn)、抗病

↓

雜種第一代高產(chǎn)、不抗病

↓

第二代高產(chǎn)、抗病，中產(chǎn)、抗病，中產(chǎn)、不抗病，低產(chǎn)、不抗病

如果高產(chǎn)（A）對低產(chǎn)（a）是顯性，不抗?。˙）對抗病（b）是顯性，親代都是純合子，將上圖改為基因型圖解，叫兩位學(xué)生到前面板畫。

提問：

1、第二代中的高產(chǎn)抗病品種能代代相傳嗎？

2、怎樣才能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種？

由此可見，雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。

學(xué)生閱讀教材P99相關(guān)內(nèi)容了解我國在雜交育種方面的成就。

[思考與討論]雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)分離現(xiàn)象，育種進程緩慢，過程復(fù)雜。有沒有更好的育種方法來彌補這些缺陷呢？

二、誘變育種

學(xué)生閱讀教材P100相關(guān)知識，回答下列問題：

1、什么是人工誘變育種？

2、人工誘變有哪些方法？

3、人工誘變育種的原理是什么？

4、人工誘變育種有什么優(yōu)點？有什么局限性？如何克服這些局限性？

5、我國在人工誘變育種方面有哪些成果？

教師總結(jié)歸納。

（三）總結(jié)

雜交育種

誘變育種

多倍體育種

單倍體育種

處理

雜交

用物理、化學(xué)因素處理生物

用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗

花藥離體培養(yǎng)

原理

通過基因重組，把兩個親本的優(yōu)良性狀組合在同一個后代中，從而產(chǎn)生符合要求的新類型

用人工方法誘發(fā)基因突變，產(chǎn)生新性狀，創(chuàng)造新品種或新類型

抑制細胞分裂中紡綞體的形成，使染色體的數(shù)目加倍后不能形成兩個細胞

誘導(dǎo)精子直接發(fā)育成植株，再用秋水仙素加倍成純合子

優(yōu)缺點

方法簡單，容易操作，不能創(chuàng)造新的基因，育種過程緩慢，過程煩瑣

能提高變異的頻率，大幅度改良某些性狀，變異性狀較穩(wěn)定，可加速育種進程。有利變異少，需大量處理供試材料，誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀

器官較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高。發(fā)育延遲，結(jié)實率低

自交后代不發(fā)生性狀分離，可縮短育種年限（2年）。方法復(fù)雜，成活率低

實例

小麥高莖（易倒伏）抗銹病的純種與矮莖（抗倒伏）易染銹病的純種進行雜交，培育出矮莖抗銹病小麥品種

青霉菌經(jīng)X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育出青霉素產(chǎn)量很高的菌株

三倍體無子西瓜，八倍體小黑麥

抗病植株的育種