知识点10 生物变异在育种上的应用

第25讲生物变异在育种上的应用课标内容阐明生物变异在育种上的应用。

1.杂交育种(以培育显性纯合子植物品种为例)提醒若培育隐性纯合品种则无需连续自交筛选，F2中出现相关表型即为纯种，可推广应用。

2.诱变育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程3.单倍体育种4.多倍体育种①两次传粉⎩⎨⎧第一次传粉：杂交获得三倍体种子第二次传粉：刺激子房发育成果实②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。

③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，一般不能产生正常配子。

④用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，则属于多倍体育种。

不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。

⑤单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。

单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。

【情境推理·探究】必修2 P87“问题探讨”1.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？提示平时吃的香蕉是栽培品种，体细胞中含有3个染色体组，在进行减数分裂时，染色体联会紊乱，不能产生正常配子。

2.三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖的原因是______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。

提示西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株3.已知普通青椒的果实肉薄且不抗病，基因型为ddtt，而现有果实肉厚且抗病的太空椒的基因型为DdTt。

若要在最短时间内培育出纯合的果实肉厚且抗病的太空椒，育种思路是：_____________________________________________________ ____________________________________________________________________。

生物变异在育种上应用本专题主要学习可遗传的变异在生产实践中的应用，包括：杂交育种、人工诱变与诱变育种、多倍体育种和单倍体育种。

既需要可遗传的变异的原理的支撑，又需要实际操作方法。

对缺乏生产实践经历的学习者来讲难度较大，是学习的重点和难点，更是是各类考试命题的焦点之一。

1. 杂交育种运用的变异原理是（）A．基因突变 B．基因重组C．染色体结构变化 D．染色体数目变化【难度】易2. 培育三倍体无子西瓜的方法是（）A．单倍体育种B．多倍体育种C．杂交育种 D．诱变育种【难度】易3. 科学家将一些作物种子搭载神舟五号飞船进人太空，经过宇宙射线等的作用，可能使作物种子内的DNA结构发生变化，进而培育出优质高产的新品种。

这种育种方法属于（）A．杂交育种B．诱变育种C．单倍体育种D．多倍体育种【难度】易（一）育种的基本思路原有生物材料？↓方法？变异个体↓选择新品种例1：下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A 、a 和B 、b 表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑧表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误是（ ） A ．①→②过程简便，但培育周期长B ．②和⑦的变异都发生于有丝分裂C ．③过程常用的方法是花药离体培养D ．⑤与②过程的育种原理不相同【难度】难例2：现有某种农作物的两个品种：不抗寒（AA ）抗倒伏（bb ）高蛋白（DD ）和抗寒（aa ）不抗倒伏（BB ）低蛋白（dd ）。

在杂合子中，三对等位基因分别位于非同源染色体上。

如果要获得抗寒、抗倒伏、高蛋白的优质品种，通过杂交育种在F 2中符合育种要求的表现型和基因型个体所占比例分别为（ ）A ．1/64 和3/64B ．3/64和1/64C ．9/64和1/32D ．27/64和3/64 【难度】中例3：2003年10月，杨利伟乘坐“神舟”五号飞船顺利升空和返回，极大地鼓舞了我国各族人民的爱国热情和民族自豪感。

在飞船环绕地球飞行时，科学家们利用太空特定环境进行了一系列生物搭载试验。

生物变异在育种上的应用（一）1，两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，最简单的方法A．单倍体育种 B．杂交育种 C．人工诱变育种 D．细胞工程育种答案：B解析：本题考查的知识点是育种方法。

利用基因型分别为AAbb和aaBB的两个亲本进行杂交，遵循自由组合定律遗传，实现基因重组，可在子二代中直接筛选出aabb类型，因此只需二年就可选育出。

要培育出基因型为aabb的新品种，单倍体育种能明显缩短育种年限，一般也需二年，但技术复杂。

杂交育种选材及技术较为简单。

人工诱变不能实现基因重组，且有很强的盲目性。

在诱变育种过程中，由于基因突变是不定向的，所以需要处理大量的材料，才有可能筛选出有用的品种。

D细胞工程一般是指细胞融合或者细胞拆分,本题中都不需要2，现有黑色短毛兔和白色长毛兔，要育出黑色长毛兔．理论上可采用的技术是（）①杂交育种②基因工程③诱变育种④克隆技术．A、①②④B、②③④C、①③④D、①②③解答：解：现有黑色短毛兔和白色长毛兔，要育出黑色长毛兔，可以利用基因重组的原理通过杂交育种和基因工程育种获得黑色长毛兔，也可以利用基因突变的原理对黑色短毛兔或白色长毛兔进行辐射诱变，获得黑色长毛兔；但不能采用克隆技术，因为克隆技术不会改变后的性状．因此①②③④中理论上可以采用①②③育出黑色长毛兔．故选：D．3，太空育种（）A，产生的突变都是有益的B，都会产生突变C，产生的突变都是定向的D，与其它诱变方法本质都是一样。

试题分析：太空育种产生的突变大多数是有害的，故A错误；基因突变产生的性状具有不定向性，故C错误；太空育种的原理是基因突变，与其他诱变育种原理相同，故D正确。

4，改良缺乏某种抗病性的水稻品种，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B【解析】试题分析：根据题中信息“缺乏某种抗病性”可知该水稻品种缺乏相应的抗病基因。

生物变异在育种中的应用教学设计单位：千人桥中学授课人：王正龙时间：2015年元月生物变异在育种中的应用一、三维目标：知识目标：(1) 简述各育种的概念，举例说明各育种方法的优点和不足。

（2）举例说出各育种在生产中的应用。

（3）讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。

（4）总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。

情感目标：通过育种的复习，让学生们提高自己的总结能力，并认识到总结是让知识更好的应用的方法。

过程方法：通过复习遗传与变异的知识，过度到遗传与变异在育种上的应用。

多媒体课件师生互动，使学生轻松复习各种育种方法。

二、重难点：重点：遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。

难点：杂交育种和诱变育种的优点和局限性。

三、课时安排：1课时复习+1课时练习四、学情分析前面生物复习课中已经把遗传变异原理内容总结了，使学生对遗传与变异在育种中的应用有了初步的回忆。

在本书前几章的复习中，学生又复习了分离定律与自由组合定律，为复习传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。

五、教学方法1．学案导学：。

2．复习课教学基本环节：复习检查、总结疑惑→复习导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置作业六、课前准备1．学生的复习准备：完成复习学案，把握各种育种的原理、方法、优点、缺点及应用。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、教学设计：(一) 复习检查、总结疑惑检查落实学生的复习情况并了解了学生的薄弱之处，使教学具有了针对性。

（二）复习导入、展示目标。

教师提问的方式复习遗传与变异的相关知识：问题1:同学们想一想，前面我们复习的可遗传的变异方式有哪些？（基因突变、基因重组、染色体变异）问题2：这些变异原理都广泛应用于育种领域，那么哪种育种应用了基因突变的原理呢？（诱变育种）基因重组应用于哪种育种？（杂交育种、基因工程育种）染色体变异呢？（单倍体育种、多倍体育种）（三）合作探究、精讲点拨。

生物变异在育种上的应用人工诱变在育种上的应用人工诱变是指利用物理因素（如X射线、γ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。

然而生物变异在育种上的应用你了解吗？生物变异小知识：与二倍体植株相比，多倍体植株的茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。

例如，四倍体葡萄的果实比二倍体品种的大得多，四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体的品种几乎增加了一倍。

因此，人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体，培育新品种。

人工诱导多倍体的方法很多。

目前最常用而且最有效的方法，是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。

当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。

染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，将来就可以发育成多倍体植株。

目前世界各国利用人工诱导多倍体的方法已经培育出不少新品种，如含糖量高的三倍体无子西瓜和甜菜。

此外，我国科技工作者还创造出自然界没有的作物----八倍体小黑麦。

单倍体在生物的体细胞中，染色体的数目不仅可以成倍地增加，还可以成倍地减少。

例如，蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有32条染色体，而雄蜂的体细胞中只有16条染色体。

像蜜蜂的雄蜂这样，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。

在自然条件下，玉米、高粮、水稻、番茄等高等植物，偶尔也会出现单倍体植株。

与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。

但是，它们在育种上有特殊的意义。

育种工作者常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。

用这种方法得到的植株，不仅能够正常生殖，而且每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。

因此，利用单倍体植株培育新品种，只需要两年时间，就可以得到一个稳定的纯系品种。

与常规的杂交育种方法相比，明显缩短了育种年限。

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知识点10 生物变异在育种上的应用一、选择题1.（2010·聊城高一检测）可改变原有基因的分子结构的育种方法有A．杂交育种B．诱变育种C．多倍体育种D．单倍体育种【答案】选B。

2．（2010·扬州高一检测）运用不同生物学原理，可培育出各种符合人类需要的生物品种。

下列叙述错误的是A．培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理B．培育无子西瓜是利用基因重组的原理C．培育八倍体小黑麦利用的是染色体变异的原理D．我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉是利用基因重组的原理【解析】选B。

高产青霉素菌株的获取是利用了基因突变，培育无子西瓜八倍体小黑麦的原理是染色体变异。

3.（2010·济南高一检测）下列关于基因工程的叙述，正确的是A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B．细菌质粒是基因工程常用的运载体C．通常用一种限制酶处理含有目的基因的DNA，用另一种限制酶处理运载体DNAD．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体【解析】选B。

基因工程中抗菌素抗性基因一般作为标记基因，质粒具有运载体所必须的三个条件所以是常用的运载体，在一般情况用同一种限制酶剪切目的基因和运载体，切出相同的黏性末端有利于碱基互补配对；植物的全能性较高所以可以是用体细胞作为受体细胞。

4.（2010·长沙高一检测）右图表示用某农作物①和②两品种分别培育出④、⑤、⑥三品种的过程，叙述正确的是A．由③培育出④的常用方法Ⅲ是用花药离体培养B．由①和②培育⑤所采用的方法I和Ⅱ分别杂交和测交C．由③培育出⑥的常用方法Ⅳ是只用物理方法进行处理D．培育出⑤所依据的原理是基因突变和基因重组【解析】选A。

由③到④的过程是获得单倍体的过程，用花药离体培养方法；过程Ⅰ、Ⅱ分别表示杂交和自交；由③到⑥的常用的方法可用低温处理或用秋水仙素处理；培育出⑤，由④到⑤的原理是染色体变异，由③到⑤的原理是基因重组。

藏躲市安详阳光实验学校考点44 生物变异在育种上的应用高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．单倍体育种和多倍体育种（1）图中①和③的操作是秋水仙素处理，其作用原理是抑制纺锤体的形成。

（2）图中②过程是花药离体培养。

（3）单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。

2．杂交育种与诱变育种（1）杂交育种①概念：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过程：选择具有不同优良性状的亲本→杂交→获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。

（2）诱变育种①概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。

②过程：选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。

3．基因工程（1）概念：基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。

通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。

（2）操作的基本步骤：提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。

4．生物育种原理、方法、实例(连线)考向一育种方法的选择与分析1．如图是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。

下列分析不正确的是A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子D．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%【参考答案】D解题必备育种方式的选择（1）根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法①集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。

变异在育种上的应用课件pptxx年xx月xx日•变异育种概述•变异在育种上的应用方式•变异在育种上的应用效果•变异在育种上的应用实例目•变异在育种上的前景展望录01变异育种概述变异育种是一种利用生物体自然或人为诱发的基因突变来创造新的遗传变异，从而选育出优良性状的新品种的方法。

变异育种常通过选择突变个体、进行辐射育种、化学诱变育种等方式实现。

1 2 3利用物理、化学等因素诱发基因突变，从而产生新的遗传变异。

诱变育种在自然条件下，利用基因突变原理进行选育。

自然突变育种利用杂种优势，通过人工授粉等方法进行育种。

杂种优势育种变异育种可以快速产生新的遗传变异，从而加速新品种的选育进程。

加速育种进程变异育种可以产生新的基因型，从而创造新的遗传资源。

创造新的遗传资源通过变异育种可以选育出具有更强的抗逆性的新品种。

提高品种抗逆性变异育种的意义02变异在育种上的应用方式利用化学物质（如碱基、烷化剂、抗生素等）诱发生物体发生突变。

化学诱变原理浸泡法、浸渍法、喷雾法、注射法等。

方法化学诱变广泛应用于植物和动物育种，可提高突变频率，创造新基因型。

应用方法辐射法、激光照射法等。

原理利用物理因素（如X射线、紫外线、激光等）诱发生物体发生突变。

应用物理诱变在植物和动物育种中均有应用，可产生有益突变，提高品种的优良性状。

物理诱变利用空间环境因素（如重力、辐射等）诱发生物体发生突变。

原理方法应用卫星搭载法、高空飞行法等。

空间诱变广泛应用于植物育种，可创造新基因型，提高品种的适应性。

03空间诱变0201利用微生物或病毒等生物因素诱发生物体发生突变。

原理转基因法、基因敲除法等。

方法生物诱变在植物和动物育种中均有应用，可产生有益突变，提高品种的生产性能。

应用生物诱变03变异在育种上的应用效果03抗盐碱性通过基因突变技术，可以培育出具有较强抗盐碱能力的作物品种，帮助作物在盐碱地等不良土壤条件下生长。

提高作物抗逆性01抗旱性通过基因突变技术，可以培育出具有较强抗旱能力的作物品种，提高作物在干旱条件下的生存能力和产量。