从杂交育种到基因工程

遗传与进化第六章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种杂交育种【概念】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。

【原理】基因重组（自由组合或交叉互换），即控制不同优良性状的基因通过减数分裂和受精作用重新组合在一起，产生新的基因型，从而使人们所需要的位于不同个体上的优良性状集中到一个个体上。

【过程】（1）具有优良性状的两个亲本杂交。

（2）F1表现出显性性状，让F1自交，获得F2。

（3）从F2中选出符合要求的性状进行多次自交纯化获得新品种。

【优缺点】（1）优点：可以将两个或多个品种的优良性状集中在一起。

（2）缺点：不会创造新物种，且杂交后代会出现性状分离，育种过程漫长，操作复杂。

杂交育种的适用范围和技术要求（1）适用范围：同一物种不同品种的个体间。

亲缘关系较近的不同物种个体间（为了使后代可育，应做染色体加倍处理，得到的个体即是异源多倍体），如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝杂交。

（2）技术要求：①材料的选择，要求所选育的材料分别具有我们所期望的个别性状；所选的原始材料，是能稳定遗传的品种，一般是纯合子。

②杂交一次，获得的F1是杂合子，不管在性状上是否完全符合要求，一般情况下，都不能直接用于扩大栽培。

③让F1自交得到F2。

性状的重新组合一般是在F2中出现，选出性状上符合要求的品种，这些品种有纯合子也有杂合子。

④把初步选出的品种进行隔离自交，根据F3是否出现性状分离，确定被隔离的亲本是否是纯合子。

如果是纯合子，F3不会出现性状分离，且基因型与亲本相同。

诱变育种【概念】利用物理因素（如X射线、Y射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯）等处理生物，使生物发生基因突变。

【原理】基因突变。

基因在自然条件下的突变率很低，人们利用物理或化学的方法处理生物，诱发基因突变，提高变异的频率，然后从获得的大量突变个体中选择出具有优良性状的个体。

【诱变因素】（1）物理因素：X射线、Y射线、紫外线以及激光等的照射都可以使生物在DNA复制过程中发生基因突变。

专题二十一从杂交育种到基因工程【高频考点解读】1.生物变异在育种上的应用2.转基因食品的安全【热点题型】题型一遗传育种的方法及原理例1、如图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是( )A．培育品种⑥的最简捷途径是Ⅰ→ⅤB．通过Ⅱ→Ⅳ过程最不容易达到目的C．通过Ⅲ→Ⅵ过程的原理是染色体变异D．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗【提分秘籍】1.诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。

2．在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法——杂交育种。

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。

6．杂交育种与杂种优势的区别(1)杂交育种是通过有性生殖，使不同的优良性状组合到后代的一个个体中，从而选育出优良品种的方法。

(2)杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生的杂交一代，在适应能力等方面优于两个亲本的现象。

7．不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点(1)培育杂合子品种——杂种优势的利用在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。

①基本步骤：选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1。

②特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种一年。

(2)培育纯合子品种①培育隐性纯合子品种的基本步骤选取双亲P(♀、♂)→杂交，F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体种植推广。

②培育双显纯合子或隐—显纯合子品种的基本步骤选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体自交→F3→……→选出稳定遗传的个体推广种植。

第3讲从杂交育种到基因工程一、选择题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,①⑧表示培育水稻新品种的过程,则下列说法错误的是( )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间期C.③过程常用的方法是花药离体培养D.⑤与⑧过程的育种原理不相同【解析】①→②过程是杂交育种,过程简便但培育周期长。

②的变异为基因重组,发生于减Ⅰ后期。

⑦的变异为染色体变异,发生于有丝分裂的分裂期, B项错误。

③过程常用的方法是花药离体培养获得单倍体植株。

⑤是诱变育种,a突变为A; ⑧过程是基因工程,细胞中导入了C基因,二者育种原理不相同。

【答案】 B2.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,如果想要培育果实大且含糖量高的品种,比较科学有效的方法是( )A.基因工程育种B.人工诱变育种C.杂交育种D.多倍体育种【解析】两种柑橘,一种果实大,另一种含糖量高。

要想获得果实大且含糖量高的品种,通常利用杂交育种把两者的优良性状组合在一起。

【答案】 C3.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,下列说法不正确的是… ( )A.过程①育种方法的原理是基因突变,最大优点是能提高突变率,在短时间内获得更多的优良变异类型类型经④后，子代中aaBB B.过程②③④育种方法的原理是基因重组,基因型aaB_所占比例是5∕6C.过程⑤使用的试剂是秋水仙素,它可作用于正在分裂的细胞,抑制纺锤体的形成D.过程⑥⑦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【解析】过程②③④育种方法是杂交育种,原理是基因重组,但是基因型aaBB所占比例是1∕2【答案】 B4.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异,然后进行培育的一种育种方法。

第六章 从杂交育种到基因工程第一节 杂交育种与诱变育种 一、杂交育种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，它依据的主要遗传学原理是基因重组 。

2．过程：现有两个纯种的小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)；另一为矮秆(d)易染锈病(t)，这两对性状独立遗传，如何获得矮秆抗锈病的新类型？(1) 应采取的步骤是：①先让两纯种亲本进行 杂交 ，得到F 1。

②再将F 1进行 自交 ，得到F 2。

③将F 2种植，从中选育出 矮秆抗锈病 新类型。

(2)过程如右图，请回答：①过程表示 ；②过程表示 ； ③过程表示 。

④写出图中F 2表现型及其比例。

⑤从F 2代中选出矮秆抗锈病的个体，基因型为 ，能否立即推广，为什么？ ⑥怎样处理才能得到比较纯的矮秆抗锈病个体?3、杂交育种依据的遗传学原理是基因重组4、杂交育种的优点：使位于不同个体上的_优点_集中在 同一个体 上，即“集优”。

预见性强。

5、杂交育种的不足：不能创造出新的__基因__，进程缓慢，过程繁琐，后代易出现 性状分离 。

6、应用：在农业生产中，杂交育种是 改良作物品质，提高农作物单位面积产量 的常规方法。

杂交育种的方法也用于 家畜、家禽 的育种。

思考：在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？深入拓展：若该生物靠有性生殖繁殖后代，则必须选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分离；若该生物靠无性生殖产生后代，那么只要得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。

二、诱变育种 1．诱变育种是利用物理因素 (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。

2、诱变育种的原理是 基因突变 。

3、诱变育种的优点：提高了 突变率 ，在短时间内获得更多的优良变异类型，加速 产生新基因 的进程，创造生物新品种、新类型。

其优点是提高突变率、短时间内获得更多的优良变异类型、抗病力强、产量高、品质好 。

第6章第1节基础巩固一、选择题1．下列优良品种与遗传学原理相对应的是()A．三倍体无子西瓜——染色体变异B．射线诱变出青霉素高产菌株——基因重组C．无子番茄——基因突变D．花药离体培养得到的矮秆抗病玉米——基因重组[答案] A[解析]射线诱变出青霉素高产菌株所用的原因是基因突变，无子番茄利用植物激素促进果实发育，花药离体培养得到的矮秆抗病玉米利用的是染色体变异。

2．如图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程示意图。

下列对图中育种方式的判断和比较，错误的是()A．图中表示的育种方法有杂交育种和单倍体育种B．两种育种方法的进程不同C．两种育种方法的原理不同D．两种育种方法对新品种的选择与鉴定方法不同[答案] D[解析]图中左侧表示的是杂交育种，右侧表示的是单倍体育种；杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种的原理是染色体变异；单倍体育种能加快育种进程；两种育种方法最后对符合要求的筛选方法是一样的。

3．用高秆抗病小麦和矮秆易染病小麦培育矮秆抗病小麦品种时，检测基因型的常用方法是()A．连续自交B．连续测交C．秋水仙素诱导D．显微镜观察[答案] A[解析]检测基因型的常用方法是连续自交。

4．用X射线或紫外线处理普通青霉菌获取高产青霉素菌株的方法是()A．诱变育种B．杂交育种C．单倍体育种D．多倍体育种[答案] A[解析]用X射线处理普通青霉菌获得高产青霉素菌株利用了基因突变原理。

5．诱变育种一般不使用下列哪一项作为诱变因素A．X射线B．硫酸二乙酯C．亚硝酸D．抗生素[答案] D[解析]诱变因素包括物理、化学、生物等因素，抗生素不能作为诱变因素。

6．下列几种育种方法，能改变原有基因分子结构的是()A．杂交育种B．诱变育种C．单倍体育种D．多倍体育种[答案] B[解析]基因分子结构的改变是指基因中脱氧核苷酸的顺序发生改变——基因突变。

杂交育种、单倍体育种和多倍体育种都是在原有基因结构的基础上，经过重新组合、加倍等过程产生新的性状，基因的结构不发生变化。

1。

掌握杂交育种和诱变育种的原理和操作过程。

(重点) 2。

比较各种育种方法的优缺点。

（重、难点)一、杂交育种(阅读教材P98～P99）1．杂交育种之前的育种(1) 方法：生产实践中，挑选品质好的个体进行传种。

(2）原理：利用生物的变异。

(3）缺点：周期长,可选择的范围有限.2．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) 原理：基因重组。

(3) 过程(以高产、抗病小麦品种的选育为例）亲代高产、不抗病×低产、抗病↓杂种第一代高产、抗病（均为显性性状)↓⊗第二代选出高产、抗病个体↓连续⊗选出不发生性状分离的所有高产、抗病个体↓新的优良品种（4）优点：操作简便。

二、诱变育种(阅读教材P100)1．概念：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。

2．优点：可提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。

3．应用错误!1．连线2．判断(1) 用化学因素诱变处理可提高突变率。

(√）（2）杂交育种能够产生新的基因。

(×）分析：杂交育种的原理是基因重组，不能够产生新的基因，诱变育种才能产生新的基因。

（3) (2016·徐州市高一检测) 物理、化学等诱变因素可以使基因发生定向的变异。

（×）分析：基因突变具有不定向性。

（4）青霉素高产菌株是通过杂交育种获得的。

（×)分析:青霉素高产菌株是通过诱变育种获得的。

（5) 杂交育种一定要从F2开始筛选。

（×）分析：不一定.如培育杂合子品种，选亲本杂交得到的F1即可。

主题一杂交育种杂交育种的过程及育种类型已知AAbb与aaBB为亲本,结合过程图解及分析探究以下问题：(1) 杂交育种的技术要求①材料的选择：要求所选育种材料分别具有我们所期望的个别性状，所选的原始材料，是人们在生产中多年栽培过的能稳定遗传的品种，一般是纯合子.②杂交一次,得子代F1是杂合子,不管在性状上是否符合要求,一般都不能直接用于扩大栽培。