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生死相随的海鸥教学设计

发表时间:2021-07-26

高三生物教案:《杂交育种与诱变育种》教学设计。

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师能够更轻松的上课教学。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?考虑到您的需要,小编特地编辑了“高三生物教案:《杂交育种与诱变育种》教学设计”,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。

一、学习目标

1、阐述杂交育种的概念,举例说出杂交育种的优缺点。

2、记住诱变育种的定义,知道其优缺点。

二、自主学习指导

请仔细阅读课本98页—100页内容,并勾划出重点语句,7分钟后独立完成下列问题:

(一)杂交育种

1.杂交育种的概念:将两个或多个品种的___ ____通过交配集中在一起,再经过_______和_______,获得新品种的方法。

2.育种过程:将两个不同优良性状的亲本_______,得到F1再多次_______,逐代淘汰不符合生产要求的品种,直到得到性状不再发生分离的理想纯种。

3、原理:______________。

4、应用

(1)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。(2)动物杂交育种: 在畜牧业中,可用于家畜、家禽的优良品种的选育。

(二)诱变育种

1.诱变育种的定义:利用___________因素(如X射线、r射线、紫外线、激光等)或_ ______因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生______________。

2、原理:_____________________。

3、诱变育种的优点:① 可以提高突变的________,在较短时间内获得更多的________类型:② 大幅度的改良________________。

缺点:诱发产生的突变,________的个体不多,需要大量处理________________。

4、应用:①农作物新品种培育:例如“黑农五号”大豆品种、太空椒的培育。

②用于微生物育种:例如高产青霉菌的选育。

几种常规育种方法的比较

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杂交育种

诱变育种

多倍体育种

单倍体育种

原理

基因重组

基因突变

染色体变异

染色体变异

方法

1.杂交→自交→选优→自交

2、杂交→“杂种”

激光、射线或化学药品处理

秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

花药离体培养后,使染色体加倍

优点

可集中优良性状

可以提高变异频率,或出现新性状,加速育种进程

器官大和营养物质含量高

明显缩短育种年限

缺点

时间长,须及时发现优良性状

有利变异少,须大量处理实验材料,具有不确定性

适用于植物,在动物方面难于开展

成活率低,只适用

于植物

举例

高杆抗病与矮杆感病植株杂交获得矮杆抗病品种

高产青霉菌株的育成

三倍体无子西瓜

抗病植株的育成

三、当堂检测

1、小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(T)对易染病(t)为显性,两对基因可自由组合。现用DDTT与ddtt两个品系作亲本,在F2中选育矮秆抗病类型,其中最合乎理想的基因型在F2中所占比例 ( )

A.1/16 B.2/16 C.3/16 D.4/16

2、在农作物的育种上,采用的方法有:杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种,它们的理论依据依次是 ( )

①基因突变 ②基因互换 ③基因重组 ④染色体变异

A.③①④④ B.④①②④ C.④④①③ D.④③①④

3、用纯种的高杆(D)抗锈病(T)小麦与矮杆(d)易染锈病(t)小麦培育矮杆抗锈病小麦新品种的方法如下:

高秆抗病×矮秆易染病—1→F1—2→雄配子—3→幼苗—4→选出符合要求的品种

下列有关此种育种方法的叙述中,正确的是 ( )

A.这种育种方法叫杂交育种 B.过程④必须使用生长素处理

C.这种方法的最大优点是缩短育种年限 D.过程③必须经过受精作用

四、当堂检测

1.某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而健壮,果穗大、籽粒多,这些植株可能是 ( )

A.单倍体 B.三倍体 C.四倍体 D.杂交种

2.用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee),最简捷的方法是 ( )

A.种植→F1→选双隐性者→纯合体 B.种植→秋水仙素处理→纯合体

C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体

D.种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体

3.用激光或亚硝酸处理萌发的种子或幼苗能诱导基因突变,激光或亚硝酸起作用的时间是有丝分裂的 ( )

A.分裂间期 B.分裂期的中期 C.分裂期的后期  D.各个时期

4.进行有性生殖的生物,下代和上代间总是存在着一定差异的主要原因是 ( )jaB88.cOm

A.基因重组   B.基因突变   C.可遗传的变异  D.染色体变异

5.下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图,有关此图叙述不正确的是

A.图中进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合

B.②过程中发生了非同源染色体的自由组合

C.实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖

D.④过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素

6.对下列有关实例形成原理的解释,正确的是 ( )

A.培育无籽西瓜是利用单倍体育种的原理

B.杂交育种是利用了染色体数目的变异的原理

C.培养青霉素高产菌株过程中利用了基因突变的原理

D.“多莉羊”的诞生是利用了诱变育种的原理

7.下列关于基因突变和基因型的说法,不正确的是 ( )

A.基因突变可产生新的基因 B.基因突变可产生新的基因型

C.基因型的改变只能来自基因突变  D.基因突变可增加基因的种类

8、以下分别表示几种不同的育种方法。请分析回答:

(1)A所示过程称“克隆”技术,新个体丙的基因型应与亲本中的_____________个体相同.

(2)B过程中,由物种P突变为物种P1。在指导蛋白质合成时,③处的氨基酸由物种P的_______改变成了_________。(缬氨酸GUC;谷氨酰胺CAG;天门冬氨酸GAC)

(3)C过程所示的育种方法叫做_____________,该方法最常用的作法是在①处______________

(4)D表示的育种方法是______________,若要在F2中选出最符合要求的新品种,最简便的方法_________________________________________________________________。

(5)E过程中,②常用的方法是________________________,与D过程相比,E方法的突出优点是_________________________________________________。

延伸阅读

杂交育种和诱变育种


第一节 杂交育种和诱变育种

1.杂交育种是将_____或_____品种的优良性状通过_______集中在一起,再经过______和_______,从而获得新品种的方法。
2.杂交育种所依据的遗传学原理是___________,它只能利用已有的基因进行重组,按需选择,并不能创造_________,且杂交后代会出现_______现象。育种进程______,过程______。
3.诱变育种是利用___________(如________、________、________、________等)或___________(如________、____________等)来处理生物,使生物发生________。
4.诱变育种所依据的遗传学原理是___________,用这种方法可以提高________,在较短的时间内获得更多的___________类型。

5.在下列几种育种方法中,可以改变原有基因分子结构的育种方法是( )
A.杂交育种B.诱变育种C.单倍体育种D.多倍体育种
6.用激光或亚硝酸处理萌发的种子或幼苗能诱导基因突变,激光或亚硝酸起作用的时间是有丝分裂的( )
A.分裂间期B.分裂期的中期C.分裂期的后期D.各个时期
7.育种科学家将一些作物种子搭载神舟五号飞船进入太空,经过宇宙射线、微重力等综合因素的作用,使作物种子内的DNA发生变化,进而培育出优质高产的新品种,这种方法属于( )
A.杂交育种B.单倍体育种C.诱变育种D.多倍体育种
8.以基因型为AAbb和aaBB的两种豌豆作为亲本,杂交得到F1,F1自交得到F2,结果符合孟德尔遗传规律。在F2中与两个亲本表现型相同的个体占全部子代的( )
A.1/4B.3/4C.3/8D.5/8
9.育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状,其原因是诱变育种( )
A.提高了后代的出苗率B.提高了后代的遗传稳定性
C.产生的突变大多是有利的D.能提高突变率以供育种选择
10.利用γ射线辐射种子使其产生变异,用这种方法培育新品种的机理是( )
A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.基因互换
11.下列有关基因突变的说法,哪个是不对的( )
A.在自然条件下,基因突变的频率是很低的
B.基因突变是遗传物质改变引起的
C.基因突变能产生新的基因
D.人工诱导的基因突变都是有利的

12.在农作物育种上,采用的方法有:杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种。它们的理论依据分别是 ( )
①基因突变 基因互换 ③基因重组 ④染色体变异
A.③①④④B.③①②④C.④④①②D.④②①④
13.诱变育种有许多突出的优点,也存在一些缺点,下列分析正确的一组是( )
①结实率低,发育迟缓②有利个体不多,需要大量材料③大幅度改良某些性状④茎秆粗壮,果实种子大,营养物质含量高⑤提高变异频率,使后代变异性状较为稳定,因而加速育种进程
A.①④B.①④⑤C.②③⑤D.①②④
14.用矮杆迟熟(ddEE)水稻和高秆早熟(DDee)水稻杂交,这基因自由组合。如希望得到200株矮杆早熟植株纯种,那么F2在理论上要有多少株( )
A.800B.1000C.1600D.3200
15.假如水稻高秆(D)对矮杆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,两对性状独立遗传。用一个纯合易感病的矮杆品种(抗倒伏)与一个纯合抗病的高秆品种(易倒伏)杂交,F2中出现既抗病又抗倒伏类型的基因及其比例为( )
A.ddRR,1/8B.ddRR,1/16和ddRr,1/8
C.ddRr,1/16D.DDrr,1/16和DdRR,1/8
16.下列叙述中正确的是( )
A.培育无子西瓜是利用单倍体育种的原理
B.多利羊的诞生是利用了诱变育种的原理
C.培育无子番茄是利用多倍体育种的原因
D.培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理
17.玉米的非糯性、糯性分别由基因W、w控制,基因型为WW的玉米经辐射处理后,变成Ww基因型的玉米,这种变异属于_____________,这种培育新品种的方法称为_____________,其优点是_________________________________________________。
18.有两个纯种的小麦,一个为高秆(D)抗锈病(T);另一个为矮杆(d)易染锈病(t),这两对性状独立遗传。现要培育矮杆抗锈病的新品种,方法如下:
 高秆抗锈病×矮杆易染锈病—→F1—→F2—→稳定遗传的矮杆抗锈病新品种
(1)这种育种方法叫_________育种,过程a叫_________,过程b叫_________。
(2)过程c的处理方法是______________________________________________。
(3)F1的基因型是___________,表现型是___________,矮杆抗锈病新品种的基因型是___________。

6.1《杂交育种与诱变育种》教学案(人教版)


一、杂交育种阅读教材P98~99
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.育种原理:基因重组。
3.过程:(以高产抗病小麦品种的选育为例)
4.应用
(1)农产品:改良作物品质,提高农作物单位面积产量。
(2)家畜、家禽:培育出适应性强的乳用、肉用或乳肉兼用型优良品种。
二、诱变育种阅读教材P100
1.原理:基因突变。
2.处理方法
(1)物理因素:X射线、紫外线等。
(2)化学因素:亚硝酸、硫酸二乙酯等。
3.优点:可以提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。
4.应用
(1)在农作物诱变育种方面取得了可喜的成果。
(2)在微生物育种方面也发挥了重要作用。

重点聚焦
1.杂交育种的原理是什么?2.什么是诱变育种?3.杂交育种和诱变育种各有哪些优点和不足?


[共研探究]
材料一 已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗锈病(T)对易染锈病(t)为显性,两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染锈病两个纯系品种,欲培育能稳定遗传的矮秆抗锈病的小麦。

材料二 
AAbb ×aaBB―→AaBb――→减数分裂ABAbaBab――→Ⅰ ――→Ⅱ AABBAAbbaaBBaabb

1.根据材料一,回答下列问题:
(1)杂交育种的过程
①将两种优良性状集中在同一种植株上,需选用分别具有一种优良性状的纯合亲本杂交,实质是将控制两种优良性状的基因集中在同一个体上。
②杂交育种的选择从F2开始,因为此时开始出现性状分离。
③出现矮秆抗锈病的个体后不能立即推广种植,因为矮秆抗锈病个体的基因型有ddTT和ddTt两种,其中ddTt的个体自交会发生性状分离,不能稳定遗传。
④获得能稳定遗传的矮秆抗锈病个体的步骤:从F2中选出矮秆抗锈病的个体,让其不断自交,在自交后代中逐步淘汰矮秆易染锈病的个体,直到不再发生性状分离,即得到了要选育的矮秆抗锈病的稳定遗传的纯合子品种——ddTT。
⑤若选育的两种优良性状都是由隐性基因控制的,不需要连续自交。因为隐性个体都是纯合子。
(2)杂交育种的优缺点
①优点:操作简单,能将多个优良性状集中到同一个体上。
②缺点:
a.选育工作量大:杂交育种从子二代开始出现多种性状类型,需要及时发现符合要求的优良性状个体。
b.培育周期长:杂交后代会出现性状分离现象,一般需要的时间较长。
(3)杂交育种适用于进行有性生殖的生物,细菌是原核生物,不能进行有性生殖,所以不能用杂交育种的方法培育细菌新品种。
2.根据材料二,回答下列问题:
(1)材料二表示单倍体育种。
(2)Ⅰ表示花药离体培养,Ⅱ表示秋水仙素处理。

[总结升华]
1.动、植物杂交育种的区别
(1)方法:植物杂交育种中纯合子的获得不能通过测交,只能通过逐代自交的方法获得;而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交,而通过测交的方法进行确认后而获得。
(2)实例:现有基因型为BBEE和bbee的两种植物或动物,欲培育基因型为BBee的植物或动物品种,育种过程的遗传图解如下:

2.单倍体育种和杂交育种的比较
 类型
项目 单倍体育种杂交育种
区别育种原理染色体变异基因重组
育种周期较短较长
操作技术技术复杂操作简单
联系单倍体育种与杂交育种相结合,单倍体要利用杂交后代的花药进行离体培养

[对点演练]
1.判断正误
(1)杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良性状集中到一个个体上。()
(2)动物杂交育种的过程中常通过连续自交的方式来获得稳定遗传的个体。()
(3)杂交育种的后代都表现为杂种优势。()
解析:(2)动物不能自交。(3)杂交育种的个别后代表现为杂种优势。
答案:(1)√ (2)× (3)×
2.杂交育种中,杂交后代的性状一旦出现就能稳定遗传的是()
A.优良性状 B.隐性性状
C.显性性状D.相对性状
解析:选B 纯合子的性状是稳定遗传的,具有显性性状的个体不一定是纯合子,具有隐性性状的个体一定是纯合子。
[共研探究]
材料 我国航天事业发展迅猛,随之开展的航天育种取得了可喜成果,到目前为止,通过航天工程育种技术培育出了70多个具有稳产、高产性能的新品种、新品系。
根据材料,分析下列问题:
1.航天种子产生的变异属于基因突变(填变异类型),这种变异能(填“能”或“不能”)产生新的基因。
2.诱变育种材料的选择及处理
(1)搭载航天器的植物种子需要浸泡使其萌发,因为萌发的种子细胞分裂旺盛,易受到太空中诱变因素的影响而发生基因突变。
(2)种子遨游太空回到地面,种植后发现没有所需要的性状出现,此时不可以(填“可以”或“不可以”)随意丢弃,因为种子可能发生隐性突变。
3.诱变育种适用于各种生物。
4.诱变育种不一定得到理想品种,因为突变具有不定向性。
5.判断正误
(1)诱变育种可提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。()
(2)诱变育种在农作物育种方面取得了可喜的成果。()
(3)在微生物育种方面,诱变育种也发挥了重要作用。()
(4)诱变育种的原理是基因突变,不适用于细菌等原核生物。()
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)×

[总结升华]
1.显性突变和隐性突变在育种中的应用
(1)显性突变
(2)隐性突变
AA――→突变 Aa(不表现新性状)――→ aa(表现出新性状,且稳定遗传)
2.杂交育种与诱变育种的比较
项目杂交育种诱变育种
原理基因重组基因突变
方法杂交→自交→筛选→自交辐射诱变、激光诱变、化学药剂诱变
优点使不同个体的优良性状集中于同一个个体上可以提高变异的频率,大幅度改良某些性状,加速育种进程
局限
性育种年限较长发生有利变异的个体不多,需处理大量实验材料

3.育种方法的选择
育种目标育种方式
集中双亲的
优良性状快速育种单倍体育种
操作简单杂交育种
让原品系产生“新”性状诱变育种
对原品种营养器官进行“增大”或“加强”多倍体育种
保持原品种“优良”特性,快速繁殖(植物)植物组织培养

诱变育种不仅能应用于进行有性生殖的生物,也能应用于进行无性生殖的生物,主要应用于植物和微生物。

[对点演练]
1.判断正误
(1)太空育种能按照人们的意愿定向产生所需的优良性状。()
(2)诱变育种和杂交育种均可形成新基因。()
解析:(1)太空育种的原理是基因突变,具有不定向性。(2)杂交育种的原理是基因重组,不形成新基因。
答案:(1)× (2)×
2.诱变育种可以改良某种性状,这是因为()
①后代性状较稳定 ②提高突变率,增加变异类型
③控制某些性状的基因突变成其等位基因 ④有利突变体数目多
A.①② B.②③
C.①③D.②④
解析:选B 诱变育种的原理是基因突变,经人工诱变后会提高突变率,增加变异类型;基因突变后会产生原基因的等位基因。


1.育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交,培育出了矮秆抗锈病水稻,这种水稻出现的原因是()
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体变异D.环境条件的改变
解析:选B 使位于不同亲本的优良性状通过交配集中到同一个体上的方法为杂交,其原理是基因重组。
2.下列有关航天育种的说法,不正确的是()
A.航天育种可缩短育种周期
B.种子在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等因素的诱导下发生基因突变
C.航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一项创新性研究成果,是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一
D.航天育种培育出的都是高产、优质、高效的新品种
解析:选D 航天育种的原理是基因突变,可缩短育种周期;基因突变具有多方向性,多害少利性。
3.下列关于育种的叙述,不正确的是()
A.迄今为止,杂交育种仍然是培育新品种的有效手段,其遗传学原理是基因重组
B.诱变育种具有大幅度改变某些性状,快速、定向等优点
C.单倍体育种和多倍体育种的遗传学原理都是染色体数目变异
D.与二倍体植株相比,多倍体植株通常茎秆粗壮,器官较大,有机物含量增加
解析:选B 诱变育种的原理是基因突变,具有不定向性。
4.有关作物育种的叙述,错误的是()
A.在杂交育种中,F1自交后代可筛选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.诱变育种可以定向地把多个品种的优良性状集中在一起,获得新的品种
解析:选D 在杂交育种中,F1自交后代(即F2)可筛选出符合人类需要的优良品种。单倍体育种可明显缩短育种年限。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。杂交育种可以将多个品种的优良性状集中在一起,获得新品种。
5.下面①~④列举了四种育种方法,请据此回答相关问题:
①甲品种×乙品种―→F1―→F2――→人工选择 性状稳定遗传的新品种
②甲品种×乙品种―→F1――→花药离体培养 幼苗――→秋水仙素若干植株――→人工选择 新品种
③正常幼苗――→秋水仙素 若干植株――→人工选择 新品种
④种子――→卫星搭载太空旅行 返地种植―→多种变异植株――→人工选择 新品种
(1)第①种方法属于杂交育种,其依据的原理是________________________________________________________________________。
(2)第②种育种方法称为________,其优点是__________________________。F1经花药离体培养得到的幼苗是________倍体。
(3)第③种育种方法中使用了秋水仙素,它的作用机理是抑制________的形成,导致细胞内的________不能移向细胞两极而加倍。
(4)第④种育种方法中发生的变异一般属于可遗传变异中的________,此处诱发该变异的因素属于________因素,除此之外导致该变异的因素还有____________因素、________因素。
解析:(1)方法①为杂交育种,其依据的原理是基因重组。(2)方法②为单倍体育种,其优点是明显缩短育种年限,且后代肯定是纯种。F1经花药离体培养得到的幼苗是单倍体。(3)秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,导致细胞内的染色体复制后不能移向细胞两极而加倍。(4)方法④是诱变育种,原理是可遗传变异中的基因突变,诱变因素有物理因素、化学因素和生物因素。
答案:(1)基因重组 (2)单倍体育种 明显缩短育种年限 单 (3)纺锤体 染色体 (4)基因突变 物理 化学 生物


1.育种科学家将一些作物种子搭载神舟六号飞船进入太空,经过宇宙射线、微重力等综合因素的作用,使作物种子内的DNA发生变化,进而培育出优质高产的新品种。这种方法属于()
A.杂交育种 B.单倍体育种
C.诱变育种D.多倍体育种
解析:选C 根据题干可知,经过宇宙射线、微重力等综合因素的作用,使作物种子内的DNA发生变化,因此利用这些因素培育出新品种的方法属于诱变育种。
2.下列不属于诱变育种的是()
A.用一定剂量的γ射线处理,引起变异而获得新性状
B.用X射线照射处理,得到青霉素高产菌株
C.用亚硝酸处理,得到植物新类型
D.人工种植的马铃薯块茎逐年变小
解析:选D 诱变育种是利用物理因素(如X射线、γ射线等)或化学因素(如亚硝酸等)处理生物,引发基因突变。人工种植的马铃薯块茎逐年变小的直接原因是高温、干旱、病毒感染等,不属于诱变育种。
3.下列有关作物育种的叙述,错误的是()
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
解析:选D 诱变育种的原理是基因突变,而基因突变是不定向的。
4.基因型为AaBb的某植物个体,利用单倍体育种方法得到一个基因型为AABB的个体,同时不能得到的个体基因型是()
A.ABB.AAbb
C.aaBBD.aabb
解析:选A 基因型为AaBb的植物个体产生的花粉的基因型是AB、Ab、aB、ab,培育的单倍体经过秋水仙素处理后染色体加倍,获得的个体都是纯合子。
5.下列有关育种方法原理的解释,正确的是()
A.培育无子西瓜利用了单倍体育种的原理
B.杂交育种利用了染色体数目变异的原理
C.培育青霉素高产菌株过程中利用了基因突变的原理
D.四倍体番茄的培育利用了基因重组的原理
解析:选C 三倍体无子西瓜的育种原理为染色体数目变异;杂交育种的原理为基因重组;青霉素高产菌株的培育利用了基因突变的原理;四倍体番茄的培育利用了染色体变异的原理。
6.下列各项措施中,能够产生新基因的是()
A.高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交
B.用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体
C.对小麦的花药进行离体培养
D.用X射线处理后获得青霉素高产菌株
解析:选D 基因突变能产生新的基因,用X射线处理后获得青霉素高产菌株的原理是基因突变。选项A的原理为基因重组,选项B、C的原理为染色体数目变异。
7.杂交育种和诱变育种的原理分别是()
A.基因突变
B.基因重组和基因突变
C.染色体变异
D.基因突变和染色体变异
解析:选B 杂交育种的原理是基因重组,诱变育种的原理是基因突变。
8.下列关于育种的叙述,正确的是()
A.用物理因素诱变处理可提高突变率
B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因
C.自然条件下,三倍体与二倍体能进行杂交
D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状
解析:选A 杂交育种的原理是基因重组,不能形成新的基因;三倍体在减数分裂时因染色体联会紊乱,不能形成正常的可育配子,因此不能与二倍体进行杂交;基因突变的一个特点为多害少利,因此突变体多数表现出不利性状。

9.现有基因型为aabb与AABB的水稻品种,通过不同的育种方法可以培育出不同类型的水稻。下列有关叙述不正确的是()
A.杂交育种可获得基因型为AAbb的水稻,其变异发生在减数第二次分裂后期
B.单倍体育种可获得基因型为AAbb的水稻,利用的原理有基因重组和染色体变异
C.将基因型为aabb的水稻人工诱变可获得基因型为aaBb的水稻,其等位基因的产生来源于基因突变
D.多倍体育种获得的基因型为AAaaBBbb的水稻,其染色体数目加倍发生在有丝分裂后期
解析:选A 杂交育种的原理是基因重组,故如果杂交育种可获得基因型为AAbb的水稻,其变异发生在减数第一次分裂后期,A错误;若利用单倍体育种方法获得基因型为AAbb的水稻,首先让基因型为aabb的水稻与基因型为AABB的水稻杂交得到基因型为AaBb的水稻,然后取基因型为AaBb的水稻减数分裂产生的配子Ab进行花药离体培养得到单倍体Ab,由于单倍体高度不育,所以要用秋水仙素处理其幼苗使其染色体加倍变成可育的二倍体,在此过程中变异的原理有基因重组和染色体变异,B正确;人工诱变的原理是基因突变,C正确;有丝分裂后期,着丝点分裂,染色体数目加倍,D正确。
10.杂交玉米的种植面积越来越广,农民需要每年购买玉米杂交种。不能自留种子来年再种的原因是()
A.自留种子发芽率低
B.杂交种都具有杂种优势
C.自留种子容易患病虫害
D.杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离
解析:选D 玉米杂交种为杂合子,杂合子自交后代会发生性状分离,如果留种会造成减产。
11.某农科所通过如图所示的两种育种方法培育出了高品质的糯小麦,下列有关叙述正确的是()
A.a、b两过程分别代表单倍体育种和杂交育种
B.b过程需要通过杂交来提高纯合率
C.a过程需要用秋水仙素,其只能作用于萌发的种子
D.a过程提高了突变率,从而明显缩短了育种年限
解析:选A 图中a过程属于单倍体育种,原理为染色体数目变异;b过程属于杂交育种,原理为基因重组,由YyRr获得yyRR需要通过连续自交来提高纯合率。由于通过花药离体培养只能获得幼苗,故秋水仙素只能作用于幼苗。单倍体幼苗经秋水仙素处理后均为纯合子,因而可明显缩短育种年限。
12.为获得纯合高蔓抗病番茄植株(二倍体),采用了如图所示的方法,图中两对相对性状独立遗传。据图分析错误的是()

A.过程①的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高
B.过程②可以取F1中任一植株的适宜花药作培养材料
C.经③处理获得的是由染色体加倍而成的多倍体植株
D.经③处理后获得的植株中符合生产要求的约占1/4
解析:选C 在杂交育种中,通过反复自交可提高纯合子的比例;由于F1中植株的基因型是相同的,故过程②可以取F1中任一植株的适宜花药作培养材料;由于该番茄植株是二倍体,故其单倍体经秋水仙素处理后染色体加倍而成的是纯合的二倍体植株;育种要求是获得高蔓抗病番茄植株,F1产生4种类型的花药,故经③处理后获得的植株中符合生产要求的约占1/4。
13.如图为某野生植物种群(雌雄同花)中甲植株的A基因(扁茎)和乙植株的B基因(缺刻叶)发生突变的过程。已知A基因和B基因是独立遗传的,请分析该过程,回答下列问题:

(1)简述上述两个基因发生突变的过程:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)突变产生的a基因与A基因的关系是__________,a基因与B基因的关系是________________________________________________________________________。
(3)若a基因和b基因分别控制圆茎和圆叶,则突变后的甲、乙两植株的基因型分别为________、__________,表现型分别为________、________。
(4)请你利用突变后的甲、乙两植株作为实验材料,设计杂交实验程序,培育出具有圆茎圆叶的观赏植物品种。
解析:(1)由图可知这种基因突变是由DNA分子一条链上的一个碱基被取代而引起的基因碱基序列的改变,因此只有以突变链为模板复制产生的DNA分子异常。(2)突变产生的a基因与A基因的关系是等位基因,a基因与B基因的关系是非等位基因。(3)突变后的甲、乙植株基因型分别为AaBB、AABb,表现型均为扁茎缺刻叶。(4)要培育基因型为aabb的圆茎圆叶植株,有两种方法:一种是两植株先自交,分别得到aaBB、AAbb的植株,再将其进行杂交然后再自交达到目的;另一种是先将甲、乙两植株杂交,种植杂交后代,并分别让其自交,分别种植自交后代,从中选择即可。
答案:(1)DNA复制的过程中一个碱基被另一个碱基取代,导致基因的碱基序列发生了改变 (2)等位基因 非等位基因 (3)AaBB AABb 扁茎缺刻叶 扁茎缺刻叶 (4)方法一:①将这两株植株分别自交;②选取甲子代中表现型为圆茎缺刻叶(aaBB)植株与乙子代中表现型为扁茎圆叶(AAbb)植株进行杂交,获得扁茎缺刻叶(AaBb)植株;③再让扁茎缺刻叶植株自交,从子代中选择圆茎圆叶植株即可。(也可用遗传图解表示) 方法二:①将甲、乙两植株杂交;②种植杂交后代,并分别让其自交;③分别种植自交后代,从中选择圆茎圆叶植株。
14.普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种,控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验:
请分析回答:
(1)A组由F1获得F2的方法是________,F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占________________。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中,最可能产生不育配子的是________类。
(3)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是________组,原因是________________________________________________________________________。
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是
________________________________________________________________________。
获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占________。
(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中,发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状的出现是基因突变还是环境因素造成的(简要写出所用方法、结果和结论)。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)A组是杂交育种,F1高秆抗病(TtRr)自交得F2,F2中矮秆抗病(ttR_)比例为3/16,其中不能稳定遗传的基因型(ttRr)为1/8,即占2/3。(2)B组中采用F1的花药进行离体培养得到的矮秆抗病植株属于单倍体,单倍体一般高度不育。(3)C组属于诱变育种,其原理是基因突变,基因突变具有低频性和不定向性,因此不容易获得矮秆抗病植株。(4)若对单倍体矮秆抗病小麦Ⅱ(tR)进行秋水仙素或低温处理,诱导其染色体数目加倍,可得到纯合的二倍体(ttRR)。(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交,若子一代全为高秆,并且子一代高秆小麦自交后,在子二代中出现矮秆小麦,说明矮秆性状是可遗传的变异,即基因突变的结果;否则,说明是环境因素引起的不可遗传的变异。
答案:(1)自交 2/3 (2)Ⅱ (3)C 基因突变频率低且不定向 (4)秋水仙素(或低温)诱导染色体数目加倍 100% (5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交,如果子一代为高秆,子二代高秆∶矮秆=3∶1(或出现性状分离),则矮秆性状是基因突变造成的;否则,矮秆性状是环境因素引起的(或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下,如果两者未出现明显差异,则矮秆性状是由环境因素引起的;否则,矮秆性状是基因突变的结果)
15.香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。
(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制,其香味性状的表现是因为________________________________________________________________________,
导致香味物质积累。
(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行了一系列杂交实验。其中,无香味感病与无香味抗病植株杂交后代的统计结果如图所示,则两个亲代的基因型是________________________________。上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为________。
(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释:①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
解析:(1)依题意,A基因存在时无香味物质,可能是由于A基因控制合成的酶促进了香味物质的分解,而基因a纯合时,参与香味物质代谢的酶缺失,从而使香味积累。(2)依杂交结果,抗病∶感病=1∶1,无香味∶有香味=3∶1,可推知亲本的基因型为Aabb和AaBb,从而可知F1的基因型及比例为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb,其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交后代才能获得稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB),其所占比例为1/4×1/4×1/4+1/8×1×1/4=3/64。(3)正常情况下AA与aa杂交,F1的基因型为Aa,是无香味的,F1中出现一株有香味的植株,原因可能是某一雌配子形成时发生了基因突变(即A变成a),也可能是雌配子形成时A基因缺失,子代中只含有a基因。
答案:(1)a基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失 (2)Aabb、AaBb 3/64 (3)①某一雌配子形成时,A基因突变为a基因 ②某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失

6.1第1节杂交育种与诱变育种


第1节杂交育种与诱变育种

一、知识结构


二、教学目标

1、简述杂交育种的概念,举例说明杂交育种方法的优点和不足。

2、举例说出诱变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。

三、教学重点、难点及解决方法

1、教学重点及解决方法

[教学重点]

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。

[解决方法]

通过育种实践的实例,使学生理解遗传变异规律在促进经济与社会发展方面的价值,进而引导学生认识科学技术与社会之间相互影响、相互制约的关系。

2、教学难点及解决方法

[教学难点]

杂交育种和诱变育种的优点和局限性。

[解决方法]

让学生讨论杂交育种的不足,针对这一方法的不足,教师介绍人工诱变育种,结合实例分析诱变育种的优点,在此基础上,进而引导学生分析诱变育种方法的不足。

四、课时安排

1课时。

五、教学方法

讲解法、启发式。

六、教具

相关资料、图片。

七、学生活动

1、学生思考、讨论回答相关问题。

2、通过具体事实,启发学生发现事物的规律性。

八、教学程序

(一)明确目标

(二)重点、难点的学习与目标完成过程

导入:大约在一万年以前,古人就开始驯化野生动物,栽培植物。在生产实践中,人们知道要挑品种好的个体来传种。而这些优良的品种都是人们利用生物的变异,通过长期选择,汰劣留良获得的。选择育种不仅周期长,而且可选择的范围是有限的。在实践中,人们逐渐摸索出许多优良的育种方法。

一、杂交育种

[问题探讨]学生分组讨论教材P98相关讨论题。

杂交育种依据的遗传学原理就是:基因的自由组合定律,即通过杂交,把生物不同品种间的基因重新组合,以便使不同亲本的优良基因组合到一起,从而创造出人类有益的新品种。出示课本中的小麦杂交图解:

亲代高产、不抗病×低产、抗病

杂种第一代高产、不抗病

第二代高产、抗病,中产、抗病,中产、不抗病,低产、不抗病

如果高产(A)对低产(a)是显性,不抗病(B)对抗病(b)是显性,亲代都是纯合子,将上图改为基因型图解,叫两位学生到前面板画。


提问:

1、第二代中的高产抗病品种能代代相传吗?

2、怎样才能得到可以代代遗传的优势品种?

由此可见,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。

学生阅读教材P99相关内容了解我国在杂交育种方面的成就。

[思考与讨论]杂交育种只能利用已有基因的重组,按需选择,并不能创造新的基因。杂交后代会出现分离现象,育种进程缓慢,过程复杂。有没有更好的育种方法来弥补这些缺陷呢?

二、诱变育种

学生阅读教材P100相关知识,回答下列问题:

1、什么是人工诱变育种?

2、人工诱变有哪些方法?

3、人工诱变育种的原理是什么?

4、人工诱变育种有什么优点?有什么局限性?如何克服这些局限性?

5、我国在人工诱变育种方面有哪些成果?

教师总结归纳。

(三)总结

杂交育种

诱变育种

多倍体育种

单倍体育种

处理

杂交

用物理、化学因素处理生物

用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

花药离体培养

原理

通过基因重组,把两个亲本的优良性状组合在同一个后代中,从而产生符合要求的新类型

用人工方法诱发基因突变,产生新性状,创造新品种或新类型

抑制细胞分裂中纺缍体的形成,使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞

诱导精子直接发育成植株,再用秋水仙素加倍成纯合子

优缺点

方法简单,容易操作,不能创造新的基因,育种过程缓慢,过程烦琐

能提高变异的频率,大幅度改良某些性状,变异性状较稳定,可加速育种进程。有利变异少,需大量处理供试材料,诱发突变的方向难以掌握,突变体难以集中多个理想性状

器官较大,营养物质含量高。发育延迟,结实率低

自交后代不发生性状分离,可缩短育种年限(2年)。方法复杂,成活率低

实例

小麦高茎(易倒伏)抗锈病的纯种与矮茎(抗倒伏)易染锈病的纯种进行杂交,培育出矮茎抗锈病小麦品种

青霉菌经X射线、紫外线照射以及综合处理,培育出青霉素产量很高的菌株

三倍体无子西瓜,八倍体小黑麦

抗病植株的育种

第1节(学案) 杂交育种与诱变育种


作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,让教师能够快速的解决各种教学问题。怎么才能让教案写的更加全面呢?考虑到您的需要,小编特地编辑了“第1节(学案) 杂交育种与诱变育种”,仅供参考,欢迎大家阅读。

学习导航

1.学习目标

(1)简述杂交育种的概念,举例说明杂交育种方法的优点和不足。

(2)举例说出诱变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。

2.学习建议

1.本节是在学习了生物遗传变异的基础知识和遗传变异基本规律的基础上,进一步将有关知识用于指导生产实践、提高和改善生产技术。在学习时,要针对典型的育种实例(小麦优良品种的选育),以及育种实践中遇到的实际问题和解决方法,分析其中蕴含的遗传学规律。应用遗传学规律和遗传图解,对特定的杂交组合进行理论分析,推测可能的选育过程和结果,进而分析讨论杂交育种方法的不足之处及其解决方法(单倍体育种)。

2.结合具体实例分析诱变育种的基本原理和过程,并通过与杂交育种的比较,分析诱变育种的优点。在此基础上,进而分析诱变育种方法的不足,并应用所学的遗传变异知识设想解决的办法。

自我测评

一、选择题

1.下列各项中,不属于诱变育种优点的是()。

A.可以提高变异的频率B.育种年限显著缩短

C.大幅度改良某些性状D.需大量处理供试材料

2.单倍体育种和多倍体育种主要依据的遗传学原理是()。

A.染色体变异B.基因连锁互换C.基因自由组合D.基因突变

3.用秋水仙素处理幼苗,所不能引起的变化是()。

①提高突变频率②获得无子果实③大幅度改良某些性状④抑制细胞有丝分裂中纺锤体的形成⑤获得单倍体植株

A.①②③B.②④⑤C.②⑤D.①③

4.在育种上既要得到更多的变异,又要使后代的变异性状较快地稳定,最好应该采用()。

A.单倍体育种B.多倍体育种C.杂交育D.诱变育种

5.下列各项中,可能产生新基因的是()。

A.用离体花药培养玉米植株B.用低温处理诱导染色体加倍

C.通过杂交培养抗病小麦品种D.用X射线处理链孢霉

6.可获得无子西瓜、青霉素高产菌株、矮秆抗病小麦的方法分别是()。

①诱变育种②杂交育种③单倍体育种④多倍体育种

A.①②④B.④①②C.②①③D.④①③

7.萝卜和甘蓝杂交,得到的种子一般是不育的,但偶然发现有个别种子种下去后能产生可育的后代。出现这种现象的原因是()。

A.基因自由组合B.基因突变C.染色体结构变异D.染色体加倍

8.用杂合体种子尽快获得纯合体植株的方法是()。

A.种植→F2→选不分离者→纯合体

B.种植→秋水仙素处理→纯合体

C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体

D.种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体

9.常规杂交育种依据的主要遗传学原理是()。

A.染色体变异B.基因重组C.基因互换D.基因突变

10.对生物进化意义最大的变异是()。

A.基因突变B.基因的连锁C.染色体变异D.基因重组

11.在下列叙述中,正确的是()。

A.培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育原理

B.培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理

C.培育无子番茄是利用基因突变的原理

D.培育青霉素高产菌株是利用基因重组的原理

12.育种工作者从纯“南特号”品种的稻田中偶然发现一株矮稻,并由此培育出“矮秆南特号”新品种。矮秆水稻新品种的产生是由于()。

A.染色体加倍B.基因的自然突变C.基因的人工诱变D.基因重组

13.某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而健壮,果穗大、子粒多,因此这些植株可能是()。

A.单倍体B.三倍体C.四倍体D.杂交种

14.一般地说,干旱条件下育成的作物品种,适于在干旱地区种植;潮湿条件下育成的作物品种,适于在潮湿地区种植。在这里,干旱和潮湿条件所起的作用是()。

A.诱发基因B.引起染色体变异C.选择基因型D.导致基因重组

15.我国曾捕捉到一只罕见的白色雄猴(隐性突变),要想在短期内利用这只白色雄猴繁殖更多的白色猴,最佳方案是()。

A.让该白雄猴与棕雌猴交配,再用F1互交产生白猴

B.让该白雄猴与棕雌猴交配,F1即可产生白猴

C.让该白雄猴与棕雌猴交配,在F1中选出雌猴与该白雄猴交配

D.让该白雄猴与棕雌猴交配,在F1中选出白雌猴与该白雄猴交配

二、非选择题

16.在家兔中黑色(B)对褐色(b)为显性,短毛(E)对长毛(e)为显性,这些基因是独立分配的。现有纯合黑色短毛兔和褐色长毛兔。请回答下面的问题。

(1)试设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案(简要程序):

第一步;

第二步;

第三步。

(2)F2中黑色长毛兔的基因型有和两种,其中纯合体占黑色长毛兔总数的,杂合体占F2总数的。

(3)此题属于基因的定律。

17.右图纵轴表示青霉菌的菌株数,横轴表示青霉菌产生的青霉素产量,曲线a表示使用诱变剂前菌株数与产量之间的变化,曲线b、c、d表示使用不同剂量的诱变剂后菌株数与产量之间的变化。请根据图6?1回答下面的问题。

(1)曲线b和a相比,说明了。

(2)b、c、d3条曲线比较,说明了。

(3)比较b、c、d3条曲线的变化,最符合人们的菌株是,从中我们可得到什么启示?

18.右图是表示农业生产上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程示意图。请根据图回答下面的问题。

(1)图中A→B→C→D所表示的育种方法是育种,其显著的优点是。

(2)从F1到F4连续多代自交的目的是提高的含量;从F2开始逐代进行人工选择是为了淘汰,为什么这种选择必须从F2开始而不能从F1开始?。

(3)图示的两种育种方法都是从亲本杂交开始,这样做的目的是:

参考答案

一、选择题

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

二、非选择题

16.(1)黑色短毛兔×褐色长毛兔杂交得F1F1自交得F2在F2中选出黑色长毛兔连续自交,选出纯合黑色长毛兔(2)BbeeBBee1/31/8(3)自由组合

17.(1)诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变,使青霉素的产量提高(2)基因突变具有不定向性(3)d曲线对应的青霉素株人们可以通过反复诱变,不断地从诱变产生的突变中筛选出高产菌株,从而提高青霉素的产量。

18.(1)单倍体显著缩短育种时间(2)纯合子表现型不符合育种目标的个体F1不出现性状分离,F2才出现性状分离(3)两个亲本控制的优良性状的基因集中到F1中,再从F1→F2的过程中发生基因(性状)重组,培育出符合育种目标的优良品种