【生物】2018届一轮复习杂交育种和诱变育种学案

【生物】2018届一轮复习杂交育种和诱变育种学案

课题：杂交育种和诱变育种 ‎【活动目标】：‎ ‎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。‎ ‎【活动重点】：几种育种方式的比较 ‎【活动难点】：几种育种方式的比较 ‎【活动方案】： ‎ 活动一、育种的类型：‎ ‎（一）选择育种 古代人们利用生物的变异，通过 ，培育出许多优良品种。这种育种方式的缺点是： 。‎ ‎（二）目前常用的育种方法主要有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等。‎ 活动二、诱变育种与杂交育种 ‎1、诱变育种 （1）原理： ‎ ‎（2）方法：用 因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。‎ ‎（3）发生时期：有丝分裂间期或 间期 ‎（4）优点：能提高 ，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。‎ ‎（5）缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制，有盲目性。‎ ‎（6）举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“黑农五号”“彩色小麦”等 ‎2、杂交育种 ‎ ‎（1）原理： ‎ ‎（2）方法：连续自交，不断选种。（不同个体杂交，然后连续自交，筛选所需纯合子）‎ ‎（3）发生时期：有性生殖的 ‎ ‎（4）优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。‎ ‎（5）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。‎ ‎（6）举例：矮茎抗锈病小麦等 活动三、多倍体育种与单倍体育种 ‎1、多倍体育种 ‎（1）原理： ‎ ‎（2）方法： ‎ ‎（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。‎ ‎（4）缺点：结实率低，发育延迟。 （5）举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦 ‎2、单倍体育种 ‎（1）原理： ‎ ‎（2）方法： 获得单倍体植株，再人工诱导 。‎ ‎（3）优点：自交后代不发生性状分离，能 ，加速育种进程。‎ ‎（4）缺点：技术复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。 （5）举例：“京花一号”小麦 活动三：其他育种方法： 1、细胞工程育种 方式 植物组织培养 植物体细胞杂交 细胞核移植 原理 植物细胞的全能性 植物细胞膜的流动性 动物细胞核的全能性 方法 离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→根、芽→植物体 去掉细胞壁→诱导原生质体融合→组织培养 核移植→胚胎移植 优点 快速繁殖、培育无病毒植株等 克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种 繁殖优良品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物 缺点 技术要求高、培养条件严格 技术复杂，难度大；需植物组织培养等技术 导致生物品系减少，个体生存能力下降。‎ 举例 试管苗的培育、培养转基因植物 培育"番茄马铃薯"杂种植株 ‎"多利"羊等克隆动物的培育 方式 植物组织培养 植物体细胞杂交 细胞核移植 原理 植物细胞的全能性 植物细胞膜的流动性 动物细胞核的全能性 方法 离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→根、芽→植物体 去掉细胞壁→诱导原生质体融合→组织培养 核移植→胚胎移植 优点 快速繁殖、培育无病毒植株等 克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种 繁殖优良品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物 缺点 技术要求高、培养条件严格 技术复杂，难度大；需植物组织培养等技术 导致生物品系减少，个体生存能力下降。‎ 举例 试管苗的培育、培养转基因植物 培育"番茄马铃薯"杂种植株 ‎"多利"羊等克隆动物的培育 方式 植物组织培养 植物体细胞杂交 细胞核移植 原理 植物细胞的全能性 植物细胞膜的流动性 动物细胞核的全能性 方法 离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→根、芽→植物体 去掉细胞壁→诱导原生质体融合→组织培养 核移植→胚胎移植 优点 快速繁殖、培育无病毒植株等 克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种 繁殖优良品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物 缺点 技术要求高、培养条件严格 技术复杂，难度大；需植物组织培养等技术 导致生物品系减少，个体生存能力下降。‎ 举例 试管苗的培育、培养转基因植物 培育"番茄马铃薯"杂种植株 ‎"多利"羊等克隆动物的培育 方式 植物组织培养 植物体细胞杂交 细胞核移植 原理 动物细胞核的全能性 方法 离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→根、芽→植物体 去掉细胞壁→诱导原生质体融合→组织培养 核移植→胚胎移植 优点 快速繁殖、培育无病毒植株等 克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种 繁殖优良品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物 缺点 技术要求高、培养条件严格 技术复杂，难度大；需植物组织培养等技术 导致生物品系减少，个体生存能力下降。‎ 举例 试管苗的培育、培养转基因植物 培育"番茄马铃薯"杂种植株 ‎"多利"羊等克隆动物的培育 方式 植物组织培养 植物体细胞杂交 细胞核移植 原理 植物细胞的全能性 植物细胞膜的流动性 动物细胞核的全能性 方法 离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→根、芽→植物体 去掉细胞壁→诱导原生质体融合→组织培养 核移植→胚胎移植 优点 快速繁殖、培育无病毒植株等 克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种 繁殖优良品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物 缺点 技术要求高、培养条件严格 技术复杂，难度大；需植物组织培养等技术 导致生物品系减少，个体生存能力下降。‎ 举例 试管苗的培育、培养转基因植物 培育"番茄马铃薯"杂种植株 ‎"多利"羊等克隆动物的培育 方式 植物组织培养 植物体细胞杂交 细胞核移植 原理 植物细胞的全能性 植物细胞膜的流动性 动物细胞核的全能性 方法 离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→根、芽→植物体 去掉细胞壁→诱导原生质体融合→组织培养 核移植→胚胎移植 优点 快速繁殖、培育无病毒植株等 克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种 繁殖优良品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物 缺点 技术要求高、培养条件严格 技术复杂，难度大；需植物组织培养等技术 导致生物品系减少，个体生存能力下降。‎ 举例 试管苗的培育、培养转基因植物 培育"番茄马铃薯"杂种植株 ‎"多利"羊等克隆动物的培育 ‎2、基因工程育种（转基因育种）‎ ‎（1）原理： ‎ ‎（2）方法： ‎ ‎（3）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短 。‎ ‎（4）缺点：可能会引起生态危机，技术难度大。‎ ‎（5）举例：抗虫棉、固氮水稻、转基因动物（转基因鲤鱼）等 ‎3、植物激素育种 ‎（1）原理：适宜浓度的生长素可以 ‎ ‎（2）方法：在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液。‎ ‎（3）优点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所以该种变异类型是不遗传的。（4）缺点：该种方法只适用于植物。（5）举例：无子番茄的培育 ‎【反馈练习】：‎ ‎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，最简捷的方法是　‎ 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 ‎2、农业生产中植物生长素已被广泛使用。下列各项，与植物生长素应用无关的是　‎ A．培育无籽番茄　　B．棉花保蕾、保铃　　C．延长种子寿命　　D．促进插枝生根 ‎3、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是　‎ A．单倍体育种 　B．杂交育种 C．基因工程育种 　D．多倍体育种 ‎4、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．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③‎ ‎5、科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述，错误的是　‎ A．采用反转录的方法得到的目的基因有内含子 B．基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的 C．马铃薯的叶肉细胞可用为受体细胞 D．用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生粘性末端而形成重组DNA分子 ‎【课后作业】：‎ 一、单项选择题：‎ ‎1、运用下列各种细胞工程技术培育生物新品种,操作过程中能形成愈伤组织的技术是　　　‎ ‎①细胞的组织培养　　②植物体细胞杂交　　③动物胚胎移植　　④细胞核移植 A．①②　　　B．②③　　　C．①③　　　D．①④　　　　　　　　　‎ ‎2、某种花卉感染了植物病毒,叶子出现疱状,欲培育无病毒的后代,应采用的方法　‎ A．用种子繁殖　　　　　　　　　　　B．用无明显症状的部分枝条扦插 C．用茎尖进行组织培养诱导出植株　　D．用叶的表皮细胞进行组织培养诱导出植株 ‎3、下列过程没有用到植物组织培养技术的一项是　‎ A．花药离体培养获得单倍体植株　　　B．细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株 C．基因工程培育抗虫棉植株　　　D．秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得多倍体植株 ‎4、利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的重要意义是　‎ A．减少氮肥使用量,降低生产成本　　　　B．减少氮肥使用量,节约能源 C．改良土壤的群落结构　　　　　　　　D．避免使用氮肥过多引起的水体富营养化 ‎5、与传统育种相比,植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在　‎ A．证明杂种细胞具有全能性　　　　　　B．克服远源杂交不亲和的障碍 C．缩短育种周期，减少盲目性　　　　　D．快速培育不病毒植株。保留杂种优势 ‎6、对下列有关实例形成原理的解释,正确的是　‎ A．无子番茄的获得是利用了多倍体育种原理　　 　 ‎ B．培育无子西瓜是利用了单倍体育种原理 C．培育青霉素高产苗株是利用了基因突变原理　　　‎ D．“多利”羊获得是利用了杂交育种原理 ‎7、能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 ‎8、杂交育种中，能够稳定遗传的性状一定是　‎ A．优良性状 B．相对性状C．显性性状 D．隐性性状 ‎9、在植物的杂交育种中，选种工作应　‎ A．从F1 中选 B．从F2 中选 C．只从F2 中选 D．从F2 开始选 ‎10、用X射线处理蚕蛹，使其第2染体上的斑纹基因易位于决定雌性的W染色体上，使雌体都有斑纹。再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种育种方法是由于　‎ A．染色体结构的变异 B．染色体数目的变异　　‎ C．基因突变 　 D．基因互换 ‎11、科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是　‎ A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍 B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法 C．驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成 D．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离 ‎12、赖氨酸是一种人和动物必需的氨基酸，在利用黄色短杆菌生产赖氨酸的过程中，科学家培育出一种能大量积累赖氨酸的菌种，这种新菌种的选育方法是通过　‎ A、基因工程 　 　B．诱变育种 　　 C．细胞工程 　　 D．杂交育种 ‎13、中科院动物研究所曾将大熊猫体细胞的细胞核移植到去核的家兔的卵细胞中，成功地培养出大熊猫的早期胚胎，这属于下列哪项技术的研究成果 A．细胞工程 　B． 基因工程 C．杂交育种 D．染色体工程 二、多项选择题 ‎14、基因型为Ff的植株，通过花粉离体培养获得的幼苗，经秋水仙素处理后长成的植株的基因型不可能是 A．FF B．Ff C．ff D．FFff ‎15．在下列的叙述中，正确的是 ‎ A．培育无籽西瓜是利用生长素促进果实发育的原理 B．培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理 C．培育无籽番茄是利用基因重组的原理 ‎ D．培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理 ‎16．诱变育种与杂交育种的不同之处是 A．能大幅度改良某些性状 B．能形成新基因 C．能形成新基因型 D．一般对个体生存有利 三、非选择题 ‎17、填出下列各题的育种方法：‎ ‎（1）花药离体培养出的烟草新品种是 。‎ ‎（2）用抗倒伏、不抗锈病的小麦与不抗倒伏、抗锈病的小麦F1培育出既抗倒伏又抗锈病的小麦的品种是 　　　 。‎ ‎（3）用紫外线线辐射稻种, 培育出成熟期提前、蛋白质含量高的品系是 　 。‎ ‎（4）无子西瓜的培育是 　　　 。‎ ‎（5）培育青霉素高产菌株的方法是 　　　 。‎ ‎（6）将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内的技术是 　　　 。‎ ‎（7）利用兰花的离体组织大规模培育兰花属于 　　　 。‎ ‎18、假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良新品种AAbb，可以采用的方法如右图所示。‎ ‎（1）由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方法称为　　　　　　 。若经过②过程产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的理论上有 ‎ 株。基因型为Aabb的类型经过过程③，子代中AAbb与aabb 的数量比是　　　 　　　 。‎ ‎（2）过程⑤常采用　　　　　　由AaBb得到Ab个体。 与“过程①②③”的育种方法相比，“过程⑤⑥”育种的优势是　　　 　　　 。‎ ‎（3）过程④在完成目的基因与运载体的结合时，必须用到的工具酶是　　　 　　　 。与“过程⑦”的育种方法相比，“过程④”育种的优势是　　　　　　　　　　　　。‎