第6章从杂交育种到基因工程

第1页共12页第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种【基础知识】一．杂交育种1.概念：将两个或多个品种的优良性状通过__________集中在一起，再经过________和培育，获得新品种的方法。2.原理：_____________________。3.优点：位于不同个体上的__________集中在___________上，即“集优”。4.缺点：不能创造出新的_________，进程缓慢，过程繁琐，后代易出现_________。5.应用：改良作物___________、提高农作物____________的常规方法，同时也可用于____________、_____________的育种。【例1】小麦的高秆对矮秆是显性，抗锈病对易染锈病是显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上，现有三个纯系品种，高秆抗病、高秆不抗病、矮秆不抗病小麦，请设计一个培育矮秆抗病品种的方案，完成如下育种步骤。（1）杂交亲本应选择的类型________________。（2）产生杂种一代后，再________________。（3）对杂种三代________________________。（4）经过（3）的处理后，应该选择________的种子作为新品种。二．诱变育种1.概念：是利用物理因素（如_____________、γ射线、_____________、激光等）或化学因素（如_____________、_____________等）来处理生物，使生物发生_____________，获得新品种的方法。2.原理：_____________________。3.优点：提高了_____________，在短时间内获得更多的优良变异类型，加速_____________的进程，创造生物新品种、新类型。4.缺点：_____________少，_____________多，需要大量地处理实验材料，具有很大的_____________性。5.应用：主要应用于__________和_____________，如太空椒的培育、高产青霉素的选育。【例2】（5分）基因突变是指基因结构的改变，科学家常常利用物理、化学的方法来诱导生物发生基因突变，以便能获得大量的突变类型，使人们能从生化的角度在分子水平上对它们进行遗传分析，其α、β、γ射线、紫外线等为物理诱变因素；亚硝胺、乙酸亚胺、乙二胺、四乙酸等为化学诱变因素。根据上述内容完成下列问题：（1）下列对基因突变的描述不正确的是__________。A．由于人们可以定向诱导突变性状，诱变育种能明显地缩短育种年限B．诱变育种能直接产生新性状，大幅度地改良性状C．基因突变具有广泛性、随机性D．突变频率低且突变性状一般有害，少数有利（2）电离辐射诱导生物基因突变时，细胞中吸收辐射能量最多的化合物是__________，原因是______________________________。（3）根据下列细胞中物质的吸收峰值，可知紫外线（λ=2700A）在诱导突变过程中的主要作用物质是__________。第2页共12页A.核酸B.水C.脂肪D.蛋白质【基础训练】1.杂交育种依据的主要遗传学原理是（）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2.诱变育种的理论依据是（）A．基因突变B．基因重组C．染色体变异D．基因分离3.下列育种措施中能产生新基因的是（）A．高秆抗锈病小麦和矮秆易染锈病小麦杂交获得矮秆抗锈病优质品种B．用秋水仙素诱导染色体加倍培育八倍体小黑麦C．用X射线、紫外线处理青霉菌获得青霉素高产菌体D．用花药离体培育出小麦植株4.紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下表。据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是（）A．260nm酵母菌存活率较低B．260nm酵母菌突变数多C．280nm酵母菌存活率高D．280nm酵母菌突变数少5.在生产实践中，人们早就知道，要挑品质好的个体传种，这样利用生物的变异，经过长期选择，就能培育出许多品种，这种方法称为选择育种。许多地方品种就是通过这种方式育成的。你认为它与杂交育种和诱变育种的主要区别是（）①选择育种周期长②杂交育种和诱变育种不需要选择③选择育种可选择的范围有限④选择育种利用的变异是自然变异A．①②④B．①③④C．②③④D．①②③6.下列不属于诱变育种实例的是（）A．一定剂量的γ射线引起变异获得新品种B．X射线处理得到青霉素高产菌体C．激光照射获得动植物新类型D．人工种植的马铃薯块茎逐年变小7.与杂交育种、单倍体育种等育种方法相比，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独到之处是（）A．可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上B．育种周期短，加快育种进程C．改变基因结构，创造前所未有的性状D．能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快8.下列关于人工诱变育种的优点不正确的是（）A．提高变异频率B．后代性状稳定快C．普遍提高产量D．大幅度改良某些性状9.小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(T)对感病(t)为显性，两对基因可自由组合。现用DDTT和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中所占比例为（）A．1/16B．2/16C．3/16D．4/1610．正确填写以下育种．．名称：（1）花药离体培养培育成烟草新品系是______________。（2）用抗倒伏、不抗锈病的小麦与易倒伏、抗锈病的小麦培育成既抗倒伏又抗锈病的小麦品种______________。紫外线波长(nm)存活率(%)突变数（个）2606050～1002801000～1第3页共12页（3）用60Co辐射稻种，培育出成熟期提前、蛋白质含量高的品系______________。（4）无子西瓜的培育是______________。11．下图表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三种品种。根据上述过程，回答下列问题：（1）用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_________，方法Ⅱ称为_________，所依据的原理是_________。（2）用③培育出④的常用方法Ⅲ是_________，由④培育成⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗，方法Ⅲ和Ⅴ合称为_________育种，其优点是__________________。（3）由③培育出⑥的常用方法称为_________，形成的⑥叫_________，依据的原理是_________。【能力提高】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.以下关于生物变异的叙述，正确的是（）A．基因突变都会遗传给后代B．基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变C．染色体变异产生的后代都是不育的D．基因重组只发生在生殖细胞形成过程中3.AABB和aabb的植株杂交，其F2的新类型中能稳定遗传的个体占F2总数的（）A．1/4B．3/16C．1/8D．1/164.在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄的一枝条结出黄色番茄，这是因为该枝条发生了A．细胞质遗传B．基因突变C．基因重组D．染色体变异5.假如水稻高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗稻瘟病（R）对易感染稻瘟病（r）为显性，两对性状独立遗传。用一个纯合易感染病的矮秆品种（抗倒伏）与一个纯合抗病高秆（易倒伏）杂交，F2代中出现即抗病又抗倒伏类型的基因型及其比例是A．ddRR，1/8B．ddRR，1/16和ddRr，1/8C．ddRr，1/16D．DDrr，1/16和DdRR，1/86.下面列举几种可能诱发基因突变的原因，其中哪项是不正确的（）A．射线的辐射B．杂交C．激光照射D．秋水仙素处理7.用四倍体水稻的花粉通过人工离体培养，育成的植株是（）A．二倍体B．单倍体C．四倍体D．多倍体8.将纯种小麦播种于生产田，发现边际和灌水沟两侧的植株总体上比中间的长得好。产生这种现象的原因A．基因重组引起性状分离B．环境引起性状变异C．隐性基因突变成为显性基因D．染色体结构和数目发生了变化9.一般地说，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．诱发基因突变B．引起染色体变异C．选择基因型D．导致基因重组10.已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。有关普通小麦的下列叙述中，错误的是（）A．它的单倍体植株的体细胞含21条染色体B．它的每个染色体组含7条染色体C．它的胚乳含3个染色体组D．离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育第4页共12页11．有两个小麦品种：一种是高秆抗锈病（DDTT），另一种是矮秆不抗锈病（ddtt），请回答下列问题：（1）请利用植物杂交原理，设计一种快速方法培育出合乎要求的矮秆抗锈病品种，写出主要步骤___________________________。（2）这种快速育种方法叫_________，其细胞学基础是___________________________。（3）若用高秆抗锈病的普通小麦（DdTt）的花粉做离体培养并用秋水仙素处理，所得的植株有_________种表现型，其中基因型为_________的个体表现为矮秆抗锈病。（4）假如DDTT与ddtt小麦通过杂交方法和单倍体育种培育不出理想的新品种，试写出一种培育出新性状的育种方法_________。12.现在三个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AabbDD，C品种的基因型为aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。请回答：（1）如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年？（3）如果要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方法？（写出方法的名称即可）13.科学家利用辐射诱变技术处理红色种皮的花生，获得一突变植株，其自交所结的种子均具紫色种皮。这些紫色种皮的种子长成的植株中，有些却结出了红色种皮的种子。（1）上述紫色种皮的花生种子长成的植株中，有些结出了红色种皮种子的原因是_____________________________________________。（2）上述紫色种皮的种子，可用于培育紫色种皮性状稳定遗传的花生新品种。假设花生种皮的紫色和红色性状由一对等位基因控制，用文字简要叙述获得该新品种的过程：_____________________________________________。【参考答案】【基础知识】一．杂交育种：1.交配选择2.基因重组3.优良性状一个个体4.基因性状分离5.品质单位面积产量家畜家禽【例1】（1）纯合高秆抗病×纯合矮秆不抗病；（2）将杂交种子种下去，并让其自交；（3）选择其中矮秆抗病品种进行种植；（4）不再发生性状分离的矮秆抗病品种。二．诱变育种：1.X射线紫外线亚硝酸硫酸二乙酯基因突变2.基因突变3.突变率育种4.有利变异有害变异盲目5.农作物诱变微生物【例2】（1）A（2）H2OH2O是生物细胞中含量最多的化合物（3）A【基础训练】1.C2.A3.C4.B5.B6.D7.C8.C9.A10.(1)单倍体育种(2)杂交育种(3)诱变育种(3)多倍体育种11.（1）杂交自交基因重组（2）花药离体培养秋水仙素单倍体明显缩短育种年限（3）人工诱导多倍体多倍体染色体变异【能力提高】1.B2.B3.C4.B5.B6.B7.B8.B9.C10.C11.（1）DDTT×ddtt→DdTt→自交→矮秆抗病植株（ddTT、ddTt）→自交、选择→ddTT（2）杂交育种在产生配子的减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合（3）4ddTT（4）诱变育种12.（1）A与B杂交得到杂交一代，杂交一代与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，