目標導航 預習導引 1 簡述雜交育種的概念 舉例說明雜交育種的優(yōu)點和不足 2 舉例說出誘變育種在生產(chǎn)實踐中的應用 3 列表比較幾種常見的育種方式的異同 4 討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實踐中的應用 目標導航 預習導引 一 二 一 雜交育種1 原理 基因重組 2 概念 雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起 再經(jīng)過選擇和培育 獲得新品種的方法 3 過程 選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本 雜交 選擇培育 鑒別 選擇需要的類型 4 優(yōu)點 可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起 5 意義 根據(jù)需要培育理想類型 目標導航 預習導引 一 二 有兩個品種的小麥 一個是抗病高稈 易倒伏 另一個是不抗病矮稈 抗倒伏 它們各有優(yōu)缺點 有沒有可能培育出既抗病又抗倒伏的小麥新品種 依據(jù)的原理是什么 提示 有可能 用抗病高稈小麥和不抗病矮稈小麥雜交 獲得雜種子一代 然后讓子一代連續(xù)自交 人工選育出新的優(yōu)良品種 即選出既抗病又抗倒伏的小麥新品種 依據(jù)的原理是基因重組 目標導航 預習導引 一 二 二 誘變育種1 原理 基因突變 2 概念 誘變育種是利用物理因素或化學因素來處理生物 使生物發(fā)生基因突變 從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法 3 過程 選擇生物 人工誘變 選擇 培育 4 意義 培育具有新性狀的品種 5 應用 培育優(yōu)良品種 目標導航 預習導引 一 二 青霉素是由青霉菌產(chǎn)生的 但是在以前 想買一支青霉素針劑很難 因為青霉菌產(chǎn)生的青霉素很少 滿足不了人們的需要 現(xiàn)在青霉素很容易買到 而且物美價廉 原因是什么 提示 生物學家用誘變育種的方法 使青霉菌發(fā)生基因突變 然后人工選育出青霉素產(chǎn)量高且質(zhì)量好的菌株 所以現(xiàn)在青霉素很容易買到且物美價廉 知識梳理 典例透析 一 二 實驗設計 一 雜交育種和誘變育種分析1 雜交育種 1 遵循的原理依據(jù)基因重組的原理 利用雜交實驗使不同親本的優(yōu)良性狀重新組合在一起 再利用連續(xù)自交的方法獲得穩(wěn)定遺傳的新品種 知識梳理 典例透析 一 二 實驗設計 2 一般育種程序 知識梳理 典例透析 一 二 實驗設計 3 優(yōu)缺點雜交育種是利用已有的基因進行重組 將優(yōu)良性狀集中在一起 操作較簡單 但是雜交后代會出現(xiàn)性狀分離 因而需要多次自交和選擇 直到不發(fā)生性狀分離為止 故育種進程緩慢 過程煩瑣 育種時間長 2 誘變育種 1 遵循的原理誘變育種的原理是基因突變 基因在自然條件下的突變率很低 人們利用物理或化學的方法處理生物誘發(fā)基因突變 提高變異的頻率 然后從獲得的大量突變個體中選擇出具有優(yōu)良性狀的個體 2 一般育種程序 知識梳理 典例透析 一 二 實驗設計 3 優(yōu)缺點誘變育種的優(yōu)點是能夠提高突變率 在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型 從而大幅度改良性狀 缺點是誘發(fā)突變的方向難以掌握 突變體難以集中多個理想性狀 因此必須擴大誘變后代的群體 增加選擇的機會 知識梳理 典例透析 一 二 實驗設計 二 雜交育種和人工誘變育種的比較 知識梳理 典例透析 一 二 實驗設計 知識梳理 典例透析 題型一 題型二 實驗設計 題型一雜交育種 例1 下列對雜交育種的敘述 正確的是 A 依據(jù)的原理是非姐妹染色單體之間的交叉互換B 依據(jù)的原理是染色體數(shù)目的變異C 優(yōu)點是后代的性狀表現(xiàn)都符合育種的要求D 缺點是育種所需的時間往往比較長解析 雜交育種依據(jù)的原理是非同源染色體上非等位基因的自由組合 由于基因重組 雜交育種的F1自交得到的后代會發(fā)生性狀分離 有的個體符合育種要求 有的個體不符合育種要求 往往需要F2連續(xù)自交和篩選才能培育出穩(wěn)定遺傳的符合育種要求的類型 因而育種所需的時間比較長 答案 D 知識梳理 典例透析 題型一 題型二 實驗設計 題型二誘變育種 例2 黑農(nóng)五號 是科學家通過人工誘變培育出的高含油量大豆新品種 下列對該大豆新品種的育種過程的敘述 正確的是 A 不會產(chǎn)生新基因B 不會產(chǎn)生新基因型C 符合預期目標的 突變體 一旦出現(xiàn) 就是穩(wěn)定遺傳的新類型D 該育種過程能適用于一切生物解析 黑農(nóng)五號 是通過誘變育種方式培育出來的 原理是基因突變 育種過程能產(chǎn)生新基因和新基因型 突變體 如為顯性 有可能是雜合子 不能穩(wěn)定遺傳 基因突變是一切生物共有的變異類型 因此 誘變育種適用于一切生物 答案 D 知識梳理 典例透析 實驗設計 探究方法 能力展示 探究航天育種方法航天育種的原理是基因突變 誘導突變的方法是利用航天器把萌發(fā)的種子 幼苗 分裂的動物細胞帶到太空中 接受宇宙射線 紫外線的照射 使之發(fā)生基因突變 然后再通過人工選擇獲得新品種 知識梳理 典例透析 實驗設計 探究方法 能力展示 太空中的空間環(huán)境可為生物的變異提供條件 因此可利用飛船搭載蠶卵 雞蛋 豬精液 農(nóng)作物種子 植物種苗等 進行有關空間生命的科學研究 1 在挑選航天員時 航天員的遺傳特征不容忽視 研究表明 有些人由于遺傳方面的原因?qū)τ钪孑椛涮貏e敏感 一旦受到輻射就容易出現(xiàn)嚴重的反應 甚至發(fā)生導致癌癥 下圖為對宇宙輻射特別敏感病的遺傳系譜圖 假定對宇宙輻射特別敏感病由單基因控制 其中 15已被有關部門初步確定為我國航天員人選 盡管其綜合條件優(yōu)越 但航天醫(yī)學工程問題專家卻謹慎地表示不樂觀 原因是 15 故還需進一步做基因檢測 知識梳理 典例透析 實驗設計 探究方法 能力展示 2 飛船所搭載的上述材料需要用于基因結(jié)構改變的研究 豬精液可以嗎 為什么 3 飛船搭載的種子應當選用剛萌發(fā)的而非休眠的種子 原因是 知識梳理 典例透析 實驗設計 探究方法 能力展示 解析 1 癌癥是基因突變的結(jié)果 由于 9和 10不患病 而 16為患者 則此遺傳病為隱性遺傳病 8患病 而 14正常 故該遺傳病不可能為伴X染色體隱性遺傳病 應為常染色體隱性遺傳病 所以 15可能為致病基因的攜帶者 2 3 基因突變最易發(fā)生在DNA復制時 此時DNA解旋后結(jié)構不穩(wěn)定易使堿基對發(fā)生變化 而DNA復制發(fā)生在細胞分裂的間期 答案 1 基因突變有2 3的概率攜帶對宇宙輻射敏感病的致病基因 2 不可以 因為精子是經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的 不再分裂 不適于做基因結(jié)構改變的研究 3 剛萌發(fā)的種子細胞分裂旺盛 在間期DNA復制時基因易發(fā)生突變