人教版教学教案第19课从杂交育种到基因工程

1、第19课从杂交育种到基因工程、教学内容及考纲要求知识内容要求生物变异在育种上的应用C二、重要的结论性语句：三、重、难点知识归类、整理1、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。2.杂交育种与基因自由组合定律的联系基因的自由组合定律的适用条件是：有性生殖生物的性状遗传；真核生物的性状遗传；细胞核遗传；两对及两对以上相对性状遗传；控制两对或两对以上相对性状的等位基因位于不同对同源染色体上。杂交育种是指让同一物种不同品种的个体之间相交。杂交育种依据的原理是基因的自由组合定律，即控制不同相对性状的非等位基因的自由组合。在杂交育种工作中，根据自由组合定律，只有合理选择优缺点互补的亲本类型，

2、通过杂交使基因重新组合，才能得到理想的具有双亲中优良性状的后代，抛弃具有双亲不良性状的杂交后代，并可预测杂种子代中优良性状出现的概率，从而有计划确定育种规模。同时应对F2进行观察，若优良性状为隐性性状，则只需要两年时间就可获得种子，若为显性性状则需要几年时间连续自交和选择。3.杂交育种：（1）原理：基因重组（通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起）（2）方法：连续自交，不断选种。（3）举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种的方法培育出具有优良性

3、状的新品种。操作方法：让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得Fi；让Fi自交得F2;选F2中矮秆抗锈病小麦自交得F3;留F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体，对于F3中出现性状分离的再重复步骤（4）特点：育种年限长，需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。（5）说明：该方法常用于：a.同一物种不同品种的个体间，如上例；b.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。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，

4、纯种、杂种并不影响后代性状的表达。4.诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、丫射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变。(3)举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得(4)特点：提高了突变率，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，但由于突变的不定向性，因此该种育种方法具有盲目性。(5)说明：该种方法常用于微生物育种、农作物诱变育种等hcD I单倍体一/'酗'整合体i i、噬百踹鼠精定品肿I抵晶肿/有因子苗 具基林动种子 或幼苗整色体 里加倍 黄种子 或幼苜植

5、物物肥C卜髓颦新细胞H 1意作ta统J!胚状体人工狰子5.育种方法的比较杂交育种诱笠有种多倍体育种单倍体育种原理基因重组基因突艾染色体变异染色体变异处理P-F1-F2在F2中选育用射线、激光、化学药物处理用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗破坏纺锤体的形成，使染色体数目加倍花药离体培养再用秋水仙素优点缺点方法简单，可预见强，但周期长加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低例子水稻的育种(WjJM青霉素菌株无籽西瓜抗病植株的肓成图为五种不同育种方法示意图。据图回答:(1)图中展示了哪几种育种方式：A、D和A-B-C

6、的两种育种方式相比较，后者的优越性主要表现在。(2) B常用的方法为(3) E方法所运用的原理是。(4) C、F过程中最常采用的药剂是。(5) 由G-J的过程中涉及到的生物工程技术有和。四、例题解析【例1】豌豆的高茎(D)对矮茎(d)是显性，红花(C)对白花(c)是显性。推算亲本DdCc与DdCc杂交后，子代的基因型和表现型以及它们各自的数量比。【例2】小麦抗锈病(T)对易染病为显性，易倒伏(D)对抗倒伏(d)为显性。Tt位于一对同源染色体上，Dd位于另一对同源染色体上。现用抗病但易倒伏纯种和易染病抗倒伏的纯种品种杂交，来培育既抗病又抗倒伏的高产品种。请回答：（1）F2代中，选种的数量大约占F

7、2的（)A9c3c1c4A.B.C.D.-16161616（2）抗病又抗倒伏个体中，理想基因型是（)A.DTB.DtC.ddTTD.Ddtt（3）F2代中埋想基因型应占（）1212A.B.C.D.331616（4）F2代选种后，下一步应（）A.杂交B.测交C.自交D.回交【例3】小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），生产上通常用块茎繁殖。现要选育黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。课堂练习一、单选题

8、：1.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是（）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2、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3 .有性生殖可克服马铃薯因连续种植几年后的种性退化。其依据的变异原理主要是（）A.基因突变B.基因重组C.染色体数加倍D.染色体数减半4 .育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水

9、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5 .据报道，淑浦有一女青年发现自家一株桃树上有一枝条上所结的果又大又甜，且成熟早你认为可能便写信向袁隆平请教如何保留这一新桃种，袁隆平教给这位女青年的技术,A.杂交育种B .无性生殖 C .单倍体育种D .诱变育种（）D.诱变育种是6 .通过改变原有基因结构而导致新品种出现的方法是A.杂交育种B.单倍体育种C.多倍体育种7、基因的自由组合规律发生于（）AaBb,1AB：lab：laB：1ab）配子间16种结合方式子代有4种表现型（9：3：3：1）子代中有9种基因型A"B.C.

10、D.8.具有二对相对性状的豌豆进行杂交，按自由组合定律，在同代中能稳定遗传的重组类型占F2代总数的：（）A.1/8B.1/16C.3/8D.3/169 .大丽花的红色（C）对白色（c）为显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开众多红色花朵，其中有一朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的C基因突变为c基因造成的（）A.幼苗的体细胞B.花芽分化时的细胞C.早期叶芽的体细胞D.杂合植株产生的性细胞10 .有两个纯种的小麦：一个抗倒伏，但易感锈病；另一个易倒伏，但能抗锈病。让它们进行杂交，在F2代中可能出现既抗倒伏，又抗锈病的新类型，原因是（）A. F1代雌雄配子之间的自由组合B. F1代产生配子

11、时，非等位基因之间的自由组合C. F2代产生配子时，非等位基因之间的自由组合D.亲本产生配子时，非等位基因之间的自由组合11 .诱发突变与自然突变相比，正确的是（）A.都是有利的B.都是定向的C.都是隐性突变D.诱发突变率高12 .既要提高农作物的变异频率，又要使后代变异性状较快稳定，可采用（）A.杂交育种法B.诱变育种法C.单倍体育种法D.多倍体育种法13、某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而且健壮，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.基因突变是指基因结构的改变，科学家们常常利用物理、化学方法来诱导生物发生基因突变，以便能获得大量基

12、因类型，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。其中“、3、丫等射线、紫外线、中子等为物理的诱变因素；亚硝酸胺、乙酸亚胺、乙二胺四乙酸等为化学诱变因素。（1）过量紫外线辐射对生物危害的主要机理是紫外线的A、热作用和电离作用B、穿透作用和物理化学作用C、热作用和穿透作用D、电离作用和物理化学作用（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A、水B、糖类C、蛋白质D、脂肪（3）下列对基因突变叙述不正确的是A、人们可以定向诱导突变性状，诱变育种能明显缩短育种年限B、丰富了生物的“基因库”，是生物变异的主要来源C、突变频率低、且突变性状一般有害，少数有利D、它是生物进

13、化的重要原因之一（4）根据下列细胞中物质的吸收峰值，可知紫外线（入=270nm）在诱导突变过程中的主要作用物质是A、水B、蛋白质C、核酸D、脂肪、简答题（D）,抗锈病（T）;另一个纯种小麦的性状P,DDTT 7 ddn曲杆抗朝病）£地杆不抗锈病） （）HDdTl日|蚂|三） 单fg体桢探J :四）j四）y叫7 DDTT 15、现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆是矮杆（D,易染锈病。两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的I、n两种育种方法以获得小麦新品种。问：（1）要缩短育种年限，应选择的方法是,依据的变异原理是；另一种方法的育种原理是。（2）图中和基因组成分别为和（3）（二

14、）过程中，D和d的分离发生在:（三）过程采用的方法称为;（四）过程最常用的化学药剂是这种育种方法的优点是。16 .向日葵种子粒大（B）对粒小（b）是显性，含油少（S）对含油多（s）为显性，这两对性状独立遗传。今有粒大油少和粒小油多的两个纯合体杂交，试回答下列问题：（1）在获得的544粒F2代的种子中，按理论计算，其中双显性的纯种有性状为粒大油多的有（2）有哪些方法能培育出粒大油多，又能稳定遗传的个体?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。请根据图回答：（1

15、）从曲线a可以看出青霉菌中存在不同变异类型的个体，有的产生青霉素多，有的产生青霉素少。引起这种变异的主要来源是。（2）曲线b和a相比，说明了。（3）b、c、d3条曲线比较，说明了。（4）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？课后练习1 .萝卜和甘蓝两种植物杂交，能得到的种子一般是不育的，但偶然发现个别种子种下去后可产生能育后代，出现这种现象的原因是（）染色体结构变异D.染色体数目加倍（）B .培育无籽西瓜是利用了单位体育D . “多莉”羊获得是利用了杂交育A.基因自由组合B.基因突变C.2 .对下列有关实例形成原理的解释，正确的是A.无籽番茄的获得是利用了多

16、倍体育种原理种原理C.培育青霉素高产苗株是利用了基因突变原理种原理3 .既要提高农作物的变异频率，又要使后代变异性状较快稳定，可采用（）A.杂交育种法B.诱变育种法C.单倍体育种法D.多倍体育法4 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()A1/16B2/16C3/16D4/165 下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述不正确的是()A.由合子发育成的生物体细胞中有几个染色体组就叫几倍体B.由配子发育成的生物体，细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍

17、体C.单倍体一般高度不孕，多倍体一般茎秆粗壮，果实、种子较大D.单倍体都是纯种，多倍体等位基因至少有三个6 用秋水仙素处理幼苗，所不能引起的变化是()提高突变频率获得无籽果实大幅度改良某些性状抑制细胞有丝分裂中纺缍体的形成获得单倍体植株A.B.C.D.7 .一个基因型为AaBbcc的小麦与一个基因型为AABbCcW小麦杂交，三对性状遗传符合基因自由组合规律，则子代中与亲本基因型不同的个体占()A1/4B3/8C3/4D5/88 .豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性，黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性。每对性状的杂合体(Fi)自交后代(F2)均表现3:1的性状分离比。以上种皮颜色的分离比和子叶颜

18、色的分离比分别来自对以下哪代植株群体所结种子的统计？()A.Fi植株和Fi植株B.F2植株和F2植株C.Fi植株和F2植株D.F2植株和F1植株9下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育太空椒我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛ASB.C.D.10、某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而且健壮，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ii有性生殖可克服马铃薯因连续种植几年后的种性退化。其依据的变异

19、原理主要是()A.基因突变B.基因重组C.染色体数加倍D.染色体数减半12.以下分别表示几种不同的育种方法。请分析回答:新个体丙DnA1寸&DnA专咚RNA于七氨基酸CTG GAC 物种P2GTC物种Pi普通小麦黑麦不育杂种小黑麦CAABBDDRRABDRAABBDDRR高秆抗锈病矮秆易染锈病XAF1一F2一稳定遗传的DDTTddtt双抗品种高秆抗锈病ddtt矮秆易染锈病ddtt一稳定遗传的加抗品神(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Pi。在指导蛋白质合成时，处的氨基酸由物种P的改变成了。(缴氨酸GUC谷氨酰胺CA

20、G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，最简便的方法是O(5) E过程中，常用的方法是，与D过程相比，E方法的突出优点是。第19课从杂交育种到基因工程答案解析：【例1】推算的方法是：子代基因型的数量比应该是各种基因型相应比值的乘积，子代表现型的数量比也应该是各种表现型相应比值的乘积。答案：DdCc和DdCc杂交，子代基因型和它们的数量比是：1DDCC:2DDCc：1DDcc:2DdCC:4DdCc:2Ddcc:1ddCC:2ddCc:1ddcc。子代表现型和它们的数量比是：9高茎红花：3高茎白花

21、：3矮茎红花：1矮茎白花。例2:解析：(1)选种是指选育符合要求的表现型抗倒伏抗锈病，选种的数量大约占F2的3/16。(2)在F2中抗倒伏又抗锈病的基因型有2种:ddTT和ddTt。符合生产要求的应是纯合体，因为纯合体自交后代不发生性状分离，基因型是ddTTo在F2中抗倒伏又抗锈病的基因型有2种：ddTT和ddTt。其中ddTT占1/3,ddTt占23。（4）由于F2中表现型为抗倒伏又抗锈病的类型中既有纯合体又有杂合体，所以应让其连续自交若干代，不断选种、观察，直到不发生性状分离为止。所以选种后应是自交。答案：（1）B（2）C（3）C（4）C例3解析：本题主要考查作物杂交育种的有关知识，同时考查了有关生殖方面的知识。就试题本身而言不难，但学生很容易出现以下几方面的问题：不能准确地绘制遗传图解。考生在绘制遗传图解时随意性太大，没有掌握遗传图解的绘制方法和规范。混淆了杂交育种与单倍体育种。部分考生在选育小麦时运用了单倍体