第四章 生物的变异
第2节 生物变异在生产上的应用
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。
[Ks5u.com]
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？[Ks5u.com]
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、人工诱导多倍体在育种上的应用[ks5u.com]
（1）多倍体植株的特点
由于染色体数目的增多，多倍体植株一般表现为茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。
（2）方法和原理
问：人工诱导多倍体的方法是什么？用秋水仙素处理能够获得多倍体的原理是什么？
（3）应用
（1）三倍体无籽西瓜
阅读课本“三倍体无籽西瓜”，简述其形成过程。
（2）异源八倍体小黑麦
根据课本三倍体无籽西瓜培育过程图解，回答：
⑴用秋水仙素诱导四倍体西瓜植株，一般在种子萌发或幼苗期最有利，原因是 。
⑵种植三倍体西瓜时，通常间隔种植二倍体西瓜，开花时，借助于昆虫将二倍体花粉传授到三倍体植株的雌蕊柱头上，这项技术措施的目的是 ，
⑶二倍体西瓜体细胞中染色体数为2N=22条。问：第一年、第二年西瓜的果肉细胞、种皮细胞、胚细胞中染色体数分别是多少？
果皮细胞
种皮细胞
胚细胞[高考资源网KS5U.COM]
第一年瓜
44
44
33
第二年瓜
33
33
0
（3）应用
①三倍体无籽西瓜
②异源八倍体小黑麦（培育过程）
分析：
（1）A、B、D、R四个字母代表 。
（2）F1之所以不育，是因为 ，
。
（3）F1人工诱变成多倍体的常用方法是： ，
。[高考资源网]
（4）八倍体小黑麦的优点是 。
四、单倍体在育种上的意义
6、比较单倍体育种、人工诱变育种、人工诱导多倍体育种和杂交育种的原理和方法：
（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
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