课题57：生物育种
【课标要求】生物变异在育种上的应用。
【考向瞭望】杂交育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等各种育种方式的原理、过程、优缺点的分类与比较。
【知识梳理】
一、杂交育种
（一）概念：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。
（二）原理：基因重组。
（三）过程：选择具有不同优良性状的亲本通过杂交获得F1，F1连续自交或杂交，从中筛选获得需要的类型。
（四）应用：改良作物品质，提高农作物单位面积产量；培育优良的家畜、家禽。
二、诱变育种
（一）概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。
（二）原理：基因突变。
（三）特点：可以提高突变率，在较短时间内获得更多优良变异类型。
（四）应用：主要用于农作物育种和微生物育种。
三、几种育种方法的比较
名称
原理
方法
优点
缺点
应用
杂交
育种
基因
重组
培育纯合子品种：杂交→自交→筛选出符合
要求的表现型，通过自交到不发生性状分离
为止
使分散在同一物种不
同品种中的多个优良
性状集中于同一个体
①育种时间一般比较长
②局限于同种或亲缘关
系较近的个体
③需及时发现优良品种
用纯种高秆抗病
小麦与矮秆不抗
病小麦培育矮秆
抗病小麦
培育杂合子品种：一般是选取纯合双亲杂交
年年制种
杂交水稻、玉米
诱变
育种
基因
突变
①物理：紫外线、X或γ射线，微重力、激
光等处理、再筛选
②化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择
提高变异频率，加快
育种进程，大幅度改
良某些性状
盲目性大，有利变异少，
工作量大，需要大量的
供试材料
高产青霉菌
单倍体
育种
染色体
变异
①先将花药离体培养，培养出单倍体植株
②将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理
获得纯合子
③从中选择优良植株
明显缩短育种年限，
子代均为纯合子，
加速育种进程
技术复杂
用纯种高秆抗病
小麦与矮秆不抗
病小麦快速培育
矮秆抗病小麦
多倍体
育种
染色体
变异
用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼
苗
操作简单，能较快获
得所需品种
所获品种发育延迟，结实
率低，一般只适用于植物
三倍体无子西瓜
八倍体小黑麦
基因
工程
育种
基因
重组
提取目的基因→目的基因与运载体结合→将
目的基因导入受体细胞→目的基因的表达与
检测→筛选获得优良个体
①目的性强，育种周
期短
②克服了远缘杂交不
亲和的障碍
技术复杂，安全性问题
多，有可能引起生态危机
转基因“向日葵
豆”、转基因抗
虫棉
【思考感悟】杂交育种能否应用于微生物育种？
杂交育种利用基因重组的原理，一般发生在有性生殖的减数分裂过程中。微生物一般不能进行减数分裂，因此一般不用杂交育种的方法对微生物进行育种。
【基础训练】
1、育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种的说法正确的是（ A ）
A、涉及的原理有：基因突变、基因重组、染色体变异
B、都不可能产生定向的可遗传变异
C、都在细胞水平上进行操作
D、都不能通过产生新基因从而产生新性状
2、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，为培养出优良新品种AAbb，可以采用的方法如图所示。
（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杂交育种。若经过②过程产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的植株理论上有97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1︰1。
（2）过程⑤常采用花药离体培养法由AaBb得到Ab个体。与“过程①②③”的育种方法相比，“过程⑤⑥”育种的优势是明显缩短了育种年限。
（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限制性核酸内切酶（限制酶）DNA连接酶。与“过程⑦”的育种方法相比，“过程④”育种的优势是定向地改变生物的遗传性状。
3、用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）进行育种时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得F2；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是（ C ）
A、前一种方法所得的F2中重组类型和纯合子各占5/8、1/4
B、后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为2/3
C、前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合
D、后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变
【高考模拟】
4、（2007广东生物15）太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是（ D ）
A、太空育种产生的突变总是有益的
B、太空育种产生的性状是定向的
C、太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D、太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
5、（2008江苏生物23）下列关于育种的叙述中，错误的是（ BCD ）
A、用物理因素诱变处理可提高突变率 B、诱变育种和杂交育种均可形成新的基因
C、三倍体植物不能由受精卵发育而来 D、诱变获得的突变体多数表现出优良性状
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