生物學(xué)案：課堂互動第六章第節(jié)雜交育種與誘變育種

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課堂互動三點(diǎn)剖析一、誘變育種物理因素或化學(xué)因素都能誘發(fā)基因突變.將這一原理應(yīng)用在育種中,就發(fā)展為育種的新方法——誘變育種,也就是利用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激素等)或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。誘變技術(shù)能做到選擇合適的處理方法和適宜的誘變劑量，從而提高突變率，擴(kuò)大突變范圍,增加變異類型，為育種工作提供大量的原始材料。其優(yōu)點(diǎn)是可大幅度改良某些性狀或創(chuàng)造新性狀，加速育種進(jìn)程。但其缺點(diǎn)也是明顯的,即有利突變體很少，因此育種規(guī)模和成本必然很大。二、人工育種方法方法實(shí)例原理特點(diǎn)雜交育種連續(xù)自交選擇小麥的抗病性狀，多由顯性基因控制，為獲得穩(wěn)定的抗病類型，需連續(xù)自交選擇顯性性狀的基因型有純合子和雜合子，其中純合子能穩(wěn)定遺傳,而雜合子的自交后代會出現(xiàn)性狀分離,必須選出顯性個體再進(jìn)行自交選擇育種年限較長（自交選擇5～6代）通過雜交使親本的優(yōu)良性狀組合在一起小麥高莖（易倒伏）、抗銹病的純種與矮莖(抗倒伏)易染銹病的純種進(jìn)行雜交，培育出矮莖抗銹病的小麥品種兩對等位基因位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，導(dǎo)致基因重組，子代出現(xiàn)親本優(yōu)良性狀的組合，而產(chǎn)生符合要求的新類型育種年限較長(自交選擇5~6代）人工誘變育種青霉菌經(jīng)X射線、紫外線照射以及綜合處理,培育出青霉素產(chǎn)量很高的菌株用物理、化學(xué)因素處理生物，使之發(fā)生基因突變能提高突變率，創(chuàng)造人類需要的變異類型，從中選擇、培育出優(yōu)良的生物品種多倍體育種三倍體無子西瓜的培育用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗，使之變?yōu)樗谋扼w,然后用四倍體植株作母本，二倍體植株作父本，進(jìn)行雜交，結(jié)出三倍體種子，三倍體種子長成三倍體植株，由于在減數(shù)分裂過程中，染色體聯(lián)會紊亂，因而不能形成正常的生殖細(xì)胞，這時，授給二倍體西瓜成熟的花粉,刺激子房發(fā)育成果實(shí)（西瓜)，因胚珠未發(fā)育成種子，所以西瓜無子目前采用三倍體西瓜幼苗組織培養(yǎng)的方法,擴(kuò)大三倍體西瓜的種植面積單倍體育種普通小麥花藥離體培養(yǎng)，使花粉粒直接發(fā)育成單倍體植株,再經(jīng)人工誘導(dǎo)使染色體加倍自交后代不發(fā)生性狀分離，可縮短育種年限學(xué)以致用【例1】科研人員利用γ射線輻射種子使其產(chǎn)生變異,用這種方法培育新品種的機(jī)理是（）A.基因重組B?；蛲蛔僀.染色體變異D。基因互換解析：基因重組和基因互換發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，產(chǎn)生的可遺傳的變異屬于基因重組，染色體變異是指染色體數(shù)目的增加、缺少或染色體易位。而本題題干描述的是誘變育種的過程，其依據(jù)的原理是基因突變。答案:B【例2】Cc的大麗花植株（開紅花）的一分枝是全部開白花;某隱性純合子hh的(黃果）番茄植株自交結(jié)出了半邊紅半邊黃的變異果。上述C→c的突變和h→H的突變分別發(fā)生于（）①幼苗期的頂芽細(xì)胞②早期的一個葉芽細(xì)胞③一個花芽的某些細(xì)胞④花藥組織內(nèi)的花粉母細(xì)胞A.②③B。①③C。②④D。①④解析：大麗花植株開白花屬于隱性突變,hh的黃果番茄自交如果結(jié)紅果，說明發(fā)生了顯性突變。雖然突變均發(fā)生在間期，但由于不同細(xì)胞將來發(fā)育的結(jié)果不同，因此產(chǎn)生的變異性狀也有差異，發(fā)生突變的發(fā)育時期越早，將來出現(xiàn)的變異性狀越多，幼苗的頂芽發(fā)生突變使整個植株出現(xiàn)變異性狀；早期的一個花芽細(xì)胞發(fā)生突變則變異性狀僅出現(xiàn)在一朵花上；一個花芽的部分細(xì)胞發(fā)生突變則變異性狀僅限于發(fā)育成一個果實(shí)的一部分，一個葉芽細(xì)胞發(fā)生突變則變異性狀出現(xiàn)在由這一葉芽發(fā)育的枝條上。答案：A【例3】雜交育種依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是（）A。染色體變異B。基因連鎖互換C.基因自由組合D?；蛲蛔兘馕觯号嘤缕贩N的方法很多。單倍體育種和多倍體育種的主要依據(jù)是染色體變異；誘變育種的主要原理是基因突變；雜交育種的原理是依據(jù)基因的自由組合和連鎖互換，而基因自由組合產(chǎn)生的變異頻率比連鎖互換高得多，所以雜交育種依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理應(yīng)為基因的自由組合。答案：C【例4】屬于分子水平上的育種工作的是（）A。輻射育種B。雜交育種C。單倍體育種D。多倍體育種解析：基因突變是由于基因內(nèi)部的堿基種類、數(shù)量和排列次序發(fā)生變化導(dǎo)致生物變異。堿基的上述變化改變DNA的分子結(jié)構(gòu),表現(xiàn)為DNA分子水平的變化。輻射育種是根據(jù)基因突變的原理,培育新的品種.其他三項(xiàng)均不改變DNA分子的結(jié)構(gòu)。答案：A【例5】將生物隨飛船帶入太空,可進(jìn)行多項(xiàng)研究。如植物種子經(jīng)太空返回地面后種植，往往能得到新的變異特性。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中的_________輻射后所發(fā)生的變異.現(xiàn)在一般把這種育種方式稱為_________。試舉出這種育種方式的優(yōu)點(diǎn)：_____________________________________________。解析：本題以一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)作為題干，重點(diǎn)考查了生物學(xué)中關(guān)于變異在實(shí)