高中生物中育种方式的比较
人教课标版高中生物必修2第6章《杂交育种和诱变育种》教材分析
《杂交育种和诱变育种》教材分析
【课标要求】
搜集生物变异在育种上应用的事例。
【教材内容】
本册教材的前五章是按照生物学史的顺序，逐步阐述了遗传和变异的基本原理，对于这些原理在实际生产中的应用并没有过多涉及，本章是围绕遗传学原理和规律在生产生活中的应用展开。
通过截取三个具有代表性的阶段，即杂交育种、诱变育种和基因工程，再现了人类应用遗传学原理和规律对其他生物利用和改造的历程，体现了科学与技术的互动。
《杂交育种与诱变育种》是本章的第1节，从古人驯化野生动物、栽培植物的历史谈起，引入选择育种的方法，并指出其局限性。
这部分内容中，教材用楷体字介绍了美洲印第安人选择玉米的过程和玉米在世界传播的过程。
这些内容能够增强教材的可读性，也可以引导学生横向联系各个学科之间的知识。
接下来，教材以小麦杂交育种为例，介绍了杂交育种的概念及其在生产生活中的实际应用，进而通过“思考与讨论”栏目引导学生思考杂交育种的方法存在哪些不足。
这部分教材中为了说明杂交育种是农业上一种常规的育种方法，通过具体事例和数据介绍了袁隆平对杂交水稻的研究。
在认识其局限性后，教材介绍了诱变育种的方法，通过实例说明诱变育种的重要作用，引导学生思考诱变育种与杂交育种相比有哪些优势，并联系基因突变的特点，讨论诱变育种的局限性。
教材通过这样递进的发展历程，说明超越已有技术的局限是育种技术不断完善与发展的动力和原因，能客观比较各种方法的优劣，有利于学生认识科学技术的本质。
【重点难点】
重点：通过具体实例说明育种方法的发展和各种育种方法的特点。
难点：分析杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
高中生物 第6章 第1节 杂交育种与诱变育种基础巩固 新人教版必修2
2014-2015学年高中生物第6章第1节杂交育种与诱变育种基础巩固新人教版必修2一、选择题1．我国科学家袁隆平多年来一直坚持的水稻育种方法是( )A．单倍体育种B．多倍体育种C．杂交育种D．诱变育种[答案] C[解析] 杂交育种是我国科学家袁隆平多年来一直坚持的水稻育种方法。
2．把作物的种子随卫星带入太空，培育太空作物品种的方法属于( )A．诱变育种B．自然突变育种C．多倍体育种D．杂交育种[答案] A[解析] 培育太空作物品种的方法属于诱变育种。
3．下列各项措施中，能够产生新基因的是( )A．高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交B．用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体C．用花药离体培养小麦植株D．用X射线处理获得青霉素高产菌株[答案] D[解析] 基因突变能产生新的基因，用X射线处理后获得青霉素高产菌株的原理是基因突变，而选项A的原理为基因重组，选项B、C的原理为染色体变异。
4．用激光或亚硝酸处理萌发的种子或幼苗能诱导基因突变，激光或亚硝酸起作用的时间是有丝分裂的( )A．分裂间期B．分裂期的中期C．分裂期的后期D．各个时期[答案] A[解析] 诱变育种中常用的方法有物理方法(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)和化学方法(如亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素等)。
由于基因突变发生在DNA复制时期，是复制差错造成的，所以发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂之前的间期。
5．如图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程示意图。
下列对图中育种方式的判断和比较，错误的是( )A．图中表示的育种方法有杂交育种和单倍体育种B．两种育种方法的进程不同C．两种育种方法的原理不同D．两种育种方法对新品种的选择与鉴定方法不同[答案] D[解析] 图中左侧表示的是杂交育种，右侧表示的是单倍体育种；杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种的原理是染色体变异；单倍体育种能加快育种进程；两种育种方法最后对符合要求的筛选方法是一样的。
人教版高中生物必修二第六章第1节《杂交育种与诱变育种》(共28张PPT)
短毛折耳 bbee
F1间 交配 选优 测交
Ｆ１
长毛立耳 长毛立耳
BbEe BbEe
Ｆ２ 长立
长折 Bbee BBee
长折 BBee
短折 bbee
短立 短折
长折 短折 Bbee bbee
长折 Bbee
长折 短折 Bbee bbee
1、动物杂交育种中纯合 子的获得不能通过逐代自 交，而应改为测交。 2、比植物杂交育种所需 年限短。
最早的育种方法： 选择育种
选择育种的优点：技术简单、容易操作 缺点： 选择范围有限，育种周期长
《齐民要术》指出当时人们不仅会将籽粒硕大而且饱满的种子 选择下来，还建立了专门的种子田，把选出来的纯色好穗，另 外种植在种子田里，避免与其他种子混杂，而且在收割时，要 先收割种子田里的作物，并单独存放。这种古老的育种方法叫 做选择育种。
[标准答案]
(1)自交
2 3
(2)Ⅱ
(3)C 基因突变频率低且不定向
(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 100%
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子
二代高秆:矮秆＝3:1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突
变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与
高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差
如果水稻的某迟熟（AA)品种,那么我们 有什么好办法快速的得到早熟（aa） 品种？
人工诱变 + 单倍体育种
迟熟 品种
人工
诱变
(AA)
幼苗 秋水仙
杂合 子
花药离
（A） 素处理
体培养
(Aa)
幼苗
秋水仙
（a） 素处理
早熟 品种 (AA)
高中生物育种
四倍体（母本） 传粉 第 二 年 三倍体 三倍体 西瓜
二倍体
八倍体小黑麦的培育
普通小麦（6n） 二倍体黑麦（2n）
四倍体小黑麦（不育）
秋水仙素处理幼苗
异源八倍体小黑麦 （8n） （耐贫瘠的土壤和寒冷气候，蛋白质含量高，产量高）
用基因型为AAdd和aaDD的亲本植株进行杂
交，并对其子一代的幼苗用秋水仙素进行处理，
该植物的基因型和染色体倍数分别是 ( )
A．AAaaDDDD，四倍体
B．AAaaDDdd，四倍体
C. AaDd，二倍体
D．AAdd，二倍体
洋葱和葱的体细胞中都含有8对染色体，洋葱 和葱杂交获得的可育子代植株的一个体细胞中 染色体数至少应是： A、 8条 B 、16条瓜抗青枯病基因的甜椒
五、转基因技术
1、概念：将某种生物的基因转移到另一种生物中
2、具体过程： 提取
3、原理：基因重组 4、结果： 转基因生物
导入
表达
人为增加生物变异的范围， 5、优点： 实现种间遗传物质的交换， 定向改造生物的性状，
6、应用：
二、诱变育种
1、概念：利用物理、化学因素诱导生物发生变异，
并从变异后代中选育新品种的过程。
2、方法：辐射诱变、化学诱变 3、原理：基因突变和染色体畸变
①提高变异频率，能产生多种多样对新类 4、特点： 型（能产生新基因和新的性状），为育种 创造出丰富对原材料。 ②能在较短时间内有效地改良生物品种的 某些性状。 ③改良作物品质，增强抗逆性。 具有多方向性，有利变异少，需大量筛选. 5、缺点：
常见的七种育种方法和原理
常见的七种育种方法和原理作者：来源：《学生导报·高中版》2016年第08期1、诱变育种原理：基因突变方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。
发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期。
优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，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；变异范围广。
缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。
改良数量性状效果较差，具有盲目性。
举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等。
2、杂交育种原理：基因重组。
方法：连续自交，不断选种。
（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。
缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。
举例：矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种原理：染色体变异方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
缺点：结实率低，发育延迟。
举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种原理：染色体变异方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。
优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。
缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。
举例：“京花一号”小麦5、基因工程育种（转基因育种）原理：基因重组方法：基因操作（目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。
缺点：可能会引起生态危机、必须考虑转基因生物的安全性、技术难度大。
高中生物育种方法汇总
专题二生物育种二、异源六倍体普通小麦的形成过程：普通小麦是由原始的野生种通过两次属间杂交，又经染色体自然加倍而形成的。
普通小麦的祖先是“一粒小麦”，是二倍体植物（两个染色体组，用AA表示）。
很久以前，一粒小麦AA 与二倍体山羊草（BB）天然杂交，F1杂种（AB）的染色体加倍，形成了染色体组为AABB 的四倍体二粒小麦。
此后二粒小麦（AABB）又与山羊草属的另一个种——节节草（DD）天然杂交，它们的杂种（ABD）又获得了自然加倍的机会，就形成了具有AABBDD 染色体组的六倍体小麦了。
因为这个六个染色体组来源不同，故叫异源多倍体。
有产量高，品质好，结实多的优点。
三、知识运用1．下面为六种不同的育种方法。
据图回答：（1）、图中A至D方向所示的途径表示杂交育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为从F 2开始发生性状分离。
（2）、B 常用的方法为花药离体培养。
（3）、E方法所用的原理是基因突变，所用的方法如激光诱变、辐射诱变、化学试剂诱变。
育种时所需处理的种子应当是萌发的（而非休眠的）的种子，试阐述原因种子萌发后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可由于某种因素的影响发生基因突变。
（4）、C、F过程最常用的药剂是秋水仙素，其作用的原理是抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍（5）、由G到H过程中涉及的生物技术有基因工程（DNA重组技术）和植物组织培养。
（6）、K→L→M这种育种方法的优越性表现在克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
2．玉米是雌雄同株的植物，正常植株的基因型为A B ，基因型为aa的植株不能长出雌花序而成为雄株，因此雄株的基因型为aaB ；基因型为bb的植株雄花序变成雌花序而成为雌株，因此，雌株的基因型为A bb，基因型为aabb的植株顶端长出的也是雌花序成为雌株。
请分析回答下列问题：(1)育种工作者选用上述材料做亲本，杂交后得到下表中结果：请你写出亲本的基因型：♂ AaBb × ♀ aabb 或♀ Aabb × ♂ aaBb(2)玉米的纯合体雄株和雌株在育种中有重要应用价值，可免除雌雄同株时杂交育种必须去雄的麻烦。
高中生物必修二第六章
第6章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种一、各种育种方法的比较：杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交→自交→选优→自交用射线、激光、化学药物处理用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗花药离体培养原理基因重组，组合优良性状人工诱发基因突变破坏纺锤体的形成，使染色体数目加倍诱导花粉直接发育，再用秋水仙素优缺点方法简单，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高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成第二节基因工程及其应用一、基因工程1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说，就是按照人们意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
2、原理：基因重组3、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶）（1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
（2）作用部位：磷酸二酯键（4）例子：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。
（黏性末端）（黏性末端）（5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。
（6）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。
注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。
2、基因的“针线”——DNA连接酶（1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。
（2）连接部位：磷酸二酯键3、基因的运载体（1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
（2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和鉴定四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗3、基因工程与环境保护：超级细菌五、转基因生物和转基因食品的安全性两种观点是：1、转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制2、转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。
生物育种知识专题
生物育种知识专题一、知识整理在高中阶段所介绍的育种方法主要有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等。
1、诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。
（3）发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期（4）优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，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；变异范围广。
（5）缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。
改良数量性状效果较差，具有盲目性。
（6）举例：青霉素高产菌株、高产小麦等2、杂交育种（1）原理：基因重组（2）方法：连续自交，不断选种。
（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）（3）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期（4）优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。
（5）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。
（6）举例：矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
（4）缺点：结实率低，发育延迟。
（5）举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。
（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。
（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。
（5）举例：5、细胞工程育种（1）原理：基因重组（2）方法：基因操作（提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种）（3）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。
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类别方式
原理
主要处理方法
主要优（缺)点
杂交育种
基因重组
先让表现型不同的个体进行杂交，得F1后再经多次“自交、选择”最终获得纯合的优良品种
优点：使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上
缺点：育种时间长，局限于同种或亲缘关系较近的物种
诱变育种
基因突变
物理方法：激光或辐射等
化学方法：化学药剂处理
缺点：技术复杂
多倍体育种
染色体数目变异(染色体数目成倍增加)
用秋水仙素处理幼苗或萌发的种子
优点：培育出自然界没有的生物品种；器官大、产量高、营养丰富等
缺点：技术复杂，发育延迟，一般只适合于植物
转基因育种
基因重组
“提”、“装”、“导”、“检”，“选”
优点：可以按人的意愿定向改造生物，目的性强
缺点：技术复杂。安全性问题多
植物体细胞杂交育种Байду номын сангаас
细胞的全能性
细胞膜的流动性
“去壁”
“诱融”
“组培”
优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出植物新品种
缺点：技术复杂，工作量大，操作繁琐
动物体细胞克隆育种
细胞的全能性
核移植和胚胎移植
优点：培育繁殖优良生物品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别动物
缺点：技术复杂，工作量大，操作繁琐
(秋水仙素、硫酸二乙酯)
优点：可以提高变异的频率；大幅度改良某些性状；加速育种进程
缺点：有利变异少，工作量大，盲目性强
单倍体育种
染色体数目变异(染色体数目先成倍减少后成倍增加)
花药（F1）离体培养出单倍体幼苗；对单倍体幼苗再经人工诱导（如秋水仙素）使染色体数目加倍，得到纯种
优点：自交后代不发生性状分离；明显缩短育种年限