2017_2018学年高中生物第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种练习新人教版必修2
第6章从杂交育种到基因工程教案
第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种【课标定位】1.理解杂交育种和诱变育种的原理。
2.了解杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
【教材回归】一、杂交育种（一）杂交育种的实例——以高产抗病小麦品种的选育为例P高产不抗病小麦×低产抗病小麦F1F2新的优良品种（二）杂交育种的概念将同一物种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生物新品种的方法叫做杂交育种。
（三）杂交育种的原理杂交育种依据的遗传学原理是基因重组。
（四）杂交育种的过程选择同一物种具有不同优良性状的亲本杂交得F1，F1自交或杂交得F2，从F2中选择具有所需优良性状的个体。
（五）杂交育种的优缺点1.杂交育种的优点可将同一物种不同品种的优良性状集中在一个个体上，而且操作简便。
2.杂交育种的缺点（1）只能利用已有基因的重组，产生新的基因型，不能产生新的基因，因而杂交育种只能出现新的性状组合，而不会出现新的性状。
（2）由于杂交过程中会出现性状分离现象，因而育种进程缓慢，所需时间较长。
（3）亲本的选择范围比较局限：亲本的选择一般限制在同种生物范围之内，而且只适用于进行有性生殖的生物。
（六）杂交育种的应用在农业生产中，杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法，同时也可用于家畜和家禽的育种。
二、诱变育种（一）诱变育种的原理诱变育种依据的遗传学原理是基因突变。
（二）诱变育种的方法利用物理因素（如X 射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。
（三）诱变育种的优缺点诱变育种最突出的优点在于：可以提高突变率，加速育种进程，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
但是，有利变异不多，需大量处理供应材料并且具有盲目性。
（四）诱变育种的实例“黑农五号”大豆、青霉素高产菌株的选育等。
（五）诱变育种的应用诱变育种是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法。
必修二 第6章 从杂交育种到基因工程知识点复习总结
遗传与进化第六章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种杂交育种【概念】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。
【原理】基因重组（自由组合或交叉互换），即控制不同优良性状的基因通过减数分裂和受精作用重新组合在一起，产生新的基因型，从而使人们所需要的位于不同个体上的优良性状集中到一个个体上。
【过程】（1）具有优良性状的两个亲本杂交。
（2）F1表现出显性性状，让F1自交，获得F2。
（3）从F2中选出符合要求的性状进行多次自交纯化获得新品种。
【优缺点】（1）优点：可以将两个或多个品种的优良性状集中在一起。
（2）缺点：不会创造新物种，且杂交后代会出现性状分离，育种过程漫长，操作复杂。
杂交育种的适用范围和技术要求（1）适用范围：同一物种不同品种的个体间。
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。
（2）技术要求：①材料的选择，要求所选育的材料分别具有我们所期望的个别性状；所选的原始材料，是能稳定遗传的品种，一般是纯合子。
②杂交一次，获得的F1是杂合子，不管在性状上是否完全符合要求，一般情况下，都不能直接用于扩大栽培。
③让F1自交得到F2。
性状的重新组合一般是在F2中出现，选出性状上符合要求的品种，这些品种有纯合子也有杂合子。
④把初步选出的品种进行隔离自交，根据F3是否出现性状分离，确定被隔离的亲本是否是纯合子。
如果是纯合子，F3不会出现性状分离，且基因型与亲本相同。
诱变育种【概念】利用物理因素（如X射线、Y射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯）等处理生物，使生物发生基因突变。
【原理】基因突变。
基因在自然条件下的突变率很低，人们利用物理或化学的方法处理生物，诱发基因突变，提高变异的频率，然后从获得的大量突变个体中选择出具有优良性状的个体。
【诱变因素】（1）物理因素：X射线、Y射线、紫外线以及激光等的照射都可以使生物在DNA复制过程中发生基因突变。
高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种高效整合课件 新人教版必修2
第一节 《杂交育种与诱变育种》
一·古代人类的育种方式－－选择育种
原理：
利用生物的变异，通过长期选择，汰劣 留良，培养出优良品种。
缺点：
1·周期长 2·可以选择的范围有限
问题探讨：
设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况：现 有纯合的粒多不抗黑粉病的小麦（DDTT）和粒少抗黑 粉病的小麦（ddtt），玉米粒多（D）对粒少（d）为 显性，不抗黑粉病（T）对抗黑粉病（t）为显性，你 用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又 能把双方的缺点都去掉，得到粒多抗黑粉病的优良品 种（DDtt）？将你的设想用遗传图解表示出来。
2·方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变
3·意义：可以提高突变率，在较短时间 内获得更多的优良变异类型； 创造动植物、微生物新品种
4·例子 农作物诱变育种方面
黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了 “黑农五号”等大豆品种，产量提高了16％，含 油量比原来提高2·5％。 微生物育种方面
青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉 菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是 第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的 抗生素。但产量只有20单位/mL。后来，人们对青 霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育 成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达 到50 000单位/mL～60 000单位/mL。
太空育种
太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C的 含量提高了10%～25%；黄瓜1根达1米多长； “航天芝麻1号”不仅个大，而且单株蒴果达98 粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%～12%。
5·诱变育种特点：
①提高变异频率，使后代性状较快稳定
②大幅度改良某些性状
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所有生物
主要是高等 植物
主要是高等 植物
所有生物
培育矮秆 抗锈病小 麦品种
培育青霉素高 产菌株
三倍体无子 西瓜、八倍 体小黑麦
矮秆抗病植 株
抗虫棉、抗除 草剂的玉米、 能合成人胰岛 素的大肠杆菌
典例 3 (2019·湖南益阳市高二期末)如图是以二倍体水稻(2n＝24)为亲 本的几种不同育种方法示意图，回答问题。
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2021/4/17
高中生物第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱
1
变育种课件新人教版必修2
第六章
从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种
知识导图
目标素养 1．简述杂交育种的概念，举例说明杂交 育种的优点和不足。(体现科学思维) 2．举例说明诱变育种在生产中的应用。 (担当社会责任) 3．探讨遗传和变异规律在生产实践中的 应用。(体现科学思维)
2．选择育种方法时的注意事项 (1)进行杂交育种的个体一定是进行有性生殖的个体；只能进行无性生殖的 个体无法通过杂交育种培育新品种，如微生物。 (2)应注意实验对象是动物还是植物，单倍体育种和多倍体育种不适用于动 物。
典例 4 下列有关育种的说法中，正确的是 A．通过杂交育种可获得农作物新品种
(A)
①要想使后代出现3∶1的性状分离比，则所选的两亲本要具有一对相同的 杂合基因，而另一对基因杂交后代的性状表现为一种，所以可以选择甲和乙。
②乙丁为亲本，F1代中有AaBb和Aabb。而AaBb可产生4种配子，所以经 A、B、C途径可培育出4种纯合植物。
二、育种方法的选择 1．育种方法的选择 选择育种方法要根据具体育种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素 等，进行综合考虑，选择最合适的育种方法，设计相应育种程序。 (1)若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可采用杂交 育种，也可利用单倍体育种。 (2)若要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可利用诱变 育种的方法。 (3)若要求快速育种，则应采用单倍体育种。 (4)若要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。
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归纳 提炼
3．根据育种目标及要求选择育种方式：
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跟踪 训练
3．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育种方法在本质上是一样 的
点
中于一个个体上
幅度改良某些性状
缺 点
育种年限长
有利个体少，需处理大量 实验材料，具有不确定性
应 用
植物和动物
植物和微生物
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归纳 提炼
1．杂交育种只应用于能够进行有性生殖的生物， 而诱变育种不仅能应用于能够进行有性生殖的生 物，也可应用于能够进行无性生殖的生物。 2．杂交育种主要应用于植物和动物(如家畜、家 等)，而诱变育种主要应用于植物和微生物。
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跟踪 训练
2．有两种纯种的小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)， 另一为矮秆(d)易感锈病(t)，这两对性状独立遗传， 现要培育矮秆抗锈病新品种，方法如下： 高秆抗锈病×矮秆易感锈病F1F2稳定遗传的矮秆抗 锈病新品种 (1) 这 种 育 种 方 法 叫 ________ 育 种 。 过 程 a 叫 ________，过程b叫________。 (2)过程c的处理方法是__________。 (3)F1 的 基 因 型 是 ________ ， 表 现 型 是 ________ ， 矮秆抗锈病新品种的基因型为________。
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(2)培育杂合子品种：选取双亲子一代，年年制种。 (3)对于进行无性繁殖的生物，如马铃薯、果树等， 只要获得该优良性状的个体，即可通过无性生殖 产生优良后代，而不必连续自交。
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3．诱变因素 (1)物理诱变：各种射线如 X 射线、γ 射线、紫外线以及激光等的照射都可以使生物在 DNA 复制过程中发生基因突变。 (2)化学诱变：许多化学药剂能够在 DNA 复制时，使 DNA 分子发生碱基对的缺失、 增添和替换等，导致发生基因突变。 4．诱变育种的方法 运用物理或者化学的手段处理萌发的种子或者幼苗，诱发基因突变，从中选取需要的 突变个体，然后进行培育推广。
1．杂交育种中，杂交代的性状一旦出现就能稳定遗传的是( )
A．优良性状
B．隐性性状
C．显性性状
D．相对性状
解析：纯合子的性状是稳定遗传的，而显性性状的个体不一定是纯合子，隐性性状
的个体一定是纯合子，所以一旦出现即可稳定遗传。
答案：B
2．杂交育种依据的主要遗传学原理是( )
A．染色体变异
B．四分体时期等位基因的交叉互换
5．应用 (1)在农业生产上：培育出的新品种具有 抗病力强、产量高、品质好 等优点。 (2) 微生物 育种：如生产青霉素菌种的选育。
【思考辨析】 1．杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种。( √ ) 2．杂交育种所选择的杂交亲本必为纯合子。( × ) 3．选择育种出现的新性状的种类较少，周期很长，不能满足现代生产的需要。( √ ) 4．诱变育种的原理是基因突变，不适用于细菌等原核生物。( × ) 5．太空育种能按人的意愿定向产生优良性状。( × )
(3)过程(以高产、抗病小麦品种的选育为例)
(4)优点：操作简便，将多种 优良性状 集于一体。 (5)缺点：杂交后代会出现 性状分离 ，育种进程 缓慢 ，过程复杂。
必修二第六章从杂交育种到基因工程一二节
第六章 从杂交育种到基因工程第一节 杂交育种与诱变育种 一、杂交育种1．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，它依据的主要遗传学原理是基因重组 。
2．过程：现有两个纯种的小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)；另一为矮秆(d)易染锈病(t)，这两对性状独立遗传，如何获得矮秆抗锈病的新类型？(1) 应采取的步骤是：①先让两纯种亲本进行 杂交 ，得到F 1。
②再将F 1进行 自交 ，得到F 2。
③将F 2种植，从中选育出 矮秆抗锈病 新类型。
(2)过程如右图，请回答：①过程表示 ；②过程表示 ； ③过程表示 。
④写出图中F 2表现型及其比例。
⑤从F 2代中选出矮秆抗锈病的个体，基因型为 ，能否立即推广，为什么？ ⑥怎样处理才能得到比较纯的矮秆抗锈病个体?3、杂交育种依据的遗传学原理是基因重组4、杂交育种的优点：使位于不同个体上的_优点_集中在 同一个体 上，即“集优”。
预见性强。
5、杂交育种的不足：不能创造出新的__基因__，进程缓慢，过程繁琐，后代易出现 性状分离 。
6、应用：在农业生产中，杂交育种是 改良作物品质，提高农作物单位面积产量 的常规方法。
杂交育种的方法也用于 家畜、家禽 的育种。
思考：在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？深入拓展：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，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。
二、诱变育种 1．诱变育种是利用物理因素 (如X 射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变。
2、诱变育种的原理是 基因突变 。
3、诱变育种的优点：提高了 突变率 ，在短时间内获得更多的优良变异类型，加速 产生新基因 的进程，创造生物新品种、新类型。
其优点是提高突变率、短时间内获得更多的优良变异类型、抗病力强、产量高、品质好 。
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第1节杂交育种与诱变育种［学习导航］1.结合具体实例，简述杂交育种的概念和基本原理，并举例说明杂交育种方法的优点和不足。
2.举例说出诱变育种在生产中的应用。
3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
［重难点击］杂交育种和诱变育种的原理和过程。
---------------------------- 课堂导入-------------------------------- -----------------------------你见过像图示的那样大的南瓜吗？它可不是普通的南瓜，它是由我国首次载人航天飞船“神舟”五号带入太空培育的新品种。
这种南瓜比一般的杂交种品质好，一般重量在300〜400斤，是名副其实的“巨人”南瓜。
这种育种方法的原理和过程是怎样的呢？今天我们就来学习有关育种的知识。
一、杂交育种基础梅理 ____________ 參理环1 •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。
2 .原理：基因重组。
杂交自交筛选连续自交3 .常用流程：选择具有不同优良性状的亲本一杂交＞F i自交丿F2 —丁T稳定遗传的良种。
4. 优缺点：可以把多个品种的优良性状集中在一起，但是育种周期长，育种筛选过程复杂; _不能产生新基因和新性状。
问题探究理解升华亜谁诱折有两种纯种的小麦，一个为高秆（D）抗锈病（T），另一个为矮秆（d）易感锈病⑴，这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病新品种，方法如下：a b c高秆抗锈病X矮秆易感锈病一―T F i —―T F2—―T稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。
请据此分析：1.过程a、b、c的处理方法分别叫什么？答案杂交、自交、连续自交和观察筛选。
2 •从哪一代开始出现矮秆抗锈病的新品种？其中有多少比例的纯合子？1答案 F 2中开始出现矮秆抗锈病个体，其中纯合子占-O3 •上述杂交育种过程至少需要几年的时间（假设每年只繁殖一代）?分析第一年：种植亲代，杂交，收获F i种子；第二年：种植F i,自交，收获F2种子；第三年：种植F2,获得表现型符合要求的小麦（矮抗），同时矮抗自交，收获F3种子，分单株保存；第四年：分别种植符合要求的F3,观察是否发生性状分离，不发生性状分离的为合乎要求的新品种。
高中生物 第六章 从杂交育种到基因工程 1 杂交育种与诱变育种课件 高中生物课件
【思考·讨论】 1.若利用AAbb与aaBB两品种植物培育新品种aabb,最简单 (jiǎndān)快捷的方法是什么?为什么?(科学思维) 提示:杂交育种。因为F2出现的符合要求的个体一定是纯种,
不需要连续自交选育。
第十五页，共五十四页。
2.若利用AABB和aabb两品种的动物培育新品种AAbb,最好采取 什么方法?为什么一般不能采用单倍体育种的方法?(科学思维) 提示:杂交育种。因为(yīn wèi)绝大多数情况下动物的配子很 难发育为个体(单倍体)。动物新品种的培育,没有应用单倍 体育种的条件。
方案是______________________________________ __________________________________________。
第二十七页，共五十四页。
【解析】(1)欲获得杂交种子,应对母本进行去雄及套袋处理,且 人工授粉后再进行套袋处理,种子成熟后收获母本植株(乙)上所 结的种子即为杂交种子,其基因型为Aa,播种这些种子所得(suǒ dé)的幼苗为紫叶鞘。若实验过程中子代有性状分离,则可能
第十三页，共五十四页。
(3)培育显性纯合子品种: ①植物:选择具有不同优良(yōuliáng)性状的亲本杂交,获得
F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型,自交至
不发生性状分离为止。
②动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得 F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型 与隐性类型测交,选择后代不发生性状分离的F2个体。
√
2.多倍体作物不但茎秆粗壮、果实营养丰富,而且都是
可育的。 ( ×)
提示:三倍体是高度不育的。
第九页，共五十四页。
3.一般来说,与杂交育种相比,单倍体育种可以缩短育
高中生物第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种课件新人教版必修2
A. ①④ B. ①④⑤
C. ②③⑤ D. ①②④
【解析】多倍体植株在性状表现上的特点是茎秆粗壮，果实、种子大，营养 物质含量高，但发育迟缓，结实率低，①④错误；诱变育种的原理是基因突 变，可产生新基因，因此可提高突变率，大幅度改良某些性状，在短时间内 获得更多的优良的变异类型，②③正确；由于基因突变是不定向的，所 以诱变育种具有盲目性，且有利个体不多，需要大量处理供试材料，⑤正确。 【答案】 C
高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程
问题情境
九十年代后期，美国学者布朗 抛出“中国威胁论”，撰文说 到下世纪３０年代，中国人口 将达到１６亿，到时谁来养活 中国。
袁隆平向世界宣布：“中国完全能解决自己的 吃饭问题，中国还能帮助世界人民解决吃饭问 题”。
高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程
高中生物 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程
三、几种育种方法的比较
杂交育种
诱变育种
原 理
基因重组
基因突变
常
用 方
杂交
法
用物理或化学方 法处理生物
单倍体育种
染色体变异（成 倍减少）
花药离体培养→ 单倍体→秋水仙 素处理→纯种
多倍体育种
染色体变异（成 倍增加）
秋水仙素处 理
使位于不同个
优 体的优良性状 点 集中于一个个
杂交
Ｐ
长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee
F1中雌雄交配 选优 测交
Ｆ１ 长毛立耳 BbEe
长毛立耳 BbEe
Ｆ２ 长立 长折 短立
BBee Bbee
短折 长折
长折
bbee BBee Bbee
短折
短折 bbee
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第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种
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( C )
A．单倍体育种B．多倍体育种
C．杂交育种D．诱变育种
[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．有一种塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解为无毒物质，可以降解，不至于对环境造成严重的“白色污染”。
培育专门吃这种塑料的细菌能手的方法是 ( C ) A．杂交育种B．单倍体育种
C．诱变育种D．多倍体育种
[解析] 能分解塑料是细菌原本没有的性状(功能)，只有通过诱变育种的方法诱发基因突变，才有可能出现控制这一性状的新的基因，从而具有这一功能。
3．下列各项措施中，能够产生新基因的是( D )
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
[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．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( D )
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有差异
D．两种育种方法对新品种的选择与鉴定方法不同
[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基因重组和染色体变异；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。
5．下列关于育种的叙述中，正确的是( A )
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
[解析] 利用人工诱发基因突变的方法可以提高基因突变率；杂交育种的原理是基因重组，基因重组的结果不能产生新的基因，能够形成新基因型，诱变育种依据的原理是基因突变，基因突变能够产生新的基因，基因突变是不定向的；当四倍体植物与二倍体植物杂交就能形成含三个染色体组的受精卵，由这新的受精卵发育成的个体就是三倍体；基因突变具有多害少利性的特点。
6．运用遗传和变异的原理，培育作物优良品种，对提高产量和质量，增加经济效益有重大意义。
请分析下列育种实例，并回答问题：
(1)小麦的高秆(D)对矮秆(d)是显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)是显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。
现有三个纯系品种：高秆不抗锈病、矮秆不抗锈病、高秆抗锈病小麦，若要培育出矮秆抗锈病品种，应该选择的亲本基因型分别是__ddtt和DDTT__。
(2)我国科学工作者运用花药离体培养技术培育成了“京花一号”小麦新品种。
在育种过程中，如果亲本为抗病的杂合子(Tt)，用亲本花药离体培养获得的植株可称为__单倍__体。
如果对这些植株用人工诱导方法使染色体加倍，那么在获得的小麦个体中，抗病个体与不抗病个体的数量之比理论上应为__1︰1__。
[解析] (1)育种目标是培育矮秆抗锈病小麦，所以应选择携带相关基因的品种杂交，才可使控制优良性状的基因集于一身，即选择矮秆不抗锈病和高秆抗锈病品种杂交。
(2)花药离体培养所得个体体细胞只含本物种配子染色体数，应为单倍体，因杂合子(Tt)产生的花粉粒有两种(T、t)且数量相等，经培养所得单倍体，诱导染色体加倍后所得个体为1TT︰1tt。