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染色体变异与育种
第18讲
2、育种
(1)原理：_________。
(2)过程
①培育杂合子品种 ：选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。
②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1 F2→选出表现型符合要求的个体种植并推广。
基因重组
一、基础梳理
③培育显性纯合子品种
a.植物：选择具有不同优良性状的亲本_____，获得F1→F1自交→获得F2→
需要的类型，自交至_______________为止。
b.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_____________________。
1.杂交育种
杂交
鉴别、选择
不发生性状分离
后代不发生性状分离的F2个体
具有杂种优势，杂种子一代作为种子直接利用
不需要连续自交
一、基础梳理
1.杂交育种
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的_________集中在一起。
(4)缺点：获得新品种的周期___。
优良性状
长
例：我国引进荷斯坦—弗里生奶牛后，经过长期驯 化，与当地黄牛杂交而选育获得的中国荷斯坦奶牛，产乳量可达 6300 kg 以上，而早先的奶牛年产乳量仅3000kg
一、基础梳理
(1)原理：________________。
(2)过程
染色体(数目)变异
秋水仙素
【判断】单倍体育种”=“花药离体培养”（ ）
2.单倍体育种
×
花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。
(3)优点：_________________，所得个体均为_______。
(4)缺点：技术复杂。
明显缩短育种年限
纯合子
【深度思考1】为什么单倍体育种可以明显缩短育种年限？
时间 杂交育种（最少四年） 单倍体育种(只要两年)
第1年 杂交得到F1 杂交得到F1
第2年 F1自交得F2 将符合要求的F2植株的种子 按单株分别收藏 取F1花药离体培养并加倍，
观察
性状符合要求即为优良新品种
第3年 按F2单株分开种植F2，不分离的植株种子仍按F2单株收藏待验证
第4年 验证第三年保留的种子的纯度，仍不出现分离方可作为新品种推广
【深度思考1】为什么单倍体育种可以明显缩短育种年限？
采用花药离体培养获得的单倍体植株，经人工诱导染色体加倍后，植株细胞内每对染色体上的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离，因此缩短了育种年限。
3.多倍体育种
一、基础梳理
甜瓜院士
西瓜之母
吴明珠
“走遍世界，学成一身本领，归来再次报效祖国。“
3.多倍体育种
(1)方法：用_________或低温处理。
(2)处理材料：_________________。
(3)原理
纺锤体
染色体
秋水仙素
萌发的种子或幼苗
一、基础梳理
最常用且最有效的方法
【思考1】为什么要处理萌发的种子或幼苗（的芽尖）？
有丝分裂旺盛
2.多倍体育种(4)实例：三倍体无子西瓜
二、重难点突破
【思考1】秋水仙素处理后的二倍体西瓜植株体细胞内均有4个染色体组吗？为什么？
用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍（4个组），而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数不变。
2.多倍体育种(4)实例：三倍体无子西瓜
二、重难点突破
【思考2】两次传粉的作用是否相同？是否需要套袋？（西瓜是单性花、雌雄同株）
第一次传粉的目的是传粉、杂交产生三倍体。
第二次传粉的目的是刺激子房产生生长素，促进子房发育成果实。
第一次传粉前后需要套袋，第二次不需要。
2.多倍体育种(4)实例：三倍体无子西瓜
二、重难点突破
【思考2】三倍体无籽西瓜为什么没有种子？是一颗都没有吗？
三倍体植株不能正常地进行减数分裂形成生殖细胞，因此不能形成种子。
但不是一颗种子也没有，因为也有可能产生正常的卵细胞。
2.多倍体育种(4)实例：三倍体无子西瓜
二、重难点突破
【思考2】第一年、第二年所结西瓜的染色体组分别是多少？
【思考3】每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
方法一，进行无性繁殖。
将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。
方法二，
利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。
【辨析】用“秋水仙素”培育的无籽西瓜与用“生长素”培育的无籽西瓜在遗传上有什么区别？
“生长素”
无籽西瓜
“秋水仙素”
无籽西瓜
能否遗传
无 籽 原 因
试 剂
原 理
不能，后代有籽
未受精
生长素
生长素促进果实发育
能，后代仍无籽
联会紊乱，产生可育的配子很少
秋水
仙素
染色体
数目变异
【语言表达】在普通小麦的形成过程中，AB是高度不育的，为什么？
3.异源多倍体
二、重难点突破
无同源染色体，无法联会配对，不能进行正常的减数分裂，无法产生可育配子。
3.异源多倍体
二、重难点突破
【例】某种植物细胞（基因型为Aa）、另一种植物细胞（基因型为Bb）去掉细胞壁后，诱导两种细胞的原生质体融合，形成单核的杂种细胞。则经过组织培养得到的杂种植株是（ ）
A.二倍体，基因型为AaBb
B.二倍体，基因型为AAaaBBbb
C.四倍体，基因型为AaBb
D.四倍体，基因型为AAaaBBbb
C
异源四倍体
典例分析.(2020·全国卷Ⅲ，32)
普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通
小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如
图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色
体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，
人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列
问题：
(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是___________________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有_______条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是__________________________ (答出2点即可)。
无同源染色体，不能进行正常的减数分裂
42
营养物质含量高、茎秆粗壮
(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有________________(答出1点即可)。
(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路。
秋水仙素处理
答案　甲、乙两个品种杂交得F1，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。
方法一：P　甲(抗病易倒伏) × 乙(易感病抗倒伏)
　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　　F1
　　　　　　　　　↓
F2　抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏
　　　　　　　　　↓
筛选出抗病抗倒伏小麦植株进行连续自交，自交后代不发生性状分离的植株即为目标植株
方法二：P　甲(抗病易倒伏) × 乙(易感病抗倒伏)
　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　　F1
　　　　　　　　　↓花药离体培养
　　　　　　　单倍体幼苗
　　　　　　　　　↓用秋水仙素处理
F2　抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏
　　　　　　　　　↓
从中选择抗病抗倒伏的小麦植株即可
4.诱变育种
(1)原理：_________。
(2)过程
基因突变
(3)优点
①可以提高_________，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地_____________。
(4)缺点：很难成功，有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
突变频率
改良某些性状
一、基础梳理
扩大诱变的群体，增加选择的机会。
【思考】怎样选择育种方案？
育 种 目 标 育 种 方 案
集中双亲优良性状 杂交育种或单倍体育种
快速育种 单倍体育种或诱变育种+单倍体育种
改良、改造、或直接改变现有性状， 获得当前不存在的基因或性状 诱变育种
使营养器官增大 多倍体育种
对原品种“定向”改造 基因工程育种或植物细胞杂交育种
最简便
明显缩短育种年限
最盲目
最能提高产量
最具预见性
为提高产量，在生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗(M)白粒(n)和短果穗(m)黄粒(N)两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒(MmNn)杂交种玉米的目的，请你完善下列两个品种间杂交育种方案：
方案一：长果穗白粒(Mmnn)和短果穗黄粒(mmNn)品种分别连续自交，____。
分别选育出基因型为MMnn和mmNN的玉米植株，部分自交留种，
部分杂交即可获得长果穗黄粒的杂交玉米
三、典例分析
方案二：让长果穗白粒(Mmnn)和短果穗黄粒(mmNn)两玉米杂合子品种杂交，____。
从子代中选择表现型为短果穗白粒的玉米留种，
选择表现型为长果穗黄粒的玉米植株连续自交，再选育出基因型为MMNN的玉米留种，取一部分留种的玉米间相互杂交即可获得长果穗黄粒的杂交玉米
为提高产量，在生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗(M)白粒(n)和短果穗(m)黄粒(N)两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒(MmNn)杂交种玉米的目的，请你完善下列两个品种间杂交育种方案：
方案一：长果穗白粒(Mmnn)和短果穗黄粒(mmNn)品种分别连续自交，____。
为提高产量，在生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗(M)白粒(n)和短果穗(m)黄粒(N)两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒(MmNn)杂交种玉米的目的，请你完善下列两个品种间杂交育种方案：
方案三：单倍体育种,请以遗传图解的形式表示并简要说明。

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