专题八 杂种优势利用（讲义）-《农业生物技术》（高教版第三版）高考备考讲练测（安徽省）

专题八 杂种优势利用 【考纲要求】 知识与技能要点 考试条目 考试水平 A B C D 杂种优势的利用 杂种优势的概念与表现特点 √ 杂交种的类别 √ 利用杂种优势的基本条件 √ 杂交种种子的生产方法 √ 杂交制种技术 √ 【课时安排】 2课时 【知识梳理】 考点一 杂种优势的概念与表现特点 一、杂种优势的概念 杂种优势是指由两个或两个以上遗传基础不同的亲本杂交所产生的杂种一代，在生长势、生长量、生活力、结实性、发育速度以及对不良环境的抗性等方面，优于其亲本的现象。 二、杂种优势的表现特点 1. 杂种优势具有普遍性和复杂多样性 杂种优势是生物界的一种普遍现象，但并不是任何两个亲本杂交所产生的杂种或杂种的所有性状都具有优势，有些杂种或杂种的某些性状无明显的优势，或与亲本的水平相当，有些甚至表现为劣势。如甜菜三倍体杂种，块根的优势很大，但生殖能力退化；杂交高粱的产量性状优势很大，但品质性状却表现劣势。 2.杂种优势的大小与亲本遗传差异和纯度有关 杂种优势常因植物的种类、繁殖方式、杂交组合方式、具体性状以及栽培条件等不同而异。 1. 授粉方式 一般说来，异花授粉植物要比常异花授粉植物、自花授粉植物的优势表现突出。 1. 杂交种类别 在异花授粉植物中，自交系间杂种的优势要比品种间杂种或自交系与品种间杂种的优势大； 1. 杂交组合 在一定范围内，由亲缘关系远、遗传差异大、特殊配合力高的亲本配制的杂交组合，要比由亲缘关系近、遗传差异小、特殊配合力小的亲本配制的杂交组合优势大； 1. 栽培条件 3. F2及以后世代杂种优势衰退 同一杂交组合在适宜的栽培条件下种植要比在不适宜的栽培条件下种植优势大。 F1群体基因型的高度杂合性和表型的 整齐一致性是构成杂种优势的基本条件。F2由于基因的分离，产生多种基因型的个体，个体间性状发生分离，使F2群体的整齐度和优势明显下降。 生产上一般只利用杂种一代。 考点二 杂交种的类别 1.品种间杂交种 ★利用范围：适用于雌雄异花或雌雄同花但去雄方便的植物，如玉米、棉花等。 ★利用特点：育种程序简单，但杂种F1表现不太整齐，优势也相对较低。 2.自交系间杂交种 ★利用范围：适用于容易人工自交的植物，如玉米等。 育种程序复杂，所需时间长，但所配出的杂交种生长整齐一致，优势明显。 ★利用特点：利用自交系间杂交种的杂种优势，是目前生产上普遍采用且增产效果最显著的一种方法。 3.自交不亲和系杂交种 ★基本概念：自交或系内兄妹交均不结实或结实极少，这种特性称自交不亲和性，具有这种特性的品系叫自交不亲和系。 ★利用范围：十字花科蔬菜如甘蓝、白菜、萝卜、油菜等，利用自交不亲和性配制单交种是国内通行方法。 4.种间杂交种 ★利用范围：某些种间杂交一代结实率不降低的植物，可利用种间杂种优势。 如陆地棉产量较高、早熟，海岛棉纤维品质好，但成熟晚、产量低，用陆地棉和海岛棉杂交，可获得产量高、纤维品质好的杂交种。 考点三 利用杂种优势的基本条件 杂种优势利用，必须满足两个条件： （1）即杂交一代要有强大的杂种优势； （2）亲本的繁殖和杂交种的配制简单易行、杂交种种子生产成本低。强大的杂交优势是利用的前提，种子成本低是推广的关键。 考点四 杂交种种子的生产方法 1.人工去雄制种 人工去雄配制杂交种是生产杂交种的最原始方法。适于人工去雄配制杂交种的植物应具备三个条件： ①花器较大，易于人工去雄。 ②人工杂交一朵花能得到数量较多的种子。 ③种植杂交种时，用种量小 2.利用化学药剂杀雄制种 化学杀雄是在植物花粉形成以前或发育过程中，选用内吸性化学药剂，用适当的浓度，在特定的时期，喷洒植株，由于雌雄性器官对化学药剂反应的敏感程度不同，在不影响雌性器官的前提下阻止花粉的形成或抑制花粉的正常发育，使花粉失去受精能力，达到去雄的目的。适用于花器小，人工去雄困难的植物，如水稻、小麦等。 良好化学杀雄剂具备条件： ★杀雄效果的选择性强。 ★对植株的副作用小，处理后不会引起植株畸变或遗传性变异。 ★ 喷施药剂的适宜期要长、杀雄彻底、稳定，重演性好。 ★ 药源广泛，价格低廉，使用方便。 ★对人、畜无害，无环境污染。 常用的化学杀雄剂有2，3二氯异丁酸钠、三碘苯甲酸、2-氯乙基磷酸、二氯乙酸等。 3.利用标记性状制种 用某一显性或隐性性状作标志，区别真假杂种，就可以避开去雄工作获得杂种。 具体作法是，给杂交父本选育或转育一个苗期出现的显性标志性状，或给杂交母本选育或转育一个苗期出现的隐性标志性状，用这样的父、母本进行不去雄放任杂交，从母本上可收获自交和杂交两类种子。播种后根据标志性状，在间苗时拔除具有隐性性状的幼苗，即假杂种或母本苗，留下的具有显性性状的幼苗就是杂种植株。 可作为标志的显性性状有水稻的紫色叶枕、小麦的红色芽鞘、棉花的红叶和鸡脚叶等。 可作为标志的隐性性状有棉花的芽黄和无腺体。 我国棉花陆海杂种（芽黄彭泽1号×长4923），利用芽黄这个受一对基因控制的隐性标志性状制种，可获得65%～70%的杂种。 4.利用自交不亲和性制种 在生产杂交种子时，利用自交不亲和系作母本，以另一个自交亲和系作父本，从母本上收获的就是杂交种。如果双亲都是自交不亲和系，就可以互为父、母本，从两个亲本上采收的种子都是杂交种。 目前，我国在十字花科上上已大面积利用了自交不亲和性繁育杂交种。 5.利用雄性不育性制种 利用雄性不育性制种，是克服人工去雄困难最有效的途径。选育出雄性不育系及其保持系后，从根本上免除去雄的手续，大大提高制种的效率。不育系和保持系可以采用远缘杂交并结合回交转育的方法来培育，恢复系的选育可采用测交筛选法和杂交选育法。 6.雌性系的利用 使雌雄同株异花的植物中雄花的发育受抑制，而得到纯雌花的植株，即为雌性系。 用它配制杂交种，手续简便，易于得到较多数量的杂交种种子。 考点五 杂交制种技术 1.安全隔离 隔离目的：防止父本的花粉飞入制种区，影响杂交种的质量。 2.规范播种 （1）确定父、母本播种期 父、母本的开花期相遇良好是杂交制种成败的关键。 · 父、母本花期相同或母本比父本早开花二三天，父、母本可同期播种 · 若母本开花过早或较父本开花晚，父、母本应分期播种，先种开花晚的亲本，隔一定天数再种另一亲本。分期播种相隔的时间，通常用天数计算，但由于父、母本对环境条件的反应不同，根据早播亲本的苗龄和幼苗生育状况来确定晚播亲本的播种期，更易达到父、母本花期相遇。 · 若父、母本花期相差不大，分期播种相差不超过3天，可把要早播的亲本进行温汤浸种而后同期播种，以避免分期播种的麻烦。 · 秋播植物分期播种不易控制花期，父、母本的生育期最好相同。 · 为了保证花期相遇，有时父本可分两期播种，相隔5～7天，以延长父本供花时间。 （2）确定父、母本行比 在保证有足够父本花粉前提下，应尽量增加母本行数，以便多收杂交种种子。 父、母本的行比因植物不同而不同；制种区水、肥条件较好时，母本行数可多；父、母本的株高相差大或播期相差较长时，行比也要适当调整。 （3）提高播种质量 力求做到一次播种获得全苗，便于去雄授粉和提高种子质量。 严格把父本行和母本行区分开，不得错行、并行、串行和漏行。 为便于分清父、母本行，可在父本行的繁育两头和行中间隔一定距离种一穴其他植物作为标志。 3.精细管理　 出苗后要经常检查双亲的生长状况判断花期能否相遇。 在花期不能良好相遇情况下，要采用补救措施，如对生长慢的可采取早间苗、早定苗、留大苗，偏肥、控水等办法，促进生长；对生长快的可采用晚间苗、晚定苗、留小苗，控肥、偏水，深中耕等办法，按照双亲对花期的要求促进或抑制其生长发育。 4.去杂去劣 为提高制种质量，在亲本繁殖区严格去杂的基础上，对制种区的父、母本也要认真去杂去劣以获得纯正的杂交种种子。 5.去雄授粉 　 根据植物花器的特点，采用相应的去雄授粉方法，做到去雄及时、干净、彻底，授粉良好。也可进行若干次的人工辅助授粉，提高结实率，增加产种量。有时还采用一些特殊措施，如玉米的剪苞叶、剪花丝等，促进授粉杂交。 6.分收分藏 种子成熟后要及时收获。父、母本必须分收、分藏，严防人为混杂。折断落地的株、穗，在不能确定是父本还是母本时，按杂穗处理，不能再作亲本留种。 【高考模拟】 1．下列现象体现了杂种优势特点的是 ( )。 A.F1和 F2 群体中的整齐度和优势相当 B.在一定范围内，特殊配合力低的比特殊配合力高的优势大 C.甜菜三倍体杂种，块根的优势大，但生殖力退化 D.杂交高粱的产量和品质的优势都很大 【答案】C 【解析】F2群体的整齐度和优势明显下降，A错误；特殊配合力高的亲本配制的杂交组合，要比特殊配合力小的亲本配制的杂交组合优势大，B错误；甜菜三倍体杂种，块根的优势很大，但生殖能力退化，C正确；杂交高粱的产量性状优势很大，但品质性状却表现劣势，D错误。 2．目前生产上普遍采用且增产效果最显著的一种方法是利用（ ）。 A．品种间杂交种 B．自交系间杂交种 C．自交不亲和系杂交种 D．种间杂交种 【答案】B 【解析】利用自交系间杂交种的杂种优势，是目前生产上普遍采用且增产效果最显著的一种方法。 3. 在生产上，要根据植物的（ ）等特点，去合理地利用不同类型的杂交种。（多选） A．繁殖方式 B．花器构造 C．繁殖系数 D．繁殖代数 【答案】ABC 【解析】根据植物的繁殖方式、花器构造、繁殖系数等特点，在生产上可利用不同类型的杂交种。 4. 下列作物中，适合利用人工去雄配制杂交种的是（ ） A.小麦 B.水稻 C.玉米 D.棉花 【答案】BC 【解析】玉米是雌雄同株异花,棉花的花器大,都适合用人工去雄配制杂交种。 5.在利用标记性状制种中，在棉花的幼苗第（ ）片真叶平展初期皆为黄绿色时作隐性性状标志。 A .1~4 B .1~5 C .1~6 D .2~5 【答案】C 【解析】棉花的芽黄（幼苗第1~6片真叶平展初期皆为黄绿色）和无腺体（子叶柄、叶柄、铃柄、茎秆及铃壳的表面均无腺体）可作为标志的隐性性状。 【限时练习】 1. 下列不属于杂种优势的特点的是（ ） A．普遍性 B．复杂多样性 C．生产上一般只利用杂种一代 D．亲本遗传差异越小、纯度越高，优势越明显 【答案】D 【解析】在一定范围内，亲本亲缘关系远、遗传差异大、纯度高、特殊配合力高优势大。 2. 杂种（　　）个体间性状开始发生分离，使群体的整齐度和优势明显下降。 A．一代 B．二代 C．三代 D．四代 【答案】B 【解析】F₂由于基因的分离，产生多种基因型的个体，个体间性状发生分离，使 F₂群体的整齐度和优势明显下降。 3.生产上利用不同类型的杂交种，下列有关叙述不正确的是（ ） A．对于雌雄异花或雌雄同花但去雄方便的植物可采用品种间杂交。 B．对于容易人工自交的植物可利用自交系间杂交种。 C．十字花科植物可自交不亲和系杂交种。 D．某些种间杂交一代不结实的植物，可利用种间杂种优势。 【答案】D 【解析】某些种间杂交一代结实率不降低的植物，可利用种间杂种优势。 4. 我国在油菜上已大面积繁育了杂交种，属于利用了 ( )制种。 A．标志性状 B．雄性不育性 C．自交不亲和性 D．化学药剂杀雄 【答案】C 【解析】我国在油菜上已大面积利用了自交不亲和性繁育杂交种。 5.（ ）是生产杂交种的最原始方法 A．化学杀雄 B．人工去雄配制杂交种 C．利用标志性状制种 D．雌性系利用 【答案】B 【解析】人工去雄配制杂交种是生产杂交种的最原始方法。 6．下列植物性状中，可以作为标志性状选育到杂交母本植株上的是（　 　）。 A．水稻的紫色叶枕 B．小麦的红色芽鞘 C．棉花的红叶 D．棉花的芽黄 【答案】D 【解析】利用标记性状制种可以给杂交母本选育或转育一个苗期出现的隐性标志性状。可用作标志的显性性状有水稻的紫色叶枕，小麦的红色芽鞘，棉花的红叶和鸡脚叶等。可作为标志的隐性性状有棉花的芽黄和无腺体。 7.空间隔离是安全隔离的重要方法，对于花粉传播较远的植物，如甜菜、向日葵，空间距离应在（ ）以上。 A．几百米 B．300m C． 1000m D．1500 m 【答案】D 【解析】花粉传播较远的植物，如甜菜、向日葵，空间距离应在1 500 m以上。 8.杂交制种时为了分清父、母本行，正确的做法是（ ） A．可在父本行的两头和行中间隔一定距离种一穴其他植物作为标志。 B．可在母本行的两头和行中间隔一定距离种一穴其他植物作为标志。 C．可在母本行的两头和行中间隔一定距离插一个竹竿作为标志。 D．可在父本行的两头和行中间隔一定距离插一个竹竿作为标志。 【答案】A 【解析】为了提高种子质量，必须严格把父本行和母本行区分开，不得错行、并行、串行和漏行。为便于分清父、母本行，可在父本行的两头和行中间隔一定距离种一穴其他植物作为标志。 9．杂交制种出苗后要经常检查双亲的生长状况，如判断在花期不能良好相遇情况下，对生长快的亲本可采用（ ）补救措施。（多选） A．晚间苗、晚定苗 B．留小苗、深中耕 C．偏肥、控水 D．控肥、偏水 【答案】ABD 【解析】出苗后要经常检查双亲的生长状况，判断花期能否相遇。在花期不能良好相遇情况下，要采用补救措施，如对生长慢的可采取早间苗、早定苗、留大苗，偏肥、控水等办法，促进生长；对生长快的可采用晚间苗、晚定苗、留小苗，控肥、偏水，深中耕等办法，按照双亲对花期的要求促进或抑制其生长发育。 10. 目前，我国在大田作物、园林植物、林木、蔬菜作物上已广泛运用了杂种优势，结合所学知识谈谈杂种优势的表现特点。 【答案】1.杂种优势具有普遍性和复杂多样性。杂种优势是生物界的一种普遍现象，但并不是任何两个亲本杂交所产生的杂种或杂种 的所有性状都具有优势，有些杂种或杂种的某些性状无明显的优势，或与亲本的水平相当， 有些甚至表现为劣势。 2.杂种优势的大小与亲本遗传差异和纯度有关。杂种优势常因植物的种类、繁殖方式、杂交组合方式、具体性状以及栽培条件等不同而异。 3. F₂及以后世代杂种优势衰退，生产上一般只利用杂种一代。 【内容小结】 学科网（北京）股份有限公司 $$