“生物育種”專題復習

1、生物育種內(nèi)容：生物育種涉及考點：必修第五章生長素必修第六章遺傳、變異選修第四章細胞工程選修第五章遺傳與基因工程要求：閱讀并理解掌握八種育種的方法什么是生物育種？生物育種是指人們按照自己的意愿，依據(jù)不同的生物學原理，有目的有方案地獲得人們所需要的生物新品種，包括兩種情況：一是從不良性狀中把所需要的優(yōu)良性狀相對性狀別離出來或把位于不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上來。如通過基因的自由組合，把小麥中高稈抗銹病和矮稈不抗銹病兩種性狀進行重新組合獲得矮稈抗銹病的小麥優(yōu)良品種；二是創(chuàng)造具有優(yōu)良性狀的生物新品種。如利用人工誘變育種技術(shù)培育青霉素高產(chǎn)菌株，利用基因工程的原理創(chuàng)造能分泌胰島素的大腸桿菌菌種。在高

2、中階段所介紹的育種方法主要有：誘變育種、雜交育種、多倍體育種、單倍體育種、細胞工程育種組織培養(yǎng)育種、基因工程育種轉(zhuǎn)基因育種、植物激素育種等。1、誘變育種1原理：基因突變2方法：用物理因素如X射線、射線、紫外線、中子、激光、電離輻射等或化學因素如亞硝酸、堿基類似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各種化學藥劑或空間誘變育種用宇宙強輻射、微重力等條件來處理生物。3發(fā)生時期：有絲分裂間期或減數(shù)分裂第一次分裂間期4優(yōu)點：能提高變異頻率，加速育種進程，可大幅度改進某些性狀，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；變異范圍廣。5缺點：有利變異少，須大量處理材料；誘變的方向和性質(zhì)不能控制；改進數(shù)量性狀效

3、果較差，具有盲目性。6舉例：青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒、高產(chǎn)小麥、“彩色小麥等2、雜交育種1原理：基因重組2方法：連續(xù)自交，不斷選種。不同個體間雜交產(chǎn)生后代，然后連續(xù)自交，篩選所需純合子3發(fā)生時期：有性生殖的減數(shù)分裂第一次分裂后期或四分體時期4優(yōu)點：使同種生物的不同優(yōu)良性狀集中于同一個個體，具有預見性。5缺點：育種年限長，需連續(xù)自交才能選育出需要的優(yōu)良性狀。6舉例：矮莖抗銹病小麥的培育操作方法: (參見下面圖解) 配以簡要文字說明讓純種的高稈抗銹病和矮稈易染銹病小麥雜交得到F1；讓F1自交得F2； 選F2中矮稈抗銹病小麥自交得F3； 留F3中未出現(xiàn)性狀別離的矮稈抗病個體，對于F3中出現(xiàn)性狀別離的再

4、重復步驟 3、多倍體育種1原理：染色體變異2方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。3優(yōu)點：可培育自然界中沒有的新品種，且培育的植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富。4缺點：結(jié)實率低，發(fā)育延遲。5舉例：請你用文字、符號來圖示三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥的培育過程4、單倍體育種1原理：染色體變異2方法：花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再人工誘導染色體數(shù)目加倍。3優(yōu)點：自交后代不發(fā)生性狀別離，能明顯縮短育種年限，加速育種進程。4缺點：技術(shù)相當復雜，需與雜交育種結(jié)合，其中的花藥離體培養(yǎng)過程需要組織培養(yǎng)技術(shù)手段的支持，多限于植物。5舉例：請你用文字、符號來圖示相關(guān)過程5、細胞工程育種方式植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交細胞

5、核移植原理植物細胞的全能性植物細胞膜的流動性動物細胞核的全能性方法離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織根、芽植物體去掉細胞壁誘導原生質(zhì)體融合組織培養(yǎng)核移植胚胎移植優(yōu)點快速繁殖、培育無病毒植株等克服遠緣雜交不親和的障礙，培育出作物新品種繁殖優(yōu)良品種，用于保存瀕危物種，有選擇地繁殖某性別的動物缺點技術(shù)要求高、培養(yǎng)條件嚴格技術(shù)復雜，難度大；需植物組織培養(yǎng)等技術(shù)導致生物品系減少，個體生存能力下降。舉例試管苗的培育、培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物培育"番茄馬鈴薯"雜種植株"多利"羊等克隆動物的培育6、基因工程育種轉(zhuǎn)基因育種1原理：基因重組2方法：基因操作提取目的基因裝入載體導入受體

6、細胞基因表達篩選出符合要求的新品種3優(yōu)點：目的性強，可以按照人們的意愿定向改造生物；育種周期短 。4缺點：可能會引起生態(tài)危機，技術(shù)難度大。5舉例：“傻瓜水稻、抗蟲棉、固氮水稻、轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因鯉魚等7、植物激素育種1原理：適宜濃度的生長素可以促進果實的發(fā)育2方法：在未受粉的雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素類似物溶液，子房就可以發(fā)育成無子果實。3優(yōu)點：由于生長素所起的作用是促進果實的發(fā)育，并不能導致植物的基因型的改變，所以該種變異類型是不遺傳的。4缺點：該種方法只適用于植物。5舉例：無子番茄的培育三、相關(guān)知識拓展:引種 引種與光照和溫度有關(guān)實際表現(xiàn)為植物的生長環(huán)境具有地域性1、光周期現(xiàn)象日照長短影

7、響植物的開花期，如菊花在秋季開花，需要的是短日照，現(xiàn)在要使菊花提前開花就要縮短日照時間，如要使菊花推遲開花就要延長光照時間。如果有一種植物長期生長在哈爾濱，每年在夏天開花，需要長日照，現(xiàn)在將這種菊花引種到廣州，那么在同樣的時間廣州的日照時間要長，因此這種植物到廣州以后，開花時間就會提前。開花提前就會使營養(yǎng)生長不好，營養(yǎng)生長不好生殖生長也就不好，這就會造成減產(chǎn)。但如果是將一種生長在廣州的短日照植物(開花時間是上半年)移到哈爾濱，那么這種植物開花就會推遲甚至不開花，這樣植物的營養(yǎng)生長就會充分.加上晝夜溫差大，如果需要的是營養(yǎng)器官的話，產(chǎn)量就會提高，但如果需要的是種子或果實，如不能開花就會造成損失。

8、這種日照長短對植物開花時間的影響，要聯(lián)系生物學知識和地理知識來解決。 2、春化現(xiàn)象 很多植物必須經(jīng)過一個低溫才能開花，比方小麥，這對引種也有很大的影響。練習1、05·廣東兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳,要培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的方法是A單倍體育種 B雜交育種 C人工誘變育種 D細胞工程育種2、05·廣東綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中植物生長素已被廣泛使用。以下各項，與植物生長素應(yīng)用無關(guān)的是A培育無籽番茄B棉花保蕾、保鈴C延長種子壽命D促進插枝生根3、05·江蘇能夠使植物體表達動物蛋白的育種方法是A單倍體育種 B雜交育種 C基

9、因工程育種 D多倍體育種4、05·上海現(xiàn)有黑色短毛兔和白色長毛兔，要育出黑色長毛兔。理論上可采用的技術(shù)是雜交育種 基因工程 誘變育種 克隆技術(shù)A B C D5、05·全國理綜科學家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶主要蛋白。以下有關(guān)基因工程的表達，錯誤的選項是A采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因有內(nèi)含子B基因非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中的表達是不可缺少的C馬鈴薯的葉肉細胞可用為受體細胞D用同一種限制酶，分別處理質(zhì)粒和含目的基因的DNA，可產(chǎn)生粘性末端而形成重組DNA分子6、填出以下各題的育種方法：1花藥離體培養(yǎng)出的煙草新品種是 。2用抗倒伏、不抗銹病的小麥與不抗倒伏、抗

10、銹病的小麥F1培育出既抗倒伏又抗銹病的小麥的品種是 。3用紫外線線輻射稻種, 培育出成熟期提前、蛋白質(zhì)含量高的品系是 。4無子西瓜的培育是 。5培育青霉素高產(chǎn)菌株的方法是 。6將人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌細胞內(nèi)的技術(shù)是 。7利用蘭花的離體組織大規(guī)模培育蘭花屬于 。8 利用谷氨酸棒狀桿菌大規(guī)模生產(chǎn)谷氨酸屬于 。7、我國“神舟五號航天飛船于2003年10月15日16日首次載人飛行成功，與航天員楊利偉同搭乘的還有河南省的100余克作物種子，其中主要是我國著名育種專家周中普培育的“彩色小麥。“三結(jié)合育種法采用的是一種單一射線，而種子進入太空后，經(jīng)受的是綜合射線，甚至是人類未知的射線輻射，在這種狀態(tài)下，可

11、以給種子創(chuàng)造物理誘變的機率，從中產(chǎn)生的二代種子可以選擇無數(shù)的育種材料，豐富育種基因資源，從而可能創(chuàng)造出更優(yōu)質(zhì)保健的小麥新品種，問：1“彩色小麥在宇宙空間要接受 ，以通過物理作用引起遺傳物質(zhì)的 ，從而為育種提供可選擇的 。2這些“彩色小麥返回地面后，是否均可產(chǎn)生有益的變異？為什么？ 3將生物隨飛船帶入太空，可進行多項科學實驗。如將植物經(jīng)太空返回地面后種植，發(fā)現(xiàn)該植物某隱性性狀突變?yōu)轱@性性狀。表現(xiàn)該顯性性狀的種子能否大面積推廣？說明理由。 簡要表達獲得該顯性優(yōu)良品種的步驟 。8、假設(shè)A、b代表玉米的優(yōu)良基因，這兩種基因是自由組合的。現(xiàn)有AABB、aabb兩個品種，為培育出優(yōu)良新品種AAbb，可以采

12、用的方法如右圖所示。1由品種AABB、aabb經(jīng)過、過程培育出新品種的育種方法稱為 假設(shè)經(jīng)過過程產(chǎn)生的子代 總數(shù)為1552株，那么其中基因型為AAbb的理論上有 株?；蛐蜑锳abb的類型經(jīng)過過程，子代中AAbb與aabb 的數(shù)量比是 。2過程常采用 由AaBb得到Ab個體。 與“過程的育種方法相比，“過程育種的優(yōu)勢是 。3過程在完成目的基因與運載體的結(jié)合時，必須用到的工具酶是 與“過程的育種方法相比，“過程育種的優(yōu)勢是 。9、以下各圖分別表示幾種不同的育種方法。請據(jù)圖答復：1A圖所示過程是一種克隆動物的新技術(shù)，新個體丙的性別決定于親本。2在B圖中，由物種P突變?yōu)槲锓NP，在指導蛋白質(zhì)合成時，處

13、的氨基酸由物種P的改變成了。纈氨酸GUC；谷氨酰胺CAG；天門冬氨酸GAC3C圖所示的育種方法叫 ，該方法最常用的做法是在1處 。4D圖所表示的育種方法叫 ，假設(shè)要在F2 中選出最符合生產(chǎn)要求的新品種，最簡便的方法是。5E圖中過程2常用的方法是 ，與D方法相比，E方法的突出優(yōu)點是 。10、以下為五種不同的育種方法示意圖，請據(jù)圖答復 ：1圖中A-D方向所示的途徑表示育種方式，ABC的途徑表示育種方式。2B途徑常用的方法為 。 3E途徑獲得的植物常用的方法是 。 4C，F(xiàn)過程最常用的藥劑是 。5由GJ的過程中涉及到的生物技術(shù)有 和 。6近年來，某農(nóng)科院成功地將抗蟲基因?qū)朊藁毎?，得到的棉花新?/p>

14、種對棉鈴蟲的毒殺效果高達80以上，該項科技成果與上述 過程相似。但是科學家們預言，該“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉獨立種植假設(shè)干年以后，將會出現(xiàn)不抗蟲的植株，其理由是 ?！吧镉N習題答案1、B2、C3、C4、D5、A 6、(1)單倍體育種 (2)雜交育種 (3)誘變育種 (4)多倍體育種(5)誘變育種 (6)基因工程 (7)細胞工程 (8)發(fā)酵工程7、1綜合射線 突變 材料 2不會。因為在各類外因作用下產(chǎn)生的變異：一是不定向的；二是絕大多數(shù)變異有害，只有在地面種植過程選擇有益的變異，淘汰不利或有害變異，才能培育出新品種。3不能。因為顯性雜合體的雜交后代會發(fā)生性狀別離。方案一：a、 種植后對花粉進行離體培養(yǎng)，得單倍體；b、單倍體幼苗用秋水仙素處理，獲得純合體；c、從純合體中選取顯性性狀即為優(yōu)良品種。方案二：a、 將變異后的顯性個體自交培養(yǎng)；b、選擇后代中的顯性個體連續(xù)自交；c、選擇不再發(fā)生性狀別離的顯性個體的種子作優(yōu)良品種8、1雜交育種 97 1：1 2花藥離體培養(yǎng)法 明顯縮短了育種年限3限制性內(nèi)切酶限制酶、DNA連接酶 定向地改造生物的遺傳性狀91甲 2天門冬氨酸 纈氨酸 3多倍體育種 用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 4雜交育種/選出矮稈抗銹病個體，讓其連續(xù)多代自交，直到不發(fā)生性狀別離為止 5花藥離體培養(yǎng) 明顯縮短育種年限 雜交 單倍體