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1、1生物育种问题的总结与视野拓展生物育种问题的总结与视野拓展高中生物中涉及的育种技术和方法有：转基因育种、细胞工程、 （有性）杂交育 种、单倍体育种、多倍体育种和诱变育种等。这些育种知识分布在课本的各个章节，而 且内容较为简洁。进行高考总复习时，必须进行归纳总结，在广度和深度上进行适当的 拓展，使其成为育种知识体系，以便系统地掌握生物育种的原理、方法及其优缺点等等， 达到灵活运用的目的。 一、一、 转基因育种（基因工程育种）转基因育种（基因工程育种） 原理：基因重组（或异源原理：基因重组（或异源 DNADNA 重组）重组） 。 方法：方法：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
2、新品种。优点：优点：不受种属限制，可根据人类的需要，有目的地进行。 缺点：缺点：可能会引起生态危机，技术难度大。例 1：阅读下列材料，回答问题：材料：目前，我国已培育成功两种转基因鱼：一种是带有草鱼生长激素基因的转基 因鲤鱼子一代，和普通鲤鱼不同的是，它的背部高高隆起，肌肉十分发达，并具有大规 模繁殖能力。另一种是具有草鱼生长激素基因的转基因三倍体鲤鱼“吉鲤” 。它长得酷 似鲫鱼，在它的基因中，除了两套鲤鱼染色体外，还多了一套鲫鱼的染色体，但吉鲤是 不能生育的，在推广过程中不用担心与其它动物杂交引起生态危机。这两种鱼的生长速 度很快，比普通鲤鱼快 140以上。而且蛋白质高，脂肪含量较低，味道不
3、错。 （1）文中的“转基因鲤鱼”是指遗传物质中导入了_的鲤鱼。 （2） “吉鲤”不能生育是因为减数分裂过程中_ ，不能生成正常的生殖细胞。（3）请指出转基因育种的两种优点_ _。 二二. . 细胞工程育种细胞工程育种 原理：细胞的全能性（植物）原理：细胞的全能性（植物） 细胞核的全能性（动物）细胞核的全能性（动物） 方法：方法：（1）植物：去细胞壁细胞融合组织培养（2）动物克隆：核移植胚胎移植 优点：优点：能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种。动物体细胞克隆，可用于 保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物 医学研究等。 缺点：缺点：技术复杂，难度
4、大；它将对生物多样性提出挑战，有性繁殖是形成生物多样性的 重要基础，而“克隆动物”则会导致生物品系减少，个体生存能力下降。例 2：驱蚊草（又名蚊净香草）是一种具有驱蚊效果而对人体不仅无害、而且有益 的植物，它是通过科学家十多年的潜心研究、采用细胞工程技术，把天竺葵的原生质体 与香茅草的原生质体进行融合培育而成的，是一种纯天然及环保型产品。驱蚊草含有香 茅醛，散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊的效果。香茅醛同时还具有抗菌、 除臭、抗忧郁、净化心灵、缓解紧张与压力的作用。驱蚊草是多年生草本植物，从澳大 利亚引入中国。该产品已在澳大利亚、美国、日本、加拿大、台湾等地走进千家万户， 确认了该植物
5、的驱蚊效果和环保安全性。下图是培育蚊净香草示意图。请据图回答下列 问题：2（1）从（1）到（2）的过程是使植物细胞形 成_，关键是使用_酶去除 细胞壁。 （2）步骤（2） （3） （4）是_融合过 程。 （3）步骤（6） （7）表示融合的细胞长成杂 种植株的过程。这个过程必须经过细胞分裂、 _ 、_ 几个阶段。（4）请分析指出，利用蚊净香草驱蚊有 什么优点？_例 3：2003 年 11 月 6 日，继我国首例皮肤细胞克隆牛“康康”之后，又一头以同 样方法克隆的牛“双双”在山东省莱阳农学院诞生。这两头克隆牛的降生，标志着我国 体细胞克隆技术已达国际先进水平。下图为克隆牛的培育过程，请据图回答：（
6、1）该克隆牛表现 出的性状是 _牛的性状， 基因型是 _，性别是 _。 （2）在培育克隆牛时， 若将 B 牛换成基因型 为 Aa 的雌牛，得到的克隆牛将是_性。用_方法可测知这头克隆牛的基 因型，其基因型是_。 （3）获得克隆牛的繁殖方式是_。 三三. . 单倍体育种单倍体育种 原理：原理：染色体变异，组织培养 方法：方法：选择亲本有性杂交F1 产生的花粉离体培养获得单倍体植株诱导染色体加倍 获得可育纯合子选择所需要的类型。 优点：优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。 缺点：缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。例 4：石板菜是一种名贵蔬菜，为雌雄异株，属于 XY 型性别决定，其雄
7、株产量与质 量都超过雌株。请你从提高经济效益的角度考虑，提出两种方案繁殖推广。A 牛 卵细胞 植入 C 牛子宫 发育 克隆牛 （基因型 AA） （基因型 Aa） B 牛 细胞核 （基因型 Aa） 体细胞 3四四. . 多倍体育种多倍体育种 原理：原理：染色体数目变异（染色体加倍） 方法：方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 （1）同源多倍体育种，如：（2）异源多倍体育种，如：A NaB NbN a bNab物种物种杂交染色体加倍22222422 二倍体 二倍体 不育 四倍体 优点：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：缺点：只适于植物，发育延迟，结实
8、率低。例 5：下图是我国育种专家鲍文奎培育异源八倍体小麦的过程。其中： （1）A、B、R 均代表_。（2）F1不育的原因是_。（3）如何从 F1培育出可育的新品种？_五五. . 有性杂交育种有性杂交育种 原理：原理：基因重组。 方法：方法：杂交自交选优 优点：优点：能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。 缺点：缺点：时间长，需及时发现优良性状。 例 6：现有 3 个番茄品种，A 品种的基因型为 AABBdd，B 品种的基因型为 AAbbDD，C 品种的基因型为 aaBBDD。3 对等位基因分别位于 3 对同源染色体上，并且分 别控制叶形、花色和果形 3 对性状。请回答： （1）如
9、何运用杂交育种方法利用以上 3 个品种获得基因型为 aabbdd 的植株？（用文字 简要描述获得过程即可） （2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为 aabbdd 的植株最少需要多少年？六六. . 诱变育种诱变育种 原理：原理：基因突变 方法：方法：辐射诱变，激光、化学物质诱变，太空（辐射、失重）诱发变异选择育成新品 种 优点：优点：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。 缺点：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P 普通小麦 黑麦 RR AABBDD （2N=14） （2N=42） 配子 ABD R （N=21） （N
10、=7） F1 ABD（不育） 新品种 小黑麦 AABBDDRR （4N=56） 二倍体四倍体染色体加倍4较差。例 7：我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗 长粒大，亩产达 600kg，最高达 750kg，蛋白质含量增加 8%-20%，生长期平均缩短 10 天。 请回答： （1）水稻产生这种变异的来源是_，产生变异的原因是_。 （2）这种方法育种的优点有_。七、植物激素育种七、植物激素育种原理：原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育 方法：方法：在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液，子房就可以发育成无 子果实。 优点：优点：由于生长素所起的作用是促进
11、果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所 以该种变异类型是不遗传的。 缺点：缺点：该种方法只适用于植物。 例 8：无子番茄的培育 八、有关育种注意的问题八、有关育种注意的问题 1、育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、品质优良、产量高)的新品种，以 便更好地为人类服务。 2、选择育种方法要视具体育种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素，进行综合 考虑和科学决策：一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种；为得到特殊性状可选择诱变育种(如航天育种)或多倍体育种；若要将特殊性状组合到一起，但又不能克服远缘杂交不亲和性，可考虑运用基因工程 和细胞工程育种，如培育各种用于生物制药的工程菌。3、从
12、基因组成上看，育种目标基因型可能是： 纯合体，便于制种、留种和推广；杂交种，充分利用杂种优势。九、有关育种问题的配套练习九、有关育种问题的配套练习1、以下为五种不同的育种方法示意图，请据图回答：5（1）图中 A，D 方向所示的途径表示 育种方式，ABC 的途径表示 育种方式。这两种育种方式都是从亲本杂交开始，这样做的目的是 _ ，比较两种育种方式，后者的优越性主要表现在 _ 。 （2）B 途径常用的方法为 。 （3）E 途径获得的植物常用的方法是 （4）C，F 过程最常用的药剂是 。使用方法是 （5）由 GJ 的过程中涉及到的生物技术有 和 。 （6）近年来，江苏农科院成功地将抗虫基因导入棉花
13、细胞中，得到的棉花新品种对棉 铃虫的毒杀效果高达 80以上，该项科技成果与上述过程 相 似。但是科学家们预言，该“转基因抗虫棉”独立种植若干年以后，将会出现不抗虫的植 株，其理由是 。2、麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa） 、抗病（BB）的小麦新品 种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体） ，生产上通常用块茎繁殖， 现要选育黄肉（Yy） 、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程 序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。 （写出包 括亲本在内的前三代即可） 。3、兔子的黑毛（B）对白毛（b）为显性，短毛（E）对（e）为显性，这两对基因是独 立遗传的。现有纯合黑色短毛兔和白色长毛兔。 （1）请设计培育出稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案（简要程序） 。 第一步： ； 第二步： ； 第三步： 。 （2）在 F2 中黑色长毛兔的基因型有 种，其纯合子占黑色长毛兔总数的 ，其杂合子占 F2总数的 。（3）上述遗传遵循 定 律。64、下图表示某种农作物 和 两个品种分别培育出 、 、 3 个品种的过 程。 根据上述过程，回答下列问题： （1）用和培育所采用的方法 I 和 II 分别称_和 _，其培育
