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1、专题15生物变异在生产上的应用生物（浙江选考专用）考点生物育种的原理和方法考点生物育种的原理和方法基础知识基础知识一、杂交育种一、杂交育种1.含义:有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起,培育出更优良的新品种。2.原理:基因重组。3.方法:连续自交、不断选种。4.过程:杂交选择纯合化。考点清单二、诱变育种二、诱变育种1.含义:利用物理、化学因素诱导生物发生变异,并从变异后代中选育新品种的过程。2.原理:基因突变和染色体畸变。3.方法4.特点三、单倍体育种三、单倍体育种1.含义:利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。2.原理:染色体畸变和基因重组。3.特点4.育种程
2、序:(以二倍体植物的单倍体为例)四、多倍体育种四、多倍体育种1.原理:染色体数目变异。2.常用方法:用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗。3.作用机理:秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成,染色体复制后不能分离,最终导致染色体数目加倍。4.无籽西瓜的培育过程:五、转基因技术五、转基因技术1.含义:利用分子生物学和基因工程的手段,将某种生物的基因(外源基因)转移到其他生物物种中,使其出现原物种不具有的新性状的技术。2.原理:基因重组。3.过程:用人工方法将目的基因导入受体细胞重点难点重点难点杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种的比较杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工
3、程育种的比较名称原理方法优点缺点应用适用范围杂交育种基因重组培育纯合子品种:杂交自交筛选出符合要求的表现型,自交到不发生性状分离为止(纯合化)使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上,即“集优”操作简便育种时间长局限于同一种或亲缘关系较近的物种用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦有性生殖的动植物培育杂种优势品种:一般是选取纯合双亲杂交年年制种杂交玉米的培育诱变育种基因突变和染色体畸变物理方法:紫外线、X射线或射线、微重力、激光等处理,再筛选化学方法:亚硝酸、秋水仙素、硫酸二乙酯处理,再选择提高突变频率,能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状;改良作物品质,增强
4、抗逆性有利变异少,需大量处理实验材料(有很大盲目性)高产青霉菌、“太辐一号”小麦品种和高产雄性家蚕的培育几乎所有生物单倍体育种基因重组和染色体畸变用常规方法获得杂种F1,先进行花药离体培养,培育出单倍体幼苗;将单倍体幼苗用一定浓度的秋水仙素处理获得纯合植株;从中选择优良植株明显缩短育种年限,子代均为纯合子,加速育种进程技术复杂且需与杂交育种配合用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦有性生殖的植物多倍体育种染色体畸变用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单,能较快获得所需品种所获品种发育延迟,结实率低,一般只适用于植物三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦的培育植物基因工程育种基因
5、重组获得目的基因形成重组DNA分子将重组DNA分子导入受体细胞筛选含有目的基因的受体细胞目的基因的表达目的性强,育种周期短;克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂,安全性问题多转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉的培育微生物、植物、动物方法方法不同需求的育种方法选择与分析不同需求的育种方法选择与分析1.育种实验设计思路育种实验设计思路明确育种目标和要求确定育种材料选择育种方法设计具体的育种程序。突破方法2.五种育种程序归纳五种育种程序归纳3.比较杂交育种、单倍体育体和多倍体育种比较杂交育种、单倍体育体和多倍体育种(1)利用杂交育种培育宽叶抗病植株(2)利用单倍体育种培育宽叶抗病植株(3)利用多倍体育种
6、培育无籽西瓜育种目标育种方案集中双亲优良性状杂交育种(耗时较长,但简便易行)对原品系实施“定向”改造基因工程及细胞工程(植物体细胞杂交)让原品系产生新性状(无中生有)诱变育种(可提高突变频率,期望获得理想性状)对原品种性状进行“增大”或“加强”多倍体育种保持原品种的“优良”特性,且快速繁殖植物组织培养、动物体细胞克隆(或胚胎移植)4.依据不同需求依据不同需求,选择适宜的育种方法选择适宜的育种方法例例1为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了如图所示的方法:图中两对相对性状独立遗传。据图分析,不正确的是()A.过程的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株所占的比例越高B.过程可以任取一植株的适宜花药作培养材料
7、C.过程包括脱分化和再分化两个过程D.图中筛选过程不改变抗病基因的基因频率解析解析过程连续自交的代数越多,纯合高蔓抗病植株所占的比例越高,A正确;过程可以任取F1植株的适宜花药作培养材料,进行花药离体培养,B正确;过程植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程,C正确;图中筛选过程保留抗病类型,淘汰不抗病类型,会改变抗病基因的基因频率,D错误。答案答案D1-1(2019浙江台州9月模拟,17)下列有关单倍体育种的叙述,正确的是()A.单倍体育种的主要遗传学原理是基因重组B.单倍体育种常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗C.单倍体育种的优势在于明显缩短育种年限D.单倍体育种得到的植株属于单倍体答案答案C解析解析单倍体育种的主要遗传学原理是染色体数目变异,A错误。由于单倍体植株高度不育,不能形成种子,所以单倍体育种常用一定浓度的秋水仙素处理幼苗,B错误。单倍体育种可形成纯合的二倍体,可明显缩短育种年限,C正确。单倍体育种得到的植株一定不属于单倍体,一般是纯合的二倍体,D错误。
