人工育种专题复习

例题1.江苏农科院开展转基因抗虫棉的科技 攻关研究，成功地将杀虫蛋白基因导入棉 农药对害虫抗药性 花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的 的变异进行选择 毒杀效果高达80%以上，回答 转录 翻译 1. 害虫抗药性的增强 —— 的结果， 抗虫基因DNA——RNA——杀虫蛋白 2.转基因抗虫棉抗虫的遗传信息传递过程表 示为———— 3.该项技术成果在环境保护上的重要作用— 4.科学家预言，此转基因抗虫棉独立种植若 干代后，也将出现不抗虫植株，此现象来 减少农药对环境的污 源于——
自由组合定律 １／８
二、诱变育种
1.概念：指利用物理或化学因素处理生物， 使其发生基因突变，这种方法可提高基因 突变率，创造出人类需要的变异类型，从 中选择、培育出优良的生物品种。 2.原理：基因突变 3.优点：提高变异频率，出现新性状，加快 育种过程。 4.缺点：有利变异少，需要处理大量的实验 材料
例题1. 分析下列两个实验，1.用适当浓度的生长 此果实是 素溶液处理未授粉的番茄雌蕊，子房发育成无籽 有种子 不可以 由生长素 果实。2. 用四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交，获得 直接刺激 三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花 子房形成， 没有经过 粉，子房发育成无籽西瓜，回答（ 1）.番茄的无 授粉作用 籽性状是否可以遗传？若取此番茄的枝条扦插， 长成的植株所结果实中是否有种子？无籽性状的 三个 成因？（2） .三倍体西瓜无性繁殖后，无籽性状 是否遗传？若取此枝条进行扦插，长成的植株子 房壁有几个染色体组 ？无籽性状的成因？
（3 ）、图示的两种方法都是从亲本杂交开始， 这样做的目的是什么？
表现型不 符合育种 目的的个 体 使两亲本的优良性状的基因 集中到F1的体细胞中，在 从F1到F2的过程中选育出 由于基因的重组而符合育种 目的的优良品种 因为从F2开 始才出现性 状分离，F1 不出现性状 分离
四.多倍体育种
1.方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（同 种植物杂交或不同植物杂交或不同植物体细胞杂 交获得），当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时， 能抑制纺垂体的形成，导致染色体不能分离，从 而使细胞内染色体的数目加倍，这样的细胞继续 正常进行有丝分裂，可发育成多倍体植株。 2.原理：染色体变异 3.优点：器官大，营养含量高 4.缺点：结实少，发育迟缓，只适用于植物
三、单倍体育种
1.概念：利用花药离体培养 的方法获得单倍 体植株后，在经过人工诱变使其染色体加 倍，重新获得正常植株的染色体数 ，这种 方法获得的植株不仅能正常生长，而且都 是纯合子 2.原理：染色体变异 3.优点：明显缩短与中年限（2年） 4.缺点：技术复杂，须与杂交育种结合 ，
例题1.（2005全国Ⅲ）已知水稻抗病（R）对感病 （r）为显性，有芒（B）对无芒（b）为显性， 两对基因自由组合，体细胞的染色体数为24条。 现用单倍体育种方法获得抗病、有芒水稻新品种。 （1）.B_R_ 诱导单倍体所用的花药，应取自于基因型为 RRbb _____的植株。 （2）.为获得上述植株，应采用基因型为___和 rrBB _____的两亲本进行杂交。 （3）.在培养过程中，单倍体一部分能自然加倍成 可育 二倍体，该二倍体植株花粉表现 ___（可育或不 结 可育），结实性为 ____（结或不结）体细胞染色 24 体为_____条。
例题1.（2004江苏）科学家利用辐射技术处 获得的突变植株为 理红色种皮的花生，获得一变异植株，其 杂合子，突变性状 自交所结的种子，均具有紫色种皮 ，这些 为显性性状，自交 后发生了性状分离 具有紫色种皮的种子长成的植株，有的却 结出了红色的种皮的种子。 （1）.上述紫色种皮的花生长成的植株中， 有些结出了红色种皮的原因： （2）.紫色种皮性状属于母本的性状，而胚的种皮 上述紫色种皮的种子，可用于培育紫 的性状只有来年种植之后，从其所结的种子 色种皮性状能稳定遗传的花生新品种。假 上才能体现出来。 设花生种皮的紫色和红色有一对等位基因 控制， 用文字简要叙述获得该新品种的过 程：
杂交育种
诱变育种
多倍体 育种
人工育种
单倍体 育种
基因工程育种
细胞工程育种
一、杂交育种
1.概念：人们按着育种的目标，选配亲本进 行杂交，然后根据性状的遗传表现，选出 符合人们要求的杂种后代，再经有目的的 选育，最终培育出具有稳定性状的品种。 2.原理：基因分离定律、基因自由组合定律 3.优点：可获得优良性状的纯种个体和不同 个体的优良性状集中于一个个体上。 4.缺点：育种时间长，可达5~6年。
练习1.我国科学家利用化学诱变、物理诱变、远缘杂交三 结合育种技术培育成彩色小麦，该小麦含有多种矿质元 人工诱变 基因重组 素，营养价值很高，目前，已被我国列入太空育种升空 计划，以创造出更优质的小麦。 突变率 突变类型 （1）.三结合育种方法的原理是______和_____，化学诱 变和物理诱变可以提高______， 创造人类需要的___。 遗传物质 远缘杂交由于亲本间 ______ 相差很大，因而 ______的可 基因重组 微重力，高辐射 能性也较大。 （2）.作为空间技术育种相对于人工诱变的优势是种子在 _________等多种空间环境因素的综合作用下， 种子内遗传物质 _____更 容易发生改变。 练习2.神州三号飞船搭载生物实验，利用空间特殊的物理 条件进行育种，下列说法正确的是： A.高等植物幼苗在太空失去了所有的应激性 B.育成生物新品种的依据是基因突变 C.育成新品种对人体都是有益的 D.此育种方法不可能产生新的基因
用秋水仙素处理萝卜和 甘蓝杂交后得到的种子 或其萌发后的幼苗， 使 其染色体加倍，若染色 体加倍的种子或幼苗发 育成植株个体，就可以 产生生殖细胞，进行生 殖发育。
五.基因工程育种
1.概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重 组技术，是按照人们意愿把一种生物的个 别基因复制出来，加以修饰改造，然后放 到另一细胞内，定向地改造生物遗传物质 的技术。基因工程育种，就是用这项技术， 按照人们的意愿培育新物种。 2.原理：基因重组 3.优点：可以定向培育新物种 4.缺点：难以操作。
（4）.在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成 可育 为植株 ，该植株的花粉表现为 ___（可育或不可 结 育），结实性为 ____（结或不结）体细胞染色体 24 为_____条。 杂 （5）.自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、 自然加倍 合 有芒的表现型。为获得能稳定遗传的抗病有芒新 为纯合子 子 品种，本实验应选以上两种植株的____植株，因 为自然加倍的植株______，花药壁植株——. （6）.鉴别上述自然加倍植株与花药植株的方法是： __________. 让它们自交，如出现性状分离，则为花药壁植株。 不出现性状分离，则为自然加倍植株
例题1.小麦某抗病性状有显性基因（A）控制，为了获得 能稳定遗传的该抗病性状的小麦品种，如何进行育种？ 简述过程。 例题2.用高茎（D）（易倒伏）抗锈病（T）的纯种小麦与 矮茎（d）（抗倒伏）易染锈病（t）的纯种小麦作亲本， 如何选育出抗倒伏、抗锈病纯种小麦？ 简述育种过程。 练习、兔子的黑毛（B）对白毛（b）为显性，短毛（E） 对长毛（e）为显性，这两对基因独立遗传，现有纯合 黑色短毛兔（ＢＢＥＥ）和白色长毛兔（ｂｂｅｅ）。 （1）请设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案 一、让黑色短毛（BBEE）与白色长毛（bbee）杂交的F1 两种 B_ee） 二、F1中雌雄个体交配得F2,从中选出黑色长毛（ Ｂｂｅｅ 三、让F2选出的黑色长毛兔与白色长毛进行测交， １／３ ＢＢｅｅ （2）.在F2中黑色长毛兔的基因型有——种，其纯合子占 黑色长毛兔的——,其杂合子占F2总数的——（3）上述 遗传遵循————— —定律。
体外受精
显微注射
1.写出②③④所指的生物技术名称 2.培育转基因牛滔滔的技术中关键的是哪一个 ③ 环节？ 含外源基因 3.从遗传学原理说明转基因牛滔滔与亲本 AB 牛的根本区别是什么？ 分子生物学测定 4.用什么方法鉴定出生的动物是否整合了外援 基因？ 如果要使出生的动物整合率在理论上提高到 100%，那么在什么时候鉴定为宜？
例题1.下图为植物体细胞杂交过程示意图，回答，
A
植 物 细 胞
A
①
B
原 生 质 体
②
③
④
⑤
B
去掉细胞壁
杂种细胞
杂种植物
酶解法
1.步骤①是——————，最常用的方法是：—— 聚乙二醇 2.步骤②一般常用的化学试剂： ——，目的是：— — 诱导不同的植物细胞的原生质体融合 3.在利用杂种细胞培育杂种植物时，运用的技术手 植物组织培养 脱分化 段是 ——，其中步骤④相当于—— ，步骤⑤相 当于—— 。 再分化
基因突变 染，保护生态环境，
例题2.我国第一头转基因牛滔滔的培育程序如下图 所示请回答：
从甲雌牛A的卵细胞获得卵细胞
① 成熟的卵细胞
② 受精卵 ③
从乙雄牛B的精巢中获 得精子
向雄原核中注入外源基因
受精卵中雌雄原核融合 体外培养 ⑤ 64细胞胚胎 做分子生物学鉴定 ④ 丙牛C的子宫内 妊娠出生 转基因牛滔滔
例题2、下图为农业生产上关于两对相对性状两种 育种方法的过程，据图回答 ♀×♂（亲本） F1
F2 （分离开）
F3 （Βιβλιοθήκη Baidu离开）
花粉植株
纯合子二倍体
F4 （稳定品种) 纯合子二倍体种子植株鉴定 型品种 新品种推广
所的后代全为纯合子，可明显缩 单倍体育种 短育种年限 纯 （1）、图中红色箭头所示的育种方式是 ——育种， 合 其显著优点是——，该育种方式中基因重组发生 子 F1 减数分裂形成 在———的过程中。 花粉粒 （2）、从F1到F4连续多代自交的目的是提高—— 的含量。F2开始逐代进行人工选择是为了淘汰— —————，为什么这种选择不能从F1开始？
在胚胎移植前对外源基因在胚胎体内是否已经整合做分子生 物学测定，从中挑选出有外源基因的胚胎进行移植
胚胎移植
例题3.如图是将人的生长激素基因导入细菌B 细胞内制造工程菌示意图，所用运载体为 质粒A。已知细菌B细胞不含质粒A，也不含 质粒上的基因，质粒A导入细菌B后，其上 基因能得到表达。回答：
a抗四环素基因
可以 遗传 三倍体的联会发生紊乱不能产生正常 的生殖细胞，受二倍体花粉刺激后产 生生长素，刺激子房发育成果实。
例题2. 萝卜和甘蓝杂交，所得新物种萝卜甘 蓝，一般高度不育，其原因是？要想获得 可育的萝卜甘蓝怎样处理？
萝卜和甘蓝并非同一物 种，杂交后所的植株的 体细胞中并没有同源染 色体，也就不能进行减 数分裂形成正常的配子， 所以高度不育，
受体细胞能通过转录和翻译合成人的生 长激素蛋白质。
六.细胞工程育种
1.概念：细胞工程的概念是应用细胞生物学原理和分子生 物原理及方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平 和细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞的遗传特 性或获得细胞产品的一门综合技术。细胞工程育种就是 应用细胞工程原理培育能稳定遗传的新物种的过程。 2.原理：细胞膜的流动性、细胞的全能性 3. 主要技术手段：植物体细胞杂交、动物细胞融合、细胞 核移植、组织培养。 4.优点：克服了远缘杂交不亲和的障碍，拓展了杂交亲本 的组合范围。 5.缺点：操作难度较大，
质粒A 结合 导入 抗氨苄青 霉素基因 细菌B 转化的细菌 检测 筛选 目的基因 （人的生长 激素基因）
工程菌
1.从细胞中获得目的基因转录的mRNA，再经逆转录合成。2.根 据蛋白质中氨基酸的顺序推出mRNA、推出DNA，在人工合成
1. 人工获得目的基因的途径一般有那两条 ?，再用 用同一种限制性内切酶同时切割质粒和目的基因的 DNA DNA 连接酶处理即可形成重组质粒。 2.如何将目的基因和质粒相结合形成重组质粒？ 3.目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高， 是具有质粒A和重组质粒的 导入完成后的细菌，实际上有的根本没有导入质 细菌。 粒，有的导入的是普通质粒 A，只有少数的导入 的是重组质粒。问：将获得的细菌涂抹在含有氨 只含有质粒 A的细菌 苄青霉素的培养基上能生长的细菌 B是怎样的细 （不是重组质粒） 菌？再将能生长的细菌B涂在含有四环素培养基 上，还能生长的细菌是哪类菌？ 4.导入细菌B 细胞中的目的基因成功表达的标志是？