“生物育种”专题复习

“生物育种”专题复习

内容：生物育种

涉及考点：必修第五章生长素

选修第五章遗传与基因工程

要求：阅读并明白得把握八种育种的方法

什么是生物育种？

生物育种是指人们按照自己的意愿，依据不同的生物学原理，有目的有打算地获得人们所需要的生物新品种，包括两种情形：

一是从不良性状中把所需要的优良性状（相对性状）分离出来或把位于不同个体的优良性状集中到一个个体上来。如通过基因的自由组合，把小麦中高秆抗锈病和矮秆不抗锈病两种性状进行重新组合获得矮秆抗锈病的小麦优良品种；

二是制造具有优良性状的生物新品种。如利用人工诱变育种技术培养青霉素高产菌株，利用基因工程的原理制造能分泌胰岛素的大肠杆菌菌种。

在高中时期所介绍的育种方法要紧有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等。

1、诱变育种

（1）原理：基因突变

（2）方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。

（4）优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，制造人类需要的变异类型，从中选择培养出优良的生物品种；变异范畴广。

（5）缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能操纵；

改良数量性状成效较差，具有盲目性。

（6）举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等

2、杂交育种

（1）原理：基因重组

（2）方法：连续自交，不断选种。

（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，选择所需纯合子）

（4）优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。

（5）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。

（6）举例：矮茎抗锈病小麦的培养

操作方法: (参见下面图解) （配以简要文字讲明）

①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦

杂交得到F1；

②让F1自交得F2；

③选F2中矮秆抗锈病小麦自交得F3；

④留F3中未显现性状分离的矮秆抗病个体，

关于F3中显现性状分离的再重复③④步骤

3、多倍体育种

（1）原理：染色体变异

（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

（3）优点：可培养自然界中没有的新品种，且培养的植物器官大，产量高，营养丰富。（4）缺点：结实率低，发育延迟。

（5）举例：（请你用文字、符号来图示三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦的培养过程）4、单倍体育种

（1）原理：染色体变异

（2）方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。

（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。

（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。

（5）举例：（请你用文字、符号来图示相关过程）

5、细胞工程育种

方式植物组织培养植物体细胞杂交细胞核移植

原理植物细胞的全能性植物细胞膜的流淌性动物细胞核的全能性

方法离体的植物器官、组织或细胞

→愈伤组织→根、芽→植物体

去掉细胞壁→诱导原生质体

融合→组织培养

核移植→胚胎移植

优点快速繁育、培养无病毒植株等克服远缘杂交不亲和的障碍，

培养出作物新品种

繁育优良品种，用于储

存濒危物种，有选择地

繁育某性不的动物

缺点技术要求高、培养条件严格技术复杂，难度大；需植物组

织培养等技术

导致生物品系减少，个

体生存能力下降。

举例试管苗的培养、培养转基因植

物

培养"番茄马铃薯"杂种植株

"多利"羊等克隆动物的

培养

6、基因工程育种（转基因育种）

（1）原理：基因重组

（2）方法：基因操作（提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→选择出符合要求的新品种）

（3）优点：目的性强，能够按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。

（4）缺点：可能会引起生态危机，技术难度大。

（5）举例：“傻瓜水稻”、抗虫棉、固氮水稻、转基因动物（转基因鲤鱼）等

7、植物激素育种

（1）原理：适宜浓度的生长素能够促进果实的发育

（2）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，子房就能够发育成无子果实。

（3）优点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，因此该种变异类型是不遗传的。

（4）缺点：该种方法只适用于植物。

（5）举例：无子番茄的培养

三、相关知识拓展:引种

引种与光照和温度有关（实际表现为植物的生长环境具有地域性）

1、光周期现象

日照长短阻碍植物的开花期，如菊花在秋季开花，需要的是短日照，现在要使菊花提早开花就要缩短日照时刻，如要使菊花推迟开花就要延长光照时刻。

假如有一种植物长期生长在哈尔滨，每年在夏天开花，需要长日照，现在将这种菊花引种到广州，那么在同样的时刻广州的日照时刻要长，因此这种植物到广州以后，开花时刻就会提早。开花提早就会使营养生长不行，营养生长不行生殖生长也就不行，这就会造成减产。但假如是将一种生长在广州的短日照植物(开花时刻是上半年)移到哈尔滨，那么这种植物开花就会推迟甚至不开花，如此植物的营养生长就会充分.加上昼夜温差大，假如需要的是营养器官的话，产量就会提高，但假如需要的是种子或果实，如不能开花就会造成缺失。这种日照长短对植物开花时刻的阻碍，要联系生物学知识和地理知识来解决。

2、春化现象

专门多植物必须通过一个低温才能开花，比如小麦，这对引种也有专门大的阻碍。