生物育种知识专题
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生物育种知识专题
一、知识整理
在高中阶段所介绍的育种方法主要有: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。
(3)发生时期:有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期
(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,创造人类需要的变异类型,从中选择培育出优良的生物品种;变异范围广。
(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控制。改良数量性状效果较差,具有盲目性。
(6)举例:青霉素高产菌株、高产小麦等
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,筛选所需纯合子)(3)发生时期:有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期
(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:矮茎抗锈病小麦等
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。
(4)缺点:结实率低,发育延迟。
(5)举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
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:
5、细胞工程育种
(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→筛选出符合要求的新品种)
(3)优点:目的性强,可以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: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:适宜浓度的生长素可以促进果实的发育
(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,子房就可以发育成无子果实。(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,所以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:无子番茄的培育
二、经典习题
1、(05·广东)两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是()
A.单倍体育种 B.杂交育种 C.人工诱变育种 D.细胞工程育种
2、(05·广东综合)农业生产中植物生长素已被广泛使用。下列各项,与植物生长素应用无关的是()
A.培育无籽番茄B.棉花保蕾、保铃C.延长种子寿命D.促进插枝生根
3、(05·江苏)能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是()
A.单倍体育种B.杂交育种 C.基因工程育种D.多倍体育种
4、(05·上海)现有黑色短毛兔和白色长毛兔,要育出黑色长毛兔。理论上可采用的技术是()
①杂交育种②基因工程③诱变育种④克隆技术
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
5、(05·全国理综Ⅲ)科学家通过基因工程的方法,能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述,错误的是()
A.采用反转录的方法得到的目的基因有内含子
B.基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C.马铃薯的叶肉细胞可用为受体细胞
D.用同一种限制酶,分别处理质粒和含目的基因的DNA,可产生粘性末端而形成重组DNA分子6、(05·全国理综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,体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。
(1)诱导单倍体所用的花药,应取自基因型为的植株。
(2)为获得上述植株,应采用基因型为和的两亲本进行杂交。(3)在培养过程中,单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株,该二倍体植株花粉表现(可能或不育),结实性为(结实或不结实),体细胞染色体数为。(4)在培养过程中,一部分花药壁细胞能发育成植株,该二倍体植株花粉表现 (可能或不育),结实性为(结实或不结实),体细胞染色体数为。
(5)自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种,本实验应选以上两种植株中的植株,因为自然加倍植株,花药壁植株。
(6)鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是。
7、(04·广东)甘薯品种是杂合体。块根、种子、叶片和茎均可用于繁殖,但为保持某甘薯品种的特性,下列不能用于繁殖的器官是()
A.种子 B.块根 C.叶片 D.茎
8、(04·广东)桃的果实成熟时,果肉与果皮粘连的称为粘皮,不粘连的称为离皮;果肉与果核粘连的称为粘核,不粘连的称为离核。已知离皮(A)对粘皮(a)为显性,离核(B)对粘核(b)为显性。现将粘皮、离核的桃(甲)与离皮、粘核的桃(乙)杂交,所产生的子代出现4种表现型。由此推断,甲、乙两株桃的基因型分别是()
A.AABB、aabb B.aaBB、AAbb C.aaBB、Aabb D.aaBb、Aabb
9、(04·江苏)科学家利用辐射诱变技术处理红色种皮的花生,获得一突变植株,其自交所结的种子均具紫色种皮。这些紫色种皮的种子长成的植株中,有些却结出了红色种皮的种子。
(1)上述紫色种皮的花生种子长成的植株中,有些结出了红色种皮种子的原因是。
(2)上述紫色种皮的种子,可用于培育紫色种皮性状稳定遗传的花生新品种。假设花生种皮的紫色和红色性状由一对等位基因控制,用文字简要叙述获得该新品种的过程:。
10、(04·上海)下列关于细胞工程的叙述中,错误的是()
A.植物细胞融合必须先制备原生质体B.试管婴儿技术包括人工受精和胚胎移植两方面C.经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状D.用于培养的植物器官或组织属于外植体
11、(01·上海)选择细胞周期包括G l、S、G2 和M四个时期,在S期进行下列工作实践可取得良好效果的是( )
A.植物组织培养 B.作物(如小麦、水稻)诱变育种 C.肿瘤的某些药物治疗D.作物的人工授粉
三、巩固训练
1、运用下列各种细胞工程技术培育生物新品种,操作过程中能形成愈伤组织的技术是()
①细胞的组织培养②植物体细胞杂交③动物胚胎移植④细胞核移植
A.①②B.②③C.①③D.①④
2、某种花卉感染了植物病毒,叶子出现疱状,欲培育无病毒的后代,应采用的方法()
A.用种子繁殖B.用无明显症状的部分枝条扦插
C.用茎尖进行组织培养诱导出植株D.用叶的表皮细胞进行组织培养诱导出植株
3、下列过程没有用到植物组织培养技术的一项是()
A.花药离体培养获得单倍体植株B.细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株