生物育种知识总结及典型例题

生物育种知识归类

一、育种知识详解

根据高中阶段所学习遗传变异的内容，可归纳以下育种方法有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、植物激素育种等。

1、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）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。

（4）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。

例题：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种的方法培育出具有优良性状的新品种。

操作方法：①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得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中未出现性状分离的矮秆抗病个体，对于F3中出现性状分离的再重复③④步骤

2、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。（所处理的生物材料必须是正在进行细胞分裂的细胞、组织、器官或生物。）

（3）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。

（4）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。

（4）举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等。

3、多倍体育种

（1）原理：染色体变异（染色体加倍）

（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，且培育出的植物茎秆粗大，叶片、果实和种子较大，糖类、蛋白质营养含量高。

（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

①三倍体无子西瓜的培育：

a．三倍体西瓜种子种下去后，为什么要授以二倍体西瓜的花粉？

西瓜三倍体植株是由于减数分裂过程中联会紊乱，未形成正常生殖细胞，因而不能形成种子。但在三倍体植株上授以二倍体西瓜花粉后，花粉在柱头上萌发的过程中，将自身的色氨酸转变为吲哚乙酸的酶体系分泌到西瓜三倍体植株的子房中去，引起子房合成大量的生长素；其次，二倍体西瓜花粉本身的少量生长素，在授粉后也可扩散到子房中去，这两种来源的生长素均能使子房发育成果实（三倍体无籽西瓜）。

b．如果用二倍体西瓜作母本、四倍体西瓜作父本，即进行反交，则会使珠被发育形成的种皮厚硬，从而影响无子西瓜的品质。

4、单倍体育种

（1）原理：染色体变异，组织培养

（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。

例题：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。

操作方法：①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1 ；②取F1的花药离体培养得到单倍体；③用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体加倍，选取具有矮秆抗病性状的个体即为所需类型。

5、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溶液，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、育种题型比较

1. 根据题意写出下面各项的培育方法（育种方法判断）

（1）通过花药离体培养再用秋水仙素处理，得到烟草新品种的方法是。（2）用小麦和黑麦培育八倍体小黑麦的方法是。

（3）用60Co辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是。（4）将青椒的种子搭载到人造卫星上，绕太空飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚、维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于。

（5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，这种方法是。

（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理番茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的新品系，这种方法是。

（7）用紫外线线辐射稻种, 培育出成熟期提前、蛋白质含量高的品系是。

（8）无子西瓜的培育是。

（9）培育青霉素高产菌株的方法是。

2．下面①～⑤列举了五种育种方法，请回答相关问题：

（1）第①种方法属常规育种，一般从F2开始选种，这是因为____________________．

（2）在第②种方法中，我们若只考虑F1分别位于n对同源染色体上的n对等位基因，则利用其花药离体培育成的幼苗应有________种类型（理论数据）．

（3）第③种育种方法中使用秋水仙素的作用是促使染色体加倍，其作用机理是_______ _______ _．

（4）第④种方法中发生的变异一般是基因突变，卫星搭载的种子应当选用萌动的（而非休眠的）种子，试阐述原因________________________________________________．

3、以下各图分别表示几种不同的育种方法。请据图回答：

（1）A图所示过程是一种克隆动物的新技术，新个体丙的性别决定于亲本。

（2）在B图中，由物种P突变为物种P′，在指导蛋白质合成时，③处的氨基酸由物种

P的改变成了。（缬氨酸GUC；谷氨酰胺CAG；天门冬氨酸GAC）（3）C图所示的育种方法叫，该方法最常用的做法是在1处。

（4）D图所表示的育种方法叫，若要在F2中选出最符合生产要求的新品种，最简便的是。（5）E图中过程2常用的方法是，与D方法相比，E方法的突出优点是。

三、育种题型练习

1、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）。