高生物尖子生辅导

生物育种问题的总结与视野拓展

高中生物中涉及的育种技术和方法有：转基因育种、细胞工程、（有性）杂交育种、单倍体育种、多倍体育种和诱变育种等。这些育种知识分布在课本的各个章节，而

且内容较为简洁。进行高考总复习时，必须进行归纳总结，在广度和深度上进行适当的

拓展，使其成为育种知识体系，以便系统地掌握生物育种的原理、方法及其优缺点等等，达到灵活运用的目的。

一、转基因育种（基因工程育种）

原理：基因重组（或异源DNA重组）。

方法：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。优点：不受种属限制，可根据人类的需要，有目的地进行。

缺点：可能会引起生态危机，技术难度大。

例1：阅读下列材料，回答问题：

材料：目前，我国已培育成功两种转基因鱼：一种是带有草鱼生长激素基因的转基

因鲤鱼子一代，和普通鲤鱼不同的是，它的背部高高隆起，肌肉十分发达，并具有大规

模繁殖能力。另一种是具有草鱼生长激素基因的转基因三倍体鲤鱼“吉鲤”。它长得酷似

鲫鱼，在它的基因中，除了两套鲤鱼染色体外，还多了一套鲫鱼的染色体，但吉鲤是不

能生育的，在推广过程中不用担心与其它动物杂交引起生态危机。这两种鱼的生长速度

很快，比普通鲤鱼快140％以上。而且蛋白质高，脂肪含量较低，味道不错。

（1）文中的“转基因鲤鱼”是指遗传物质中导入了_________的鲤鱼。

（2）“吉鲤”不能生育是因为减数分裂过程中__________ ，不能生成正常的生殖细胞。（3）请指出转基因育种的两种优点_____________________________________________ _______________________________________________________。

二. 细胞工程育种

原理：细胞的全能性（植物）细胞核的全能性（动物）

方法：（1）植物：去细胞壁→细胞融合→组织培养（2）动物克隆：核移植→胚胎移植

优点：能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种。动物体细胞克隆，可用于

保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物

医学研究等。

缺点：技术复杂，难度大；它将对生物多样性提出挑战，有性繁殖是形成生物多样性的

重要基础，而“克隆动物”则会导致生物品系减少，个体生存能力下降。

例2：驱蚊草（又名蚊净香草）是一种具有驱蚊效果而对人体不仅无害、而且有益的

植物，它是通过科学家十多年的潜心研究、采用细胞工程技术，把天竺葵的原生质体与

香茅草的原生质体进行融合培育而成的，是一种纯天然及环保型产品。驱蚊草含有香茅

醛，散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到

驱蚊的效果。香茅醛同时还具有抗菌、除臭、

抗忧郁、净化心灵、缓解紧张与压力的作用。

驱蚊草是多年生草本植物，从澳大利亚引入中

国。该产品已在澳大利亚、美国、日本、加拿

大、台湾等地走进千家万户，确认了该植物的

驱蚊效果和环保安全性。下图是培育蚊净香草

示意图。请据图回答下列问题：

（1）从（1）到（2）的过程是使植物细胞形

成__________，关键是使用________酶去除细胞壁。

（2）步骤（2）（3）（4）是_________融合过程。

（3）步骤（6）（7）表示融合的细胞长成杂种植株的过程。这个过程必须经过细胞分裂、

________ 、_________ 几个阶段。

（4）请分析指出，利用蚊净香草驱蚊有什么优点？____________________

例3：2003年11月6日，继我国首例皮肤细胞克隆牛“康康”之后，又一头以同样

方法克隆的牛“双双”在山东省莱阳农学院诞生。这两头克隆牛的降生，标志着我国体

细胞克隆技术已达国际先进水平。下图为克隆牛的培育过程，请据图回答：

（1）该克隆牛表现出的性状是__________

牛的性状，基因型是

___________，性别是___________。

（2）在培育克隆牛时，若将B 牛换成基因型为Aa 的雌牛，得到的克隆

牛将是_______性。用_________方法可测知这头克隆牛的基因型，其基因型是_________。

（3）获得克隆牛的繁殖方式是_________。

三. 单倍体育种

原理：染色体变异，组织培养

方法：选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍

获得可育纯合子→选择所需要的类型。

优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。

缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。

例4：石板菜是一种名贵蔬菜，为雌雄异株，属于XY 型性别决定，其雄株产量与质

量都超过雌株。请你从提高经济效益的角度考虑，提出两种方案繁殖推广。

四. 多倍体育种

原理：染色体数目变异（染色体加倍）

方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

（1）同源多倍体育种，如： （2）异源多倍体育种，如：

A N a

B N b N a b N a b

物种

物种

杂交染色体加倍22222422=+==+=+ 二倍体 二倍体 不育 四倍体

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。

缺点：只适于植物，发育延迟，结实率低。

例5：下图是我国育种专家鲍文奎培育异源八倍体小麦的过程。其中： （1）A 、B 、R 均代表_________。 （2）F 1不育的原因是_______。

P 普通小麦 黑麦RR AABBDD × （2N=14） （

）

配子 R

（N=21） （N=7）

F 1

新品种

（4N=56） 牛 牛子宫 发育 克隆牛 （基因型AA ） （基因型Aa ） 牛

（基因型Aa 二倍体四倍体染色体加倍−→−−−