秋水仙素处理的育种原理
常见的七种育种方法和原理
常见的七种育种方法和原理作者：来源：《学生导报·高中版》2016年第08期1、诱变育种原理：基因突变方法：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、硫酸二乙酯、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。
发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期。
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。
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。
举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等。
2、杂交育种原理：基因重组。
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）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。
缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。
举例：矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种原理：染色体变异方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
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：结实率低，发育延迟。
举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种原理：染色体变异方法：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。
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。
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。
举例：“京花一号”小麦5、基因工程育种（转基因育种）原理：基因重组方法：基因操作（目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定）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。
缺点：可能会引起生态危机、必须考虑转基因生物的安全性、技术难度大。
秋水仙素诱导大蒜多倍体
秋水仙素诱导大蒜多倍体Garlic polyploid induction by colchicine摘要：[ 目的] 了解人工诱导多倍体的原理，学习用秋水仙素诱发多倍体大蒜的方法，学习识别多倍体植物的形态特征及其细胞学特点。
[ 方法] 以秋水仙素为诱变剂, 比较不同浓度对大蒜的多倍体诱导效应。
[ 结果] 经秋水仙素处理过的植株,在相同的处理时间内, 随着秋水仙素浓度的升高, 染色体加倍率升高。
）当处理时间相同，秋水仙素浓度分别为0、0 .05 % 、0 .1% 、0.15%、0.2%时，加倍率分别为0、57%、19%、20%和24% 。
当秋仙素浓度为0 .05% , 染色体加倍率达到最高, 为57% 。
多倍体在形态、细胞组织学上与二倍体差异明显,细胞核变大,染色体数目加倍。
关键词：大蒜多倍体秋水仙素Abstract：[objective] To understand the principle of artificially induced polyploidy and the way to learn with colchicine inducing polyploid garlic, Learn to identify the morphological and cytological characteristics of polyploid plants. [method] With colchicine as mutagen, compare different concentrations of garlic of polyploid induction effect. [results] With the same induced time, with the increase of concentration of colchicine, chromosome doubling rate rises. When inducing with the same time, the colchicine concentration were respectively 0, 0. 05%, 0. 1%, 0.15%, 0.2%, and the double rate was 0, 57%, 19%, 57% and 24%. When autumn fairy element concentration is 0. 05%， the chromosome doubling rate is highest, at 57%. Polyploid and diploid differences in morphology, cell histology, cell nucleus, chromosome number.Key words：garlic polyploidy colchicine多倍体育种是植物育种的重要途径之一, 它不仅可对性状进行改良, 还可提高植物体内相关成分的含量。
育种方法和原理
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、硫酸二乙酯、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、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等(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(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(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：“京花一号”小麦(1)原理：基因重组(2)方法：基因操作(目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定)(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、必须考虑转基因生物的安全性、技术难度大。
【创新设计】高中生物 5-2-2多倍体育种和单倍体育种配套课件 新人教版必修2
6．已知西瓜红色瓤(R)对黄色瓤(r)为显性。图中A是黄瓤 瓜种子(rr)萌发而成的，B是红瓤瓜种子(RR)长成的。 据图回答下面的问题。
(1)秋水仙素的作用是_______________________________ ________________________________________________。 (2)G瓜瓤是______色，其中种子的胚的基因型是______。 (3)H瓜瓤是________色，H中无子的原因是____________ ________________________________________________。 (4)生产上培育三倍体无子西瓜的原理是______________ ________________________________________________。 而培育无子番茄的原理是_________________________。
【巩固1】 下列关于单倍体育种、多倍体育种的说法中，错误
的是(多选)
( )。
A．单倍体育种和多倍体育种过程中均运用了植物组织培
养技术
B．普通小麦的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三 个染色体组，但不是三倍体
C．单倍体幼苗用秋水仙素处理得到的植株，不一定是纯
合的二倍体
D．人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的
2．方法步骤
[思维激活2] 上述实验中染色所用的染色剂是什么？还可 用什么染色剂？ 提示 改良苯酚品红染液。还可用醋酸洋红液或龙胆 紫染液。
1．实验试剂的作用 (1)卡诺氏液：固定细胞形态。 (2)95%酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。 (3)解离液(体积分数为15%HCl和体积分数为95%酒精 1∶1混合)：使组织中的细胞相互分离开来。 (4)清水：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。 (5)改良苯酚品红染液：使染色体(质)着色，便于观察染色 体(质)的形态、数目、行为。
高中生物常见的七种育种方法和原理
高中生物常见的七种育种方法和原理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、硫酸二乙酯、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。
（马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货，每天更新哟！）(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、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，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：“京花一号”小麦5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(目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定)(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。
用秋水仙素处理
杂合高圆 花药离 DdTt 体培养
高皱 秋水仙素处理 纯合高皱 Dt 染色体数目加倍 DDtt
单倍体植株
矮皱 秋水仙素处理 纯合矮皱 dt 染色体数目加倍 ddtt
单倍体植株 明显缩短育种年限
4 、单倍体育种的过程； 二倍体植株 花药离体培养 单倍体植株
人工诱导染色体加倍 （秋水仙素处理萌发的种子或幼苗）
12.下图进行有性生殖的同—种生物体内的有关细胞分裂
图像，下列说法中不正确的是（ ）B
A、中心法则所表示的生命活动主要发生在图⑤时期 B、基因重组的发生与图①有关而与图③无直接关系 C、图②所示分裂方式，其间期突变产生的新基因传给 后代的可能性要大于图③ D、雄性动物体内，同时具有图①～图⑤所示细胞的是 睾丸而不可能是肝脏
C C cc
AA aa B B b b
4、二倍体和多倍体
二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有 两个染色体组的个体。
例如：人、果蝇、玉米等大多数生物
多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有 三个或三个以上的染色体组的个体。
例如：香蕉、马铃薯
三倍体、四倍体……
5、多倍体植株的特点
1.多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见 2.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋
另两组移向另一极，则可形成正常配子
.
例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：
（4）培育三倍体西瓜每年都要制种，很麻烦，替代方法 是_植__物__组__织__培__养_________
处理 原理 特点 举例
多倍体育种
单倍体育种
用秋水仙素处理种子或 幼苗
花药离体培养
抑制细胞分裂中纺锤体的 诱导配子直接发育成
植物单倍体诱导实验报告(3篇)
实验背景单倍体诱导技术在植物育种中具有重要作用，能够加速基因分离、提高育种效率。
本实验旨在探究化学诱导法在植物单倍体诱导中的应用，观察并分析单倍体植物的生长发育情况。
实验材料1. 植物材料：小麦种子、拟南芥种子、番茄种子等。
2. 试剂：秋水仙素、蒸馏水、甲醇、盐酸等。
3. 仪器：恒温培养箱、显微镜、解剖镜、天平等。
实验方法1. 种子处理：将小麦、拟南芥、番茄种子分别用70%乙醇消毒5分钟，再用无菌水冲洗干净。
2. 诱导处理：将消毒后的种子浸泡在0.01%秋水仙素溶液中，处理时间为24小时。
3. 播种：将处理后的种子播种于含有适量营养基质的培养皿中，置于恒温培养箱中培养。
4. 观察与记录：定期观察植株的生长发育情况，包括株高、叶片颜色、叶片形状等。
同时，利用显微镜观察植株的染色体数目，以鉴定单倍体植物。
实验结果1. 小麦单倍体诱导：在诱导处理24小时后，小麦植株的株高明显降低，叶片颜色变浅，叶片形状呈细长状。
显微镜观察结果显示，部分植株的染色体数目为奇数，说明诱导成功。
2. 拟南芥单倍体诱导：在诱导处理24小时后，拟南芥植株的株高和叶片颜色无明显变化，但叶片形状呈细长状。
显微镜观察结果显示，部分植株的染色体数目为奇数，说明诱导成功。
3. 番茄单倍体诱导：在诱导处理24小时后，番茄植株的株高和叶片颜色无明显变化，但叶片形状呈细长状。
显微镜观察结果显示，部分植株的染色体数目为奇数，说明诱导成功。
1. 秋水仙素诱导效果：秋水仙素是一种常用的化学诱导剂，能够抑制纺锤体的形成，从而诱导染色体加倍。
本实验结果表明，秋水仙素在小麦、拟南芥、番茄种子中均具有较好的诱导效果。
2. 诱导时间：本实验中，诱导时间为24小时。
根据不同植物种类的特点，诱导时间可适当调整。
例如，小麦的诱导时间可适当延长至48小时。
3. 单倍体鉴定：显微镜观察是鉴定单倍体的有效方法。
通过观察染色体数目，可以判断植物是否为单倍体。
结论本实验成功利用秋水仙素诱导小麦、拟南芥、番茄种子形成单倍体植物。
六、1、 杂交育种与诱变育种
（2）在家畜、家禽育种中的应用
ⅹ
中国黄牛
中 国
中国荷斯坦牛 荷 荷
斯坦牛与我国黄牛杂交
斯 坦
选育后逐渐形成的优良 牛
种。泌乳期可达30天，
年产乳量可达6300kg以
上。
荷斯坦牛
1、概念： 二、诱变育种
利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学 因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。 2、原理：基因突变
3、方法：物理、化学方法处理生物，再选择符合要求 的变异类型
4、优点：
能提高突变率，加速育种进程; 产生新基：具有盲目性，可能实现不了育种 目的。 基因突变具有多害少利性：有利变异少
克服手段：大量处理实验材料，增加选择的机会。
6、适用范围： 任何生物
5、缺点：育种周期长，且不能获得前所未有的新性状。
6、适用范围： 进行有性生殖的生物
7、应用： 改良农作物品种：杂交水稻 家畜家禽的育种：中国荷斯坦牛
4. 应用
(1)在农业生产中：
改良作物品质，提高 农作物单位面积产量
杂交水稻：从1976年到 2006年，累计增产粮食 5200多亿公斤，平均每 年解决600万人的粮食问 题。
↓
AARR
1
年
F1 第
粒少抗病
AaRr
减数分裂
第 年
2
年
↓×
杂交育种需4年 单倍体育种需2年
F2
A_R_ A_tt aaR_ aarr 配子 粒多
AR
第
抗病
3
年
F3
第
年
4
aaRR
× aaR-和aarr
单倍体
AR
生长
Ar aR ar 第
2023年高考生物一轮复习(新人教新高考) 第7单元 第3课时 生物变异在育种上的应用
第3课时 生物变异在育种上的应用课标要求 阐明生物变异在育种上的应用。
1．单倍体育种(1)原理：染色体(数目)变异。
(2)过程(3)优点：明显缩短育种年限，且得到纯合二倍体。
(4)缺点：技术复杂。
2．多倍体育种(1)方法：用秋水仙素或低温处理。
(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。
(3)原理：染色体(数目)变异。
(4)实例：三倍体无子西瓜的培育①两次传粉⎩⎪⎨⎪⎧第一次传粉：杂交获得三倍体种子第二次传粉：刺激子房发育成果实 ②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。
③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。
3．杂交育种(1)原理：基因重组。
(2)过程①培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F 1(即为所需品种)。
②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F 1――→⊗F 2→选出表型符合要求的个体种植并推广。
③培育显性纯合子品种 a ．植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F 1→F 1自交→获得F 2→鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止。
b ．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F 1→F 1雌雄个体交配→获得F 2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F 2个体。
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(4)缺点：获得新品种的周期长。
4．诱变育种 (1)原理：基因突变。
(2)过程(3)优点①可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地改良某些性状。
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
考向一 分析单倍体育种与多倍体育种的应用1．(2022·宁波高三模拟)如图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。
下列有关叙述错误的是( )A．过程①是花药离体培养B．过程②若正常培养，则植株B是单倍体C．过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍，则植株B是二倍体纯合子D．若该过程为单倍体育种，则育种原理是基因重组答案D2．一粒小麦(染色体组AA,2n＝14)与山羊草(染色体组BB,2n＝14)杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形成了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦(4n＝28)。
园艺植物育种学 简答
1、了解品种的概念及其属性。
答：<1>品种：具有在特定条件下表现为不妨碍利用的优良、适应、整齐、稳定和特异性的家养动植物群体。
<2>品种的属性：优良、适应、整齐、稳定、特异。
2、良种在园艺植物生产中的作用？答：<1>促进增产和增收：①增加产量；②改进品质；③延长产品的供应期；④增强抗逆性；⑤增强抗病虫性；⑥适应集约化管理,节约劳力。
<2>促进生态环境改善。
3、自然进化与人工进化的区别？答：⑴选择的主体和进化方向：自然进化过程中选择的主体是人以外的生物和非生物的自然条件,选择保存和积累对生物种群的生存和繁衍有利的变异；人工进化选择的主体是人,选择保存和积累对人类有利的变异；⑵进化原材料：自然进化依赖自然发生的突变和基因重组,而人工进化除了利用上述变异外,还人为地通过各种手段,提高突变率；⑶隔离条件：人工进化可以超越由空间距离和地形等形成的隔离条件,创造各种人为的隔离环境；⑷选择的目的性、计划性：自然进化没有目的、计划可循,而人工进化由早期的无目的、无计划的无意识选择,发展到有目的、有计划的选择；⑸类型多样化方面：自然进化往往只能产生有限的适应类型,而人工进化可以创造极其丰富的类型。
4、园艺植物育种学的任务和容？答：⑴任务：科学制定育种目标；选育优良品种；促进高产、优质、高效园艺生产发展。
2、园艺品种的类型及各类品种的选育特点。
答：⑴同型纯合类：①纯育品种：由遗传背景相同和基因型纯合的一群植物组成,包括有性繁殖植物从杂交育种、突变育种中经系谱法育成的品种。
通过自花授粉和单株选择相结合的育种方法,一般经1-2代,就可以获得纯合稳定的纯育品种。
②自交系：异花授粉作物通过多次自交而获得的几乎是同质结合的品系,主要作为配制杂种的亲本。
杂种一代亲本,不直接用于生产,但要求经济性状上有良好的配合力。
自花授粉与纯育品种相同,异花授粉要多代且套袋隔离。
⑵同型杂合类：①杂交种品种：用遗传上纯合的亲本在控制授粉条件下生产的特定组合的一代杂种群体叫作杂交种品种。
高考生物 考点一遍过 考点 生物变异在育种上的用(含解析)
藏躲市安详阳光实验学校考点44 生物变异在育种上的应用高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．单倍体育种和多倍体育种（1）图中①和③的操作是秋水仙素处理，其作用原理是抑制纺锤体的形成。
（2）图中②过程是花药离体培养。
（3）单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。
2．杂交育种与诱变育种（1）杂交育种①概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
②过程：选择具有不同优良性状的亲本→杂交→获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。
（2）诱变育种①概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。
②过程：选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。
3．基因工程（1）概念：基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
（2）操作的基本步骤：提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
4．生物育种原理、方法、实例(连线)考向一育种方法的选择与分析1．如图是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。
下列分析不正确的是A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子D．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%【参考答案】D解题必备育种方式的选择（1）根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法①集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。
六种育种方式的操作流程及关键步骤原理
关键步骤与注意事项
控制杂交亲本
保持遗传多样性
在选择过程中，要注意保持种群 的遗传多样性，避免单一性状过 度选择导致遗传脆弱性增加。
在杂交过程中，要选择配合力好 的亲本进行杂交，以获得更好的 杂种优势。
后代测定要准确
后代测定是选择育种的关键环节 之一，要确保测定结果的准确性 和可靠性。
准确识别变异
在选择过程中，要准确识别有利 变异和不利变异，避免误选。
后代选择
后代选择是杂交育种的重 要环节，要求根据育种目 标对后代进行严格的筛选 和鉴定。
04
诱变育种
诱变育种原理
基因突变
利用物理或化学因素诱导生物体发生基因突变， 从而产生新的遗传变异。
基因重组
通过基因工程手段，将不同来源的基因进行重组 ，创造新的基因组合。
诱变育种操作流程
1.
根据育种目标和生物体
使用适量的诱导剂，并 控制处理时间，避免对 植株造成过度伤害。
通过细胞学或遗传学方 法对多倍体进行准确鉴 定，确保选育的多倍体 植株具有稳定的遗传特 性。
在多倍体植株中筛选具 有优良性状的个体，提 高育种效率。
06
单倍体育种
单倍体育种原理
染色体数目变异
通过诱导使植物产生单倍体，再利用 某种方法使染色体数目加倍，从而获 得纯合植株。
遗传变异
03
在杂交过程中，由于基因的自由组合和交换，可能产生新的变
异类型，为育种提供丰富的遗传资源。
杂交育种操作流程
选择亲本
根据育种目标选择合适的 亲本，要求亲本具有优良 的性状和较高的配合力。
配制杂交组合
根据亲本的特性，制定杂 交方案，包括杂交方式、 杂交时间和杂交条件等。
植物的多倍体诱导及其观察实验报告
植物多倍体的诱导及其鉴定一、实验目的1、通过实验，掌握化学诱导植物多倍体的原理以及方法，学习利用秋水仙素诱导植物多倍体的一般方法及多倍体诱导在植物育种上的意义。
2.学习利用细胞学方法观察鉴定多倍体的特点以及诱导染色体加倍后的细胞学表现，利用染色体分析的方法对多倍体的细胞做出准确判断。
二、实验原理生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目，这是物种的基本特征之一。
多倍体是细胞中具有3个或3个以上的染色体组的生物体。
在植物育种上，利用多倍体可以改良作物的经济性状，同时还可以利用多倍体克服远缘杂交过程中的障碍。
利用一些化学因素诱导植物产生多倍体，秋水仙素是诱导多倍体形成最有效和常用的药品之一，利用秋水仙素处理正在进行有丝分裂的细胞，可以抑制纺锤丝的形成，使细胞有丝分裂中期纺锤丝断裂或纺锤体形成受抑制，有丝分裂后期，复制的染色体无法移向两级，细胞内的染色体加倍，形成多倍体。
因此在适宜浓度的秋水仙素作用下，它既可以有效的阻止纺锤体的形成，又不至于对细胞发生较大的毒害，因此，细胞经一定时期后仍可恢复正常，继续分裂，只是染色体数目加倍成为多倍性细胞，并在此基础上进一步发育成为多倍体植物。
将秋水仙素处理的植物根尖，制成临时装片，利用显微镜观察根尖分生区细胞中的染色体数目而确定是否形成染色体。
三、实验材料、器具及试剂1、实验材料：发芽的蚕豆，蚕豆幼苗2、实验器具：显微镜、解剖针、小试管、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、吸水纸、试管、培养皿、烧杯。
3、实验试剂：秋水仙素： 0.1%浓度。
卡诺固定液：3份95％酒精与1份冰醋酸配制而成。
1mol/l盐酸，45%醋酸，改良苯酚品红，70%酒精。
四、实验步骤1、取材：将种子消毒，并于无菌水中浸泡24小时后，将蚕豆种子（2n=16）培养在培养皿内的湿滤纸上，室温或28℃发芽，待胚根长达1~2cm时，取出萌发的种子，用自来水洗2~3次，备用。
2、预处理：将胚根长到1~2cm的蚕豆种子移到盛有0.1%秋水仙素的润湿的的吸水纸的培养皿内，室温下处理48h,待观察到根部有膨大时取出固定，与在水中进行培养的蚕豆种子（一般植物生长周期为17~18h）做对照。
细胞工程动物要点总结
第十章动物染色体工程动物染色体倍性改造：染色体倍性改造工程是指有目的、有计划地增加或减少一组或几组同源或异源染色体，以创造动植物新品种的一项染色体工程技术，主要包括多倍体育种和单倍体育种。
染色体加倍技术：1、化学诱导方法：（1）秋水仙素：秋水仙素能抑制和破坏纺锤丝的形成。
因此，用秋水仙素处理正在分裂的细胞，可使染色体正常复制而细胞不发生分裂，从而形成同源多倍体的细胞。
（2）细胞松弛素B：通过抑制动物的肌动蛋白聚合成微丝，阻止细胞质的分裂。
（3）麻醉剂N2O等。
2、物理诱导法：（1）温度休克法：包括略低于致死温度的冷休克法(0～5℃)和略高于致死温度的热休克法(30℃左右)两种。
温度休克法廉价、易操作，是诱导动物细胞多倍体化的常用手段。
它受三个因素的制约：温度处理的开始时间,即受精后的时间(TA)处理持续时间(D)处理温度(T)。
（2）水静压法:采用较高的水静压(65 kg／cm。
)来抑制第二极体的放出或第一次卵裂产生多倍体。
（3）高盐高碱法.3、生物学方法生物学方法主要是通过杂交方法，尤其是种间或不同属、科间的远缘杂交，使染色体加倍，也称为染色体组的合并技术。
如狮子和老虎杂交，马和驴杂交。
多倍体的倍性鉴定:1、直接法：（1）染色体计数法：染色体计数是鉴定多倍性的一个准确的直接方法，但比较费时。
质量好的染色体标本可以从胚胎获得，因为胚胎细胞分裂指数高。
（2）DNA含量测定：流式细胞仪(flow cytomety)可以简单、快速及准确测定单细胞DNA含量，从而确定细胞的倍性。
2、间接法：（1)细胞体积测量：按照一般规律，细胞大小与染色体数目成比例增加，而且为维持恒定的核质比例，随着细胞核的增大，细胞大小也按比例增加。
但多倍体的器官或身体并不一定都比二倍体大。
红细胞体积测量简便易行。
（3）蛋白质电泳（3）生化分析：二倍体和三倍体的血液成分和细胞组成比例不一样。
动物多倍体育种的意义：（1）诱导的多倍体动物多数都具有良好的生长率（2）低等动物(如鱼类等)的种间杂交优势也非常明显。
单倍体育种秋水仙素处理幼苗染色体变异
下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的 示意图，试分析回答： E Ab ------------④ H ① AABB AAbb---------- ⑤ D ②aabb ③AaBb G F Aabb----------⑥ AAaaBBbb----⑦ （1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是 杂交和 自交 。其 应用的遗传学原理是 基因重组 。 花药离体培养 （2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是—————————— 和 秋水仙素处理幼苗 。 其应用的遗传学原理 是 染色体变异（单倍体育种） 。 （3）用③培育⑦所采用的G步骤是 秋水仙素处理幼苗。其遗传学 原理是 染色体变异（多倍体育种） 。
袁隆平培养的杂交水稻
ⅹ
中国黄牛 荷斯坦牛 中 国 荷 斯 坦 牛
杂交育种不能创造新的基因，并且所 需时间要长，那有没有能出现意想不到的 结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？
例2：我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面 后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达 600kg，最高达 750kg ，蛋白质含量增加 8%-20% ，生长期平均缩短 10 天。 请回答：
C.染色体交叉互换：
B.基因自由组合；
D.染色体变异。
2.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构 的育种方法是( A.杂交育种 C.单倍体育种 物的原有性状，其原因是(
B
) B.诱变育种 D.多倍体育种
3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作
D
)
A.提高了后代的出苗率
B.产生的突变全部是有利的 C.提高了后代的稳定性 D.能提高突变率以供育种选择
诱变育种的应用
医药工业应用的青霉素就是利用普通
青霉菌，经过X射线的照射，产生的有 利突变型。还有医学上应用的其他抗 菌素如链霉素、地霉素、金霉素等， 经辐射处理的突变系，比原始品系抗 菌素产量增长几十倍到几百倍，促进 和提高了抗菌素的生产。
秋水仙素作用后染色体数目加倍的机理和细胞的同步化
秋水仙素作用后染色体数目加倍的机理和细胞的同步化教材中两次提到秋水仙素的作用，如单倍体育种，多倍体育种，机理都是抑制纺锤体的形成，结果引起染色体数目加倍。
试题中还会出现细胞分裂同步化，有时也会用秋水仙素处理，作用后往往停留在分裂中期。
当然，秋水仙素还有一个作用就是也会引起基因突变，可以算是化学诱变剂。
问题：秋水仙素能抑制纺缍体的形成，为什么会将细胞阻断在分裂中期？怎么会得到多倍体细胞？处理后，还能不能继续分裂下去？011820年，由两位法国化学家从百合科植物秋水仙的种子和球茎提取出了秋水仙素。
秋水仙1937年，美国学者布莱克斯利（A.F.Blakeslee）等，用秋水仙素加倍曼陀罗等植物的染色体数获得成功以后，秋水仙素就被广泛应用于细胞学、遗传学的研究和植物育种中。
秋水仙素是一种生物碱,所以又称秋水仙碱，能够与微管特异性结合。
秋水仙素同二聚体的结合,形成的复合物可以阻止微管的成核反应。
秋水仙素和微管蛋白二聚体复合物加到微管的正负两端,可阻止其它微管蛋白二聚体的加入或丢失（具体可以参考下列图示）。
02秋水仙素常被用作多倍体诱导剂，经处理的萌发种子或幼苗细胞染色体数会发生加倍。
其诱导加倍的机理与微管、着丝粒的结构和特性有关。
1.干扰微管装配，破坏纺锤体形成微管是广泛存在于各种真核细胞中的一种重要细胞结构，细胞分裂中纺锤体就是由微管组成的。
微管管壁由13条原丝纵向平行排列构成，主要成分为微管蛋白，而微管蛋白分α微管蛋白和β微管蛋白两种。
α微管蛋白和β微管蛋白组成的异二聚体构成微管亚单位，若干个异二聚体相接连成原丝。
微管结构图α微管蛋白与β微管蛋白在化学结构上极为相似，两者相对分子质量均为50000，氨基酸数目分别为450和445个，两者42%序列相同。
其中β微管蛋白肽链中第201位为半胱氨酸，为秋水仙素结合部位。
α微管蛋白和β微管蛋白彼此间具有很强的亲和力，常呈二聚体形式存在。
每一微管蛋白异二聚体上尚有秋水仙素与之结合的部位，如果结合的部位被其结合，微管不仅不能继续聚合，而且会引起原有微管解聚。
实验三植物多倍体的人工诱导
实验三植物多倍体的人工诱导实验三植物多倍体的人工诱导一、实验目的1、掌握人工诱导多倍体的原理，及其在遗传育种中的意义。
2、掌握用秋水仙素诱发多倍体的方法。
3．观察植物多倍体的特点，鉴别植物染色体数目的变化及引起植物其他器官的变异情况。
二、实验原理：秋水仙素溶液的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体向两极的移动被阻止，而停留在分裂中期的分布，这样细胞不能继续分裂，从而产生染色体数目加倍的核。
若染色体加倍的细胞继续分裂，就形成多倍性的组织．由多倍性组织分化产生的性细胞，可通过有性繁殖方法把多倍体繁殖下去。
如果将种子用秋水仙素浸渍，也可诱导多倍体植株产生。
三、实验材料大蒜根尖（2n=16）四、实验器具和药品l．用具：显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿、镊子、刀片、滴管、吸水纸。
2．药品：0.1％秋水仙素溶液、卡诺固定液、1mol／L HCl溶液、改良石炭酸品红溶液。
五、实验步骤1 诱导：先剪去大蒜的老根，然后置于盛满水的烧瓷盘中，等新长出的不定根长约1.5－2cm 左右时，移到盛有0.1％秋水仙素中，直到根尖膨大为止。
诱导后细胞为多倍体细胞；（根长2-3cm时，剪下根尖约1cm，用水洗净。
吸干水，浸入0.02％的秋水仙素中，25℃处理24h。
）2 固定：切下已膨大的根尖，水洗后用卡诺固定液固定12h；3 冲洗：用70%酒精冲洗三次，保存在70%酒精中备用；4 解离：取保存的根尖用1mol/L HCl 60℃解离8min；5 捣碎：将解离好的捣碎；6 染色：用改良石炭酸品红溶液染色10min；7 压片；8 镜检：显微镜下观察。
六、作业绘制显微镜下观察的二倍体和四倍体的图像。
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秋水仙素处理的育种原理
秋水仙素处理是一种常见的育种方法，主要应用于植物学中。
秋水仙素是一种植物激素，可以促进植物花蕾形成、开花、抽蔓增长，对提高花朵质量和数量具有显著影响。
下面我从原理、实施过程和效果等方面进行详细介绍。
首先，我们来了解一下秋水仙素的简单概念。
秋水仙素属于激素类化合物，其英文名为Gibberellins，简称GA，是一类细胞分裂素。
秋水仙素是激素的一种，其在植物生长发育的过程中发挥重要作用，能够调节植物的生长、发育、开花等各个阶段。
秋水仙素处理育种的原理主要是通过添加外源性的秋水仙素激素，以改变植物体内激素的平衡，从而促使植物在相应的生长过程中出现一定的改变。
秋水仙素是一种刺激性生长素，能够刺激植物的生长和发育，根据育种的需求可以选择不同的处理方式。
秋水仙素处理育种的实施过程通常包括以下几个步骤：
1. 选取适合的植物品种：在进行秋水仙素处理育种时，首先需要选取适合的植物品种。
这些品种通常具有较高的育种价值，例如具有高产、抗逆能力强、优质等特点。
2. 预处理：在进行秋水仙素处理之前，需要对植物进行一些预处理，以提高处
理效果。
预处理通常包括适当的修剪、疏果、施肥以及水分管理等。
3. 植物处理：将选好的植物进行秋水仙素处理。
处理方法可以是浸泡法、喷洒法或者渗透法。
具体的浓度和处理时间等参数可以根据不同的植物品种和育种目标进行调整。
4. 观察和记录：在处理完成后，需要对处理植物进行观察和记录。
观察的内容可以包括植株生长状况、花蕾形态、花朵开放时间等等。
记录这些信息有助于评估处理效果和指导后续的育种工作。
秋水仙素处理育种的效果通常表现在以下几个方面：
1. 提高花朵数量：秋水仙素处理能够促进花蕾的形成和发育，从而增加花朵数量。
这对于花卉育种来说，可以使得品种表现更加丰富多样。
2. 提高花朵质量：秋水仙素处理还可以改善花朵的质量，使得花朵更加鲜艳、绽放时间更长，并且增加花朵的大小。
这对于花卉的市场价值来说具有很大的意义。
3. 调整植物生长：秋水仙素处理可以刺激植物的生长，使得植株更加茂盛，枝叶更加繁密。
这对于一些需要快速生长、提高产量的作物来说非常有益。
总结起来，秋水仙素处理育种是一种有效的育种方法，能够通过调整植物体内激素的平衡，来实现对植物生长和发育的调控。
这种方法可以改善花卉的产量、质量和观赏效果，对于提高农作物的产量和质量也具有一定的作用。
当然，在实际应用中，秋水仙素处理育种还需要结合具体的育种目标和品种特点来制定合理的处理方案。