高中生物 有关生物育种方法知识总结

用心 爱心 专心 有关有关 生物育种方法生物育种方法 知识总结知识总结 在高中 生物 教材中所介绍的育种方法主要有 诱变育种 杂交育种 单倍体育种 诱变育种 杂交育种 单倍体育种 多倍体育种 细胞工程育种 组织培养育种 多倍体育种 细胞工程育种 组织培养育种 遗传工程 基因工程 育种 遗传工程 基因工程 育种 现根据最新 教学大纲 和 2006 高考大纲 对生物育种方法做如下总结 一 诱变育种一 诱变育种 诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法 这句话在中学领域来 说应该是完全正确的 已经查阅相关资料 其原理是基因突变基因突变 人工诱变的方法包括 物物 理方法理方法 X 射线 射线 紫外线 中子 激光 电离辐射等 化学方法化学方法 碱基类似物 硫 酸二乙脂 亚硝酸 秋水仙素等 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 处理的时期是细胞分裂的间期 这句话主要是针对中学生 为了让学生 能够更好的理解 主要是考虑到学生从 细胞分裂知识 理解 经处理的生物材料经选择 培育才能获得需要的生物新品种 该方法的优点优点是可以提高突变频率 创造出人类需要的 生物类型 缺点缺点是必须处理大量的实验材料 图示 生物甲 生物乙 代表诱变育种的处理方法 原理 基因突变 方法 辐射诱变 激光 化学物质诱变 太空 辐射 失重 诱发变异 选择育成新 品种 优点 能提高变异频率 加速育种过程 可大幅度改良某些性状 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 例例 1 1 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 1 水稻产生这种变异的来源是 产生变异的原因是 2 这种方法育种的优点有 答案答案 1 基因突变 各种宇宙射线和失重的作用 使基因的分子结构发生改变 2 能提高变异频率 加速育种进程 并能大幅度改良某些性状 二 杂交育种 二 杂交育种 杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种 或不同种 生物个体进行杂交 获得所 需要的表现型类型的育种方法 其原理是基因重组基因重组 过程为 用具有相对性状的纯合体作 亲本杂交获得子一代 子一代自交 动物则用具有相同基因型的雌雄个体杂交 获得子二 代 从子二代中选择符合要求的表现型表现型个体 如果需要的表现型是隐性性状育种就此结束 如果需要的表现型是显性性状则用子二代中选出的个体进行连续自交 动物同前 直至获 得能稳定遗传的类型为止 图示 P F1 F2 优良品种 小麦 高 抗 X 矮 不抗 高 抗 矮 抗 矮 抗 代表杂交 代表自交 代表连续自交 方法 杂交 自交 选优 优点 能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身 缺点 时间长 需及时发现优良性状 例例 2 2 现有 3 个番茄品种 A 品种的基因型为 AABBdd B 品种的基因型为 AAbbDD C 品 种的基因型为 aaBBDD 3 对等位基因分别位于 3 对同源染色体上 并且分别控制叶形 花 色和果形 3 对性状 请回答 1 如何运用杂交育种方法利用以上 3 个品种获得基因型为 aabbdd 的植株 用文 用心 爱心 专心 字简要描述获得过程即可 2 如果从播种到获得种子需要一年 获得基因型为 aabbdd 的植株最少需要多少年 答案答案 1 A 和 B 杂交得到杂交一代 杂交一代再与 C 杂交 得到杂交二代 杂交二 代自交 即可得到基因型为 aabbdd 的种子 该种子可长成 aabbdd 植株 2 4 年 三 单倍体育种 三 单倍体育种 单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株 再诱导其染色体加倍 从而获 得所需要的纯系植株的育种方法 主要是考虑到结合中学课本 经查阅相关资料无误 其原理是染色体变异染色体变异 优点是可大大缩短育种时间 图示 P F1 配子 单倍体 优良品 种 小麦 AABB X aabb AaBb AB Ab aB ab AB Ab aB ab aaBB 代表杂交 代表减数分裂 代表离体组织培养 代表秋水仙素诱导 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 例例 3 3 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 答案答案 方案 1 运用组织培养的方法 过程如下图 雄株营 酶处理 雄株分离 脱分化 愈伤 再分化 大量的雄 养组织 原生质体 组织 性植株 方案 2 运用单倍体育种方法 雄株 花粉 离体培养 单倍体 单倍体 秋水仙素处理 染色体加倍 纯合子 植株 纯合子 植株 杂交 大量的 雄性植 株 X Y XX YY 四 多倍体育种 四 多倍体育种 原理 染色体变异 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 二倍体 四倍体 染色体加倍 2 异源多倍体育种 如 A Na B Nb N a bNab 物种物种 杂交染色体加倍 2222 2422 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 结实率低 例例 4 4 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 F1不育的原因是 用心 爱心 专心 3 如何从 F1培育出可育的新品种 F1 处 ABD 应为 ABDR F1 处 确 实应该为 ABDR 这是由于扫描图片时疏忽 对此深表歉意 答案答案 1 染色体组 2 减数分裂时染色体不能联会 无法形成正常的配子 3 将 F1萌发的种子或幼苗用秋水仙素处理 使染色体加倍 五 细胞工程育种 五 细胞工程育种 细胞工程育种是指用细胞融合细胞融合的方法获得杂种细胞 利用细胞的全能性细胞的全能性 用组织培养组织培养 的方法培育杂种植株的方法 如果 A B 两种细胞发生融合时可同时获得五种五种细胞 A 细胞 B 细胞 AA 细胞 BB 细胞 AB 细胞 其中 AA 细胞 BB 细胞 和 AB 细胞是融合细胞 但只有 AB 细胞才是杂种细 胞 才可以培育出杂种植株 图示 植物 A 细胞 原生质体 融合原生质体 杂种细胞 杂种植株 植物 B 细胞 原生质体 代表用酶解法 纤维素酶 果胶酶 去除细胞壁 代表用促融剂促进融合 代表再生出细胞壁 代表组织培养 原理 细胞的全能性 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 例例 5 5 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 用心 爱心 专心 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 5 是 融合过程 完成 的杂交 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 答答案案 1 原生质体 纤维素酶和果胶酶 2 原生质体 体细胞 3 细胞分化 器 官形成 4 对环境无污染 如果从完整性上考虑 确实应该是是 纤维素酶和果胶酶 应 该是 体细胞杂交 审稿疏忽 对此深表歉意 例例 6 6 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 答案答案 1 B Aa 雄性 2 雌 测交 Aa 3 无性生殖 组织培养育种 也是细胞工程育种的一种形式 该育种方法的应用主要体现在人工种人工种 子 培育无病毒苗子 培育无病毒苗和植物的无性繁殖植物的无性繁殖等方面 六 遗传工程 基因工程 育种 六 遗传工程 基因工程 育种 物质基础物质基础是 所有生物的 DNA 均由四种脱氧核苷酸组成 其结构基础结构基础是 所有生物的 DNA 均为双螺旋结构 一种生物的一种生物的 DNADNA 上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的 表达表达 是因为它们共用一套遗传密码 在该育种方法中需两种工具酶两种工具酶 限制性内切酶 DNA 连接酶 和运载体运载体 质粒 质粒上必须有相应的识别基因 便于基因检测 如人的胰岛素 基因移接到大肠杆菌的 DNA 上后 可在大肠杆菌的细胞内指导合成人的胰岛素 抗虫棉植 株的培育 将固氮菌的固氮酶基因移接到植物 DNA 分子上去 培育出固氮植物 固氮基因的 表达方式为 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 例例 7 7 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 用心 爱心 专心 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 答案答案 1 草鱼生长激素基因 2 染色体联会发生紊乱 3 能够打破种属 的限制 可以最大限度地满足人类的愿望 七 有关育种要注意的问题七 有关育种要注意的问题 1 育种的根本目的是培育具有