生物育种技术专题

1、生物育种技术专题复习生物育种技术专题复习喜看稻菽千重浪,最具风流袁隆平.提高突变率，提高突变率，大幅改良性状大幅改良性状用物理、化学或是用物理、化学或是生物因素处理生物生物因素处理生物诱变诱变育种育种操作复杂，操作复杂，难度大难度大提取，结合，导提取，结合，导入，检测与表达入，检测与表达基因工基因工程育种程育种多倍体多倍体育种育种技术复杂技术复杂明显缩短育明显缩短育种年限种年限单倍体单倍体育种育种基因重组基因重组杂交杂交育种育种缺缺 点点优优 点点方法方法原原 理理名名 称称杂交杂交自交自交选选 优优基因突变和基因突变和染色体畸变染色体畸变不定向性，不定向性，需处理大需处理大量的材料量的材料将

2、不同个体的优将不同个体的优良性状集中于一良性状集中于一个个体上个个体上花药离体培养，花药离体培养，再秋水仙素处理再秋水仙素处理使染色体加倍使染色体加倍目的性强，育种时目的性强，育种时间短，克服了远缘间短，克服了远缘杂交的障碍杂交的障碍染色体数染色体数目变异目变异基因重组基因重组育种周期长，育种周期长，工作量大工作量大各种育种方式的比较各种育种方式的比较细胞工细胞工程育种程育种细胞融细胞融合技术合技术去壁去壁诱融诱融组培组培克服物种间远缘克服物种间远缘杂交不亲和的障碍杂交不亲和的障碍技术复杂，技术复杂，成功率成功率染色体数染色体数目变异目变异低温或秋水仙素低温或秋水仙素诱导染色体加倍诱导染色体加

3、倍果实大，果实大，营养丰富营养丰富果实发育延果实发育延迟结实率低迟结实率低示例示例提高突变率，提高突变率，大幅改良性状大幅改良性状用物理、化学或是用物理、化学或是生物因素处理生物生物因素处理生物诱变诱变育种育种操作复杂，操作复杂，难度大难度大提取，结合，导提取，结合，导入，检测与表达入，检测与表达基因工基因工程育种程育种多倍体多倍体育种育种技术复杂技术复杂明显缩短育明显缩短育种年限种年限单倍体单倍体育种育种基因重组基因重组杂交杂交育种育种缺缺 点点优优 点点方法方法原原 理理名名 称称杂交杂交自交自交选选 优优基因突变和基因突变和染色体畸变染色体畸变不定向性，不定向性，需处理大需处理大量的材料

4、量的材料将不同个体的优将不同个体的优良性状集中于一良性状集中于一个个体上个个体上花药离体培养，花药离体培养，再秋水仙素处理再秋水仙素处理使染色体加倍使染色体加倍目的性强，育种时目的性强，育种时间短，克服了远缘间短，克服了远缘杂交的障碍杂交的障碍染色体数染色体数目变异目变异基因重组基因重组育种周期长，育种周期长，工作量大工作量大各种育种方式的比较各种育种方式的比较细胞工细胞工程育种程育种细胞融细胞融合技术合技术去壁去壁诱融诱融组培组培克服物种间远缘克服物种间远缘杂交不亲和的障碍杂交不亲和的障碍技术复杂，技术复杂，成功率低成功率低染色体数染色体数目变异目变异低温或秋水仙素低温或秋水仙素诱导染色体加

5、倍诱导染色体加倍果实大，果实大，营养丰富营养丰富果实发育延果实发育延迟结实率低迟结实率低示例示例 例例1 黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农五号黑农五号”等大豆品种，等大豆品种，产量提高产量提高了了16，含油量含油量比比原来原来提高提高25。 例例3 从野生青霉菌提取青霉素产量只有从野生青霉菌提取青霉素产量只有20单位单位/mL。后。后来，人们对青霉菌进行来，人们对青霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达到培育成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达到50

6、 000单位单位/mL60 000单位单位/mL。 例例2 太空辣椒平均单太空辣椒平均单个重达个重达500克克，果实中，果实中维维生素生素C的含量的含量提高了提高了10%25%； 1、2003年年1月月100粒洛阳牡丹种子随粒洛阳牡丹种子随“神舟神舟”四号飞船遨游了太空，经太空实验的牡丹种四号飞船遨游了太空，经太空实验的牡丹种子将发生（子将发生（ ）A花朵会更大更艳花朵会更大更艳 B花朵会变小花朵会变小 C变成另类牡丹变成另类牡丹 D均有可能均有可能D随堂演练问题问题1：番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受：番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受人们的喜爱。现有人们的喜爱。现有2

7、个番茄品种，个番茄品种，A为抗病黄果肉品种为抗病黄果肉品种,基因型基因型为为ssrr，B为易感病红果肉品种为易感病红果肉品种,基因型为基因型为SSRR，2对等位基因对等位基因分别位于分别位于2对同源染色体上。思考：对同源染色体上。思考： （1 1）利用以上）利用以上2 2个品种获得基因型为个品种获得基因型为ssRRssRR的植株的植株最简捷最简捷的方的方法是什么？如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为法是什么？如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为ssRRssRR的植株最少需要多少年？用的植株最少需要多少年？用遗传图解遗传图解表示其过程。表示其过程。P抗病、黄果肉抗病、黄果肉 ssrr

8、易感病、红果肉易感病、红果肉 SSRRF1易感病、红果肉易感病、红果肉 SsRr 第第1年年F29S_R_3S_rr3ssR_ 1ssrr第第2年年 ssRR抗病、红果肉抗病、红果肉抗红抗红连续自交F3F6第第36年年问题问题1：番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受：番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受人们的喜爱。现有人们的喜爱。现有2个番茄品种，个番茄品种，A为抗病黄果肉品种为抗病黄果肉品种,基因型基因型为为ssrr，B为易感病红果肉品种为易感病红果肉品种,基因型为基因型为SSRR，2对等位基因对等位基因分别位于分别位于2对同源染色体上。思考：对同源染色体上。思考： (2)(

9、2)如果要如果要缩短育种时间缩短育种时间, ,可采用什么办法可采用什么办法? ?简述其过程。简述其过程。（1 1）如何运用杂交育种方法利用以上）如何运用杂交育种方法利用以上2 2个品种获得基因型为个品种获得基因型为ssRRssRR的植株？如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型的植株？如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为为ssRRssRR的植株最少需要多少年？用的植株最少需要多少年？用遗传图解遗传图解表示其过程。表示其过程。P抗病、黄果肉抗病、黄果肉 ssrr易感病、红果肉易感病、红果肉 SSRRF1易感病、红果肉易感病、红果肉 SsRr 单倍体单倍体 SR Sr sR srSSrrss

10、RRssrr纯合子纯合子SSRR抗病、抗病、红果肉红果肉第第1年年第第2年年第第1年年第第2年年第第36年年秋水仙素诱导染色体加倍秋水仙素诱导染色体加倍花药花药离体离体培养培养F23ssR_F3F6 ssRR抗病、红果肉抗病、红果肉抗红抗红连续自交连续自交三倍体无籽西瓜培育过程：三倍体无籽西瓜培育过程： 用秋水仙素处理二倍体用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜；西瓜幼苗得到四倍体西瓜；用二倍体西瓜与四倍用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交，得到三倍体体西瓜杂交，得到三倍体的西瓜种子。的西瓜种子。三倍体西瓜联会紊乱，三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子。但不能产生正常的配子。但三倍体西瓜的雌蕊授

11、以二三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜，但其中的胚发育成西瓜，但其中的胚珠因没有正常的卵细胞而珠因没有正常的卵细胞而不能发育成种子。不能发育成种子。利用多倍体育种得到的个体都不育吗利用多倍体育种得到的个体都不育吗？1、可育：偶数个染色体组且同源（四倍体草莓）同源（四倍体草莓）2、不可育：奇数个染色体组、不可育：奇数个染色体组 （三倍体西瓜）（三倍体西瓜） 偶数个染色体组但不同源（如六倍体普通小同源（如六倍体普通小麦和二倍体小麦杂交的后代麦和二倍体小麦杂交的后代,3N+N=4N)问题2：番茄营养丰富但不耐储藏。番茄营养丰富但不耐储藏。(即番茄不具有决即番

12、茄不具有决定耐储藏性状的基因定耐储藏性状的基因.)我们可以用什么方法使番茄具有耐我们可以用什么方法使番茄具有耐储藏的性状呢储藏的性状呢?思路一：通过神州号宇宙飞船搭载种子进入太空。思路一：通过神州号宇宙飞船搭载种子进入太空。（1）飞船搭载的种子应当选择刚萌发的种子，而非休眠的种子的原）飞船搭载的种子应当选择刚萌发的种子，而非休眠的种子的原因是什么因是什么? （2）这些番茄返回地面后，是否均可产生耐储藏变异？为什么？）这些番茄返回地面后，是否均可产生耐储藏变异？为什么？ 种子萌发后进入细胞分裂，种子萌发后进入细胞分裂，DNA在复制过程中容易受到外界因素的影响在复制过程中容易受到外界因素的影响而发

13、生基因突变而发生基因突变不一定。不一定。 变异是不定向的变异是不定向的 （3）将植物经太空返回地面后种植，发现该植物不耐储藏的性状（假设为隐性）将植物经太空返回地面后种植，发现该植物不耐储藏的性状（假设为隐性性状）突变为耐储藏性状（假设为显性性状）。性状）突变为耐储藏性状（假设为显性性状）。表现为耐储藏性状的种子能否大面积推广？说明理由。表现为耐储藏性状的种子能否大面积推广？说明理由。 简要叙述获得该显性耐储藏优良品种纯合子的步骤简要叙述获得该显性耐储藏优良品种纯合子的步骤 不能。因为显性杂合体的杂交后代会发生性状分离。不能。因为显性杂合体的杂交后代会发生性状分离。 方案一：方案一：a、 种植

14、后对花粉进行离体培养，得单倍体；种植后对花粉进行离体培养，得单倍体； b、单倍体幼苗用秋水仙素处理，获得纯合体；、单倍体幼苗用秋水仙素处理，获得纯合体； c、从纯合体中选取显性性状即为优良品种。、从纯合体中选取显性性状即为优良品种。方案二：方案二：a、 将变异后的显性个体自交培养；将变异后的显性个体自交培养； b、选择后代中的显性个体连续自交；、选择后代中的显性个体连续自交； c、选择不再发生性状分离的显性个体的种子作优良品种、选择不再发生性状分离的显性个体的种子作优良品种 思路二：假设在番薯植物体内有一种耐贮藏基因。你还能运用什么育种方法来培育耐储藏番茄耐储藏番茄，简要说明过程？ 思路二：运

15、用基因工程育种思路二：运用基因工程育种 提取耐贮藏基因提取耐贮藏基因 ( (获取目的基因获取目的基因） 耐贮藏基因与运载体结合耐贮藏基因与运载体结合 （构建基因表达载体构建基因表达载体） 重组重组DNADNA分子导入番茄体细胞分子导入番茄体细胞 （目的基因导入受体细胞目的基因导入受体细胞） 筛选出含有耐贮藏基因的番茄体细胞筛选出含有耐贮藏基因的番茄体细胞 组组 织织 培培 养养 选择所需植株选择所需植株 （目的基因的检测和鉴定）（目的基因的检测和鉴定）练一练：练一练：下图列举了五种育种方法，下图列举了五种育种方法，请回答相关问题：请回答相关问题：(1)(1)第种方法属于常规育种，第种方法属于常

16、规育种，一般从一般从F F2 2开始选种，这是因为开始选种，这是因为_。 (2)(2)在第种方法中，我们在第种方法中，我们若只考虑若只考虑F F1 1分别位于分别位于n n对同源染色对同源染色体上的体上的n n对等位基因，则利用其对等位基因，则利用其花药离体培育成的幼苗应有花药离体培育成的幼苗应有_种类型。种类型。( (理论数据理论数据) ) (3) (3)第种育种方法中使用第种育种方法中使用秋水仙素的作用是促使染色体加秋水仙素的作用是促使染色体加倍，其作用机理是倍，其作用机理是 _。 (4)第种方法中发生的变异一第种方法中发生的变异一般是基因突变，卫星搭载的种子般是基因突变，卫星搭载的种子应

17、当选用萌动的应当选用萌动的(而非休眠的而非休眠的)种种子，原因是子，原因是_。 2.（2014全国课标全国课标，32）现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这矮秆（抗倒伏）品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题。两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题。（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有得具有优

18、良性状的新品种。优良性状的新品种。（2）杂交育种前，为了确定）杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_。答案答案（1）抗病矮秆（）抗病矮秆（2）高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合）高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上（分离定律；控制这两