生物的變異一輪復(fù)習(xí)

1、生物的變異與育種生物的變異與育種一、變異類型一、變異類型 基因重組基因重組 可遺傳的變異可遺傳的變異 基因突變基因突變 染色體變異染色體變異 不遺傳的變異：（環(huán)境條件引起）不遺傳的變異：（環(huán)境條件引起）根據(jù)根據(jù)遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化是否發(fā)生變化1、用生長素處理未授粉的雌蕊柱頭得到無子番茄。、用生長素處理未授粉的雌蕊柱頭得到無子番茄。2、“可遺傳可遺傳” “可育可育”三倍體無子西瓜、騾子、單倍體等均不育。三倍體無子西瓜、騾子、單倍體等均不育。不遺傳的變異不遺傳的變異可遺傳的變異可遺傳的變異二、基因突變二、基因突變1、實(shí)例：、實(shí)例：2、原因：、原因：3、實(shí)質(zhì)：、實(shí)質(zhì)：4、結(jié)果：、結(jié)果：5、意

2、義：、意義：堿基對(duì)變化堿基對(duì)變化脫氧核苷酸（堿脫氧核苷酸（堿基對(duì)基對(duì))序列改變序列改變遺傳信息改變遺傳信息改變基因結(jié)構(gòu)的改變基因結(jié)構(gòu)的改變產(chǎn)生等位基因（新的基因和基因型）產(chǎn)生等位基因（新的基因和基因型）（1）基因數(shù)量不變；）基因數(shù)量不變；（2）基因突變，但蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不一定改變，生物的表現(xiàn)型不一定改變；）基因突變，但蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不一定改變，生物的表現(xiàn)型不一定改變；（3）基因突變屬于分子水平，光學(xué)顯微鏡看不見。）基因突變屬于分子水平，光學(xué)顯微鏡看不見。普遍性普遍性:隨機(jī)性隨機(jī)性:多害少利性多害少利性:不定向性：不定向性：低頻性：低頻性：所有生物均可發(fā)生所有生物均可發(fā)生判斷：因減數(shù)分裂中易發(fā)生基因突變

3、，有性生殖增加了自然選判斷：因減數(shù)分裂中易發(fā)生基因突變，有性生殖增加了自然選 擇的原材料。擇的原材料。( )：突變率很低：突變率很低：突變率較高：突變率較高 自然突變自然突變 誘發(fā)突變誘發(fā)突變： 顯性突變顯性突變 隱性突變：隱性突變：誘變育種誘變育種原理：原理：基因突變基因突變常用方法：常用方法：物理因素物理因素化學(xué)因素化學(xué)因素: :秋水仙素秋水仙素優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可以提高突變率，創(chuàng)造生物新品種。可以提高突變率，創(chuàng)造生物新品種。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：有利變異少，須大量處理實(shí)驗(yàn)材料有利變異少，須大量處理實(shí)驗(yàn)材料誘變育種誘變育種應(yīng)用：應(yīng)用：青霉菌株的選育、太空椒的培育青霉菌株的選育、太空椒的培育 太空船把太空船把

4、20002000顆南瓜種子帶上了太空，這些種子在宇顆南瓜種子帶上了太空，這些種子在宇宙里經(jīng)過了綜合射線的作用，回到地面后，經(jīng)培育只有宙里經(jīng)過了綜合射線的作用，回到地面后，經(jīng)培育只有很很少一部分少一部分能夠發(fā)育成我們需要的優(yōu)良性狀，而大部分種子能夠發(fā)育成我們需要的優(yōu)良性狀，而大部分種子沒有發(fā)育或并不沒有發(fā)育或并不是我們希望得到的優(yōu)良性狀?？蒲腥藛T經(jīng)是我們希望得到的優(yōu)良性狀。科研人員經(jīng)過過3 3個(gè)月的種植，長出個(gè)月的種植，長出150150公斤各種顏色的大南瓜公斤各種顏色的大南瓜。 同源染色體上的等位同源染色體上的等位基因交叉互換基因交叉互換非同源染色體上的非等位非同源染色體上的非等位基因自由組合基

5、因自由組合基因的自由組合基因的自由組合基因的交叉互換基因的交叉互換減數(shù)第一次分裂前期減數(shù)第一次分裂前期基因重組基因重組: :減數(shù)第一次分裂后期減數(shù)第一次分裂后期真核生物、有性生殖核遺傳真核生物、有性生殖核遺傳意義意義思考思考 ：基因重組中有無新的基因產(chǎn)生？：基因重組中有無新的基因產(chǎn)生？ 有無新的基因型和表現(xiàn)型形成？有無新的基因型和表現(xiàn)型形成？是是生物變異生物變異的來源之一，的來源之一，是是生物多樣性生物多樣性的來源之一，的來源之一，對(duì)對(duì)生物的進(jìn)化生物的進(jìn)化具有重要的意義。具有重要的意義。無新基因產(chǎn)生，有新的基因型和表現(xiàn)型無新基因產(chǎn)生，有新的基因型和表現(xiàn)型產(chǎn)生。產(chǎn)生。原理：原理：基因重組基因重組

6、常用方法常用方法：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，使同種生物的不同優(yōu)良性狀集中操作簡單，使同種生物的不同優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體于同一個(gè)體缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：時(shí)間長，需及時(shí)發(fā)育優(yōu)良性狀時(shí)間長，需及時(shí)發(fā)育優(yōu)良性狀雜交育種雜交育種雜交雜交 自交自交 選優(yōu)選優(yōu) 自交自交 雜交育種是利用基因重組的原理，一般發(fā)雜交育種是利用基因重組的原理，一般發(fā)生在有性生殖的減數(shù)分裂過程中。微生物生在有性生殖的減數(shù)分裂過程中。微生物一般不能進(jìn)行減數(shù)分裂，因此一般不用雜一般不能進(jìn)行減數(shù)分裂，因此一般不用雜交育種的方法對(duì)微生物進(jìn)行育種交育種的方法對(duì)微生物進(jìn)行育種思考：思考：雜交育種能否用于微生物育種？雜交育種能否用于微生物育種？ （20112

7、011年江蘇卷）年江蘇卷）2222在有絲分裂和減數(shù)分裂的在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中均可產(chǎn)生的變異是（多選）過程中均可產(chǎn)生的變異是（多選） a adnadna復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變，復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變導(dǎo)致基因突變 b b非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組組 c c非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異體結(jié)構(gòu)變異 d d著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異導(dǎo)致染色體數(shù)目變異acdacd染色體

8、染色體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)改變改變?nèi)旧w染色體數(shù)目數(shù)目改變改變包括包括基因突變、基因重組、染色體變異哪個(gè)可基因突變、基因重組、染色體變異哪個(gè)可以用顯微鏡觀察到？以用顯微鏡觀察到？染色體結(jié)構(gòu)的改變，會(huì)使排列在染色體上的染色體結(jié)構(gòu)的改變，會(huì)使排列在染色體上的基基因的因的_或或_發(fā)生改變。發(fā)生改變。數(shù)目數(shù)目排列順序排列順序易位與交叉互換的區(qū)別易位與交叉互換的區(qū)別 （20112011海南生物卷）海南生物卷）19.19.關(guān)于植物染色體變異的敘關(guān)于植物染色體變異的敘述，正確的是述，正確的是 a.a.染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加 b.b.染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新

9、基因的產(chǎn)生染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生 c.c.染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化變化 d.d.染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化序的變化 答案：答案：d d 3. 3. （福建）細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂都可能產(chǎn)（福建）細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂都可能產(chǎn)生可遺傳的變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程的生可遺傳的變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程的變異是變異是 a.a.染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異目變異 b.b.非同源染色體自由組合，導(dǎo)

10、致基因重組非同源染色體自由組合，導(dǎo)致基因重組 c.c.染色體復(fù)制時(shí)受誘變因素影響，導(dǎo)致基因突變?nèi)旧w復(fù)制時(shí)受誘變因素影響，導(dǎo)致基因突變 d.d.非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異異b染色體染色體數(shù)目數(shù)目的變異的變異 1、個(gè)別個(gè)別染色體數(shù)目增加或減少染色體數(shù)目增加或減少2、染色體組的形式、染色體組的形式成倍地成倍地增加或減少增加或減少一個(gè)染色體組應(yīng)具備的條件：一個(gè)染色體組應(yīng)具備的條件：1、_同源染色體；同源染色體；2、染色體的形態(tài)、大小、染色體的形態(tài)、大小、功能功能_相同；相同；3、含有控制一種生物性狀的、含有控制一種生物性狀的_基因；基因；無無各

11、不各不一整套一整套1、根據(jù)染色體圖判斷：、根據(jù)染色體圖判斷：2個(gè)染色體組個(gè)染色體組3個(gè)染色體組個(gè)染色體組2、根據(jù)基因型判斷：、根據(jù)基因型判斷：4個(gè)染色體組個(gè)染色體組3個(gè)染色體組個(gè)染色體組2個(gè)染色體組個(gè)染色體組 由由_發(fā)育的個(gè)體，體細(xì)胞具有發(fā)育的個(gè)體，體細(xì)胞具有_染色體組染色體組，統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為多倍體多倍體。 由由_發(fā)育的個(gè)體，體細(xì)胞中含有具有發(fā)育的個(gè)體，體細(xì)胞中含有具有_個(gè)染色體組個(gè)染色體組的稱為的稱為二倍體二倍體(2n)(2n)；受精卵受精卵2 23 3個(gè)或個(gè)或3 3個(gè)以上個(gè)以上受精卵受精卵 體細(xì)胞中含有本物種體細(xì)胞中含有本物種配子配子的染色體數(shù)的染色體數(shù)目的個(gè)體。目的個(gè)體。由本物種由本物種_

12、發(fā)育而來的發(fā)育而來的個(gè)體個(gè)體。配子配子二、多倍體育種：二、多倍體育種：（1 1）原理：）原理：（2 2）方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子）方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子 或幼苗或幼苗（3 3）優(yōu)點(diǎn)：莖桿粗壯、果實(shí)和種子大）優(yōu)點(diǎn)：莖桿粗壯、果實(shí)和種子大, , 蛋白質(zhì)和糖類含量高蛋白質(zhì)和糖類含量高（4 4）缺點(diǎn)：結(jié)實(shí)率低、發(fā)育延遲。）缺點(diǎn)：結(jié)實(shí)率低、發(fā)育延遲。（5 5）應(yīng)用：無子西瓜、八倍體小黑麥）應(yīng)用：無子西瓜、八倍體小黑麥 思考：無籽西瓜無子的原因是什思考：無籽西瓜無子的原因是什 么？么？染色體變異染色體變異（1 1）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)：莖桿粗壯、果實(shí)和種子大莖桿粗壯、果實(shí)和種子大, , 蛋白質(zhì)和糖類含量

13、高蛋白質(zhì)和糖類含量高（2 2）缺點(diǎn)：）缺點(diǎn)：結(jié)實(shí)率低、發(fā)育延遲結(jié)實(shí)率低、發(fā)育延遲。（3 3）應(yīng)用：）應(yīng)用：無籽西瓜、八倍體小黑麥無籽西瓜、八倍體小黑麥思考：無籽西瓜無子的原因是什思考：無籽西瓜無子的原因是什 么？么？ 低溫處理低溫處理 秋水仙素秋水仙素處理處理萌發(fā)的萌發(fā)的種子種子或或幼苗幼苗單倍體：單倍體：植株弱小，而且高度不育。植株弱小，而且高度不育。 用用_獲得獲得單倍體單倍體植株植株, ,再用再用_等處理單倍體植株等處理單倍體植株, ,使其染色使其染色體數(shù)目體數(shù)目_，得到，得到純種純種植株植株?；ㄋ庪x體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素加倍加倍育種育種誘變育種誘變育種基因工程基因工程育種育

14、種單倍體單倍體育種育種多倍體育多倍體育種種雜交育種雜交育種二、多倍體育種：二、多倍體育種：（1 1）原理：）原理：染色體變異染色體變異（2 2）方法：）方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子秋水仙素處理萌發(fā)的種子 或幼苗或幼苗（3 3）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)：莖桿粗壯、果實(shí)和種子大莖桿粗壯、果實(shí)和種子大, , 蛋白質(zhì)和糖類含量高蛋白質(zhì)和糖類含量高（4 4）缺點(diǎn)：）缺點(diǎn)：結(jié)實(shí)率低、發(fā)育延遲。結(jié)實(shí)率低、發(fā)育延遲。（5 5）應(yīng)用：）應(yīng)用：無籽西瓜、八倍體小黑麥無籽西瓜、八倍體小黑麥 一、單倍體育種：一、單倍體育種：（1 1）原理：）原理：（2 2）方法：）方法：（3 3）過程：）過程：（4 4）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)：（5 5）

15、缺陷：）缺陷：aabbaabb aabbabababab花藥花藥雜交雜交f1減減數(shù)數(shù)分分裂裂幼苗幼苗幼苗幼苗幼苗幼苗幼苗幼苗aabbaabbaabbaabb秋秋水水仙仙素素染色體變異染色體變異花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)縮短育種年限（縮短育種年限（2 2年）年）技術(shù)水平要求高技術(shù)水平要求高 例如：如何利用純種的例如：如何利用純種的高稈高稈抗銹病抗銹病(ddrr)和和矮稈不抗銹病矮稈不抗銹病(ddrr)的水稻植株獲得優(yōu)良性狀的水稻植株獲得優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳的品種。且能穩(wěn)定遺傳的品種。f1:ddrrd_r_, d_rr , ddr_, ddrrf2選種選種（ ddr_）連續(xù)）連續(xù)自交直至到不再發(fā)生自

16、交直至到不再發(fā)生性狀分離為止性狀分離為止ddrr(矮抗矮抗)p ddrr ddrr 1）原理：）原理：4）應(yīng)用：）應(yīng)用： 3）特點(diǎn)）特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：2）方法：）方法： 基因重組基因重組 雜交雜交 自交自交 （選種選種 自交）自交）三、雜交育種三、雜交育種集中優(yōu)良性狀；操作簡單集中優(yōu)良性狀；操作簡單育種年限長育種年限長;局限于親緣近個(gè)體間局限于親緣近個(gè)體間eg:雜交水稻雜交水稻四、誘變育種四、誘變育種1）原理：）原理：3）特點(diǎn)）特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 不足：不足：3）應(yīng)用：）應(yīng)用：基因突變基因突變農(nóng)作物新品種的培育農(nóng)作物新品種的培育 eg:黑農(nóng)五號(hào)用于微生物育種用于微生物育種 eg:

17、高產(chǎn)青霉菌高產(chǎn)青霉菌2）方法：）方法：理化因素處理理化因素處理幼苗或萌發(fā)種子幼苗或萌發(fā)種子新基因新基因產(chǎn)生產(chǎn)生 ，從而產(chǎn)生新性狀；大幅，從而產(chǎn)生新性狀；大幅改變生物性狀改變生物性狀有利變異少，有利變異少，需大量處理材料需大量處理材料1. 1.原理：原理：2 2、方法步驟：、方法步驟：（1 1）目的基因的獲?。┠康幕虻墨@?。? 2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合（3 3）目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞）目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（4 4）目的基因的檢測(cè)與表達(dá)）目的基因的檢測(cè)與表達(dá)基因重組基因重組五、基因工程五、基因工程3.3.特點(diǎn)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：4.4.應(yīng)用：應(yīng)用：定向改變生物性狀

18、；定向改變生物性狀； 克服遠(yuǎn)緣雜交障礙克服遠(yuǎn)緣雜交障礙可能會(huì)引起生態(tài)安全，技術(shù)難度大可能會(huì)引起生態(tài)安全，技術(shù)難度大抗蟲棉抗蟲棉二、各種育種的比較 原理原理方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)不足不足舉例舉例雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種基因工程育種基因工程育種基因基因重組重組新基因，新基因，新性狀；新性狀；大幅改變大幅改變略略矮桿矮桿抗病抗病略略時(shí)長；時(shí)長； 親緣近親緣近集中集中簡單簡單基因基因重組重組染色體染色體變異變異基因基因突變突變略略略略定向；定向；克服克服生態(tài)生態(tài)安全安全粗大、粗大、含量多含量多結(jié)實(shí)結(jié)實(shí)率低率低三倍體無籽三倍體無籽西瓜西瓜抗蟲抗蟲棉棉略略略略縮短

19、育縮短育種年限種年限技術(shù)技術(shù)復(fù)雜復(fù)雜多害少利；多害少利；大量處理材大量處理材料料高產(chǎn)青霉素高產(chǎn)青霉素染色體染色體變異變異鈴薯鈴薯例題背景例題背景：中國的荔枝主要分布在南方廣東、中國的荔枝主要分布在南方廣東、廣西、福建、臺(tái)灣等地。尤其是廣西、福建、臺(tái)灣等地。尤其是廣東地區(qū)，栽培面積占全國的廣東地區(qū)，栽培面積占全國的7070。其中，增城。其中，增城“西園掛綠西園掛綠”至至為珍貴，被稱為為珍貴，被稱為“荔枝之王荔枝之王”?！拔鲌@掛綠西園掛綠”外殼紅中帶綠，四外殼紅中帶綠，四分微綠六分紅，每個(gè)荔枝都環(huán)繞分微綠六分紅，每個(gè)荔枝都環(huán)繞有一圈有一圈綠綠線，果肉潔白晶瑩，清線，果肉潔白晶瑩，清甜甜爽口，掛齒留

20、香，風(fēng)味獨(dú)特。爽口，掛齒留香，風(fēng)味獨(dú)特。植物育種的方法植物育種的方法 已知在荔枝的性狀控制中，已知在荔枝的性狀控制中，d d（無綠（無綠線）對(duì)線）對(duì)d d（有綠線）顯性，（有綠線）顯性，t t（有甜味）（有甜味）對(duì)對(duì)t（無甜味）顯性?，F(xiàn)有兩株普通荔枝，（無甜味）顯性?，F(xiàn)有兩株普通荔枝，一株的基因型是一株的基因型是ddttddtt，另一株的基因型，另一株的基因型是是ddttddtt。據(jù)題回答：。據(jù)題回答：（一）、假如你是育種專家，能否利用（一）、假如你是育種專家，能否利用普通荔枝得到普通荔枝得到“西園掛綠西園掛綠”（ddttddtt）？）？請(qǐng)簡要介紹你的育種方案。請(qǐng)簡要介紹你的育種方案。典型例題

21、講解典型例題講解 ddttddtt ddtt無綠甜無綠甜 無綠無甜無綠無甜 綠甜綠甜 綠無甜綠無甜ddtt綠甜綠甜ddttddttddtt綠甜綠甜ddtt綠甜綠甜綠甜綠甜 綠無甜綠無甜ddttddtt雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交f3選優(yōu)選優(yōu)思考：要培育出思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少的植物品種至少要幾年？要幾年？方案一：雜交育種方案一：雜交育種長毛折耳貓長毛折耳貓短毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓長毛立耳貓?jiān)囈辉嚕簞?dòng)物育種的方法試一試：動(dòng)物育種的方法bbee長毛立耳長毛立耳 短毛折耳短毛折耳bbeebbee長毛立耳長毛立耳 bbee長毛立耳長毛立耳bbee長立長立 長

22、折長折 短立短立 短折短折bbeebbeebbeebbeebbee長折長折 短折短折長折長折 長折長折 短折短折雜交雜交f1間間交配交配選優(yōu)選優(yōu)測(cè)交測(cè)交f3長折長折 短折短折2 2、選優(yōu)以后動(dòng)物進(jìn)行的是測(cè)交，植物為連續(xù)自、選優(yōu)以后動(dòng)物進(jìn)行的是測(cè)交，植物為連續(xù)自交。交。3 3、最后在選種上，動(dòng)物選擇的是后代不發(fā)生性、最后在選種上，動(dòng)物選擇的是后代不發(fā)生性狀分離的親代，植物選擇的是不發(fā)生性狀分離狀分離的親代，植物選擇的是不發(fā)生性狀分離的后代。的后代。( (親代已經(jīng)用于制種）親代已經(jīng)用于制種）4 4、比植物雜交育種所需年限短。比植物雜交育種所需年限短。注意注意概念：概念： 將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀

23、通過交配集中在一起，將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。依據(jù)原理：依據(jù)原理：基因重組基因重組常用方法常用方法：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，目的性強(qiáng)，能使同種生物的不同操作簡單，目的性強(qiáng)，能使同種生物的不同優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體，具有預(yù)見性。優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體，具有預(yù)見性。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：育種年限長，雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，育種年限長，雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，需連續(xù)自交才能選育出所需要的優(yōu)良性需連續(xù)自交才能選育出所需要的優(yōu)良性狀。而且狀。而且 只適用于有性生殖的生物，存只適用于有性生殖的生物，存在遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。在遠(yuǎn)

24、緣雜交不親和的障礙。雜交育種雜交育種結(jié)合上述幾個(gè)實(shí)例，小結(jié)如下：結(jié)合上述幾個(gè)實(shí)例，小結(jié)如下：雜交雜交 自交自交 選優(yōu)選優(yōu) 自交自交 雜交育種是利用基因重組的原理，一般發(fā)雜交育種是利用基因重組的原理，一般發(fā)生在有性生殖的減數(shù)分裂過程中。微生物生在有性生殖的減數(shù)分裂過程中。微生物一般不能進(jìn)行減數(shù)分裂，因此一般不用雜一般不能進(jìn)行減數(shù)分裂，因此一般不用雜交育種的方法對(duì)微生物進(jìn)行育種交育種的方法對(duì)微生物進(jìn)行育種思考：思考：雜交育種能否用于微生物育種？雜交育種能否用于微生物育種？方案三：單倍體育種方案三：單倍體育種選取選取綠甜綠甜（ ddtt ddtt ）即為所需）即為所需類型類型 綠甜綠甜ddttddt

25、t ddtt花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)dt dt dt dt單倍體單倍體秋水仙素誘導(dǎo)秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍染色體加倍純合體純合體 ddtt ddttddtt ddtt3、單單倍倍體體育育種種明顯縮短育種年限，加速育種進(jìn)程。明顯縮短育種年限，加速育種進(jìn)程。利用利用單倍體作中間環(huán)節(jié)培育可育的純合子只需單倍體作中間環(huán)節(jié)培育可育的純合子只需兩年時(shí)間可完成，而常規(guī)的育種方法獲得兩年時(shí)間可完成，而常規(guī)的育種方法獲得一個(gè)純系一般需一個(gè)純系一般需5 58 8年時(shí)間年時(shí)間原理原理優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)方法方法染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異選擇親本選擇親本有性雜交有性雜交ff1 1產(chǎn)生的花產(chǎn)生的花粉離體培養(yǎng)獲得單倍體植株粉離體培養(yǎng)

26、獲得單倍體植株誘導(dǎo)誘導(dǎo)染色體加倍獲得可育純合子染色體加倍獲得可育純合子選擇選擇所需要的類型。所需要的類型。缺點(diǎn)缺點(diǎn)技術(shù)較復(fù)雜，需與雜交育種結(jié)合，多限技術(shù)較復(fù)雜，需與雜交育種結(jié)合，多限于植物。于植物。 （二）為了改良（二）為了改良“西園掛綠西園掛綠”，增，增城領(lǐng)導(dǎo)欲招聘高級(jí)育種工程師一名。要城領(lǐng)導(dǎo)欲招聘高級(jí)育種工程師一名。要求在不改變求在不改變“西園掛綠西園掛綠”原有外觀品質(zhì)原有外觀品質(zhì)的前提下把的前提下把“西園掛綠西園掛綠”改良為無核、改良為無核、果大、糖分含量多。若你前往應(yīng)聘，該果大、糖分含量多。若你前往應(yīng)聘，該怎樣設(shè)計(jì)育種方案？怎樣設(shè)計(jì)育種方案？方案提示：方案提示：借鑒三倍體無子西瓜的育種

27、方式借鑒三倍體無子西瓜的育種方式 （多倍體育種）（多倍體育種）4、多多倍倍體體育育種種植株莖稈粗壯，果實(shí)種子都比植株莖稈粗壯，果實(shí)種子都比較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量提高。較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量提高。原理原理優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)方法方法染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加苗，從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)倍，染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，即可發(fā)育進(jìn)行正常的有絲分裂，即可發(fā)育成多倍體植株。成多倍體植株。缺點(diǎn)缺點(diǎn)技術(shù)復(fù)雜，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率技術(shù)復(fù)雜，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，一般只適合于植物。低，一般只適合于植物。 （三

28、）（三） 荔枝介殼蟲害嚴(yán)重影響了荔枝介殼蟲害嚴(yán)重影響了“西園掛綠西園掛綠”的產(chǎn)量，以前果農(nóng)常采用的產(chǎn)量，以前果農(nóng)常采用噴灑農(nóng)藥、放養(yǎng)寄生蜂等方法來防治。噴灑農(nóng)藥、放養(yǎng)寄生蜂等方法來防治。如今科學(xué)家在一種細(xì)菌體內(nèi)找到了它的如今科學(xué)家在一種細(xì)菌體內(nèi)找到了它的抗性基因（抗性基因（l l），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)育種方案來有），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)育種方案來有效減輕荔枝介殼蟲危害。效減輕荔枝介殼蟲危害。提取提取目的基因目的基因目的基因與運(yùn)載體目的基因與運(yùn)載體結(jié)合結(jié)合將目將目的基因的基因?qū)雽?dǎo)入受體細(xì)胞受體細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與目的基因的檢測(cè)與表達(dá)表達(dá)篩選出符合要求的新品種。篩選出符合要求的新品種。導(dǎo)入導(dǎo)入增殖、增殖、表達(dá)表達(dá)方案提示

29、：基因工程育種方案提示：基因工程育種結(jié)合結(jié)合提取提取原理原理方法方法缺點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)基因工程育種基因工程育種基因重組基因重組提取，構(gòu)建，導(dǎo)入，檢測(cè)與表達(dá)提取，構(gòu)建，導(dǎo)入，檢測(cè)與表達(dá)定向的改變生物的性狀，克服了定向的改變生物的性狀，克服了遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙操作技術(shù)復(fù)雜，可能引起生態(tài)危操作技術(shù)復(fù)雜，可能引起生態(tài)危機(jī)機(jī) 生物育種的技術(shù)和方法有：生物育種的技術(shù)和方法有：雜交育種、誘變育種、單倍體雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種、多倍體育種、基因工程育種等。育種等。生物育種方法總結(jié)：生物育種方法總結(jié)： 類別類別 雜交雜交 育種育種 誘變誘變 育種育種單倍體單

30、倍體育育 種種多倍體多倍體育種育種基因工程基因工程育種育種 原理原理常用常用方法方法 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺缺點(diǎn)點(diǎn)基因基因重組重組雜交雜交自交自交選選 優(yōu)優(yōu)將不同個(gè)體將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)集中于一個(gè)個(gè)體上個(gè)體上后代易出現(xiàn)后代易出現(xiàn)分離現(xiàn)象，分離現(xiàn)象，育種時(shí)間長、育種時(shí)間長、過程復(fù)雜過程復(fù)雜基因基因突變突變輻射誘變，輻射誘變，激光誘變，激光誘變，空間育種空間育種染色體染色體變異變異花藥離體培花藥離體培養(yǎng)，再秋水養(yǎng)，再秋水仙素處理使仙素處理使染色體加倍染色體加倍明顯縮明顯縮短育種短育種年限年限技術(shù)復(fù)雜，技術(shù)復(fù)雜，需與雜交需與雜交育種配合，育種配合，多限于植多限于植物物染色體染色體變異變異用

31、秋水仙用秋水仙素處理萌素處理萌發(fā)的種子發(fā)的種子或幼苗或幼苗果實(shí)大，果實(shí)大，營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)含量高含量高發(fā)育延遲，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率降結(jié)實(shí)率降低低基因基因重組重組提取，構(gòu)建，提取，構(gòu)建，導(dǎo)入，檢測(cè)導(dǎo)入，檢測(cè)與表達(dá)與表達(dá)定向的改變生定向的改變生物的性狀，克物的性狀，克服了種間雜交服了種間雜交的障礙的障礙操作技術(shù)操作技術(shù)復(fù)雜，可復(fù)雜，可能引起生能引起生態(tài)危機(jī)態(tài)危機(jī)提高突變頻提高突變頻率，加速育率，加速育種過程，或種過程，或大幅度改良大幅度改良某些品種某些品種突變方向不突變方向不定，有利變定，有利變異少，須大異少，須大量處理實(shí)驗(yàn)量處理實(shí)驗(yàn)材料材料1、 下圖是用某種作物的兩個(gè)品種下圖是用某種作物的兩個(gè)品種

32、和和分別培育出分別培育出、品品種的示意圖，試分析回答：種的示意圖，試分析回答： aabb e ab - d aabb f aabb-aabb g aaaabbbb-（1）用）用和和培育培育所采用的所采用的d和和f步驟分別是步驟分別是 和和 。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 。（2）用）用培育培育所采用的所采用的e和和h步驟分別是步驟分別是 和和 。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 。（3）用）用培育培育所采用的所采用的g步驟是步驟是 。其遺傳學(xué)原。其遺傳學(xué)原理是理是 。 h雜交雜交自交自交基因重組基因重組花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理幼苗秋水仙素處理幼苗染色體變異染色體

33、變異秋水仙素處理幼苗秋水仙素處理幼苗染色體變異染色體變異練習(xí)題練習(xí)題2 2、當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返、當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。他們是一些：生航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。他們是一些：生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了空周游了115115小時(shí)小時(shí)3232分鐘，返回地球后，搭載單位的科分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。 回答：（回答：（1 1）作物種子從太空返回地面后種植，往往）作物種子從太

34、空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)新的變異特征。這種變異的來源主要是植物種子能出現(xiàn)新的變異特征。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中的經(jīng)太空中的 輻射后，其輻射后，其 發(fā)生變異。請(qǐng)預(yù)發(fā)生變異。請(qǐng)預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的新的變異對(duì)人類是否有益測(cè)可能產(chǎn)生的新的變異對(duì)人類是否有益? ? ，你判，你判斷的理由是斷的理由是_。（2 2）試舉出這種育種方法的優(yōu)點(diǎn)：）試舉出這種育種方法的優(yōu)點(diǎn)： 。 宇宙射線等宇宙射線等 基因基因 不一定不一定 基因突變是不定向的基因突變是不定向的 突變頻率高，大幅度改良某些性狀突變頻率高，大幅度改良某些性狀 3 、用純種的高稈、用純種的高稈(d)抗銹病抗銹病(t)小麥與矮稈小麥與矮稈(d)

35、易染銹易染銹病病(t)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下：小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下： 高稈抗銹病高稈抗銹病矮稈易染銹病矮稈易染銹病f1雄配子雄配子 幼苗幼苗選出符合要求的品種，下列有關(guān)此育選出符合要求的品種，下列有關(guān)此育種方法的敘述中，正確的是種方法的敘述中，正確的是a這種育種方法叫雜交育種這種育種方法叫雜交育種b過程過程必須使用生長素處理必須使用生長素處理c這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是縮短育種年限這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是縮短育種年限d過程必須經(jīng)過受精作用過程必須經(jīng)過受精作用答案：答案：c（2）八倍體小黑麥的培育）八倍體小黑麥的培育普通小麥?zhǔn)橇扼w普通小麥?zhǔn)橇扼w(aabbdd)，體細(xì)胞

36、中含有體細(xì)胞中含有42條染色體，屬于條染色體，屬于小麥屬；黑麥?zhǔn)嵌扼w小麥屬；黑麥?zhǔn)嵌扼w(rr)，體，體細(xì)胞中含有細(xì)胞中含有14條染色體，屬于黑條染色體，屬于黑麥屬。兩個(gè)不同屬的物種一般是麥屬。兩個(gè)不同屬的物種一般是難以雜交的，但也有極少數(shù)的普難以雜交的，但也有極少數(shù)的普通小麥品種含有可雜交基因，能通小麥品種含有可雜交基因，能接受黑麥的花粉。雜交后的子一接受黑麥的花粉。雜交后的子一代含有四個(gè)染色體組代含有四個(gè)染色體組(abdr)，在減數(shù)分裂時(shí)由于染色體不能配在減數(shù)分裂時(shí)由于染色體不能配對(duì)，因此不能形成配子，所以不對(duì)，因此不能形成配子，所以不育，必須用人工方法進(jìn)行染色體育，必須用人工方法進(jìn)行染

37、色體加倍才能產(chǎn)生后代，染色體加倍加倍才能產(chǎn)生后代，染色體加倍后的個(gè)體細(xì)胞中含有八個(gè)染色體后的個(gè)體細(xì)胞中含有八個(gè)染色體組組(aabbddrr)，小黑麥蛋白質(zhì)，小黑麥蛋白質(zhì)含量高、抗逆性、抗病性強(qiáng)。含量高、抗逆性、抗病性強(qiáng)。6263五、基因工程育種五、基因工程育種一種生物的一種生物的dna上的基因之所以能在其他生物體內(nèi)得以上的基因之所以能在其他生物體內(nèi)得以進(jìn)行相同的表達(dá)，是因?yàn)樗鼈児灿靡惶走z傳密碼。在該進(jìn)行相同的表達(dá)，是因?yàn)樗鼈児灿靡惶走z傳密碼。在該育種方法中需兩種工具酶（限制性內(nèi)切酶、育種方法中需兩種工具酶（限制性內(nèi)切酶、dna連接酶）連接酶）和運(yùn)載體（質(zhì)粒），質(zhì)粒上必須有相應(yīng)的識(shí)別基因，便和運(yùn)

38、載體（質(zhì)粒），質(zhì)粒上必須有相應(yīng)的識(shí)別基因，便于基因檢測(cè)。如人的胰島素基因移接到大腸桿菌的于基因檢測(cè)。如人的胰島素基因移接到大腸桿菌的dna上后，可在大腸桿菌的細(xì)胞內(nèi)指導(dǎo)合成人的胰島素；抗上后，可在大腸桿菌的細(xì)胞內(nèi)指導(dǎo)合成人的胰島素；抗蟲棉植株的培育蟲棉植株的培育;將固氮菌的固氮酶基因移接到植物將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。固氮基因的表達(dá)方式分子上去，培育出固氮植物。固氮基因的表達(dá)方式為：為： 1原理：基因重組（或異源原理：基因重組（或異源dna重組）和所有生物氨重組）和所有生物氨基酸遺傳密碼子的通用性?；徇z傳密碼子的通用性。物質(zhì)基礎(chǔ)是：生物的物質(zhì)基礎(chǔ)是：生物的

39、dna均由四種脫氧核苷酸組成。均由四種脫氧核苷酸組成。其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是：一般生物的其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是：一般生物的dna均為雙螺旋結(jié)構(gòu)。均為雙螺旋結(jié)構(gòu)。 2方法和過程：方法和過程：提取目的基因提取目的基因裝入載體裝入載體導(dǎo)入受體細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞基因表達(dá)基因表達(dá)篩選出符合要求的新品種。篩選出符合要求的新品種。這種技術(shù)是在生物體外，通過對(duì)這種技術(shù)是在生物體外，通過對(duì)dna分子進(jìn)行人工分子進(jìn)行人工“剪切剪切”和和“拼接拼接”，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性繁殖，使重組基組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因

40、產(chǎn)物。因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。通俗地說，就是按照人們的主觀意愿，把一種生物的通俗地說，就是按照人們的主觀意愿，把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來，加以修飾改造，然后放到另一種個(gè)別基因復(fù)制出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀?；蚬ど锏募?xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀?；蚬こ淌窃诔淌窃赿na分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。重組的重組的dna分子進(jìn)入受體細(xì)胞后，受體細(xì)胞必須表分子進(jìn)入受體細(xì)胞后，受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀，才能說明目的基因完成了表達(dá)過程?，F(xiàn)出特定的性狀，才能說明目的基因完成了表達(dá)過程。 3優(yōu)缺點(diǎn)：不受種

41、屬限制，可根據(jù)人類的需優(yōu)缺點(diǎn)：不受種屬限制，可根據(jù)人類的需要，有目的地進(jìn)行，育種時(shí)間短要，有目的地進(jìn)行，育種時(shí)間短 ；可能會(huì)引；可能會(huì)引起生態(tài)危機(jī)，技術(shù)難度大。起生態(tài)危機(jī)，技術(shù)難度大。 4應(yīng)用：科學(xué)家最初做抗蟲棉試驗(yàn)時(shí)，雖然應(yīng)用：科學(xué)家最初做抗蟲棉試驗(yàn)時(shí)，雖然已經(jīng)檢測(cè)出棉的植株中含有抗蟲的基因，但讓已經(jīng)檢測(cè)出棉的植株中含有抗蟲的基因，但讓棉鈴蟲食用棉的葉片時(shí)，棉鈴蟲并沒有被殺死，棉鈴蟲食用棉的葉片時(shí)，棉鈴蟲并沒有被殺死，這說明抗蟲基因還不能在高等植物中表達(dá)?？七@說明抗蟲基因還不能在高等植物中表達(dá)。科學(xué)家在研究的基礎(chǔ)上，又一次對(duì)棉植株中的抗學(xué)家在研究的基礎(chǔ)上，又一次對(duì)棉植株中的抗蟲基因進(jìn)行了修飾

42、，然后再讓棉鈴蟲食用棉的蟲基因進(jìn)行了修飾，然后再讓棉鈴蟲食用棉的葉片，結(jié)果食用的第二天棉鈴蟲就中毒死亡了。葉片，結(jié)果食用的第二天棉鈴蟲就中毒死亡了。這說明抗蟲基因在棉植株中得到了表達(dá)。這說明抗蟲基因在棉植株中得到了表達(dá)。 5經(jīng)典例題：經(jīng)典例題：例例 （2007年天津理綜卷）在培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物的研究年天津理綜卷）在培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（中，卡那霉素抗性基因（kan）常作為標(biāo)記基因，只）常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程?；仙L。下圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。請(qǐng)據(jù)圖回答：請(qǐng)

43、據(jù)圖回答：（1）a過程需要的酶有過程需要的酶有_。（1）限制性內(nèi)切酶和）限制性內(nèi)切酶和dna鏈激酶鏈激酶（2）b過程及其結(jié)果體現(xiàn)了質(zhì)粒作為運(yùn)載體必須具備的兩個(gè)過程及其結(jié)果體現(xiàn)了質(zhì)粒作為運(yùn)載體必須具備的兩個(gè)條件是條件是_。（2）具有標(biāo)記基因；能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存）具有標(biāo)記基因；能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存（他們（他們沒有要求，具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，教材沒有要求，具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，教材p.50） （3）c過程的培養(yǎng)基除含有必要營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，過程的培養(yǎng)基除含有必要營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還需加入還需加入_。（3）卡那霉素）卡那霉素 （界定是否帶有標(biāo)記基因，轉(zhuǎn)基因是否成（界定是否帶有

44、標(biāo)記基因，轉(zhuǎn)基因是否成功）功）（4）如果利用）如果利用dna分子雜交原理對(duì)再生植株進(jìn)行檢測(cè)，分子雜交原理對(duì)再生植株進(jìn)行檢測(cè)，d過過程應(yīng)該用程應(yīng)該用_作為探針。作為探針。（4）放射性同位素（或熒光分子）標(biāo)記的抗蟲基因）放射性同位素（或熒光分子）標(biāo)記的抗蟲基因在生物體的所有細(xì)胞中，受精卵的全能性是最高的。在生物體的所有細(xì)胞中，受精卵的全能性是最高的。有性生殖生物體的任何一個(gè)細(xì)胞，都是由受精卵分有性生殖生物體的任何一個(gè)細(xì)胞，都是由受精卵分裂、分化而成的。生殖細(xì)胞，尤其是卵細(xì)胞，雖然裂、分化而成的。生殖細(xì)胞，尤其是卵細(xì)胞，雖然分化程度很高，但是仍然具有較高的潛在全能性。分化程度很高，但是仍然具有較高的

45、潛在全能性。在生物體內(nèi)，細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化在生物體內(nèi)，細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官，這是基因在特定的時(shí)間和成為不同的組織、器官，這是基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。不同種生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有不同種生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點(diǎn)的。于是，這些科性雜交方法是不可能做到這一點(diǎn)的。于是，這些科學(xué)家試圖用這兩種植物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，來實(shí)現(xiàn)學(xué)家試圖用這兩種植物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，來實(shí)現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。植物體細(xì)胞雜交是用兩個(gè)來自于這一美妙的設(shè)想。植物體細(xì)胞雜交是用兩個(gè)來自于不同

46、植物的體細(xì)胞，由于細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性不同植物的體細(xì)胞，由于細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性而融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，并且把雜種細(xì)胞培育成新而融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，并且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。的植物體的方法。 2方法和過程：方法和過程：（1）植物：去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體）植物：去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)了一段時(shí)間離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)了一段時(shí)間以后，會(huì)通過細(xì)胞分裂，形成愈傷組織。愈傷組織以后，會(huì)通過細(xì)胞分裂，形成愈傷組織。愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈的細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定

47、形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。由高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織由高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細(xì)胞的的過程，稱為植物細(xì)胞的脫分化脫分化，或者叫做去分化。，或者叫做去分化。脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可以重新脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可以重新分化成根或芽等器官，這個(gè)過程叫做分化成根或芽等器官，這個(gè)過程叫做再分化再分化。再分。再分化形成的試管苗，移栽到地里，可以發(fā)育成完整的化形成的試管苗，移栽到地里，可以發(fā)育成完整的植物體。植物體。植物組織培養(yǎng)的過程可以簡要?dú)w納為：植物組織培養(yǎng)的過程可以簡要?dú)w納為： 離體的植物器官、組織或細(xì)胞離體

48、的植物器官、組織或細(xì)胞經(jīng)過經(jīng)過脫分化脫分化愈傷組織愈傷組織通過再分化通過再分化根、芽根、芽或胚狀體或胚狀體植物體植物體 植物細(xì)胞只有脫離了植物體，在一植物細(xì)胞只有脫離了植物體，在一定的外部因素作用下，經(jīng)過細(xì)胞分裂形定的外部因素作用下，經(jīng)過細(xì)胞分裂形成愈傷組織，才表現(xiàn)出全能性，由愈傷成愈傷組織，才表現(xiàn)出全能性，由愈傷組織細(xì)胞發(fā)育、分化出新的植物體。組織細(xì)胞發(fā)育、分化出新的植物體。 影響植物細(xì)胞脫分化產(chǎn)生愈傷組織的影響植物細(xì)胞脫分化產(chǎn)生愈傷組織的一個(gè)重要因素是植物激素。一個(gè)重要因素是植物激素。當(dāng)細(xì)胞分裂當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長素共同使用時(shí)，能強(qiáng)烈地刺激素與生長素共同使用時(shí)，能強(qiáng)烈地刺激愈傷組織的形成愈傷

49、組織的形成。 植物激素還會(huì)影響到再分化過程中芽植物激素還會(huì)影響到再分化過程中芽和根的發(fā)生。細(xì)胞分裂素與生長素之間和根的發(fā)生。細(xì)胞分裂素與生長素之間的濃度比，可以調(diào)控植物組織培養(yǎng)過程的濃度比，可以調(diào)控植物組織培養(yǎng)過程中芽和根的形成。當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長中芽和根的形成。當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長素的濃度比高時(shí)，有利于芽的發(fā)生；當(dāng)素的濃度比高時(shí)，有利于芽的發(fā)生；當(dāng)濃度比低時(shí)，則有利于根的發(fā)生濃度比低時(shí)，則有利于根的發(fā)生。 （2）動(dòng)物克?。海﹦?dòng)物克?。?核移植核移植胚胎移植胚胎移植19世紀(jì)世紀(jì)70年代，科學(xué)家們?cè)谕艿难?xì)胞中也看到了多年代，科學(xué)家們?cè)谕艿难?xì)胞中也看到了多核細(xì)胞的現(xiàn)象，但是由于受當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)發(fā)展

50、水平的核細(xì)胞的現(xiàn)象，但是由于受當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制，人們對(duì)這一現(xiàn)象并沒有給予足夠的重視。限制，人們對(duì)這一現(xiàn)象并沒有給予足夠的重視。1958年，日本科學(xué)家崗田用滅活的仙臺(tái)病毒誘導(dǎo)人的腹水年，日本科學(xué)家崗田用滅活的仙臺(tái)病毒誘導(dǎo)人的腹水癌細(xì)胞融合成功。后來科學(xué)家們又成功地誘導(dǎo)了不同癌細(xì)胞融合成功。后來科學(xué)家們又成功地誘導(dǎo)了不同種動(dòng)物的體細(xì)胞融合，并且能將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成活。種動(dòng)物的體細(xì)胞融合，并且能將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成活。隨著細(xì)胞融合技術(shù)的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣隨著細(xì)胞融合技術(shù)的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)、病毒學(xué)等多種學(xué)泛應(yīng)用于細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)、病毒學(xué)等多

51、種學(xué)科的研究工作中?？频难芯抗ぷ髦?。 3優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)：能克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，有目的能克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，有目的地培育優(yōu)良品種地培育優(yōu)良品種。動(dòng)物體細(xì)胞克隆，可用于保存瀕危。動(dòng)物體細(xì)胞克隆，可用于保存瀕危物種、保持優(yōu)良品種、挽救瀕危動(dòng)物、利用克隆動(dòng)物物種、保持優(yōu)良品種、挽救瀕危動(dòng)物、利用克隆動(dòng)物相同的基因背景進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)研究等；技術(shù)復(fù)雜，難相同的基因背景進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)研究等；技術(shù)復(fù)雜，難度大；它將對(duì)生物多樣性提出挑戰(zhàn)（創(chuàng)造出新的人造度大；它將對(duì)生物多樣性提出挑戰(zhàn)（創(chuàng)造出新的人造物種），有性繁殖是形成生物多樣性的重要基礎(chǔ)，而物種），有性繁殖是形成生物多樣性的重要基礎(chǔ)，而“克隆動(dòng)物克隆動(dòng)物”

52、則會(huì)導(dǎo)致生物品系減少（近親個(gè)體增則會(huì)導(dǎo)致生物品系減少（近親個(gè)體增多），個(gè)體生存能力下降。多），個(gè)體生存能力下降。 4應(yīng)用：應(yīng)用： 植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍是很廣的，除了植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍是很廣的，除了快速繁殖、培育無病毒植物外，還可以通過大快速繁殖、培育無病毒植物外，還可以通過大規(guī)模的植物細(xì)胞培養(yǎng)來生產(chǎn)藥物、食品添加劑、規(guī)模的植物細(xì)胞培養(yǎng)來生產(chǎn)藥物、食品添加劑、香料、色素和殺蟲劑等。例如，從大量培養(yǎng)的香料、色素和殺蟲劑等。例如，從大量培養(yǎng)的紫草愈傷組織中提取的紫草素，是制造治療燙紫草愈傷組織中提取的紫草素，是制造治療燙傷和割傷的藥物以及染料和化妝品的原料。傷和割傷的藥物以及染料和化妝

53、品的原料。 用植物組織培養(yǎng)的方法，誘導(dǎo)離體的植物組織用植物組織培養(yǎng)的方法，誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)，加入人工形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)，加入人工胚乳，包裹上人造種皮，制成人工種子，可以胚乳，包裹上人造種皮，制成人工種子，可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。此外，轉(zhuǎn)基因植物的培育，也芽率低等問題。此外，轉(zhuǎn)基因植物的培育，也要用到植物組織培養(yǎng)的方法。要用到植物組織培養(yǎng)的方法。目前，植物體細(xì)胞雜交還有許多理論和技術(shù)問題沒有目前，植物體細(xì)胞雜交還有許多理論和技術(shù)問題沒有解決，這項(xiàng)技術(shù)仍然處在研究階段，距離推廣應(yīng)用

54、還解決，這項(xiàng)技術(shù)仍然處在研究階段，距離推廣應(yīng)用還有一定差距。但是人們相信，經(jīng)過科學(xué)家的不懈努力，有一定差距。但是人們相信，經(jīng)過科學(xué)家的不懈努力，讓讓“番茄馬鈴薯番茄馬鈴薯”在地上結(jié)番茄、地下結(jié)馬鈴薯的愿在地上結(jié)番茄、地下結(jié)馬鈴薯的愿望一定會(huì)實(shí)現(xiàn)。望一定會(huì)實(shí)現(xiàn)。哺乳動(dòng)物如牛、羊等，妊娠時(shí)間長，每胎產(chǎn)子數(shù)少，哺乳動(dòng)物如牛、羊等，妊娠時(shí)間長，每胎產(chǎn)子數(shù)少，繁殖速度比較慢。怎樣才能加快優(yōu)良種畜的繁殖速度繁殖速度比較慢。怎樣才能加快優(yōu)良種畜的繁殖速度呢？哺乳動(dòng)物的胚胎移植技術(shù)，為畜牧業(yè)的發(fā)展帶來呢？哺乳動(dòng)物的胚胎移植技術(shù)，為畜牧業(yè)的發(fā)展帶來了光明的前景。了光明的前景。胚胎移植的過程是這樣的：以優(yōu)良種牛的

55、繁殖為例，胚胎移植的過程是這樣的：以優(yōu)良種牛的繁殖為例，科學(xué)家們首先用激素促進(jìn)良種母牛多排卵，然后把卵科學(xué)家們首先用激素促進(jìn)良種母牛多排卵，然后把卵細(xì)胞從母牛體內(nèi)取出，在試管內(nèi)與人工采集的精子進(jìn)細(xì)胞從母牛體內(nèi)取出，在試管內(nèi)與人工采集的精子進(jìn)行體外受精，培育成胚胎，再把胚胎送入經(jīng)過激素處行體外受精，培育成胚胎，再把胚胎送入經(jīng)過激素處理、可以接受胚胎植入的母牛子宮內(nèi)，孕育成小牛產(chǎn)理、可以接受胚胎植入的母牛子宮內(nèi)，孕育成小牛產(chǎn)出。用這種方法得到的小牛叫做試管牛。利用胚胎移出。用這種方法得到的小牛叫做試管牛。利用胚胎移植技術(shù)可以使每頭良種母牛一年繁殖牛犢上百頭。植技術(shù)可以使每頭良種母牛一年繁殖牛犢上百

56、頭。許多國家都成立有商業(yè)性牛胚胎移植公司，開展牛胚許多國家都成立有商業(yè)性牛胚胎移植公司，開展牛胚胎國際貿(mào)易。除了牛之外，羊、兔、豬、馬、貓等動(dòng)胎國際貿(mào)易。除了牛之外，羊、兔、豬、馬、貓等動(dòng)物的胚胎移植也獲得了成功。物的胚胎移植也獲得了成功。 5經(jīng)典例題：經(jīng)典例題： 例例 （2003年江蘇）用高度分化的植物細(xì)胞、組年江蘇）用高度分化的植物細(xì)胞、組織和器官進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織，下織和器官進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織，下列敘述錯(cuò)誤的是列敘述錯(cuò)誤的是 a該愈傷組織是細(xì)胞經(jīng)過脫分化和分裂形成的該愈傷組織是細(xì)胞經(jīng)過脫分化和分裂形成的 b該愈傷組織的細(xì)胞沒有全能性該愈傷組織的細(xì)胞沒有全能性 c該愈傷

57、組織是由排列疏松的薄壁細(xì)胞組成該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細(xì)胞組成 d該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)狀結(jié)構(gòu) 答案：答案：b 例例 現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)煙草品種現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)煙草品種(2n48)，其基，其基因型分別為因型分別為aabb和和aabb，這兩對(duì)基因位于，這兩對(duì)基因位于非同源染色體上，且在光照強(qiáng)度大于非同源染色體上，且在光照強(qiáng)度大于800勒克勒克司時(shí)，都不能生長，這是由于它們中的一對(duì)隱司時(shí)，都不能生長，這是由于它們中的一對(duì)隱性純合基因性純合基因(aa或或bb)作用的結(jié)果。取甲乙兩品作用的結(jié)果。取甲乙兩品種的花粉分別培養(yǎng)成植株，將它們的葉肉細(xì)胞

58、種的花粉分別培養(yǎng)成植株，將它們的葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體，并將兩者相混，使之融合，誘制成原生質(zhì)體，并將兩者相混，使之融合，誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞團(tuán)。然后，放到大于導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞團(tuán)。然后，放到大于800勒克司光勒克司光照下培養(yǎng)，結(jié)果能分化發(fā)育成植株。請(qǐng)回答下照下培養(yǎng)，結(jié)果能分化發(fā)育成植株。請(qǐng)回答下列問題：列問題： (1)甲、乙兩煙草品種花粉的基因型分別為甲、乙兩煙草品種花粉的基因型分別為_和和_。 (1)ab ab (2)在植物細(xì)胞融合技術(shù)中，常用在植物細(xì)胞融合技術(shù)中，常用_除去除去_,才能使用才能使用_作為促融劑，促使其融作為促融劑，促使其融合，融合后的細(xì)胞基因型是合，融合后的細(xì)胞基因型是_。(2)纖維素酶纖維素酶(答果膠酶也對(duì)答果膠酶也對(duì)) 細(xì)胞壁細(xì)胞壁 聚乙二醇聚乙二醇(答滅活的病毒也對(duì)答滅活的病毒也對(duì)) aabb、aabb、aabb (3)細(xì)胞融合后誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞團(tuán)叫細(xì)胞