高中生物教材中的育種知識歸納總結(jié)

1、高中生物教材中的育種知識歸納總結(jié)四川平昌縣駟馬中學(xué) 楊陽近幾年來，在高考生物試題中經(jīng)常出現(xiàn)育種方面的問題，為幫助同學(xué)們理解，現(xiàn)歸納如下一、含義：生物育種是指人們按照自己的意愿，依據(jù)不同的育種原理，有目的、有計劃地獲得人們所需要的生物新品種。包括兩種情況：1從不良性狀中把所需要的優(yōu)良性狀（相對性狀）分離出來或把位于不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上來。如利用基因分離的原理從高稈小麥中分離出能抗倒伏的矮稈小麥品種；通過基因的自由組合，把小麥中高稈抗銹病和矮稈不抗銹病兩種性狀進行重新組合獲得矮稈抗病的小麥優(yōu)良品種。2創(chuàng)造具有優(yōu)良性狀的生物新品種。如利用人工誘變育種技術(shù)培育青霉素高產(chǎn)菌株；利用基因工程

2、的原理創(chuàng)造能分泌胰島素的大腸桿菌菌種。二、育種方法：（一）根據(jù)“變異的來源”原理進行育種1雜交育種：（1）原理：基因重組（通過基因分離、自由組合或連鎖交換，分離出優(yōu)良性狀或使各種優(yōu)良性狀集中在一起）（2）方法：連續(xù)自交，不斷選種。（3）舉例： 已知小麥的高稈（D）對矮稈（d）為顯性，抗銹?。≧）對易染銹病（r）為顯性，兩對性狀獨立遺傳?，F(xiàn)有高稈抗銹病、矮稈易染病兩純系品種。要求使用雜交育種的方法培育出具有優(yōu)良性狀的新品種。PDDRR×ddrr F1 DdRr 自交F2 選矮稈抗病的個體 F3留未出現(xiàn)性狀分離個體（純合子）出現(xiàn)性狀分離個體（雜合子）自交重復(fù)操作方法：（參見右面圖解）讓純

3、種的高稈抗銹病和矮稈易染銹病小麥雜交得F1 ；讓F1自交得F2 ；選F2中矮稈抗銹病小麥自交得F3；留F3中未出現(xiàn)性狀分離的矮稈抗病個體，對于F3中出現(xiàn)性狀分離的再重復(fù)步驟（4）特點：育種年限長，需連續(xù)自交不斷擇優(yōu)汰劣才能選育出需要的類型。（5）說明：該方法常用于：a同一物種不同品種的個體間，如上例；b親緣關(guān)系較近的不同物種個體間（為了使后代可育，應(yīng)做染色體加倍處理，得到的個體即是異源多倍體），如八倍體小黑麥的培育、蘿卜和甘藍雜交。若該生物靠有性生殖繁殖后代，則必須選育出優(yōu)良性狀的純種，以免后代發(fā)生性狀分離；若該生物靠無性生殖產(chǎn)生后代，那么只要得到該優(yōu)良性狀就可以了，純種、雜種并不影響后代性狀

4、的表達。2誘變育種（1）原理：基因突變（2）方法：用物理因素（如X射線、射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙脂等）來處理生物，使其在細胞分裂間期DNA復(fù)制時發(fā)生差錯，從而引起基因突變。（3）舉例：太空育種、青霉素高產(chǎn)菌株的獲得（4）特點：提高了突變率，創(chuàng)造人類需要的變異類型，從中選擇培育出優(yōu)良的生物品種，但由于突變的不定向性，因此該種育種方法具有盲目性。（5）說明：該種方法常用于微生物育種、農(nóng)作物誘變育種等3單倍體育種（1）原理：染色體變異（2）方法：花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。（3）舉例：已知小麥的高稈（D）對矮稈（d）為顯性，抗銹?。≧）對易染銹病

5、（r）為顯性，兩對性狀獨立遺傳?，F(xiàn)有高稈抗銹病、矮稈易染病兩純系品種。要求用單倍體育種的方法培育出具有優(yōu)良性狀的新品種。PDDRR×ddrr F1 DdRr花藥（配子）DR Dr dR dr單倍體DR Dr dR dr純合子 DDRRDDrr ddRR ddrr秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍離體培養(yǎng)（組織培養(yǎng)技術(shù)）減數(shù)分裂雜交選取ddRR（矮抗）即為所需類型操作方法：（參見下面圖解）讓純種的高稈抗銹病和矮稈易染銹病小麥雜交得F1 ；取F1的花藥離體培養(yǎng)得到單倍體；用秋水仙素處理單倍體幼苗，使染色體加倍，選取具有矮稈抗病性狀的個體即為所需類型。（4）特點：由于得到的個體基因都是純合的，自交后代

6、不發(fā)生性狀分離，所以相對于雜交育種來說，明顯縮短了育種的年限。（5）說明：該方法一般適用于植物。該種育種方法有時須與雜交育種配合，其中的花藥離體培養(yǎng)過程需要組織培養(yǎng)技術(shù)手段的支持。4多倍體育種：（1）原理：染色體變異（2）方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，從而使細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細胞繼續(xù)進行正常的有絲分裂，即可發(fā)育成多倍體植株。（3）舉例：三倍體無子西瓜的培育（同源多倍體的培育）過程圖解：參見高二必修教材第二冊第55頁圖解說明：a三倍體西瓜種子種下去后，為什么要授以二倍體西瓜的花粉？西瓜三倍體植株是由于減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂，未形成正常生殖細胞，因而不能形成種子。但在三

7、倍體植株上授以二倍體西瓜花粉后，花粉在柱頭上萌發(fā)的過程中，將自身的色氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)檫胚嵋宜岬拿阁w系分泌到西瓜三倍體植株的子房中去，引起子房合成大量的生長素；其次，二倍體西瓜花粉本身的少量生長素，在授粉后也可擴散到子房中去，這兩種來源的生長素均能使子房發(fā)育成果實（三倍體無籽西瓜）。b如果用二倍體西瓜作母本、四倍體西瓜作父本，即進行反交，則會使珠被發(fā)育形成的種皮厚硬，從而影響無子西瓜的品質(zhì)。八倍體小黑麥的培育（異源多倍體的培育）：普通小麥?zhǔn)橇扼w（AABBDD），體細胞中含有42條染色體，屬于小麥屬；黑麥?zhǔn)嵌扼w（RR），體細胞中含有14條染色體，屬于黑麥屬。兩個不同的屬的物種一般是難以雜交的，但也有

8、極少數(shù)的普通小麥品種含有可雜交基因，能接受黑麥的花粉。雜交后的子一代含有四個染色體組（ABDR），不可育，必須用人工方法進行染色體加倍才能產(chǎn)生后代，染色體加倍后的個體細胞中含有八個染色體組（AABBDDRR），而這些染色體來自不同屬的物種，所以稱它為異源八倍體小黑麥。（4）特點：該種育種方法得到的植株莖稈粗壯，葉片、果實和種子較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加。（5）說明：該種方法常用于植物育種；有時須與雜交育種配合。（二）依據(jù)“工程原理”進行育種1利用“基因工程”育種（1）原理：DNA重組技術(shù)（屬于基因重組范疇）（2）方法：按照人們的意愿，把一種生物的個別基因復(fù)制出來，加以修飾改造，

9、放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。操作步驟包括：提取目的基因、目的基因與運載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與表達等。（3）舉例：能分泌人類胰島素的大腸桿菌菌株的獲得，抗蟲棉，轉(zhuǎn)基因動物等（4）特點：目的性強，育種周期短。（5）說明：對于微生物來說，該項技術(shù)須與發(fā)酵工程密切配合，才能獲得人類所需要的產(chǎn)物。2利用“細胞工程”育種原理植物體細胞雜交細胞核移植方法用兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，并且把雜種細胞培育成新植物體的方法。操作步驟包括：用酶解法去掉細胞壁、用誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合、將雜種細胞進行組織培養(yǎng)等。是把一生物的細胞核移植到另一生物的去核卵細

10、胞中，再把該細胞培育成一個新的生物個體。操作步驟包括：吸取細胞核、將移植到去核卵細胞中、培育（可能要使用胚胎移植技術(shù)）等。舉例“番茄馬鈴薯”雜種植株鯉鯽移核魚，克隆動物等特點可克服遠緣雜交不親合的障礙，大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍。說明該種方法須植物組織培養(yǎng)等技術(shù)手段的支持。該種方法有時須胚胎移植等技術(shù)手段的支持。（三）利用植物激素進行育種1原理：適宜濃度的生長素可以促進果實的發(fā)育2方法：在未受粉的雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素類似物溶液，子房就可以發(fā)育成無子果實。3舉例：無子番茄的培育4特點：由于生長素所起的作用是促進果實的發(fā)育，并不能導(dǎo)致植物的基因型的改變，所以該種變異類型是不遺傳的

11、。5說明：該種方法適用于植物。實例：1、花生是自花傳粉植物。已知花生匍匐生長（A）對直立生長（a）為顯性，莢果薄殼（B）對莢果厚殼（b）為顯性?；蛐图兒稀⒈憩F(xiàn)一致的花生才能作為品種使用。請回答：在匍匐薄殼、直立厚殼、匍匐厚殼3個花生品種中選擇親本進行雜交實驗，以獲得基因型純合、一致，表現(xiàn)為直立薄殼的植株群體。要求用遺傳圖解表示并作簡要說明。 解析：2某作物的高稈(A)對矮稈(a)為顯性,感病(R)對抗病(r)為顯性。Aa和Rr是位于非同源染色體上的兩對等位基因。今有高稈抗病和矮稈感病純種,人們希望利用雜交育種的方法在最少的世代內(nèi)培育出矮稈抗病新類型。應(yīng)該采取的步驟是:（5分） (1)_ (2

12、)_ (3)_ 解析：該題考查運用基因自由組合定律進行雜交育種的過程。雜交育種能夠有目的的把不同個體的優(yōu)良性狀進行重新組合，從而培育出合乎要求的新品種，這樣從開始雜交到選育出新品種至少要3年的時間，一般需12年的純化，共需45年的時間才能培育出一個新品種。答案：（1）讓高稈抗病和矮稈感病的兩品種進行雜交得到F1；（2）F1自交得到F2；（3）在F2群體中選出矮稈抗病的植株。3、向日葵種子粒大（B）對粒小（b）是顯性,含油少（S）對含油多（s）是顯性，這兩對等位基因按自由組合規(guī)律遺傳。今有粒大油少和粒小油多的兩純合體雜交，試回答下列問題： （1）F2表現(xiàn)型有哪幾種？其比例如何？ （2）如獲得F2

13、種子544粒，按理論計算，雙顯性純種_粒。雙隱性純種_粒。性狀為粒大油多的_粒。 （3）怎樣才能培育出粒大油多，又能穩(wěn)定遺傳的新品種？答案：（1）粒大油少；粒大油多；粒小油少；粒小油多四種，比例為9：3：3：1（2）34；34；102（3）在F2中選出“粒大油多植株和雙隱性植株雜交，如子代性狀全是粒大油多，則該粒大油多植株為純合子，可繼續(xù)自交培育。（無繼續(xù)培育扣1分）（在F2中選出粒大油多植株自交，如子代無其他性狀出現(xiàn)，可能為純合子，繼續(xù)自交培育） 4、利用一定濃度的生長素溶液處理沒有受粉的番茄花蕾，能獲得無籽的番茄，其原因是（）A生長素促進子房發(fā)育成果實   &

14、#160;           B生長素抑制了蕃茄種子的發(fā)育 C生長素抑制番茄的受精                   D生長素使子房發(fā)育快、種子發(fā)育慢 解析：本題考查了生長素的作用及利用單性結(jié)實的原理培育無子果實的原理。答案：A5、世界上第一只克隆綿羊“多利”的培育程序如下圖所示。請看圖后回答：   黑面

15、綿羊去核卵細胞白面綿羊乳腺細胞核重組細胞早期胚胎另一頭母綿羊子宮克隆綿羊“多利”電脈沖刺激妊娠、出生（1）寫出圖中 a、b所指的細胞工程名稱： a_，b_             （2）實施細胞工程a時，所需的受體細胞大多采用動物卵細胞的原因是：_。（3）“多利”面部的毛色是_，請根據(jù)遺傳學(xué)原理說明判斷的原因是：_。（4）繼植物組織培養(yǎng)之后，克隆綿羊的培育成功，證明動物細胞也具有_。 （5）請舉一例,說明克隆綿羊培育成功的實際意義_。 解析：本題考查了與克隆技術(shù)相關(guān)的細胞工程

16、知識、遺傳信息的表達、細胞的全能性及克隆技術(shù)的應(yīng)用等知識。答案：（1）細胞核移植，胚胎移植；（2）卵細胞體積大，易操作，通過發(fā)育可直接表現(xiàn)出性狀來；（3）白色，“多利”的全部細胞核基因來自白面綿羊；（4）全能性；（5）保存瀕危物種，繁育優(yōu)良品種，醫(yī)學(xué)上克隆器官（以上答案中答出任何一都給分）。6、現(xiàn)有甲乙兩個煙草品種（2n=48），其基因型分別為aaBB和AAbb，兩對基因位于非同源染色體上，且在光照強度大于800勒克司時，都不能生長，這是由于它們中的一對隱性純合基因（aa或bb）作用的結(jié)果。取甲乙兩品種的花粉分別培養(yǎng)成植株，將它們的葉肉細胞制成原生質(zhì)體，并將兩者相混，使之融合，誘導(dǎo)產(chǎn)生的細胞團

17、。然后，放到大于800勒克司光照下培養(yǎng)，結(jié)果有的細胞團不能分化，有的能分化發(fā)育成植株。請回答下列問題：（1）甲乙兩煙草品種花粉的基因型分別為_和_。（2）將葉肉細胞制成原生質(zhì)體時，使用_破除細胞壁。（3）在細胞融合技術(shù)中，常用的促融劑是_。（4）細胞融合后誘導(dǎo)產(chǎn)生的細胞團叫_。（5）在大于800勒克司光照下培養(yǎng)，有_種細胞團不能分化；能分化的細胞團是由_的原生質(zhì)體融合來的（這里只考慮2個原生質(zhì)體的相互融合）。由該細胞團分化發(fā)育成的植株，其染色體數(shù)是_，基因型是_，該植株自交后代中，在大于800勒克司光照下，出現(xiàn)不能生長的植株的概率是_。解析：該題創(chuàng)設(shè)了一個新的生物學(xué)情境，讓學(xué)生根據(jù)學(xué)過的細胞融

18、合（細胞雜交）技術(shù)，減數(shù)分裂與生殖細胞成熟，遺傳規(guī)律等有關(guān)知識綜合回答提出的問題，重在考查學(xué)生運用所學(xué)基礎(chǔ)知識，結(jié)合分析解決問題的能力。答案：（1）aB Ab （2）纖維素酶（或果膠酶） （3）聚乙二醇（或滅活的病毒） （4）愈傷組織 （5）2 甲乙兩品種 48 AaBb 7/167、小麥品種是純合體，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮桿（aa）、抗?。˙B）的小麥新品種；馬鈴薯品種是雜合體（有一對基因雜合即為雜合體），生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖。現(xiàn)要選育黃肉（Yy）、抗病(Rr)的馬鈴薯新品種。請分別設(shè)計小麥品種間雜交育種程序，以及馬鈴薯品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明。（寫出包括親

19、本在內(nèi)的前三代即可）解析：本題主要考查作物雜交育種的有關(guān)知識，同時考查了有關(guān)生殖方面的知識。就試題本身而言不難，但考生很容易出現(xiàn)以下幾方面的問題：    不能準(zhǔn)確地繪制遺傳圖解?？忌诶L制遺傳圖解時隨意性太大，沒有掌握遺傳圖解的繪制方法和規(guī)范。    混淆了雜交育種與單倍體育種。部分考生在選育小麥時運用了單倍體育種的方法。    題意理解出現(xiàn)偏差。對題干中“現(xiàn)要選育黃肉(Yy)、抗病(Rr)的馬鈴薯新品種”的理解不到位，使得部分考生難以確定育種中馬鈴薯親本的基因型。在做題時沒有考慮到利用種子繁殖和利用塊莖

20、進行繁殖對后代的影響。答案： 小麥第一代AABB×aabb 親本雜交（3分） 第二代F1AaBb 種植F1代自交（2分） 自交第三代F2AB，Abb，aaB，aabb種植F2代，選矮桿、抗?。╝aB_），繼續(xù)自交，期望下代獲得純合體（2分）（注：AB，Abb，aaB，aabb表示F2出現(xiàn)的九種基因型和四種表現(xiàn)型。學(xué)生寫出F2的九種基因型和四種表現(xiàn)型均給滿分）馬鈴薯第一代 yyRr ×Yyrr 親本雜交（3分）第二代 YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 種植，選黃肉、抗病（YyRr）（3分）第三代 YyRr 用塊莖繁殖（2分）四、鞏固訓(xùn)練：1蘿卜和甘蘭雜交，能得到的種子一

21、般不育，如果要得到可育的種子，你認為應(yīng)該采取下列哪種措施( )A.利用花藥離體培養(yǎng)技術(shù)B.利用染色體數(shù)目加倍技術(shù)C.利用細胞融合技術(shù)D.利用誘變育種技術(shù)2用生長素和秋水仙素分別處理二倍體番茄的花蕾和幼苗，成熟后所獲得的果實中分別含有的染色體組數(shù)是( )A.2和4B.2和2C.4和2D.4和43在生產(chǎn)實踐中，欲想獲得無子果實常采用的方法有( )人工誘導(dǎo)多倍體育種 人工誘變 單倍體育種 用適當(dāng)濃度的生長素處理A.B.C.D.4在水稻中有芒（A）對無芒（a）為顯性，抗?。˙）對不抗病（b）為顯性。有兩種不同的水稻，一個品種無芒、不抗?。涣硪粋€品種有芒、抗病。這兩對性狀獨立遺傳。無芒、不抗病×

22、;有芒、抗病F1F2穩(wěn)定遺傳無芒、抗病的類型abc（1）雜交育種法培育出矮稈抗銹病能穩(wěn)定遺傳的步驟是： 過程a叫_，過程b叫_。過程c的處理方法是_。F1基因型是_，表現(xiàn)型是_，矮稈、抗銹病中所需基因型是_，整個育種過程至少需要_年時間。（2）單倍體育種法培育矮稈抗銹病類型步驟是：無芒、不抗病×有芒、抗病F1dT配子dT幼苗穩(wěn)定遺傳無芒、抗病的類型defg過程d叫_，e是指_；過程f是指_，過程g是指_。各個育種過程只需_年時間。（3）對比上述兩種育種方法，給出的結(jié)論是_。5下圖表示水稻的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形成試管苗的培養(yǎng)過程，已知該水稻的基因型為AaBb。（

23、1）愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細胞團，在愈傷組織形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得_和小分子有機物等營養(yǎng)物質(zhì)。（2）要促進花粉細胞分裂和生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有_兩類激素。（3）愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再生芽發(fā)育成葉和莖。這一過程必須給予光照，其原因是_利用光能制造有機物，供試苗生長發(fā)育。（4）試管苗的細胞核中含有_條脫氧核苷酸鏈。（5）培育出的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有_。（6）該試管苗需經(jīng)人工誘導(dǎo)，使它的_，才能成為可育的植株。6下圖為發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程圖，據(jù)圖回答：（1）能生產(chǎn)人生長激素的工程菌是通過培養(yǎng)的，是_；高產(chǎn)青霉素茵種是通過培育的，是_，是_。（2）整個過程的中心階段是發(fā)酵，要隨時取樣檢測培養(yǎng)基中的細菌數(shù)目、產(chǎn)物濃度等。同時，要嚴格控制_和通氣量、轉(zhuǎn)速等發(fā)酵條件。（3）若是單細胞蛋白的話，是_，氨基酸、維生素屬中的_產(chǎn)物。7下圖是將人的生長激素基因?qū)爰毦鶥細胞內(nèi)制造“工程菌”示意圖，所用載體為質(zhì)粒A。已知細菌B細胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因，質(zhì)粒A導(dǎo)入細菌B后，其上的基因能得到表達。（1）圖中質(zhì)粒A與目的基因結(jié)合產(chǎn)生重組質(zhì)粒的過程通常是在體外