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专题16 杂交育种与诱变育种
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)
5、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。
②培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种——多倍体育种。
③提高变异频率,“改良”“改造”或“直接改变”现有性状,获得当前不存在的基因或性状——诱变育种。
④若要培育隐性性状个体,可选择自交或杂交育种,只要出现该性状即可。
(2)根据育种流程图来辨别育种方式
①杂交育种:涉及亲本的杂交和子代的自交。
②诱变育种:涉及诱变因子,产生的子代中会出现新的基因,但基因的总数不变。
③单倍体育种:常用方法为花药离体培养,再人工诱导染色体加倍,形成纯合子。
④多倍体育种:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
⑤基因工程育种:与原有生物相比,出现了新的基因。
6、单倍体育种、多倍体育种及植物细胞工程育种的几个易错点
(1)单倍体育种一般应用于二倍体植物,因为若为四倍体植物,通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。
(2)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍,若操作对象是单倍体植株,属于单倍体育种;若操作对象为正常植株,叫多倍体育种,不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
(3)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理,使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理,多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。
(4)单倍体育种和植物细胞工程育种,都运用了植物组织培养技术。
一、选择题
1.下列关于育种的叙述中,正确的是( )
A.杂交育种可产生新的基因
B.用物理因素诱变处理可提高突变率
C.利用花药离体培养得到单倍体植株的方法是单倍体育种
D.无籽西瓜的培育方法原理是基因重组
【答案】B
【分析】
1、诱变育种: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。
2、杂交育种: 原理:基因重组。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。
3、单倍体育种:原理是染色体变异。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。
4、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。 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。
5、基因工程育种: 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。
【详解】
A、杂交育种的原理是基因重组,不能产生新的基因,A错误;
B、用物理或化学因素诱变处理,可提高突变率,B正确;
C、利用花药离体培养得到单倍体植株,该方法只是单倍体育种的一个步骤,C错误;
D、无籽西瓜的培育方法原理是染色体变异,D错误。
故选B。
2.下列关于生物育种的叙述,错误的是( )
A.杂交育种的原理是基因重组,可以获得稳定遗传的个体
B.诱变育种能改良作物品质,增强抗逆性
C.单倍体育种就是仅通过花药离体培养得到植株的过程
D.多倍体育种通常要利用物理、化学因素来诱导多倍体的产生
【答案】C
【分析】
四种育种方法:
杂交育种