内容正文:
微点突破——育种
西昌 吕文平
微点突破——育种
1.杂交育种。
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。
原理(变异类型):基因重组。
基本程序:
优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状集中在一起。
不足:只能利用已有基因的重组,按需选择,并不能创造新的基因;杂交后代会出现分离现象,育种进
程缓慢,过程复杂。
实例:
2.诱变育种。
概念:利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处
理生物,使生物发生基因突变。
原理(变异类型):基因突变。
优点:提高变异频率、加速育种进程、出现新的性状等。
不足:有利变异少,工作量大,需处理大量材料,具有盲目性。
基本程序:
实例:显性突变(a→A)和隐性突变(A→a)
P AA × AA
F1 AA Aa
遗传
变异
当代表现
当代未表现
U
F2 AA Aa aa
此代表现
微点突破——育种
3.单倍体育种。
概念:采用花药(花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株,然后经过人工诱导使染色体数目加倍,重新
恢复到正常植株的染色体数目。
原理(变异类型):染色体(数目)变异、基因重组。
基本程序:
优点:明显缩短育种年限,用二倍体进行
单倍体育种,所得个体均为纯合子。
不足:技术相当复杂,一般只适用于植物。
备注:与正常植株(二倍体)相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。
微点突破——育种
4.多倍体育种。
概念:用秋水仙素处理或低温诱导萌发的种子或幼苗,作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形
成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,染色体数目加倍的细胞继
续进行有丝分裂,将来就可能发育成多倍体植株。
原理(变异类型):染色体(数目)变异、基因重组。
基本程序:
微点突破——育种
优点:与二倍体植株相比,多倍体的植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质
等营养物质的含量都有所增加。
实例:三倍体无子西瓜、普通小麦、小黑麦等。
不足:发育迟缓,结实率低,一般只适用于植物。
4.多倍体育种。
5.基因工程育种。
概念:基因工程,又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说,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,定向地改变生物的遗传性状。
原理(变异类型):基因重组。
基本程序: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。
优点:目的性强,可以按照人们的意愿定向改造生物的性状;打破有性生殖远缘杂交不亲和的生殖障碍,
能迅速的培育出前所未有的新品种。
不足:可能会引起生态危机;技术难度大。
实例:基因工程与作物育种、药物研制、环境保护。
得以实现的理论基础:生物界共用一套遗传密码。
微点突破——育种
6.五大育种辨析整合。
微点突破——育种
1.(2020·全国Ⅲ卷,32)(10分)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:
即时检测
(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是无同源
染色体,不能进行正常的减数分裂。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有42条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是营养物质含量高、茎秆粗壮(答出2点即可)。
(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有秋水仙素处理(答出1点即可)。
(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路。甲、乙两个品种杂交,F1自交,选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。
2n=14
2n=14
AB
2n=14
不可育
4n=28
可育
2n=14
ABD
3n=21
不可育
6n=42
可育
2.(2022·成都三诊,32)(11分)芸薹属栽培种包括芸薹、甘蓝和黑芥3个二倍体基本种以及甘蓝型油菜、芥菜和埃塞俄比亚芥3个四倍体复合种。研究结果表明,芸薹、甘蓝和黑芥通过相互杂交和自然加倍形成了四倍体种,这些栽培种的关系如图(图中的ABC分别代表1个不同的染色体组,数字代表体细胞中的染色体数目)。回答下列问题:
(1)埃塞俄比亚芥是由