第5章 微专题突破(六) 生物育种的原理和方法-【高考领航】2023-2024学年高中生物必修2同步核心辅导与测评（人教版）

一、生物育种方法 1．单倍体育种和杂交育种 (1)单倍体育种 ①原理：染色体数目变异。 ②过程 用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种，培育矮秆抗病小麦的过程，如下图所示： 其中单倍体育种的核心步骤为①花药离体培养和②秋水仙素处理诱导染色体数目加倍。 (2)单倍体育种与杂交育种的关系 2．多倍体育种 (1)原理：染色体数目变异。 (2)多倍体育种的过程： (3)实例：三倍体无子西瓜的培育过程 ①过程a传粉是为了杂交得到三倍体种子，过程b传粉是为了提供生长素刺激子房发育成果实。 ②获取三倍体种子是在第一年四倍体植株上，获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。 ③无子的原因：三倍体西瓜进行减数分裂时，由于同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子。 3．归纳总结各种育种方法 方法 原理 优点 缺点 杂交育种 重组 操作简单，目标性强 育种年限长 诱变育种 基因突变 提高突变率，加速育种进程 有利变异少，需大量处理实验材料 多倍体育种 染色体变异 操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种 所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中无法开展 单倍体育种 染色体变异 明显缩短育种年限 技术复杂，需要与杂交育种配合 [对点突破] 1．下面为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图，有关此图的叙述错误的是(　　) A．图中进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起 B．②过程中发生了非同源染色体的自由组合 C．实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖 D．④过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素处理 解析：C　题图所示为单倍体育种的过程，①过程表示两个亲本杂交，所依据的原理是基因重组，从而使控制不同优良性状的基因组合到一起；②过程表示的是F1进行减数分裂产生配子的过程，在减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合；③过程表示由花药离体培养成单倍体植株的过程，此过程中不但有细胞的分裂还有细胞的分化；④过程是诱导染色体数目加倍的过程，一般用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。 2．无子西瓜的培育过程如下列简图所示，根据图解并结合学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是(　　) A．秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 B．图中四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组 C．无子西瓜植株中没有同源染色体 D．培育三倍体无子西瓜通常需要年年制种 解析：C　秋水仙素通常被用来诱导染色体数目加倍，作用原理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，所以一般选细胞正在分裂的部位进行处理，A正确；果皮是由子房壁发育来的，其细胞中的染色体数目与四倍体母本细胞中的染色体数目相同，细胞内含有4个染色体组，B正确；三倍体无子西瓜的细胞中含有三个染色体组，有同源染色体，只是在减数分裂过程联会紊乱，一般不能形成正常的配子，进而无法产生种子，C错误；三倍体西瓜植株因减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能结出种子而无法留种，因此通常要年年制种，D正确。 二、根据不同育种目标选择不同育种方案 [对点突破] 3．如图甲、乙表示小麦的两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育小麦新品种的过程。下列说法不正确的是(　　) A．①②过程操作简便，但培育周期长，原理是基因重组 B．④的变异仅发生于有丝分裂，该育种方式的优点之一是可得到更多优良变异类型 C．③过程常用的方法是花药离体培养，可以得到单倍体幼苗 D．⑥过程与⑦过程的育种原理相同，过程中需要抑制纺锤体的形成 解析：B　①②为杂交育种，操作简便，但培育周期长，原理是基因重组，A正确；④为基因突变，主要发生在细胞分裂间期，如有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，B错误；③为花药离体培养，可以得到单倍体幼苗，C正确；①⑦为多倍体育种，①③⑥为单倍体育种，⑥过程与⑦过程的育种原理相同，都是染色体数目变异，过程中需要抑制纺锤体的形成，D正确。 4．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。请回答下列问题： (1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是______________ _______________________________________________________________。 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_______________________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是__