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生物育种

生物育种

分类:高三生物教案   更新:2014/3/12   来源:网络

生物育种

【知识梳理】 一、杂交育种 (一)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。 (二)原理:基因重组。 (三)过程:选择具有不同优良性状的亲本通过杂交获得F1,F1连续自交或杂交,从中筛选获得需要的类型。 (四)应用:改良作物品质,提高农作物单位面积产量;培育优良的家畜、家禽。
    生物育种
    【课标要求】生物变异在育种上的应用。
    【考向了望】杂交育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等各种育种方式的原理、过程、优缺点的分类与比较。
    【知识梳理】
    一、杂交育种
    (一)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。
    (二)原理:基因重组。
    (三)过程:选择具有不同优良性状的亲本通过杂交获得F1,F1连续自交或杂交,从中筛选获得需要的类型。
    (四)应用:改良作物品质,提高农作物单位面积产量;培育优良的家畜、家禽。
    二、诱变育种
    (一)概念:利用物理因素或化学因素处理生物,使生物发生基因突变,从而获得优良变异类型的育种方法。
    (二)原理:基因突变。
    (三)特点:可以提高突变率,在较短时间内获得更多优良变异类型。
    (四)应用:主要用于农作物育种和微生物育种。
    三、几种育种方法的比较
    名称 原理 方法 优点 缺点 应用
    杂交
    育种 基因
    重组 培育纯合子品种:杂交→自交→筛选出符合
    要求的表现型,通过自交到不发生性状分离
    为止 使分散在同一物种不
    同品种中的多个优良
    性状集中于同一个体 ①育种时间一般比较长
    ②局限于同种或亲缘关
    系较近的个体
    ③需及时发现优良品种 用纯种高秆抗病[来
    小麦与矮秆不抗
    病小麦培育矮秆
    抗病小麦
    培育杂合子品种:一般是选取纯合双亲杂交  年年制种 杂交水稻、玉米
    诱变
    育种 基因
    突变 ①物理:紫外线、X或γ射线,微重力、激
    光等处理、再筛选
    ②化学:亚硝酸、硫酸二乙酯处理,再选择 提高变异频率,加快
    育种进程,大幅度改
    良某些性状 盲目性大,有利变异少,
    工作量大,需要大量的
    供试材料 高产青霉菌
    单倍体
    育种 染色体
    变异 ①先将花药离体培养,培养出单倍体植株
    ②将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理
    获得纯合子
    ③从中选择优良植株 明显缩短育种年限,
    子代均为纯合子,
    加速育种进程 技术复杂 用纯种高秆抗病
    小麦与矮秆不抗
    病小麦快速培育
    矮秆抗病小麦
    多倍体
    育种 染色体
    变异 用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼
    苗 操作简单,能较快获
    得所需品种 所获品种发育延迟,结实
    率低,一般只适用于植物 三倍体无子西瓜
    八倍体小黑麦
    基因
    工程
    育种 基因
    重组 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→目的基因的表达与
    检测→筛选获得优良个体 ①目的性强,育种周
    期短
    ②克服了远缘杂交不
    亲和的障碍 技术复杂,安全性问题
    多,有可能引起生态危机 转基因“向日葵
    豆”、转基因抗
    虫棉
    【思考感悟】杂交育种能否应用于微生物育种?
    杂交育种利用基因重组的原理,一般发生在有性生殖的减数分裂过程中。微生物一般不能进行减数分裂,因此一般不用杂交育种的方法对微生物进行育种。
    【基础训练】
    1、育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等,下面对这五种育种的说法正确的是(  A  )
    A、涉及的原理有:基因突变、基因重组、染色体变异
    B、都不可能产生定向的可遗传变异
    C、都在细胞水平上进行操作
    D、都不能通过产生新基因从而产生新性状
    2、假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种,为培养出优良新品种AAbb,可以采用的方法如图所示。
    (1)由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方法称为杂交育种。若经过②过程产生的子代总数为1552株,则其中基因型为AAbb的植株理论上有97株。基因型为Aabb的类型经过过程③,子代中AAbb与aabb的数量比是1︰1。
    (2)过程⑤常采用花药离体培养法由AaBb得到Ab个体。与“过程①②③”的育种方法相比,“过程⑤⑥”育种的优势是明显缩短了育种年限。
    (3)过程④在完成目的基因与运载体的结合时,必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)DNA连接酶。与“过程⑦”的育种方法相比,“过程④”育种的优势是定向地改变生物的遗传性状。
    3、用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时,一种方法是杂交得到F1,F1再自交得F2;另一种方法是用F1的花药进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是(  C  )
    A、前一种方法所得的F2中重组类型和纯合子各占5/8、1/4
    B、后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为2/3
    C、前一种方法的原理是基因重组,原因是非同源染色体自由组合
    D、后一种方法的原理是染色体变异,是由于染色体结构发生改变
    【高考模拟】
    1.(2007广东生物15)太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异,然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是(  D  )
    A、太空育种产生的突变总是有益的
    B、太空育种产生的性状是定向的
    C、太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
    D、太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
    2.(2008江苏生物23)下列关于育种的叙述中,错误的是(  BCD  )
    A、用物理因素诱变处理可提高突变率 B、诱变育种和杂交育种均可形成新的基因
    C、三倍体植物不能由受精卵发育而来 D、诱变获得的突变体多数表现出优良性状
    3.(09上海卷)21.下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是
    A. 诱变育种
    B. 细胞融合
    C. 花粉离体培养
    D. 转基因
    答案:C
    解析:花药离体培养获得是单倍体,一般高度不育。
    4.(09天津卷)8.(30分)水稻种子中70%的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外,是多种动物的抗营养因子,同时,排出的大量磷进入水体易引起水华。
    (1)磷元素除了形成植酸外,还可以出现在下列_____________分子或结构中(多选)。
    A.核糖    B.ATP    C.核糖体    D.核膜
    (2)种植芦苇能有效抑制水华的发生,表明芦苇与引起水华的藻类关系是_____________。
    (3)植酸酶可降解植酸,在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的_____________  利用率。
    (4

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