生物育种知识专题
一、知识整理
在高中阶段所介绍的育种方法主要有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等。
1、诱变育种
（1）原理：基因突变
（2）方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。
（3）发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期
（4）优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。
（5）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，具有盲目性。
（6）举例：青霉素高产菌株、高产小麦等
2、杂交育种
（1）原理：基因重组
（2）方法：连续自交，不断选种。（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）
（3）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期
（4）优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。
（5）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。
最有效的11种驱蚊方法（6）举例：矮茎抗锈病小麦等
3、多倍体育种
（1）原理：染体变异
（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
（3）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。
（4）缺点：结实率低，发育延迟。
（5）举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
4、单倍体育种
（1）原理：染体变异
（2）方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染体数目加倍。
（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。
（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。
（5）举例：
5、细胞工程育种
方式 | 植物组织培养 | 植物体细胞杂交 | 细胞核移植 |
原理 | 植物细胞的全能性 | 植物细胞膜的流动性 | 动物细胞核的全能性 |
方法 | 离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→根、芽→植物体 | 去掉细胞壁→诱导原生质体融合→组织培养 | 核移植→胚胎移植 |
优点 | 快速繁殖、培育无病毒植株等 | 克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种 | 繁殖优良品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物 |
缺点 | 技术要求高、培养条件严格 | 技术复杂，难度大；需植物组织培养等技术 | 导致生物品系减少，个体生存能力下降。 |
举例 | 试管苗的培育、培养转基因植物 | 培育"番茄马铃薯"植株 | "多利"羊等克隆动物的培育 |
6、基因工程育种（转基因育种）
（1）原理：基因重组
（2）方法：基因操作（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）
（3）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短 。
（4）缺点：可能会引起生态危机，技术难度大。
（5）举例：抗虫棉、固氮水稻、转基因动物（转基因鲤鱼）等
7、植物激素育种
（1）原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育
（2）方法：在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物，子房就可以发育成无子果实。
（3）优点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所以该种变异类型是不遗传的。
（4）缺点：该种方法只适用于植物。
（5）举例：无子番茄的培育
二、经典习题
1、（05·广东）两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是 （ ）
A．单倍体育种 B．杂交育种 C．人工诱变育种 D．细胞工程育种
2、（05·广东综合）农业生产中植物生长素已被广泛使用。下列各项，与植物生长素应用无关的是 （ ）
A．培育无籽番茄 B．棉花保蕾、保铃 C．延长种子寿命 D．促进插枝生根
3、（05·江苏）能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是 （ ）
A．单倍体育种 B．杂交育种 C．基因工程育种 D．多倍体育种
4、（05·上海）现有黑短毛兔和白长毛兔，要育出黑长毛兔。理论上可采用的技术是 （ ）
①杂交育种 ②基因工程 ③诱变育种 ④克隆技术
A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③
5、（05·全国理综Ⅲ）科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述，错误的是 （ ）
A．采用反转录的方法得到的目的基因有内含子
B．基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C．马铃薯的叶肉细胞可用为受体细胞
D．用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生粘性末端而形成重组DNA分子
6、（05·全国理综Ⅲ）已知水稻抗病(R)对感病(r)为显性，有芒(B)对无芒(b)为显性，两对基因自由组合，体细胞染体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。
（1）诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为 的植株。
（2）为获得上述植株，应采用基因型为 和 的两亲本进行杂交。
（3）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株花粉表现 (可能或不育)，结实性为 （结实或不结实），体细胞染体数为 。
（4）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成植株，该二倍体植株花粉表现 (可能或不育)，结实性为 （结实或不结实），体细胞染体数为 。
（5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的 植株，因为自然加倍植株 ，花药壁植株 。
（6）鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是 。
7、（04·广东）甘薯品种是杂合体。块根、种子、叶片和茎均可用于繁殖，但为保持某甘薯品种的特性，下列不能用于繁殖的器官是 （ ）
A．种子 B．块根 C．叶片 D．茎
8、（04·广东）桃的果实成熟时，果肉与果皮粘连的称为粘皮，不粘连的称为离皮；果肉与果核粘连的称为粘核，不粘连的称为离核。已知离皮(A)对粘皮(a)为显性，离核(B)对粘核(b)为显性。现将粘皮、离核的桃(甲)与离皮、粘核的桃(乙)杂交，所产生的子代出现4种表现型。由此推断，甲、乙两株桃的基因型分别是 （ ）
A．AABB、aabb B．aaBB、AAbb C．aaBB、Aabb D．aaBb、Aabb
9、（04·江苏）科学家利用辐射诱变技术处理红种皮的花生，获得一突变植株，其自交所结的种子均具紫种皮。这些紫种皮的种子长成的植株中，有些却结出了红种皮的种子。
（1）上述紫种皮的花生种子长成的植株中，有些结出了红种皮种子的原因是 。
（2）上述紫种皮的种子，可用于培育紫种皮性状稳定遗传的花生新品种。假设花生种皮的紫和红性状由一对等位基因控制，用文字简要叙述获得该新品种的过程： 。
10、（04·上海）下列关于细胞工程的叙述中，错误的是 （ ）
A．植物细胞融合必须先制备原生质体 B．试管婴儿技术包括人工受精和胚胎移植两方面
C．经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状 D．用于培养的植物器官或组织属于外植体
11、(01·上海)选择 细胞周期包括Gl、S、G2 和M四个时期，在S期进行下列工作实践可取得良好效果的是( )
A．植物组织培养 B．作物(如小麦、水稻)诱变育种 C．肿瘤的某些药物 D．作物的人工授粉
三、巩固训练
1、运用下列各种细胞工程技术培育生物新品种,操作过程中能形成愈伤组织的技术是 （ ）
①细胞的组织培养 ②植物体细胞杂交 ③动物胚胎移植 ④细胞核移植
A．①② B．②③ C．①③ D．①④
2、某种花卉感染了植物病毒,叶子出现疱状,欲培育无病毒的后代,应采用的方法 （ ）
A．用种子繁殖 B．用无明显症状的部分枝条扦插
C．用茎尖进行组织培养诱导出植株 D．用叶的表皮细胞进行组织培养诱导出植株
3、下列过程没有用到植物组织培养技术的一项是 （ ）
A．花药离体培养获得单倍体植株 B．细胞工程培育“番茄—马铃薯”植株
C．基因工程培育抗虫棉植株 D．秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得多倍体植株
4、利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的重要意义是 （ ）
A．减少氮肥使用量,降低生产成本 B．减少氮肥使用量,节约能源
C．改良土壤的落结构 D．避免使用氮肥过多引起的水体富营养化
5、与传统育种相比,植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在 （ ）
A．证明细胞具有全能性 B．克服远源杂交不亲和的障碍
C．缩短育种周期，减少盲目性 D．快速培育不病毒植株。保留优势
6、对下列有关实例形成原理的解释,正确的是 （ ）
A．无子番茄的获得是利用了多倍体育种原理 B．培育无子西瓜是利用了单位体育种原理
C．培育青霉素高产苗株是利用了基因突变原理 D．“多利”羊获得是利用了杂交育种原理
7、（多选）不能改变原有基因的分子结构的育种方法有 （ ）
A． 杂交育种 B．诱变育种 C．多倍体育种 D．单倍体育种
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