2010届高考生物复习第二轮之：育种 整理： 吴 涛
生物育种
内容：生物育种
涉及考点：必修第五章 生长素
必修第六章 遗传、变异
选修第四章 细胞工程
选修第五章 遗传与基因工程 要求：阅读并理解掌握八种育种的方法
什么是生物育种？
生物育种是指人们按照自己的意愿，依据不同的生物学原理，有目的有计划地获得人们所需要的生物新品种，包括两种情况：
一是从不良性状中把所需要的优良性状（相对性状）分离出来或把位于不同个体的优良性状集中到一个个体上来。如通过基因的自由组合，把小麦中高秆抗锈病和矮秆不抗锈病两种性状进行重新组合获得矮秆抗锈病的小麦优良品种；
二是创造具有优良性状的生物新品种。如利用人工诱变育种技术培育青霉素高产菌株，利用基因工程的原理创造能分泌胰岛素的大肠杆菌菌种。
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、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”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。 （6）举例：矮茎抗锈病小麦的培育
操作方法: (参见下面图解) （配以简要文字说明）
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①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦 杂交得到F1； ②让F1自交得F2；
③选F2中矮秆抗锈病小麦自交得F3； ④留F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体， 对于F3中出现性状分离的再重复③④步骤
3、多倍体育种 （1）原理：染色体变异
（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
（3）优点：可培育自然界中没有的新品种，且培育的植物器官大，产量高，营养丰富。 （4）缺点：结实率低，发育延迟。
（5）举例：（请你用文字、符号来图示三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦的培育过程） 4、单倍体育种 （1）原理：染色体变异
（2）方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。 （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：（请你用文字、符号来图示相关过程） 5、细胞工程育种 方式 原理 方法 植物组织培养 植物细胞的全能性 →愈伤组织→根、芽→植物体 植物体细胞杂交 植物细胞膜的流动性 融合→组织培养 细胞核移植 动物细胞核的全能性 核移植→胚胎移植 离体的植物器官、组织或细胞去掉细胞壁→诱导原生质体繁殖优良品种，用于保克服远缘杂交不亲和的障碍，优点 快速繁殖、培育无病毒植株等 存濒危物种，有选择地培育出作物新品种 繁殖某性别的动物 缺点 技术要求高、培养条件严格 举例 试管苗的培育、培养转基因植物 技术复杂，难度大；需植物组导致生物品系减少，个织培养等技术 培育\番茄马铃薯\杂种植株 体生存能力下降。 \多利\羊等克隆动物的培育 生物专题 第 2 页 共 7 页
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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：“傻瓜水稻”、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溶液，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
三、相关知识拓展:引种
引种与光照和温度有关（实际表现为植物的生长环境具有地域性）
1、光周期现象
日照长短影响植物的开花期，如菊花在秋季开花，需要的是短日照，现在要使菊花提前开花就要缩短日照时间，如要使菊花推迟开花就要延长光照时间。
如果有一种植物长期生长在哈尔滨，每年在夏天开花，需要长日照，现在将这种菊花引种到广州，那么在同样的时间广州的日照时间要长，因此这种植物到广州以后，开花时间就会提前。开花提前就会使营养生长不好，营养生长不好生殖生长也就不好，这就会造成减产。但如果是将一种生长在广州的短日照植物(开花时间是上半年)移到哈尔滨，那么这种植物开花就会推迟甚至不开花，这样植物的营养生长就会充分.加上昼夜温差大，如果需要的是营养器官的话，产量就会提高，但如果需要的是种子或果实，如不能开花就会造成损失。这种日照长短对植物开花时间的影响，要联系生物学知识和地理知识来解决。 2、春化现象
很多植物必须经过一个低温才能开花，比如小麦，这对引种也有很大的影响。
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