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无性系育种专题

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无性系育种专题

——梨属植物无性育种研究进展梨属植物无性育种研究进展

1. 概述

无性系育种(Clonal Breeding)在天然群体或人工杂交、诱变群体中,选择优良个体,通过无性繁殖形成无性系,按一定育种目标和要求,经无性系测定选育出优良无性系并应用于生产的育种技术。包含两个内容:一是无性系选育(Selection of Clone);二是优良无性系造林(Clonal Afforestation)。也就是大规模采用选育出的优良无性系进行人工林定向培育。

梨(Pyrus)属蔷薇科植物,有30个种。我国梨栽培品种有白梨

(P.bretschneideri),秋子梨(P.ussuriensis),沙梨(P.pyrifolia)和西洋梨(P.communis),其中前三种为东方梨,原产我国。梨是我国传统的果品。我国梨的栽培历史悠久,是东方梨的主要生产国,是世界梨的原产中心之一。梨的果实含有多种营养成分,如蛋白质,脂肪,糖,维生素以及多种矿质元素等,这些都是人体所必需的,因而深受人们的喜爱。然而梨树在生产中还存在某些亟待解决的问题。由于童期长和基因高度杂合两大特点使其传统的有性杂交育种成效低,工作量大。如何缩短育种时间和提高育种效率成为梨树育种工作者长期追求的目标。随着分子生物学,特别是组织培养和基因工程技术的不断进步,利用生物技术进行育种已成为可能。现就梨无性育种的研究进展作一综述。

2.无性系育种的意义

无性繁殖可继承母本的阶段性发育,从而缩短育种周期。无性繁殖的遗传改良中的潜力较大;在无性繁殖中,通过寄主基因型和病原菌基因型间基本关系的研究,有助于对育种材

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料的评定和抗病类型的筛选,通过微型嫁接或组培可以分离出无病毒的健壮无性系;通过扦插生根和愈伤组织根原基分化的研究,有助于了解不定根发生和发育的条件,了解生根的遗传学机理;通过原生质体融合的体细胞杂交,有助于了解无性杂交和无性杂种的实质。

3无性系选育实例

3.1 杨树、柳树无性系选育程序

杨树和柳树的改良程序大体上可分为杂交、无性系选择、无性系测定、建立优良无性系采穗圃几个阶段。

杨树、柳树无性系选育程序

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3.2.2 欧洲云杉无性系选育程序

欧洲云杉在德国和中欧是一种最重要的树种,约占森林总面积的40%,其缺点之一是要到20-25年时才开始结实,已建的种子园尚未得到应有的效果。在联邦德国采取了种源选择与无性系选择相结合的欧洲云杉的改良方式,认为这样做能比种子园繁殖有更快更好的效果。

J. Kleinschmit和J. Schmidt (1977年)所制定的欧洲云杉无性系选育程序

3.2.3巴西桉树无性系选育程序

巴西桉树无性系育种,是在美国著名树木改良专家,南方松种子园倡导者B, Zobel教授指导下,由Ararur Florestal公司进行的。该公司对巨桉和巨桉与尾叶桉的杂种最感兴趣。先由澳大利亚选出了大约300株优良母树,在巴西进行子代测定后作为采种母树,由优良家系中选出优良个体,种植到无性系收集区。把

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入选树相互杂交再进行试验,从优良家系中进行渐进代选择。

为此建成几个每组包括20株树的育种群,生产第二代杂种。以后各代仍依此法不断进行改良,由改良了的巨桉和尾叶桉杂交,生产“优良杂种”。从中选株再繁殖无性系,用于造林。

巴西桉树无性系选育程序

4.无性育种在梨属植物中的应用

4.1 组织培养

早在20世纪30年代,TukeY(1935)进行梨的胚胎培养获得成功。1975年,前苏联学者进行洋梨幼胚培养,获得植株。1979年赵惠祥等进行早熟系208X早酥梨杂种胚胎培养,得到比亲本更为早熟的优良单株,他还在1981年从锦丰梨胚乳培养诱导出完整植株。1979年David和1981年赵惠祥从茎尖培养中,分别得到试管苗和完整植株。此外还进行了下胚轴,子叶横切段的培养,都成功地获得了不定芽。目前,梨的组织培养工作已有广泛的发展,大多数集中在叶片培养和茎尖培

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养两个方面。研究结果表明,不同品种,即使同一品种不同的外植体,所采用的培养基的种类、植物生长调节剂的比例和浓度、培养条件等因素也不相同。个方面。研究结果表明,不同品种,即使同一品种不同的外植体,所采用的培养基的种类、植物生长调节剂的比例和浓度、培养条件等因素也不相同。

4.1.1 叶片培养

叶片是梨组织培养中普遍采用的外植体。梨叶片培养起步较晚,始于1988年。Laimer等用西洋梨品种康佛伦斯(Conference)试管苗叶片做试验,在BA和IBA 的配合下,部分愈伤组织能够形成球状结构,但仅有少量球状结构转化成了不定梢。在随后的十几年的时间里,科研工作者对不同梨的品种进行了以叶片为外植体的组织培养工作。

基本培养基是影响梨叶片再生的重要因素。许多研究表明,组织培养中广泛使用的MS培养基并不适合梨叶片不定芽的诱导,而以NN60为最佳培养基。如韩继

成等[1]通过试验表明,梨的两个品种冀蜜和丰水分别以N

6,NN

69

,MS为基本培养基,

附加条件相同,结果在NN

69

培养基上获得了最佳效果,不定芽的诱导率为100%。孙清荣等[2]的研究也支持了这一论点。

植物生长调节剂在组织培养中起重要的调节作用。不同种类、不同浓度和比例的生长调节荆对植物外植体生长和分化的作用不同。影响梨芽分化的生长调节剂主要有TDZ和BA,影响不定根形成的有IAA,IBA,NAA。但是它们并不是独立起作用,而是具有协同效应的。当培养基中生长素浓度与细胞分裂素浓度的比例高时,愈伤组织仅形成根,生长素与细胞分裂素比例小时则产生苗,而两种激素的比例适中时,产生无结构的愈伤组织。IBA,NAA对西洋梨试管苗的生根有明显的促进作用,一般而言,NAA是西洋梨栽培品种最常用的生长素,而东方梨品种则以IAA,IBA为主。

叶片的培养条件一般采用12h的光周期,温度为25℃左右,光照强度2000 Lx。孙清荣[7]对金花梨叶片接种的初代培养期进行暗培养3周,然后转入光下培养,不定梢再生率高达100%。

4.1.2 茎尖培养

茎尖培养的目的是脱毒和快速繁殖。茎尖是植株中最年轻,细胞分裂最活跃的部位,几乎不含病毒或很少含病毒,茎尖中的生长点培养成了去除植物中病毒使植物复壮的重要方法。

梨茎尖的消毒普遍采用的方法是:外植体用70%的酒精浸泡30s,用无菌水

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冲洗3-5次,再放人0.1%的升汞中10min,最后用无菌水冲洗3-5次,以彻底除去升汞。出梨茎尖培养芽的分化以AS为最佳培养基,生根培养基则以ASH和1/2MS为基本培养基。

生长季节采集梨芽或茎尖进行组织培养最大的问题之一就是褐变,造成成活率低。褐变发生的原因是植物体内含有较多的酚类化合物,其在多酚氧化酶的作用下,氧化而成为褐色的酚类物质和水,酚类物质以会在酪氨酸酶等酶的作用下,使外植体的蛋白质聚合,生长停顿,最终导致死亡。目前采取防止褐变的措施有:缩短转瓶时间,可以控制褐变;在培养基中加入抗氧化剂,如维生素C,硫代硫酸钠,二硫苏糖醇和柠檬酸等。接种后的初代培养期进行暗处理,可以控制外植体的褐变发生;培养基低PH值可降低多酚氧化酶活性和底物利用率,从而抑制褐变。

4.2 遗传转化

目前,转基因梨的研究还没有应用于生产的的转基因植株。梨的遗传转化普遍采用了农杆菌介导法,即用携带有目的基因的农杆菌感染植物或离体器官(叶片,茎尖,茎段等)的受伤部位,然后将受伤部位的组织在选择培养基上培养,筛选出转基因细胞。

4.2.1 农杆菌介导法

农杆菌是一种革兰氏阴性土壤杆菌;梨遗传转化起步比较晚,如今也取得了不小的成绩。1996年Mourgues等率先建立了西洋梨的遗传转化体系,通过农杆菌介导法成功地将GUS及NptⅡ基因导入康弗伦斯,并获得高达42.7%的遗传转化率。随后开展了不少梨转基因研究,但多数是为了提高转基因植株的抗病虫能力。Reyniord等[3]和Mourgues等分别向梨中导入attacin E基因以及抗菌肽cecropins基因,均增强了梨对火疫病的抗性。近年Puterka等[4]在梨中导人抗菌肽D5C1基因,不仅提高了植株抗火疫病的能力,还能显著降低梨木虱蛹、幼虫和成虫在梨树上的危害。Bell等[5]将发根农杆菌基因rolC成功导人Beurre Bose。并获得了矮化的转基因植株。此后,Zhu等[6]也相继将rolB基因转入BPl0030砧木品种,但遗传转化率较低。

4.2.2 影响转基因频率的因素

基因型基因型是决定转基因成功与否的重要因素。梨种类和品种不同,农杆菌感染力,植株再生能力,生根能力以及转化率均不同。目前获得的转基因植株

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中仅有欧洲梨及少量砧木品种,而砂梨,白梨,新疆梨等东方梨系还未成功。外植体的种类已成功获得的转基因植株大多采用叶片作为外植体,这也许和叶片再生体系的稳定,高效,重复性好有关。或者叶片对农杆菌更为敏感,更易受侵染。外植体培养条件不同,转化频率也不同。梨转基因中外植体与农杆菌共培养时间长短,感染后外植体暗培养时问长短,以及培养基组成都会影响转化频率。

4.2.3 转基因植株的检测

梨与其它植物转基因一样,先通过抗性筛选获得抗性芽后生成植株,再对抗性植株进行检测,检测阳性的植株才是真正的转基因植株。目前用于鉴定梨转基因植株的检测方法主要有以下几种。

GUS活性检测:利用GUS组织化学染色法对获得的转化植株进行GUS基因表达测定。在一定的条件下,将待测定的组织置于GUS染液中,转化的组织变蓝,非转化的组织无此种反应。GUS活性检测是梨转基因植株检测的一种常规方法,在梨转基因植株鉴定中有着广泛应用。

PCR检测:根据植物表达载体上的已知序列,如GUS基因和卡那霉素抗性基因,以及插入到表达载体中的目的基因设计合适的引物,通过PCR扩增验证这些已知序列是否存在,从而判断某植株是否是转基因植株。

Southern杂交检测:由于PCR反应极为灵敏,有时会扩增出假阳性带,所以为了证实PCR产物的真实性,需要进一步对PCR反应呈现阳性反应的部分植株单系提取DNA进行HindⅢ酶切后的Southern杂交检测,结果得到阳性反应株系,表明外源基因已被整合到受体植株中。

4.嫁接

4.1 砧木特性

梨的砧木种类很多,生产上应用的乔化砧木有11种之多,各地所用的砧木种类见多媒体窗口。此外,另有矮化砧木。

杜梨:生长旺盛,须根多,深根性。对土壤的适应性强,抗旱,抗寒,也耐潮湿,对盐碱有一定的适应力,对腐烂病的抵抗力中等。萌蘖性强,易分蘖繁殖。与秋子梨、华北梨、砂梨和西洋梨的嫁接亲和力强。

豆梨:幼苗期生长迟缓,粗根少,侧根多,根系较深。对土壤的适应性强,在粘重土壤上生长良好,抗旱,耐涝,抗腐烂病,对西洋梨的火疫病、衰退病的

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抵抗力亦强,耐寒性不及杜梨。与中国梨和西洋梨的亲和力强,是西洋梨的优良砧木。

砂梨:幼苗期生长迅速,根系发达,比较开张。耐涝力强,抗旱、抗寒力弱,对腐烂病有一定的抵抗力。中国梨与西洋梨可以用砂梨为砧木,是南方温暖多雨地区的主要砧木。

川梨:根系发达。对土壤适应性强。耐涝,抗旱,耐寒。与各系统梨嫁接亲和力均好,是西南地区的主要砧木。

Cydonia vulgaris Pers:为中亚细亚原产。其类型很多,用作西洋梨矮化砧木的有安吉斯(Angers)和普鲁文斯(Provence)一类。

4.2.砧木的培育

4.2.1 种子处理

杜梨、豆梨、砂梨等果树的种子采收后,须经过60-80天的后熟过程才能萌发,故春播须行层积处理。如秋播,则可免除层积手续。种子发芽的温度依种类而不同,一般秋子梨要在6.5℃,豆梨10℃,砂梨10-12℃,才能开始发芽。长江流域一带,大约在3月上旬能达到这样的温度,所以春播须在2月下旬,最迟不能晚于3月上旬。

4.2.2 播种

分床播与直播。床播可用温床或冷床,于早春提前播下,待幼苗长至具有2-3片真叶时进行移栽。每亩苗约10000-12000株。至于直播,可按一定行距进行条播,出苗后,进行间苗或补缺,并注意病虫害防治、施肥、灌水、除草等田间管理工作,促使健壮生长,供当年秋前嫁接用。

4.2.3扦插

杜梨、豆梨、砂梨的枝条、根和一年生的枝条,都能扦插生根,故可用扦插繁殖。落叶后,将苗圃内的干劲和杜梨、豆梨残留土中的根截取下来,选粗度在0.5cm以上而发育良好的枝、根剪成10-15cn长短,插入土中,不久即生根和萌芽而成苗。特别是,杜梨和豆梨的嫩枝,用50ppm吲哚丁酸处理,发根更好。

梨属植物无性育种研究进展

4.2.4 嫁接时间

梨树的高接换种,一年四季均可进行,一般多于早春进行枝接和秋季进行芽接。枝接常用的方法,有劈接、切接、皮下接和腹接等。圃内嫁接多采用芽接,如芽接没有成活,翌日可用枝接法进行补接。枝接时期,一般在树液刚流动时进行。约在2月下旬至3月下旬。芽接时期,应在新梢停长后,芽已充分肥大,而砧木和接穗皮层能剥离时进行。7月至10月均可进行,以8月中旬至9月中下旬为最适。

5. 无性系育种中应注意的几个问题

5.1 优村取样材料的幼年性与一致性

无性系改良最大优点是保持优树为优良特性,特别是那些质量性状或遗传力高的性状,如冠型、干型、分枝型、木材密度、物探、抗性等。然而这种繁殖方法有一缺点,就是对优树取样材料稍不注意,就会引起优树幼年性与一致性的损失。因为无性系后代的生长是取样母树该部位原材料生长的继续,如取样材料是水平枝或下垂枝,就会造成后代的位置效应;如取样材料进入成年时,就会造成熟效应。这都会影响无性系改良效果。目前有效地克服方法不多,不能根本解决问题。主要克服方法如下:

5.1.1干基或根系萌生条扦插繁殖复幼法

法国和巴西在桉树无性系育种中已采用过这种方法。通常用成熟桉树树冠上的1年生枝条扦插是难以生根的,但40年生枝树砍倒后树桩上萌发的枝条就有较好的生根能力。我国用杉木的伐桩萌条、毛白杨留根苗做插穗都有返童复壮的效果。在毛白杨上采用的挖取幼树根段,人工促萌再用根出条嫩枝扦插繁殖成无性系。

5.1.2重复修剪复幼法

萌发枝离根区越近,生理老化进程越慢,随着年龄的增长,枝梢与根系之间的距离增加,重复修剪可缩短这一距离,使母树处于矮化状态而复幼。在辐射松、桉树、柳杉采用此技术均取得了成功。

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5.1.3连续扦插复幼法

由老龄树上取得的插条扦插生根率虽低,但少量生根成活后的个体以后再多次连续扦插,生根率可以不断提高。在桉树上证明,取伐桩萌条扦插生根率为8%,用这些苗再扦插,生根率提高到65%。

5.1.4幼砧连续嫁接复幼法

就是把老龄幼树一年生新梢嫁接到幼龄的砧木上,以后连续多次继代进行这种幼砧幼穗嫁接最后老龄树的新梢就获得了生根能力。进行这种嫁接时,接穗要尽量小些。

5.1.5用组培诱导复幼法

任何树种老龄树冠上的枝条扦插都难以生根,而且生根苗有明显的倾斜性。但如果对它们进行组织培养,就能使这些缺点得到克服,变得易于扦插繁殖。法国人有人把90年生红杉的穗条接至幼龄株上,再取这种枝条组培,经几次继代培养后,所得的苗木生长较快,且直立苗的百分率增加,生根性也得到了改善。

5.1.6 激素处理结合组织培养复幼法

这是近年一些欧美国家克服老龄入选优树不能无性繁殖的最新技术,即先用一定浓度的生长物质如6BAP对嫁接在实生苗上的老龄接穗进行1次或多次处理,直到这些植株的休眠芽或针叶短枝(针叶束)中萌生出幼态的新梢后,把这种幼态新梢用于组培,由此得到的组培苗就有返老还童的特征,其穗条的扦插生根率比原株高得多。现在在花旗松、红杉、火炬松、南洋杉等多种树种上,采用此法均获得良好的效果。

这些材料是否真正复幼,尚无法证明,采用这些技术往往需要较长的时间和较多的物力。在推行无性系造林时,转而采用在树木成熟前对优良个体进行早期选择,利用幼龄未经测定的材料进行无性繁殖。

5.2 在试种中测定,在测定中选择,是无性系改良的合理程序

一般程序是优树初繁材料获得以后,就进行无性系测定,最后进行造林,这按部就班的程序,要占去大量的时间,最简单的解决办法是经短期测定以后,将中选的无性系就投入试种造林,实行边繁殖、边试种、边测定、边选择的办法。

梨属植物无性育种研究进展

联邦德国对欧洲云杉采用的不断选择补充、反复测定、不断更新造林的程序,为我们解决这一问题提供了范例。

参考文献

[1] 韩继成,冯志红.梨离体叶片诱导不定芽的研究亡[J].河北果树,1998(2):12.

[2] 孙清荣.孙洪雁.西洋梨“丰产”叶片不定梢再生[J].落叶果树,1999(4): 9-10.

[3] Reyniord JP, Mourgues F, Norelli J, et a1.First evident for difference in fire blight

resistance among transgenic pear clones expression attacin E gene from

Hyalophora ceeropia[J].Plant Sci, 1999. 149:23-31

[4] Puterka GJ, Bocchetti C.Dang P, et al. Pear transformed with a lytic peptide gene

for disease control dims noaurrget organism, pear paylla(Homoptera: Psyllidae) [J] J Econ Eatomd,2002,95: 797—802.

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rootstocks and the development of a transformation protocol[J].J Hort Sci&

Biotech, 2000,75(6): 745-752.

育种专题

生物育种专题2 考点分析 (一)高考中的主要考点: 1、杂交育种和诱变育种的优点和局限性 2 、遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用 3、重组DNA技术(又叫基因工程) 4、关注转基因生物和转基因食品的安全性 (二)几种育种方案的比较

1.某种植物的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,最简单(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.以下不能 ..说明细胞全能性的实验是() A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株B.紫色糯性王米种子培育出植株 C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株3.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() 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(新物种)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 4.在下列有关育种的叙述中,不正确的是() A.培育无子西瓜和培育无子番茄的原理相同 B.利用植物体细胞杂交的方法可以克服远源杂交不亲和的障碍 C.培育青霉菌高产菌株是利用基因突变的原理 D.培育抗虫棉和培育能生产人胰岛素的大肠杆菌都是通过基因工程实现的 5.某生物的基因型为AaBB,通过下列技术可以分别将它转变为以下基因型的生物:①AABB ②aB ③AaBBC ④AAaaBBBB。则以下排列正确的是() A.诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合 B.杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种 C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术 D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术 6.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”杂种植株 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 7. 深圳市农科集团第二次在全市范围内公开征集的包括紫叶生菜、孔雀草等多种生物育种 材料随“神舟飞船”在大空邀游110多个小时后返回地面,由此该集团又确立了一批太空 农业项目。下列有关生物技术及原理,说法正确的是() A.返回地面后,孔雀草开出不常见的墨色花,其根本原因最可能是发生了基因重组 B.如果在孔雀草的种植过程中发现开出了不常见的墨色花时,为了快速大量生产,宜采用植物组织培养技术 C.在培育转基因抗虫孔雀草时,获取目的基因用的工具酶有限制酶、DNA连接酶和运载体D.在太空环境条件(失重、强辐射等)下,孔雀草种子不可能发芽 8. 某农科所通过如右图所示的育种过程培育成了 高品质的糯小麦。下列有关叙述正确的是() A.该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变 B. a 过程提高突变率,从而明显缩短了育种年限 C. a 过程需要使用秋水仙素,只作用于萌发的种子 D. b 过程需要通过自交来提高纯合率 9. 将①、②两个植株杂交,得到③,将③再作进一 步处理,如下图所示。下列分析错误的是()

几种育种方法的比较

育种的方法和应用 生物育种是一门很复杂的技术,针对不同的生物应采用不同的育种方式,要对各种育种方式进行比较,选择简易、可操作的方式。同一种育种方式应用于不同的生物也会有不尽相同的育种过程,所以我们无论在生产实践中还是有关习题训练中都应灵活应用。 一、几种育种的方法的比较 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、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:矮茎抗锈病小麦等。 2、诱变育种 (1)原理:基因突变。 (2)方法:用物理因素(如x射线、1射线等)、化学因素(如亚硝酸、秋水仙素等各种化学药剂)、生物因素或空间诱变育种(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(DNA分子复制的时候)。 (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。 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(秋水仙素能抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成)。 (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:染色体变异。 (2)方法:花药离体培养获得单倍体植株,再用秋水仙素等诱导剂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:“京花一号”小麦。 5、细胞工程育种 (1)方式:植物组织培养植物体细胞杂交细胞核移植 (2)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 (3)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

高中生物几种育种方法

学习好资料欢迎下载 高中生物育种知识整理 安宁中学金志忠 育 种方式原理变异原因 发生 时期 方法优点缺点实例 杂 交育种基因重组 非同源染色 体上的非等 位基因自由 重组或一对 同源染色体 上的等位基 因交叉互换 减数第一次 分裂后期或 四分体时期 杂交—自交—选优— 自交—选纯 ①杂交→F1→F2→F3 →从自交后代中选出 不发生性状分离的优 良纯合体[用种子繁 殖] ②杂交→F1只要得到 所需的性状即可[用于 营养生殖] 可获优良 性状新品 种;可见 性强;操 作简单 育种年限 长,至少需 3年,一般 在8年左右 抗倒伏抗 锈病小麦 等 诱 变育种基因突变 DNA复过程 发生差错 多在有丝分 裂间期或减 数分裂第一 次分裂间期 ①物理方法:射线(X 射线、r射线、紫外线)、 激光等; ②化学方法:亚硝酸、 硫酸二乙酯等; ③作物空间诱变育种 提高突变 频率,加 速育种进 程,大幅 度改良性 状 需大量的 供试材料, 可预见性 不强;盲目 性大 青霉素高 产菌株, 太空椒等 单倍 体育种染色体变异 染色体成倍 减少 花药离体培养 (杂交)→F1 →………………→单 体人工诱导使染色体 加倍 ………………→纯合 体(从中选体) 明显缩短 育种年限 技术相对 复杂,不能 产生更多 的变异,不 能大幅度 的改良形 状。 多倍 体育种染色体变异 染色体组成 倍增加 用一定浓度的秋水仙 素处理萌发的种子或 幼苗得到多倍体 营养器官 大,营养 物质含量 高 结实率下 降,发育迟 缓 三倍体无 籽西瓜 基因 工程育种基因重组 人为地引入 外源基因和 生物体内原 有基因重新 组合 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 测与表达 可定向地 改变生物 的性状, 打破不同 物种之间 的不能杂 交界限, 迅速获得 优良性状 可定向地 改变生物 的性状,打 破不同物 种之间的 不能杂交 界限,迅速 获得优良 性状 抗虫棉

高考生物育种专题练习题及答案

高考生物育种专题练习题(含答案) ()1.两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.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.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.现有黑色短毛兔和白色长毛兔,要育出黑色长毛兔。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.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”杂种植株 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 ()6.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.改良土壤的群落结构D.避免使用氮肥过多引起的水体富营养化 ()7.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.证明杂种细胞具有全能性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。保留杂种优势 ()8.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 ()9.用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee),最简捷的方法是 A.种植→F1→选双隐性者→纯合体 B.种植→秋水仙素处理→纯合体 C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体 D.种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体 ()10.杂交育种中,能够稳定遗传的性状一定是 A.优良性状 B.相对性状 C.显性性状D.隐性性状 ()11.在生产实践中,欲想获得无籽果实,可采用的方法有 A.人工诱导多倍体育种 B.人工诱变 C.用适当浓度的生长素刺激未受粉的雌蕊 D.单倍体育种 ()12.用X射线处理蚕蛹,使其第2染体上的斑纹基因易位于决定雌性的W染色体上,使雌体都有斑纹。再将雌蚕与白体雄蚕交配,其后代凡是雌蚕都有斑纹,凡是雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄,提高蚕丝的质量。这种育种方法是由于 A.染色体结构的变异 B.染色体数目的变异 C.基因突变 D.基因互换 ()13.中科院动物研究所曾将大熊猫体细胞的细胞核移植到去核的家兔的卵细胞中,成功地培养出大熊猫的早期胚胎,这属于下列哪项技术的研究成果 A.细胞工程 B.基因工程 C.杂交育种 D.染色体工程 ()14.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 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

生物育种专题练习

生物育种专题 一、选择题(每题2分,共50分) 1.在红粒高秆的麦田里,偶然发现一株白粒矮秆优质小麦,欲获得白粒矮秆麦种,通常用的育种方法是( ) A.自交育种B.诱变育种 C.人工嫁接D.单倍体育种 答案 A 2.2008年9月25日21时10分,“神舟七号”载人飞船成功发射升空,随“神七”一起遨游太空的有珙桐、鹅掌楸的种子各50 g,这是我国迄今为止首次进行珍稀濒危林木航天诱变育种实验。下列有关太空育种的说法,不正确的是( ) A.太空育种常选萌发的种子或幼苗作实验材料 B.太空育种是利用太空微重力、强辐射等因素诱发基因突变 C.太空育种不一定就能获得人们所期望的优良性状 D.若改良缺乏某种抗病性的植物品种,不宜采用太空育种 答案 D 3.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。以下有关基因工程应用的叙述,正确的是( ) A.食用转基因马铃薯不会存在任何危险 B.目的基因导入受体细胞之后一定能够表达出人奶蛋白 C.马铃薯的受精卵、叶肉细胞都可作为受体细胞 D.转基因马铃薯的培育属于细胞水平上的技术 答案 C 4.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再自交得到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( ) A.前一种方法所得的F2中重组类型、纯合子各占5/8、1/4 B.后一种方法所得到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 答案 C 5.在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是( ) A.限制酶和连接酶B.限制酶和水解酶 C.限制酶和运载体D.连接酶和运载体

(完整版)高中生物育种方法原理汇总

一多倍体育种 定义:通过增加染色体组数以改造生物遗传基础,从而培育出符合人类需要新品种的方法。 多倍体是指由受精卵发育而来并且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。 多倍体育种利用人工诱变或自然变异等,通过细胞染色体组加倍获得多倍体育种材料,用以选育符合人们需要的优良品种。 最常用、最有效的多倍体育种方法是用秋水仙素或低温诱导来处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,但不影响染色体的复制,使细胞不能形成两个子细胞,而染色数目加倍。 多倍体产生机制:通过卵细胞第二极体的保留或受精卵早期有丝分裂的抑制而实现。 多倍化后,多个等位基因互作产生了更多的组合和更多样的功能变化,从而比二倍体亲本拥有更高的杂合性和更迅速的环境适应力,表现为抗逆性增强及克服远缘杂交的不育性等特点 经典理论认为,植物天然多倍体基因组主要起源于体细胞有丝分裂异常、未减数分裂配子融合和种间杂交三个途径。 诱变方法: 人工诱变染色体加倍的方法很多,可分为物理诱变法、化学诱变法和生物诱变法。 物理法包括:机械损伤、高低温和射线照射等 生物学诱导途径包括:不同倍性材料间杂交育种,胚乳培养,细胞杂交等 化学诱变:主要利用化学诱变剂与细胞发生一系列生化反应阻止有丝分裂的正常进行,使分裂后期的染色体全部进入一个子代细胞中而产生多倍体。化学药剂包括秋水仙素、萘乙烷、异生长素、吲哚乙酸、氨磺灵...... 二杂交育种 1.概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。 2.原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。 3.优点:可以将两个或多个优良性状集中在一起。 4.缺点:不会产生新基因,且杂交后代会出现性状分离,育种过程缓慢,过程复杂。 原则 ①亲本应有较多优点和较少缺点,亲本间优缺点力求达到互补。 ②亲本中至少有一个是适应当地条件的优良品种,在条件严酷的地区,亲本最好都是适应环境的品种。 ③亲本之一的目标性状应有足够的遗传强度,并无难以克服的不良性状。 ④生态类型、亲缘关系上存在一定差异,或在地理上相距较远。 三诱变育种

生物育种专题练习复习课程

生物育种专题练习

生物育种专题 一、选择题(每题2分,共50分) 1.在红粒高秆的麦田里,偶然发现一株白粒矮秆优质小麦,欲获得白粒矮秆麦种,通常用的育种方法是() A.自交育种B.诱变育种 C.人工嫁接D.单倍体育种 答案 A 2.2008年9月25日21时10分,“神舟七号”载人飞船成功发射升空,随“神七”一起遨游太空的有珙桐、鹅掌楸的种子各50 g,这是我国迄今为止首次进行珍稀濒危林木航天诱变育种实验。下列有关太空育种的说法,不正确的是() A.太空育种常选萌发的种子或幼苗作实验材料 B.太空育种是利用太空微重力、强辐射等因素诱发基因突变 C.太空育种不一定就能获得人们所期望的优良性状 D.若改良缺乏某种抗病性的植物品种,不宜采用太空育种 答案 D 3.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。以下有关基因工程应用的叙述,正确的是() A.食用转基因马铃薯不会存在任何危险 B.目的基因导入受体细胞之后一定能够表达出人奶蛋白 C.马铃薯的受精卵、叶肉细胞都可作为受体细胞 D.转基因马铃薯的培育属于细胞水平上的技术 答案 C 4.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再自交得到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() A.前一种方法所得的F2中重组类型、纯合子各占5/8、1/4 B.后一种方法所得到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 答案 C 5.在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是() A.限制酶和连接酶B.限制酶和水解酶 C.限制酶和运载体D.连接酶和运载体

高中生物的几种育种方式

高中生物的几种育种方式 1 杂交育种 1.1 原理 以杂交方法培育优良品种或者利用杂种优势成为杂交育种。 1.2 方法 在杂交育种中应用最为普遍的是品种间杂交(两个或多个品种间的杂交),其次是远缘杂交(种间以上 的杂交)。在杂交育种时,应采用基因纯合体作亲本,正确识别表现型和基因型的区别。对杂种来说,表 现型相同的个体,基因型却不一定相同。纯合体不再分离,而杂合体后代继续出现分离。掌握了这个原理, 就能有效的指导育种工作。 1.3 优点 杂交可以使生物的遗传物质从一个群体转移到另一群体,是增加生物变异性的一个重要方法。不同类型 亲本的杂交可以获得性状的重新组合,杂交后代中可能出现优良性状的组合,甚至出现超亲代的优良性状。 1.4 缺点 也可能出现双亲的劣势性状组合,或者双亲所没有的劣势性状。另外时间长,需及时发现优良性状。 1.5 应用 从20世纪40年代起,世界各国共同发起了一场名为“绿色革命”的农业增产运动,大大提高了粮食产 量。而这一成就斐然、声势浩大的运动就是科学家通过杂交育种的育种方式,培育出了许多高产而且品质 优良的农作物而取得成功的。 小麦高茎D(易倒伏)、抗锈病T的纯种与矮茎d(抗倒伏)易染锈病t的纯种杂交,培育出矮茎、 抗锈病的品种。【小麦的抗病性状,多由显性基因控制,为获得稳定的抗病类型,必须连续自交选择。】 DDTT X ddtt ↓ DdTt ↓ D_T_ D_tt ddT_ ddtt 由于后代中矮茎、抗锈病的小麦品种的基因型为ddT_,不一定是纯合子,所以应将其连续自交,增大 纯合子的概率,达到育种的目的。 2 诱变育种 2.1 原理 指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异,再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株,进 而培育成新的品种或种质的育种方法。 2.2 诱因 诱发突变的物理因素主要指某些射线,如x射线、B射线、Y射线和中子流等;化学诱变剂主要指某些烷化剂,碱基类似物,抗生素等化学药物。 2.3 优点 能提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某些性状;变异范围广。 2.4 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。 2.5 应用 物理诱变方法应用于植物始于1928年。L.J.斯德勒首先证实了X射线对玉米和大麦有诱变育种。1930年和1924年H.尼尔逊.爱尔和 D.托伦纳分别用辐射诱变技术获得了有真实价值的大麦突变体和烟草突变 体。化学诱变剂在植物上德应用一般认为始于1943年,当时 F.约克斯用马来糖(脲烷)诱发了月见草、 百合和风铃草的染色体畸变。 理化因素的诱导作用,使得植物细胞的突变率比平时高出千百倍,有些变异是其它手段难以得到的。 当然,所产生的变异绝大多数不能遗传,所以,辐射后的早代一般不急于选择。 我国的诱变育种同样成绩斐然,在过去的几十年中,经诱变育种的品种数一直占到同期育种品种的1 0%左右。如水稻品种原丰早,小麦品种山农幅63,还有玉米的鲁原单4号、大豆的铁丰18、棉花的鲁棉1号等都是通过诱变育成的。 2.6 实例 太空椒正是用曾经遨游过太空的青椒种子培育而成的。与普通椒相比,太空椒的果实个大、肉厚、口感 好,维生素C的含量高,在大田生产中产量比普通青椒高25~30%。

(精心整理)高中生物几种育种方式专题练习

2.用杂合子种子尽快获得纯合子植株的方法是( ) A.种植→F2→选不分离者→纯合子 B.种植→秋水仙素处理→纯合子 C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子 D.种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合子 3.某育种公司有基因型为AAbb、aaBB的两个玉米品种(这两对基因是自由组合的)。现要在短时间内培育基因型为AABB、aabb的两个玉米新品种,可以选择不同、简便而且合理的育种方法分别是( ) A.杂交育种单倍体育种 B.诱变育种杂交育种 C.单倍体育种杂交育种 D.基因工程育种多倍体育种 5.天宫一号是中国首个目标飞行器,于2011年9月29日在甘肃酒泉卫星发射中心发射成功,为航天工程育种提供了丰富的试验环境和有力的技术支持。下列说法错误的是( ) A.航天工程育种获得的突变体多数表现出优良性状 B.航天器上搭载的植物种子必须是正处于萌发时期的种子 C.通过航天工程育种可使控制某性状的基因突变成等位基因 D.基因突变能为生物的进化提供原材料 6.下列关于育种的说法,不正确的是( ) A.基因突变普遍存在,可用于诱变育种 B.诱变育种和杂交育种均可产生新的基因型 C.三倍体植物可由受精卵发育而来 D.培养普通小麦花粉得到的个体是三倍体 7.下列关于基因工程中有关酶的叙述不正确的是( ) A.限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNA B.DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接 C.DNA聚合酶能够从引物末端延伸DNA或RNA D.逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA 4.基因工程是将目的基因通过一定过程,转入到受体细胞,经过受体细胞的分裂,使目的基因的遗传信息扩大,再进行表达,从而培养成工程生物或生产基因产品的技术。你认为支持基因工程技术的理论有( ) ①遗传密码的通用牲②不同基因可独立表达③不同基因表达互相影响④DNA作为遗 传物质能够严格地自我复制 A.①②④B.②③④ C.①③ D.①④ 6.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,为培育优良品种AAbb,可采用的方法如右图所示。下列叙述中正确的是( ) A.由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方法称之为杂交育种 B.⑥过程需要用秋水仙素处理,利用染色体变异的原理,是多倍 体育种 C.可以定向改造生物的方法是④和⑦,能使玉米产生新的基因(抗 虫基因),原理是基因突变 D.若经过②过程产生的基因型为Aabb的类型再经过③过程,则 子代中Aabb与aabb的类型再经过③过程,则子代中Aabb与aabb 的数量比是3∶1 8.下列有关基因工程技术的正确叙述是( ) A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体 B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快

生物育种知识专题

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。 (6)举例:矮茎抗锈病小麦等 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: 5、细胞工程育种

“生物育种”专题复习

“生物育种”专题复习 内容:生物育种 涉及考点:必修第五章生长素 选修第五章遗传与基因工程 要求:阅读并明白得把握八种育种的方法 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,有目的有打算地获得人们所需要的生物新品种,包括两种情形: 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; 二是制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养青霉素高产菌株,利用基因工程的原理制造能分泌胰岛素的大肠杆菌菌种。 在高中时期所介绍的育种方法要紧有: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。 (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,制造人类需要的变异类型,从中选择培养出优良的生物品种;变异范畴广。 (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操纵; 改良数量性状成效较差,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,选择所需纯合子) (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养 操作方法: (参见下面图解) (配以简要文字讲明)

微生物学 第七章

第七章微生物遗传 选择题(每题1分,共25题,25分) 1.可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基为( A )正确 A. 完全培养基 B. 基本培养基 C. 补充培养基 D.鉴别培养基 2.细菌转化过程不需要( C )正确 A. 受体细胞处于感受态 B. 裂解的供体细胞 C. 病毒 D. 一系列酶 3.证明核酸是遗传变异的物质基础的经典实验是( B )正确 A经典转化实验,噬菌体感染实验,变量实验 B经典转化实验,噬菌体感染实验,植物病毒的重建实验 C变量实验,涂布实验,平板影印培养实验 D平板影印培养实验、噬菌体感染实验、植物病毒的重建实验 4.不需要细胞与细胞之间接触的基因重组类型有( B )正确 A.接合和转化 B.转导和转化 C.接合和转导 D.接合 5.在U形玻璃管中,将一滤片置于二株菌之间使之不能接触,在左臂发现有原养型菌出现,这一现象不是由于( A )正确 A.接合 B.转化 C.普遍转导 D.局限性转导 6.一个大肠杆菌(E.coli)的突变株,不同于野生型菌株,它不能合成精氨酸,这一突变株称为( A )正确 A.营养缺陷型 B.温度依赖型 C.原养型 D.抗性突变型 7.以噬菌体为载体,细菌基因转移的方式称为( B )正确 A. 转化 B. 转导 C. 溶原性转换

D. 接合 8.细菌以接合方式转移基因是通过( D )正确 A. 细胞壁接触 B. 细胞膜融合 C. 鞭毛 D. 性菌毛 9.准性生殖( B )正确 A.通过减数分裂导致基因重组 B.有可独立生活的异核体阶段 C.可导致高频率的基因重组 D.常见于子囊菌和担子菌中 10.以下不适用于接合的特点是( A )错误正确答案:C A.基因转移是单向的 B.要求细胞与细胞的接触 C.溶源细胞被诱导后才发生 D.在 E.coli中,F因子参与该过程 11.抗药性质粒(R因子)在医学上很重要是因为它们( B )正确 A.可引起某些细菌性疾病 B.携带对某些抗生素的特定抗性基因 C.将非致病细菌转变为致病菌 D.可以将真核细胞转变为癌细胞 12.F+′F-杂交时,以下哪个表述是错误的?( B )正确 A.F-细胞转变为F+细胞 B.F+细胞转变为F-细胞 C.染色体基因不转移 D.细胞与细胞间的接触是必须的 13.细菌重组常指( B )错误正确答案:D A. 物理因素影响而改变基因特性 B. 微生物的回复突变 C. 细胞中的基因缺失 D. 从一个生物中获得DNA 14.接合时F因子进入受体细胞,受体细胞( C )正确 A.经历裂解 B.快速繁殖 C.变成供体细胞 D. 发育出线粒体 15.细菌接合已在许多种( C )中观察到。正确 A. 螺旋体

高中生物第6章小专题大智慧生物育种方法的比较和选择专题专练新人教版必修2

高中生物第6章小专题大智慧生物育种方法的比较和选择专题 专练新人教版必修2 寺題专缘 1.某种植物的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,最简单的方法是() 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 解析:本题要求用基因型为AAbb和aaBB(育种材料)的亲本培育出基因型为aabb的新 品种(育种目标),并要求选择最简单的方法。显然,杂交育种既能达到目的,也最简单。 答案:B 2?下列有关生物变异与育种的叙述,正确的是() A.人工诱变育种能够改变基因结构,且明显缩短育种年限 B .可用单倍体育种法改良缺乏某种抗病性状的水稻品种 C. 三倍体西瓜不能形成正常的配子,这是由于秋水仙素抑制了纺锤体的形成 D. 大多数染色体结构变异对生物体不利,但在育种上仍有一定的价值解析:诱变育种 是利用物理因素或化学因素来处理生物,使生物发生基因突变的一种育种方法,它能改变基 因结构,但有利变异较少,需要处理大量材料,不能明显缩短育种年限。单倍体育种法不能产生新的基因,故不能改良缺乏某种抗病性状的水稻品种。三倍体西瓜不能形成正常的配子, 这是由于减数分裂时发生联会紊舌L。大多数染色体结构变异对生物体是有害的,甚至是致 死的,但也有少数会出现优良性状。 答案:D 3. cry基因是能编码一种毒蛋白的抗虫基因。研究人员将cry基因转入水稻的核基因 组中,构建并选育出了一株抗虫水稻。 (1)将得到的转基因水稻在一个相对封闭的环境中进行自交,发现从第6代开始水稻的 抗虫能力逐代下降,推测昆虫主要是通过_______________ 获得了对毒蛋白的解毒能力;种植20代 后,发现田间某些杂草也获得了抗虫能力,推测■这些杂草主要是通过___________ 获得了抗虫 基因。 (2)已知不抗倒伏(A)对抗倒伏(a)为显性,抗虫(B)对不抗虫(b)为显性。现有各代转基因水稻均不抗倒伏且水稻中的毒蛋白含量基本相同,则该水稻抗虫基因的基因型为 ________ 。现欲以该不抗倒伏抗虫水稻为一亲本,抗倒伏不抗虫水稻为另一亲本,用单倍体

高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程 微专题八 生物育种的相关解题方法学案

微专题八生物育种的相关解题方法 [学习目标] 掌握不同育种方法的原理、特点及操作过程。 一、育种方法的比较 例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,下面对这五种育种方法的叙述,正确的是( ) 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 答案 A 解析杂交育种和基因工程育种的原理为基因重组,单倍体、多倍体育种的原理为染色体变异,诱变育种的原理为基因突变。 方法总结五种育种方法的比较 育种方法处理方法原理特点实例 杂交育种通过杂交使亲 本优良性状组 合在一起 基因 重组 ①使不同个体的优良性 状集中到一个个体中; ②育种年限长 大麦矮秆抗病新品 种的培育 诱变育种物理(射线照 射、激光处理 等)或化学(亚 硝酸、硫酸二 乙酯等)方法 处理动、植物 和微生物 基因 突变 ①加快育种进程,大幅 度改良某些性状;②有 利变异个体少,需大量 处理供试材料 青霉素高产菌株的 培育 单倍体育种花药离体培养染色体①明显缩短育种年限,大麦矮秆抗病新品

后用秋水仙素处理变异可获得纯合优良品种; ②技术复杂,多限于植 物 种的培育多倍体育种 用秋水仙素处 理萌发的种子 或幼苗 染色体 变异 ①植株茎秆粗壮,叶片、 果实和种子都比较大, 营养物质含量高;②发 育延迟,结实率低 无子西瓜、含糖量 高的甜菜的培育 基因工 程育种 将一种生物的 特定基因转移 到另一种生物 细胞内 基因 重组 ①定向地改造生物的遗 传性状;②可能会引起 生态危机,技术难度大 抗虫棉的培育 变式1下面为小麦的四种不同育种方法示意图: (1)图中A、D方向所示的途径表示______________育种方式,A→B→C途径表示________育种方式。 (2)A→D、A→B→C、E和F途径表示的育种原理分别是________、________、________、________。 (3)E途径的育种过程叫____________,此过程出现优良性状也是不容易的,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(4)在A→B→C和F途径中,“加倍”过程最常用、最有效的药剂是秋水仙素。原理是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案(1)杂交单倍体(2)基因重组染色体变异基因突变染色体变异(3)诱变育种基因突变是不定向的,基因突变的频率是很低的(4)抑制细胞分裂过程中纺锤体的形

第七章 微生物遗传试题及答案

第七章微生物遗传试题 一.选择题: 71085.71085.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T,什么类型的突变可使其突变为:CTCATCAT A.A.缺失 B.B.插入 C.C.颠换 D.D.转换 答:( ) 71086.71086.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T,什么类型的突变可产生如下碱基序列的改变:CACCATCAT ? A. 缺失 B. 插入 C. 颠换 D. 转换 答:( ) 71087.71087.不需要细胞与细胞之间接触的基因重组类型有: A. 接合和转化 B. 转导和转化 C. 接合和转导 D. 接合 答:( ) 71088.71088.转化现象不包括 A. DNA 的吸收 B. 感受态细胞 C. 限制修饰系统 D. 细胞与细胞的接触 答:( ) 71089.71089.将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是: A. 生长速度快 B. 易得菌体 C. 细菌中有多种代谢类型 D. 所有以上特点 答:( ) 71090.71090.转导噬菌体 A. 仅含有噬菌体DNA B. 可含有噬菌体和细菌DNA C. 对DNA 酶是敏感的 D. 含1 至多个转座子 答:( ) 71091.71091.在Hfr 菌株中: A. F 因子插入在染色体中 B. 在接合过程中,F 因子首先转移 C. 在接合过程中,质粒自我复制 D. 由于转座子是在DNA 分子间跳跃的,因此发生高频重组 答:( ) 71092.71092.以下碱基序列中哪个最易受紫外线破坏? A. AGGCAA B. CTTTGA C. GUAAAU D. CGGAGA 答:( ) 71093.71093.对微生物进行诱变处理时,可采用的化学诱变剂是:

第六章 育种专题

育种专题 基因重组 将两个或多个优良性状集中在一起。 (一)杂交育种 一、常用育种方法 杂交自交筛选出符合 要求的表现型,连续自交直至不发生性状分离为止。 (1)只能利用已有基因的重组,并不能创造新的基因。 (2)杂交后代会出现性状分离现象, 育种周期长。 2、方法:1、原理: 3、优点: 4、缺点: 5、举例:矮杆抗锈病小麦 过程 二、杂交育种过程F 3 P 抗病、黄果肉 aabb × 感病、红果肉 AABB F 1感病、红果肉 AaBb ↓ ↓ ×F 2A_B_A_bb aaB_aabb 抗红 aaB_aabb 抗红 抗黄 ↓ ×杂交选优 自交 自交选优 基 因重组 … 自交 × …

(二)诱变育种 2、方法: 利用物理因素或化学因素来处理生物,使生物发生基因突变 物理方法(紫外线、α射线、宇宙射线、失重等)化学方法(亚硝酸、秋水仙素、硫酸二乙酯等) 1、原理: 基因突变 3、优点:可以提高突变率,在较短时间内 获得更多的优良变异类型。4、缺点: 突变的方向难以掌握;突变体难以集中多个理想性状。5、举例:“黑农五号”大豆 (三)多倍体育种 2、方法:低温处理或用秋水仙素处理萌发 的种子或幼苗。1、原理:5、举例:三倍体无子西瓜 染色体变异 3、优点:器官比较大,营养物质的含量提高 4、缺点:发育延迟,结实率低

三倍体无籽西瓜的培育 (四)单倍体育种 离体培养 单倍体植株用秋水仙素诱导染色体加倍 正常植株 (纯合,自交后代不发生形状分离) 2、方法: 3、优点:花药(花粉) 1、原理:染色体变异4、缺点:明显缩短了育种年限。技术复杂, 须与杂交育种配合5、举例:单育1号烟草

高中生物必修二_思路方法规律(三) 生物育种方法的比较和选择

思路方法规律(三)生物育种方法的比较和选择1.几种育种方法的比较

2.几种育种过程的比较 3.不同育种方法的选择 (1)育种的目的:培育具有优良 ..性状(抗逆性好、生活力强、产量高、品质优良)的新品种,以便更好地为人类服务。从基因组成上看,目标植株可能是纯合体,可防止后代发生性状分离,便于制种和推广;也有可能是杂合体,即利用杂种优势的原理,如杂交水稻的培育、玉米的制种等。 (2)不同需求的育种方法 ①若要培育隐性性状个体,可用自交或杂交,只要出现该性状即可。

②有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,其最简便的方法是自交。 ③若要快速获得纯种,用单倍体育种方法。 ④若实验植物为营养繁殖,如土豆、地瓜等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。 ⑤若要培育原先没有的性状,可用诱变育种。 ⑥若要集中双亲优良性状,可用单倍体育种(明显缩短育种年限)或杂交育种(耗时较长,但简便易行)。 ⑦对原品系营养器官“增大”或“加强”可采应多倍体育种。 [典例赏析] [典例]A、B、C、D、E分别表示几种不同的育种方法,根据图回答: (1)A图所示过程称克隆技术,新个体丙的性别决定于________亲本。

(2)在B图中,由物种P突变为物种P′,是指导蛋白质合成时,③处的氨基酸由物种P的________改变成了________。(缬氨酸GUC;谷氨酰胺CAG;天冬氨酸GAC) (3)C图所表示的育种方法叫________,该方法最常用的做法是在①处______________________。 (4)D图表示的育种方法是________,若要在F2中选出最符合生产要求的新品种,最简单的方法是____________________________________。 (5)E图中过程②常用的方法是________,与D方法相比,E方法的突出特点是_______________。 解析克隆是无性生殖,其后代性别由提供的细胞核中的性染色体决定。诱变育种是用人工的方法诱导基因突变,改变生物的性状。杂交育种是通过基因重组获得更符合人类需要的品种。单倍体育种往往先用花药离体培养得到单倍体植株,然后再用秋水仙素将单倍体中的染色体加倍,形成纯合的可育植株;而多倍体育种通常是对某一植株直接用秋水仙素处理,诱导细胞中的染色体加倍。 答案(1)甲(2)天冬氨酸缬氨酸 (3)多倍体育种用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 (4)杂交育种选出矮秆抗锈病的个体,让其连续自交,直到不发生性状分离为止 (5)花药离体培养明显缩短育种年限

高中生物有关生物育种方法知识总结

有关“生物育种方法”知识总结 在高中《生物》教材中所介绍的育种方法主要有:诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、细胞工程育种(组织培养育种)、遗传工程(基因工程)育种。现根据最新《教学大纲》和《2006高考大纲》对生物育种方法做如下总结: 一、诱变育种: 诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法。(这句话在中学领域来说应该是完全正确的,已经查阅相关资料。)其原理是基因突变。人工诱变的方法包括:物理方法(X射线、射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)、化学方法(碱基类似物、硫酸二乙脂、亚硝酸、秋水仙素等)。所处理的生物材料必须是正在进行细胞分裂的细胞、组织、器官或生物。处理的时期是细胞分裂的间期。(这句话主要是针对中学生,为了让学生能够更好的理解;主要是考虑到学生从“细胞分裂知识”理解。)经处理的生物材料经选择、培育才能获得需要的生物新品种。该方法的优点是可以提高

突变频率,创造出人类需要的生物类型。缺点是必须处理大量的实验材料。 图示:生物甲①生物乙。 ①代表诱变育种的处理方法。 原理:基因突变 方法:辐射诱变,激光、化学物质诱变,太空(辐射、失重)诱发变异→选择育成新品种 优点:能提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某些性状;变异范围广。 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。 例1:我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子,返回地面后种植,培育出的水稻穗长粒大,亩产达600kg,最高达750kg,蛋白质含量增加8%-20%,生长期平均缩短10天。请回答: (1)水稻产生这种变异的来源是_______,产生变异的原因是________。 (2)这种方法育种的优点有

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