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生物变异在育种上的应用

 太极混元天尊 2018-09-16

1.单倍体育种

(1)原理染色体(数目)变异

(2)方法

(3)优点:明显缩短育种年限,所得个体均为纯合子

【二倍体花药离体培养后秋水仙素加倍,所获得的为纯合子】


(4)缺点:技术复杂。



2.多倍体育种

(1)方法:秋水仙素或低温处理。

(2)处理材料:萌发的种子或幼苗

(3)原理

 (4)实例:三倍体无子西瓜


①两次传粉

②三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中,由于染色体联会紊乱不能产生正常配子。



3.杂交育种

(1)原理:基因重组

(2)过程

①培育杂合子品种

选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。


②培育隐性纯合子品种

选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1自交→F2→选出表现型符合要求的个体种植并推广。


③培育显性纯合子品种

a.植物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1自交→获得F2鉴别、选择需要的类型,自交至不发生性状分离为止。

b.动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交,选择后代不发生性状分离的F2个体。


(3)优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状集中在一起。


(4)缺点:获得新品种的周期



如培育高产抗病水稻





4.诱变育种

(1)原理:基因突变

(2)过程


(3)优点

①可以提高突变频率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。

②大幅度地改良某些性状


(4)缺点:有利变异个体往往不多,需要处理大量材料。





归纳总结 根据育种程序图识别育种名称和过程

(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法:

A——杂交,D——自交,B——花药离体培养,C——秋水仙素处理,E——诱变处理,F——秋水仙素处理,G——转基因技术,H——脱分化,I——再分化,J——包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。


(2)根据以上分析可以判断:

AD过程为杂交育种,BC过程为单倍体育种,E过程为诱变育种,F过程为多倍体育种,GHIJ过程为基因工程育种。




【归纳拓展】




【感知考题】

图中甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑥表示培育水稻新品种的过程,请分析:

(1)图中哪种途径为单倍体育种?其为什么能缩短育种年限?


提示 图中①③⑤过程表示单倍体育种。采用花药离体培养获得的单倍体植株,经人工诱导染色体加倍后,植株细胞内每对染色体上的基因都是纯合的,自交后代不会发生性状分离,因此缩短了育种年限。


(2)图中哪一标号处需用秋水仙素处理?应如何处理?


提示 图示处需用秋水仙素处理单倍体幼苗,从而获得纯合子;处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,以诱导染色体加倍。


(3)④⑥的育种原理分别是什么?


提示 的育种原理为基因突变,的育种原理为染色体变异。


(4)图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是哪个过程?


提示 图中最简便的育种途径为①②过程所示的杂交育种,但育种周期较长;最难以达到育种目标的途径为过程。


(5)杂交育种选育从F2开始的原因是什么?其实践过程中一定需要连续自交吗?为什么?


提示 因为从F2开始发生性状分离。不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种,需要连续自交筛选直至性状不再发生分离;若选育隐性优良纯种,则只要在F2出现该性状个体即可。


(6)原核生物常选哪种育种方式,为什么?


提示 诱变育种。原核生物无减数分裂,不能进行杂交育种,所以一般选诱变育种。


(7)大幅度改良某一品种,使之出现前所未有的性状,如何设计育种方案?


提示 大幅度改良某一品种,使之出现前所未有的性状需采用诱变育种。






根据育种目标选择育种方案

育种目标

育种方案

集中双亲优良性状

单倍体育种(明显缩短育种年限)

杂交育种(耗时较长,但简便易行)

对原品系实施定向改造

基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种

让原品系产生新性状(无中生有)

诱变育种(可提高变异频率,期望获得理想性状)

使原品系营养器官增大加强

多倍体育种

 



关注三最定方向

(1)最简便——侧重于技术操作,杂交育种操作最简便。

(2)最快——侧重于育种时间,单倍体育种所需时间明显缩短。

(3)最准确——侧重于目标精准度,基因工程技术可定向改变生物性状。







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作者:高中生物学习帮

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