高中生物學(xué)作物育種中的7個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題

高中生物學(xué)作物育種中的7個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題

【思考交流1】下圖是三倍體無(wú)籽西瓜的培育過(guò)程圖解，據(jù)圖

回答有關(guān)問(wèn)題。

（1）為什么秋水仙素要滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？秋水仙素

的作用是抑制分裂的細(xì)胞產(chǎn)生紡錘絲。西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂

旺盛的地方，用秋水仙素處理有利于抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)形成紡錘

體，從而形成四倍體西瓜植株。

（2）兩次傳粉的作用分別是什么？是否要套袋處理？第一次傳

粉的目的是雜交產(chǎn)生三倍體。第二次傳粉的目的是刺激子房產(chǎn)生生

長(zhǎng)素，促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)。第一次傳粉前后需要套袋，第二次不

而女。

(3)第一年所結(jié)西瓜和第二年所結(jié)西瓜各部分染色體組數(shù)是多

少？

果實(shí)位果皮染色體種皮染色體胚染色體組

置組數(shù)組數(shù)數(shù)

第一年所結(jié)四倍體植株443

果實(shí)上

第二年所結(jié)三倍體植株33無(wú)或2或3

果實(shí)上或4

(4)每年都要制種，很麻煩，有沒(méi)有別的替代辦法？方法一,

進(jìn)行無(wú)性繁殖。將三倍體西瓜植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗,

再進(jìn)行移栽。方法二，利用生長(zhǎng)素或生長(zhǎng)素類似物處理二倍體未受

粉的雌蕊，以促進(jìn)子房發(fā)育成無(wú)種子的果實(shí)，在此過(guò)程中要進(jìn)行套

袋處理，以避免受粉。

(5)用“秋水仙素”培育的無(wú)籽西瓜與用“生長(zhǎng)素”培育的無(wú)

籽西瓜在遺傳上有什么區(qū)別？

原理試劑無(wú)籽原因能否遺傳

聯(lián)會(huì)紊亂，產(chǎn)

秋水仙素”無(wú)染色體數(shù)目秋水仙能,后代仍無(wú)

生可育的配

籽西瓜變異素籽

子很少

“生長(zhǎng)素”無(wú)生長(zhǎng)素促進(jìn)不能，后代有

生長(zhǎng)素未受精

籽西瓜果實(shí)發(fā)育籽

【思考交流2】下面為6種不同的育種方法，據(jù)圖回答下列問(wèn)

題。

方法1方法2方法3方法4方法5方法6

圖

親本(X)植物植物

細(xì)胞▽細(xì)脆

GAB

單彳渺植株,

c新

lH雜種細(xì)的

純合子

愈傷組織

,I敢傷組織

純合二倍體種胚狀體

戶長(zhǎng)出的植株分化出

選擇檢人工種子幼苗

定品種

I---------------------------------新品種』-----------1—

(1)圖中A至D方向所示的途徑表示雜交育種方式，這種方法

屬常規(guī)育種，一般從F2代開(kāi)始選種，這是因?yàn)閺腇2代開(kāi)始發(fā)生性狀

分離。A-B-C的途徑表示單倍體育種方式,這兩種育種方式中后

者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在明顯縮短育種年限。

(2)B常用的方法為花藥離體培養(yǎng)。

(3)E方法所用的原理是基因突變,所用的方法如X射線、亞

硝酸、秋水仙素等。育種時(shí)所需處理的種子應(yīng)是萌動(dòng)的(而非休眠的)

種子，原因是種子萌動(dòng)后進(jìn)行細(xì)胞分裂，DNA在復(fù)制過(guò)程中發(fā)生基

因突變的頻率比其它時(shí)期高。

(4)C、F過(guò)程最常用的藥劑是秋水仙素,其作用的原理是也

細(xì)胞分裂時(shí)，抑制紡錘體形成，引起染色體數(shù)目加倍。

(5)由G到H過(guò)程中涉及的生物技術(shù)有基因工程和植物組織培

養(yǎng)。

(6)K—->L—->M這種育種方法的優(yōu)越性表現(xiàn)在克服了遠(yuǎn)緣雜

交不親和的障礙，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍。

(7)沒(méi)有改變作用對(duì)象基因型的過(guò)程有H、I、J、L、M。

(8)需要應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)的過(guò)程有B、H、I、L、M。

(9)可能用到秋水仙素的過(guò)程有C、E、F。

(10)能夠體現(xiàn)細(xì)胞全能性的過(guò)程有B、L-M。

【思考交流3］為什么單倍體育種可以縮短育種年限?

時(shí)間雜交育種(最少四年)單倍體育種(只要兩年)

第1年雜交得到儲(chǔ)。雜交得到F1。

儲(chǔ)自交得F2,將符合要求的取儲(chǔ)花藥離體培養(yǎng)并加倍，

第2年F2植株的種子按單株分別觀察，性狀符合要求即為優(yōu)

收藏。良新品種。

按F2單株分開(kāi)種植F2,不

第3年分離的植株種子仍按F2單

株收藏待驗(yàn)證。

驗(yàn)證第三年保留的種子的

第4年純度,仍不出現(xiàn)分離方可作

為新品種推廣。

【思考交流4】不同育種目的的雜交育種基本步驟相同嗎？有

什么特點(diǎn)？

(1)培育雜合子品種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可以將雜種子一代作為種

子直接利用，如水稻、玉米。①基本步驟選取雙親P(早、。)一雜

交一儲(chǔ)O②特點(diǎn)具有雜種優(yōu)勢(shì)，高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強(qiáng)，但種子只

能用一年，需年年制種。

（2）培育純合子品種①培育隱性純合子品種的基本步驟選取雙

親P（早、含）一雜交一儲(chǔ)一自交一F2-選出符合要求的個(gè)體種植

推廣。不需連續(xù)自交。②培育雙顯性純合子或單顯性純合子的基本

步驟選取雙親P（早、含）一雜交一儲(chǔ)一自交一F2-選出表現(xiàn)型符

合要求的個(gè)體自交一F3—……一選出穩(wěn)定遺傳的個(gè)體推廣種植。

③特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，但需要的時(shí)間較長(zhǎng)。

【思考交流5】育種技術(shù)中的“四最”和“一明顯”是什么？

特點(diǎn)育種方法優(yōu)缺點(diǎn)

最簡(jiǎn)便雜交育種耗時(shí)較長(zhǎng)

DNA重組技術(shù)或細(xì)胞工程技術(shù)含量高，有可能

最具預(yù)見(jiàn)性

育種引發(fā)生態(tài)危機(jī)

可獲得新基因，性狀

最盲目誘變育種可較快穩(wěn)定，需處理

大量材料

營(yíng)養(yǎng)器官增大，但發(fā)

最能提高產(chǎn)量多倍體育種

育遲緩

可明顯縮短育種年技術(shù)較復(fù)雜，需要與

單倍體育種

限雜交育種配合

【思考交流6】怎樣選擇育種方案？［實(shí)例］作物育種技術(shù)是遺

傳學(xué)研究的重要內(nèi)容之一，關(guān)于作物育種的敘述正確的是（C）

A.培育高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)的雜交水稻屬于誘變育種B.改良缺乏某種

抗病性的水稻品種常采用單倍體育種C.培育無(wú)子西瓜過(guò)程中可用

一定濃度的秋水仙素處理二倍體幼苗D.把兩個(gè)小麥品種的優(yōu)良性

狀結(jié)合在一起，常采用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)［技巧］用“目標(biāo)法”選

擇育種方案

育種目標(biāo)育種方案

集中雙親優(yōu)良性狀雜交育種或單倍體育種

單倍體育種或誘變育種+單倍體育

快速育種

種

改良、改造、或直接改變現(xiàn)有性

狀，獲得當(dāng)前不存在的基因或性誘變育種

狀

使?fàn)I養(yǎng)器官增大多倍體育種

基因工程育種或植物細(xì)胞雜交育

對(duì)原品種“定向”改造

種

【思考交流7】怎樣根據(jù)育種流程圖判斷育種方式?

［實(shí)例］如圖甲、乙表示水稻兩個(gè)品種（兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳），

①?⑧表示培育水稻新品種的過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是（A）A.如

果過(guò)程②中逐代自交，那么自交代數(shù)越多純合植株的比例越高B.⑤

與⑧過(guò)程的育種原理相同，③過(guò)程表示單倍體育種C.育種過(guò)程②

⑤⑥中需要進(jìn)行篩選，篩選不會(huì)改變?nèi)魏我粋€(gè)基因的頻率D.經(jīng)過(guò)

①和⑦過(guò)程培育的品種和甲、乙品種基因型不同，但是仍然屬于同

一個(gè)物種［技巧］用“圖形特征法”根據(jù)育種流程圖判斷育種方式

圖形特征