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2021年2月23日发(作者：怎么降低谷丙转氨酶)
生物育种问题的总结与视野拓展

高中生物中涉及的育种技术和方法有：转基因育 种、细胞工程、
（有性）杂交育
种、单倍体育种、多倍体育种和诱变育种等。这些育种知识分布 在课本的各个章节，而
且内容较为简洁。进行高考总复习时，必须进行归纳总结，在广度和深度上进行适 当的
拓展，使其成为育种知识体系，以便系统地掌握生物育种的原理、方法及其优缺点等等，
达 到灵活运用的目的。

一、

转基因育种（基因工程育种）

原理：基因重组（或异源
DNA
重组）
。

方法：
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。

优点：
不受种属限制，可根据人类的需要，有目的地进行。

缺点：
可能会引起生态危机，技术难度大。


例
1
：阅读下列材料，回答问题：


材料：目前， 我国已培育成功两种转基因鱼：一种是带有草鱼生长激素基因的转基
因鲤鱼子一代，和普通鲤鱼不同的是 ，它的背部高高隆起，肌肉十分发达，并具有大规
模繁殖能力。另一种是具有草鱼生长激素基因的转基因 三倍体鲤鱼“吉鲤”
。它长得酷似
鲫鱼，在它的基因中，除了两套鲤鱼染色体外，还多了一套鲫 鱼的染色体，但吉鲤是不
能生育的，在推广过程中不用担心与其它动物杂交引起生态危机。这两种鱼的生 长速度
很快，比普通鲤鱼快
140
％以上。而且蛋白质高，脂肪含量较低，味道不错。

（
1
）文中的“转基因鲤鱼”是指遗传物质中导入了
______ ___
的鲤鱼。

（
2
）
“吉鲤”不能生育是因为减数分裂 过程中
__________
，不能生成正常的生殖细胞。

（
3
）请指出转基因育种的两种优点
___________________________ __________________
_________________________ ______________________________
。

二
.
细胞工程育种

原理：细胞的全能性（植物）

细胞核的全能性（动物）

方法：
（
1
）植物：去细胞壁→ 细胞融合→组织培养（
2
）动物克隆：核移植→胚胎移植

优点：
能 克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种。动物体细胞克隆，可用于
保存濒危物种、保持优良品 种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物
医学研究等。

缺点：技术复杂，难度大；它将对生物多样性提出挑战，有性繁殖是形成生物多样性的
重要基础，而“克隆 动物”则会导致生物品系减少，个体生存能力下降。


例
2
：驱蚊草（又名蚊净香草）是一种具有驱蚊效果而对人体不仅无害、而且有益的
植物，它是通过科学家十 多年的潜心研究、采用细胞工程技术，把天竺葵的原生质体与
香茅草的原生质体进行融合培育而成的，是 一种纯天然及环保型产品。驱蚊草含有香茅
醛，散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊的效果。香 茅醛同时还具有抗菌、除
臭、抗忧郁、净化心灵、缓解紧张与压力的作用。驱蚊草是多年生草本植物，从 澳大利
亚引入中国。该产品已在澳大利亚、美国、日本、加拿大、台湾等地走进千家万户，确
认 了该植物的驱蚊效果和环保安全性。下图是培育蚊净香草示意图。请据图回答下列问
题：
（
1
）从（
1
）到（
2
）的过程是使植物细胞形
成
__________
，
关键是使用
________
酶去除细
胞壁。

（
2
）步骤（
2
）
（
3
）
（
4
）是
_________
融合过
程。

（
3
）步骤（
6
）
（
7
）表示融合的 细胞长成杂种
植株的过程。这个过程必须经过细胞分裂、
________
、
_________
几个阶段。


（
4
）请分析指出，利用蚊净香草驱蚊有
什么优点？
________________ ____





例
3
：
2003
年
11
月
6
日，继我国首例皮肤细胞克隆牛“ 康康”之后，又一头以同样
方法克隆的牛“双双”在山东省莱阳农学院诞生。这两头克隆牛的降生，标志 着我国体
细胞克隆技术已达国际先进水平。下图为克隆牛的培育过程，请据图回答：


（
1
）
该克隆牛表现出

的
性
状
是
__________
A
牛




卵细胞






植入




C
牛子宫


发育


克隆牛

牛的性状，基因型是
___________
，性别是
（基因型
AA
）















（基因型
Aa
）

___________
。

（
2
）
在培育克隆牛时，

B
牛










细胞核

若将
B
牛换成基因型为
（基因型
Aa
）

体细胞

Aa
的雌牛，
得到的克隆
牛将是
____ ___
性。
用
_________
方法可测知这头克隆牛的基因型，
其基因型是
_________
。

（
3
）获得克隆牛的繁殖方式是
_________
。

三
.
单倍体育种

原理：
染色体变异，组织培养

方法：
选择亲本→有性杂交→
F1
产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导 染色体加倍
获得可育纯合子→选择所需要的类型。

优点：
明显缩短育种年限，加速育种进程。

缺点：
技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。


例
4
：石板菜是一种名贵蔬菜，为雌雄异株，属于
XY
型性别决定，其雄株产量 与质
量都超过雌株。请你从提高经济效益的角度考虑，提出两种方案繁殖推广。










四
.
多倍体育种

原理：
染色体数目变异（染色体加倍）

方法：
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

（
1
）同源多倍体育种，如：

二倍体
?
染色体 加倍
??
?
?
四倍体
（
2
）异源多倍体育种，如：


A
物种
2
N
?
2
a
?
B
物种
2
N
?
2
b
杂交
2N
?
a
?
b
染色体加倍
4
N
?
2
a
?
2
b

二倍体



二倍体














不育





















四倍体




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。


缺点：
只适于植物，发育延迟，结实率低。



例
5
：下图是我国育种专家鲍文奎培育异源八倍体小麦的过程。其中：


P



普通小麦


黑麦
RR
（
1
）
A
、
B
、R
均代表
_________
。







AABBDD

×



（
2N=14
）








（
2N=42
）































配子




ABD








R
（
N=21
）



（
N=7
）



F
1














ABD
（不育）


















新品种



小黑麦
AABBDDRR












（
4N=56
）

（
2
）
F
1< br>不育的原因是
_______
。




（
3
）如何从
F
1
培育出可育的新品种？

_________________________

五
.
有性杂交育种

原理：
基因重组。

方法：
杂交→自交→选优

优点：
能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。

缺点：
时间长，需及时发现优良性状。

例
6
：现有
3
个番茄品种，
A
品种的基因型为
AABBdd
，
B品种的基因型为
AAbbDD
，
C
品种的基因型为
aaBBDD
。
3
对等位基因分别位于
3
对同源染色体上，并且分别控制叶形、< br>花色和果形
3
对性状。请回答：

（
1
）如何运用杂 交育种方法利用以上
3
个品种获得基因型为
aabbdd
的植株？（用文字< br>简要描述获得过程即可）

（
2
）如果从播种到获得种子需要一年，获 得基因型为
aabbdd
的植株最少需要多少年？


六
.
诱变育种

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
7
：
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
1 0
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
__________
。

七、植物激素育种

原理：
适宜浓度的生长素可以促进果实的发育

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。

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。

缺点：
该种方法只适用于植物。

例
8
：无子番茄的培育

八、有关育种注意的问题

1
、育种的根本目的是培育具有优良性状
(
抗逆性好、品质优良、产量高
)
的新品种，以便
更好地为人类服务。

2
、选择育种方法要视具体育 种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素，进行综合考
虑和科学决策：

①一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种；

②为得到特殊性状可选择诱变育种(
如航天育种
)
或多倍体育种；

③若要将特殊性状组合到一起 ，但又不能克服远缘杂交不亲和性，可考虑运用基因工程
和细胞工程育种，如培育各种用于生物制药的工 程菌。

3
、从基因组成上看，育种目标基因型可能是：

①纯合体，便于制种、留种和推广；②杂交种，充分利用杂种优势。

九、有关育种问题的配套练习

1
、以下为五种不同的育种方法示意图，请据图回答：

（
1
）图中
A
，
D
方向所示的途径表示






育种方式，
A→B→C
的途径表示






育种方式。这两种育种方式都是从亲本杂交开始，这样做的目的是

___
_______________________________________ ____________________
，
比较两种育种方式，后者的优越性主要表现在< br> ___________________
。

（
2
）
B
途径常用的方法为






。

（
3
）
E
途径获得的植物常用的方法是



































（
4
）
C
，
F
过程最常用的药剂是





















。使用方法是



































（
5
）由
G→J
的过程中涉及到的生物技术有





















和





















。

（
6
）近年来，江苏农科院成功地将抗虫 基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃
虫的毒杀效果高达
80
％以上，
该项科技成果与上述过程





























相似。
但是科学家们预言，该
“
转基因抗虫棉
”
独立种植若干年以后，将会出现不抗虫的植株，
其理由是

















































































。


2
、麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（
aa
）
、抗病（
BB
）的小麦新品
种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称 为杂合体）
，生产上通常用块茎繁殖，
现要选育黄肉
（
Yy
）
、
抗病
（
Rr
）
的马铃薯新品种。
请分别设计小麦品种间 杂交育种程序，
以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。
（写出 包括亲本
在内的前三代即可）
。













3
、 兔子的黑毛（
B
）对白毛（
b
）为显性，短毛（
E
）对（< br>e
）为显性，这两对基因是独立
遗传的。现有纯合黑色短毛兔和白色长毛兔。

（
1
）请设计培育出稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案（简要程序）
。

第一步：















；

第二步：















；

第三步：















。

（
2
）在
F
2

中黑色长毛兔的基因型有




种，其纯合子占黑色长毛兔总数的





，其杂合子占
F
2
总数的





。

（
3
）上述遗传遵循


定律。

4
、下图表示某种农作物

①

和

②

两个品种分别培育出

④

、

⑤

、

⑥
3
个品种的过