高中生物學(xué)作物育種中的7個(gè)重點(diǎn)問題

高中生物學(xué)作物育種中的7個(gè)重點(diǎn)問題

【思考交流1】下圖是三倍體無籽西瓜的培育過程圖解，據(jù)圖

回答有關(guān)問題。

（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無或2或3

果實(shí)上或4

(4)每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代辦法？方法一,

進(jìn)行無性繁殖。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，利用生長素或生長素類似物處理二倍體未受

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

袋處理，以避免受粉。

(5)用“秋水仙素”培育的無籽西瓜與用“生長素”培育的無

籽西瓜在遺傳上有什么區(qū)別？

原理試劑無籽原因能否遺傳

聯(lián)會(huì)紊亂，產(chǎn)

秋水仙素”無染色體數(shù)目秋水仙能,后代仍無

生可育的配

籽西瓜變異素籽

子很少

“生長素”無生長素促進(jìn)不能，后代有

生長素未受精

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

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代開始選種，這是因?yàn)閺腇2代開始發(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)制過程中發(fā)生基

因突變的頻率比其它時(shí)期高。

(4)C、F過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)沒有改變作用對(duì)象基因型的過程有H、I、J、L、M。

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

(9)可能用到秋水仙素的過程有C、E、F。

(10)能夠體現(xiàn)細(xì)胞全能性的過程有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，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)：操作簡單，但需要的時(shí)間較長。

【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)

最簡便雜交育種耗時(shí)較長

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.培育無子西瓜過程中可用

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程。下列說法正確的是（A）A.如

果過程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過程的育種原理相同，③過程表示單倍體育種C.育種過程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

①和⑦過程培育的品種和甲、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