遺傳與育種專題復習（授課人：六合高級中學曹陽）復習目標：1．將分散于各章節的有關生物性狀改造方法的知識梳理出來形成知識體系。2．利用基因重組、基因突變、染色體變異、基因工程、細胞工程等遺傳學原理，設計培育具有優良性狀的新品種的育種方法。3．通過試題分析、練習提高審題解題能力一、有關育種方式的比較基因水平染色體水平細胞水平雜交育種誘變育種基因工程育種單倍體育種多倍體育種細胞工程育種依據原理基因重組基因突變基因重組染色體變異染色體變異常用方法雜交→自交→選種→自交輻射誘變、激光誘變、太空（輻射、失重）誘發變異、化學誘變利用轉基因技術將目的基因引入生物體內花藥離體培養再經人工誘導使染色體加倍秋水仙素處理萌發的種子或幼苗植物：去細胞壁→原生質體融合→雜種細胞→組織培養動物克隆：核移植→胚胎移植優點不同個體的優良性狀集中于同一個體上能提高變異頻率，加速育種過程，可大幅度改良某些性狀打破物種界限，定向改造生物性狀明顯縮短育種年限植物器官大，產量高，營養豐富能克服遠緣雜交的不親和性，有目的地培育優良品種保存瀕危物種、保持優良品種缺點時間長，需及時發現優良性狀有利變異少，須大量處理材料可能會引起生態危機技術較復雜，需與雜交育種結合發育延遲、結實率低技術復雜，難度大舉例矮稈抗銹病的小麥青霉素高產菌株、太空椒產生人胰島素的大腸桿菌、抗蟲棉單倍體育種獲得矮稈抗銹病的小麥三倍體無籽西瓜、八倍體小黑麥白菜甘藍、番茄馬鈴薯克隆羊、鯉鯽核移植注意：缺點和舉例從下面選擇缺點選擇：①可能會引起生態危機②時間長，需及時發現優良性狀③技術較復雜，需與雜交育種結合④有利變異少，須大量處理材料⑤技術復雜，難度大⑥發育延遲、結實率低舉例選擇：a克隆羊、鯉鯽核移植b青霉素高產菌株、太空椒c單倍體育種獲得矮稈抗銹病的小麥d矮稈抗銹病的小麥e產生人胰島素的大腸桿菌、抗蟲棉f三倍體無籽西瓜、八倍體小黑麥g白菜甘藍、番茄馬鈴薯二、運用知識解決問題問題1：番茄是一種營養豐富、經濟價值很高的果蔬，深受人們的喜愛。現有3個番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AAbbDD，C品種的基因型為aaBBDD。3對等位基因分別位于3對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對性狀。思考：（1）如何運用雜交育種方法利用以上3個品種獲得基因型為aabbdd的植株？如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要多少年？（用文字簡要描述獲得過程即可）4年A與B雜交：AABBddXAAbbDD→AABbDd(為雜交一代第一年).雜交一代與C雜交：AABbDdXaaBBDD→AaBbDd(為雜交二代,第二年)AaBbDd自交：可得aabbdd個體(為自交三代,第三年)aabbdd基因型的種子發育成為aabbdd的植株(第四年)(2)如果要縮短獲得aabbdd植株的時間，可采用什么方法？簡述其過程？可用單倍體育種方法，雜交二代AaBbDd可產生abd型的配子，將花藥離體培養，成單倍體幼苗，再用秋水仙素處理，用兩年時間即可得到aabbdd基因型的個體。問題2：番茄與甜椒自然雜交后形成的多年生草本植物番茄椒既像辣椒又像番茄，故稱番茄椒，它同時具有番茄和甜椒的特點，番茄椒的葉片、莖干和株型酷似甜椒，而果實外型與番茄相似，其內部結構又與甜椒相似。果實色澤鮮紅，表皮光滑有蠟質。果皮比較厚實，耐儲運，貨架期長，具有加熱后對營養和顏色毫無影響的特性。但是番茄椒不能產生后代。思考：怎樣培育出可育的番茄椒？說出育種方法及過程？多倍體育種：植物細胞工程育種：問題3：番茄是一種營養豐富但不耐貯藏。為了解決番茄貯藏問題，研究者發現，一種耐貯藏基因能使果實長期貯藏。如果你是育種專家，你將如何育種？思路一：通過是神州號宇宙飛船搭載種子進入太空。（1）飛船搭載的種子應當選剛萌發的種子，而非休眠的種子的原因是什么?種子萌發后進入細胞分裂，DNA在復制過程中容易受到外界因素的影響而發生基因突變（2）這些番茄返回地面后，是否均可產生耐儲藏變異？為什么？不會。變異是不定向的（3）將植物經太空返回地面后種植，發現該植物不耐貯存的性狀（假設為隱性性狀）突變為耐貯存性狀（假設為顯性性狀）。①表現為耐貯存性狀的種子能否大面積推廣？說明理由。不能。因為顯性雜合體的雜交后代會發生性狀分離。②簡要敘述獲得該顯性耐貯存優良品種的步驟方案一：a、種植后對花粉進行離體培養，得單倍體；b、單倍體幼苗用秋水仙素處理，獲得純合體；c、從純合體中選取顯性性狀即為優良品種。方案二：a、將變異后的顯性個體自交培養；b、選擇后代中的顯性個體連續自交；c、選擇不再發生性狀分離的顯性個體的種子作優良品種思路二：假設在某種植物體內有一種耐貯藏基因。你還能運用什么育種方法培育出耐貯藏番茄，簡要說明過程？提取耐貯藏基因→耐貯藏基因與運載體結合→重組DNA分子到入農桿菌→該農桿菌去感染番茄體細胞→組織培養→植株長大結果后選擇所需植株三、練習1、下列技術能有效地打破物種界限，定向地改造生物的遺傳性狀，培育新的農作物優良品種的是（B）eq\o\ac(○,1)誘變育種eq\o\ac(○,2)基因工程育種eq\o\ac(○,3)雜交育種eq\o\ac(○,4)細胞工程育種eq\o\ac(○,5)多倍體育種eq\o\ac(○,6)單倍體育種A、eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,3)B、eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,4)C、eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,5)D、eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,6)2、能夠使植物體表達動物蛋白的育種方法是（C）A．單倍體育種B．雜交育種C．基因工程育種D．多倍體育種3、在動物育種中，用一定劑量的X射線處理精巢，可得到大量的變異個體，這是因為（B）A.合子都是純合體B.誘發了雄配子發生高頻率的基因突變C.誘導發生了大量的染色體變異D.提高了基因的互換率4、兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳,要培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的方法是（B）A．單倍體育種B．雜交育種C．人工誘變育種D．細胞工程育種5、如圖為五種不同育種方法示意圖。據圖回答：（1）圖中A至D方向所示的途徑表示雜交育種方式，這種方法屬常規育種，一般從F2代開始選種，這是因為從F2開始發生性狀分離和A→B→C的兩種育種方式相比較，后者的優越性主要表現在能明顯縮短育種年限。 （2）B常用的方法為花藥離體培養 （3）E方法所運用的原理是基因突變。所用的方法如激光誘變、輻射誘變、化學試劑誘變 （4）C、F過程中最常采用的藥劑是秋水仙素。其作用的原理是抑制紡錘體的形成，引起染色體加倍。（5）由G→J的過程中涉及到的生物工程技術有基因工程（DNA重組技術）和植物組織培養。（6）K→L→M這種育種方法的優越性表現在克服遠緣雜交不親和的障礙，大大擴展了可