杂交育种年限和单倍体育种解析.pdf

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1、杂交育种年限和单倍体育种解读【例题】：某植物品种是纯合体，生产上用种子繁殖，从播种到收获种子历时一年。现要利用该植物矮杆（）、不抗病（）和高杆（）、抗病（）品种，选育矮杆（）、抗病（）的新品种，两对基因独立遗传。请设计该植物品种间杂交育种程序和单倍体育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明，分析两种育种程序各自所需的年限。【解读】：杂交育种程序：第一种方案：第一代×亲本（）杂交，收获种子↓第二代种植代自交，收获种子↓种植代，选矮杆第三代，，（），抗病（）自交，↓统一收获各株种子统一播种所获种子，第四代（），选矮杆抗病自交，↓统一收获各株种

2、子，逐代选矮杆、抗病（）自交，↓直至后代性状不分离，自交留种第代（２）（２）（２）＝时，第代矮杆抗病（）植株中纯合体占（）（）＝％；＝时，第代矮杆抗病（）植株中纯合体占％。照此方案，生产上纯合体比例如果达到以上才可推广种植，选育植株、果实、种皮性状（如矮杆、抗病）至少需要完成个世代，历时年；如果选育种胚性状则只需完成个世代，至少历时年。第二种方案：第一代×亲本（）杂交，收获种子↓第二代种植代自交，收获种子↓第三代，，，种植代，选矮杆、抗病（）自交，分别收获各株种子↓↓第四代，分别播种各株种子，有的全部发育为矮杆、抗病植株（），自交留种照此方

3、案，如果选育植株、果实、种皮性状（如矮杆、抗病）至少需要完成四个世代，历时四年；如果选育种胚性状只需完成三个世代，至少历时三年。这样虽然比上一种方案时间大为缩短，但“分别收获各株种子”、“分别播种各株种子”的工作量极大，在育种实践中明显缺乏可操作性。1/3单倍体育种程序：第一代×亲本（）杂交，收获种子↓第二代种植代，取花药（花粉）离体培养↓单倍体幼苗，，，↓←秋水仙素处理第三代正常纯合植株，，，选矮杆抗病植株（），自交留种单倍体育种过程中，无论选育植株、果实、种皮性状还是种胚性状，只需三个世代，至多历时三年；在作物生长期长的地区，加之人工培

4、养因素，单倍体育种的第二代和第三代甚至可在一年内完成。若此，整个育种过程只需两年。所以相对于常规的杂交育种而言，利用单倍体植株培育新品种能明显缩短育种年限。在高中阶段所介绍的育种方法主要有诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等。）.诱变育种（）原理：基因突变（）方法：用物理因素（如射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。（）发生时期：

5、有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期（）优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；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。具有盲目性。）.杂交育种（）原理：基因重组（）方法：连续自交，不断选种。（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）（）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期（）优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。（）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。）.多倍体

6、育种（）原理：染色体变异（）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。（）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：结实率低，发育延迟。）.单倍体育种（）原理：染色体变异（）方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。（）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。（）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。）.细胞工程育种方式植物组织培养植物体细胞杂交细胞核移植原理植物细胞的全能性植物细胞膜的流动性动物细胞

7、核的全能性离体的植物器官、组织或细胞→去掉细胞壁→诱导原生质体方法核移植→胚胎移植愈伤组织→根、芽→植物体融合→组织培养克服远缘杂交不亲和的障碍，繁殖优良品种，用于保存濒危优点快速繁殖、培育无病毒植株等培育出作物新品种物种，有选择地繁殖某性别的2/3动物技术复杂，难度大；需植物组导致生物品系减少，个体生存缺点技术要求高、培养条件严格织培养等技术能力下降。举例试管苗的培育、培养转基因植物培育"番茄马铃薯"杂种植株"多利"羊等克隆动物的培育）.基因工程育种（转基因育种）（）原理：基因重组（）方法：基因操作（提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→

8、基因表达→筛选出符合要求的新品种）（）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。（）缺点：可能会引起生态危机，技术难度大。.植物激素育种（）原理：适宜浓度的生长