高中生物学作物育种中的7个重点问题

高中生物学作物育种中的7个重点问题

【思考交流1】下图是三倍体无籽西瓜的培育过程图解，据图

回答有关问题。

（1）为什么秋水仙素要滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？秋水仙素

的作用是抑制分裂的细胞产生纺锤丝。西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂

旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤

体，从而形成四倍体西瓜植株。

（2）两次传粉的作用分别是什么？是否要套袋处理？第一次传

粉的目的是杂交产生三倍体。第二次传粉的目的是刺激子房产生生

长素，促进子房发育成果实。第一次传粉前后需要套袋，第二次不

而女。

(3)第一年所结西瓜和第二年所结西瓜各部分染色体组数是多

少？

果实位果皮染色体种皮染色体胚染色体组

置组数组数数

第一年所结四倍体植株443

果实上

第二年所结三倍体植株33无或2或3

果实上或4

(4)每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代办法？方法一,

进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗,

再进行移栽。方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受

粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套

袋处理，以避免受粉。

(5)用“秋水仙素”培育的无籽西瓜与用“生长素”培育的无

籽西瓜在遗传上有什么区别？

原理试剂无籽原因能否遗传

联会紊乱，产

秋水仙素”无染色体数目秋水仙能,后代仍无

生可育的配

籽西瓜变异素籽

子很少

“生长素”无生长素促进不能，后代有

生长素未受精

籽西瓜果实发育籽

【思考交流2】下面为6种不同的育种方法，据图回答下列问

题。

方法1方法2方法3方法4方法5方法6

图

亲本(X)植物植物

细胞▽细脆

GAB

单彳渺植株,

c新

lH杂种细的

纯合子

愈伤组织

,I敢伤组织

纯合二倍体种胚状体

户长出的植株分化出

选择检人工种子幼苗

定品种

I---------------------------------新品种』-----------1—

(1)图中A至D方向所示的途径表示杂交育种方式，这种方法

属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为从F2代开始发生性状

分离。A-B-C的途径表示单倍体育种方式,这两种育种方式中后

者的优越性主要表现在明显缩短育种年限。

(2)B常用的方法为花药离体培养。

(3)E方法所用的原理是基因突变,所用的方法如X射线、亚

硝酸、秋水仙素等。育种时所需处理的种子应是萌动的(而非休眠的)

种子，原因是种子萌动后进行细胞分裂，DNA在复制过程中发生基

因突变的频率比其它时期高。

(4)C、F过程最常用的药剂是秋水仙素,其作用的原理是也

细胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍。

(5)由G到H过程中涉及的生物技术有基因工程和植物组织培

养。

(6)K—->L—->M这种育种方法的优越性表现在克服了远缘杂

交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。

(7)没有改变作用对象基因型的过程有H、I、J、L、M。

(8)需要应用组织培养技术的过程有B、H、I、L、M。

(9)可能用到秋水仙素的过程有C、E、F。

(10)能够体现细胞全能性的过程有B、L-M。

【思考交流3］为什么单倍体育种可以缩短育种年限?

时间杂交育种(最少四年)单倍体育种(只要两年)

第1年杂交得到储。杂交得到F1。

储自交得F2,将符合要求的取储花药离体培养并加倍，

第2年F2植株的种子按单株分别观察，性状符合要求即为优

收藏。良新品种。

按F2单株分开种植F2,不

第3年分离的植株种子仍按F2单

株收藏待验证。

验证第三年保留的种子的

第4年纯度,仍不出现分离方可作

为新品种推广。

【思考交流4】不同育种目的的杂交育种基本步骤相同吗？有

什么特点？

(1)培育杂合子品种在农业生产上，可以将杂种子一代作为种

子直接利用，如水稻、玉米。①基本步骤选取双亲P(早、。)一杂

交一储O②特点具有杂种优势，高产、优质、抗性强，但种子只

能用一年，需年年制种。

（2）培育纯合子品种①培育隐性纯合子品种的基本步骤选取双

亲P（早、含）一杂交一储一自交一F2-选出符合要求的个体种植

推广。不需连续自交。②培育双显性纯合子或单显性纯合子的基本

步骤选取双亲P（早、含）一杂交一储一自交一F2-选出表现型符

合要求的个体自交一F3—……一选出稳定遗传的个体推广种植。

③特点：操作简单，但需要的时间较长。

【思考交流5】育种技术中的“四最”和“一明显”是什么？

特点育种方法优缺点

最简便杂交育种耗时较长

DNA重组技术或细胞工程技术含量高，有可能

最具预见性

育种引发生态危机

可获得新基因，性状

最盲目诱变育种可较快稳定，需处理

大量材料

营养器官增大，但发

最能提高产量多倍体育种

育迟缓

可明显缩短育种年技术较复杂，需要与

单倍体育种

限杂交育种配合

【思考交流6】怎样选择育种方案？［实例］作物育种技术是遗

传学研究的重要内容之一，关于作物育种的叙述正确的是（C）

A.培育高产、抗逆性强的杂交水稻属于诱变育种B.改良缺乏某种

抗病性的水稻品种常采用单倍体育种C.培育无子西瓜过程中可用

一定浓度的秋水仙素处理二倍体幼苗D.把两个小麦品种的优良性

状结合在一起，常采用植物体细胞杂交技术［技巧］用“目标法”选

择育种方案

育种目标育种方案

集中双亲优良性状杂交育种或单倍体育种

单倍体育种或诱变育种+单倍体育

快速育种

种

改良、改造、或直接改变现有性

状，获得当前不存在的基因或性诱变育种

状

使营养器官增大多倍体育种

基因工程育种或植物细胞杂交育

对原品种“定向”改造

种

【思考交流7】怎样根据育种流程图判断育种方式?

［实例］如图甲、乙表示水稻两个品种（两对相对性状独立遗传），

①〜⑧表示培育水稻新品种的过程。下列说法正确的是（A）A.如

果过程②中逐代自交，那么自交代数越多纯合植株的比例越高B.⑤

与⑧过程的育种原理相同，③过程表示单倍体育种C.育种过程②

⑤⑥中需要进行筛选，筛选不会改变任何一个基因的频率D.经过

①和⑦过程培育的品种和甲、乙品种基因型不同，但是仍然属于同

一个物种［技巧］用“图形特征法”根据育种流程图判断育种方式

图形特征