高中生物中育种方式的比较
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常见的七种育种方法和原理作者:来源:《学生导报·高中版》2016年第08期1、诱变育种原理:基因突变方法:用物理因素(如X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、硫酸二乙酯、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: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。
改良数量性状效果较差,具有盲目性。
举例:青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等。
2、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。
举例:矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种原理: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。
举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、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。
举例:“京花一号”小麦5、基因工程育种(转基因育种)原理:基因重组方法:基因操作(目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定)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、必须考虑转基因生物的安全性、技术难度大。
专题二生物育种二、异源六倍体普通小麦的形成过程:普通小麦是由原始的野生种通过两次属间杂交,又经染色体自然加倍而形成的。
普通小麦的祖先是“一粒小麦”,是二倍体植物(两个染色体组,用AA表示)。
很久以前,一粒小麦AA 与二倍体山羊草(BB)天然杂交,F1杂种(AB)的染色体加倍,形成了染色体组为AABB 的四倍体二粒小麦。
此后二粒小麦(AABB)又与山羊草属的另一个种——节节草(DD)天然杂交,它们的杂种(ABD)又获得了自然加倍的机会,就形成了具有AABBDD 染色体组的六倍体小麦了。
因为这个六个染色体组来源不同,故叫异源多倍体。
有产量高,品质好,结实多的优点。
三、知识运用1.下面为六种不同的育种方法。
据图回答:(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F 2开始发生性状分离。
(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,所用的方法如激光诱变、辐射诱变、化学试剂诱变。
育种时所需处理的种子应当是萌发的(而非休眠的)的种子,试阐述原因种子萌发后进行细胞分裂,DNA在复制过程中可由于某种因素的影响发生基因突变。
(4)、C、F过程最常用的药剂是秋水仙素,其作用的原理是抑制纺锤体的形成,引起染色体加倍(5)、由G到H过程中涉及的生物技术有基因工程(DNA重组技术)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。
2.玉米是雌雄同株的植物,正常植株的基因型为A B ,基因型为aa的植株不能长出雌花序而成为雄株,因此雄株的基因型为aaB ;基因型为bb的植株雄花序变成雌花序而成为雌株,因此,雌株的基因型为A bb,基因型为aabb的植株顶端长出的也是雌花序成为雌株。
请分析回答下列问题:(1)育种工作者选用上述材料做亲本,杂交后得到下表中结果:请你写出亲本的基因型:♂ AaBb × ♀ aabb 或♀ Aabb × ♂ aaBb(2)玉米的纯合体雄株和雌株在育种中有重要应用价值,可免除雌雄同株时杂交育种必须去雄的麻烦。
第6章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种一、各种育种方法的比较:杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交→自交→选优→自交用射线、激光、化学药物处理用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗花药离体培养原理基因重组,组合优良性状人工诱发基因突变破坏纺锤体的形成,使染色体数目加倍诱导花粉直接发育,再用秋水仙素优缺点方法简单,可预见强,但周期长加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理器官大,营养物质含量高,但发育延迟,结实率低缩短育种年限,但方法复杂,成活率较低例子水稻的育种高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成第二节基因工程及其应用一、基因工程1、概念:基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说,就是按照人们意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
2、原理:基因重组3、结果:定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)特点:具有专一性和特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
(2)作用部位:磷酸二酯键(4)例子:EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A之间将这段序列切开。
(黏性末端)(黏性末端)(5)切割结果:产生2个带有黏性末端的DNA片断。
(6)作用:基因工程中重要的切割工具,能将外来的DNA切断,对自己的DNA无损害。
注:黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。
2、基因的“针线”——DNA连接酶(1)作用:将互补配对的两个黏性末端连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。
(2)连接部位:磷酸二酯键3、基因的运载体(1)定义:能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
(2)种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。
三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和鉴定四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种:转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等2、基因工程与药物研制:干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗3、基因工程与环境保护:超级细菌五、转基因生物和转基因食品的安全性两种观点是:1、转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制2、转基因生物和转基因食品是安全的,应该大范围推广。
高中生物育种方式总结引言在生物学领域,育种是指通过人为选择和培育的方式来改良和提高植物或动物的遗传特征,从而获得更好的品质和产量。
高中生物课程中,我们学习了许多关于育种的基础知识,并掌握了一些常见的育种方式。
本文将总结和介绍几种常用的高中生物育种方式。
自然选择自然选择是指在自然条件下,适应环境且充满竞争的个体更有可能存活和繁殖,从而促使种群逐渐进化适应环境。
这一原理由英国科学家达尔文提出,在自然界中起着重要的作用。
对于农作物和家畜的育种来说,我们可以通过自然选择来选择具有优良性状的个体作为下一代的亲本,从而逐步改良物种。
人工选择人工选择是指人为筛选和培育具有优异性状的个体,以改良和提高物种的遗传特征。
这种育种方式常用于农作物和家畜的改良。
在人工选择中,我们根据目标性状,选择具有该性状的个体进行交配和繁殖,以期待下一代能够继承和表现出这一性状。
杂交育种杂交育种是指通过不同基因型的个体进行交配,获得具有双亲的优良特征的后代。
这种育种方式常用于农作物的改良。
通过杂交可以增加品种的抗逆性、产量、品质等。
杂交育种需要选择适宜的两个亲本进行交配,并根据遗传原理进行合理的组配和杂交操作。
植物组织培养植物组织培养是指通过人工的方式,将植物组织或细胞分离培养于适宜的培养基上,进行人工控制和再生的过程。
这种育种方式可以用来大量繁殖和快速复制植物,也可用于获得具有新的性状和遗传变异的植株。
植物组织培养可以通过离体培养、愈伤组织培养和无菌技术等方法来实现。
基因工程基因工程是指通过基因重组和基因转导等技术手段,将外源基因导入目标物种,从而实现特定性状的引入和改良。
基因工程可以用于改良农作物的抗病性、抗虫性、耐逆性等。
这种育种方式需要熟悉基因工程的原理和技术,运用工程原理和手段实现目标基因的有效导入和表达。
总结高中生物育种方式涉及了许多理论和实践知识,自然选择、人工选择、杂交育种、植物组织培养和基因工程等是常见的育种方式。
换兑市暧昧阳光实验学校育种方法专题一、知识整理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。
根据“可遗传变异的来源”原理进行育种1、杂交育种(1)原理:(2)方法:连续自交,不断选种,直到后代不发生形状分离为止。
(不同个体间杂交产生后代,然后连续自交,筛选所需纯合子)(3)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(4)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。
(5)缺点:。
(6)举例:矮茎抗锈病小麦2、诱变育种(1)原理:(2)方法:用物理因素(如中子、激光、电离辐射)化学因素(如各种化学药剂)空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力条件)来处理生物。
(3)发生时期:有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期(4)优点:,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。
(5)缺点:有利变异少,须大量处理材料,具有盲目性;诱变的方向和性质不能控制。
(6)举例:青霉素高产菌株、太空椒3、多倍体育种(1)原理:(2)方法:。
(3)优点:可培育出自然界中没有的品种,且培育出的植物器官大,产量高,营养丰富。
(4)缺点:结实率低,发育延迟。
(5)举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种(1)原理:(2)方法:获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍。
(3)优点:。
(4)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。
(5)举例:“京花一号”小麦5、细胞工程育种(植物体细胞杂交)(1)原理:(2)方法:。
(3)优点:。
(4)缺点:技术复杂,难度大;需植物组织培养技术(5)举例:白菜--甘蓝6、基因工程育种(转基因育种)(1)原理:(2)方法:基因操作(提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的品种)(3)优点:。
生物育种知识专题一、知识整理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。
1、诱变育种(1)原理:基因突变(2)方法:用物理因素(如X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。
(3)发生时期:有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期(4)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。
(5)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,具有盲目性。
(6)举例:青霉素高产菌株、高产小麦等2、杂交育种(1)原理:基因重组(2)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)(3)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(4)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。
(5)缺点:育种年限长,需连续自交才能选育出需要的优良性状。
(6)举例:矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种(1)原理:染色体变异(2)方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(3)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。
(4)缺点:结实率低,发育延迟。
(5)举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种(1)原理:染色体变异(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)举例:5、细胞工程育种(1)原理:基因重组(2)方法:基因操作(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)(3)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。
高中生物常见的七种育种方法和原理1诱变育种(1)原理:基因突变(2)方法:用物理因素(如X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、硫酸二乙酯、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。
(马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货,每天更新哟!)(3)发生时期:有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期(4)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。
(5)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,具有盲目性。
(6)举例:青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等2杂交育种(1)原理:基因重组(2)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)(3)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(4)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。
(5)缺点:育种年限长,需连续自交才能选育出需要的优良性状。
(6)举例:矮茎抗锈病小麦等3多倍体育种(1)原理:染色体变异(2)方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(3)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。
(4)缺点:结实率低,发育延迟。
(5)举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4单倍体育种(1)原理:染色体变异(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)举例:“京花一号”小麦5基因工程育种(转基因育种)(1)原理:基因重组(2)方法:基因操作(目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定)(3)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。
高中生物中育种方式的比较
类型方式原理主要办理方法主要优(缺 )点
杂交育种基因重组先让表现型不一样的个体长处:使位于不一样个体的优秀性状集中
进行杂交,得 F1后再经多到一个个体上
次“自交、选择”最后获取弊端:育种时间长,限制于同种或亲缘
纯合的优秀品种关系较近的物种
诱变育种基因突变物理方法:激光或辐射等长处:能够提升变异的频次;大幅度改进
化学方法:化学药剂办理某些性状;加快育种进度
(秋水仙素、硫酸二乙酯 )弊端:有益变异少,工作量大,盲目性
强
单倍体育种染色体数量花药( F1)离体培养出单长处:自交后辈不发生性状分别;显然变异 (染色体倍体幼苗;对单倍体幼苗缩短育种年限
数量先成倍再经人工引诱(如秋水仙弊端:技术复杂
减少后成倍素)使染色体数量加倍,
增添 )获取纯种
多倍体育种染色体数量用秋水仙素办理幼苗或长处:培养出自然界没有的生物件种;
变异 (染色体萌生的种子器官大、产量高、营养丰富等
数量成倍增弊端:技术复杂,发育延缓,一般只适
加)合于植物
转基因育种基因重组“提”、“装”、“导”、“检”,长处:能够按人的意向定向改造生物,
“选”目的性强
弊端:技术复杂。
安全性问题多
植物体细细胞的全能“去壁”长处:战胜远缘杂交不亲和的阻碍,培胞杂交育性“诱融”育出植物新品种
种细胞膜的流“组培”弊端:技术复杂,工作量大,操作繁琐动性
动物体细胞细胞的全能核移植和胚胎移植长处:培养生殖优秀生物件种,用于保克隆育种性存濒危物种,有选择地生殖某性别动物
弊端:技术复杂,工作量大,操作繁琐。
高中生物常见育种方法的主要区别与联系发表时间:2015-07-07T16:56:06.733Z 来源:《素质教育》2015年7月总第181期供稿作者:胡美[导读] 杂交育种是指不同种群、不同基因型个体间进行杂交,并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的育种方法。
胡美云南省凤庆县第一中学675900一、育种方法概述生物育种是培育优良生物的生物学技术。
种子是粮食生产的源头,生物育种已成为发展现代种植业的必然选择。
育种的根本目的是培育具有优良性状(如抗逆性好、品质优良、产量高)的新品种,以便更好地为人类服务。
1.杂交育种是指不同种群、不同基因型个体间进行杂交,并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的育种方法。
杂交可以使双亲的基因重新组合,形成各种不同的类型,为选择提供丰富的材料;基因重组可以将双亲控制不同性状的优良基因结合于一体,或将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累起来,产生在各该性状上超过亲本的类型。
2.诱变育种是指利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择培育成动植物和微生物新品种的育种方法。
人工诱变的方法包括物理方法(X射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)和化学方法(碱基类似物、硫酸二乙酯、亚硝酸、秋水仙素等)。
3.单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株,再诱导其染色体加倍,从而获得所需要的纯系植株的育种方法。
多倍体育种是利用人工诱变或自然变异等,通过细胞染色体组加倍获得多倍体育种材料,用以选育符合人们需要的优良品种。
4.基因工程育种是利用转基因技术培育新品种的育种方法。
基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
5.细胞工程育种主要是指利用花药组织培养、原生质体培养、体细胞融合与杂交等技术进行育种的方法。
高中生物专题练习试题——生物育种含答案解析一、单选题1. 如图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图,据图判断下列说法正确的是()A.过程①利用的原理是植物细胞具有全能性B.过程②通常使用的试剂是秋水仙素,处理萌发的种子或幼苗C.通过过程①得到的植株A基因型为aaBB的可能性为1/4D.通过过程②得到的植株B一定是四倍体【答案】A【解析】读题干和题图可知,该过程是单倍体育种过程,所以①是花药离体培养,获得单倍体植株A,基因型为AB、Ab、aB、ab四种;②过程使用秋水仙素是使得染色体数目加倍,作用的机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,到后期染色单体分开后就不会向细胞两极移动,获得植株B。
【详解】A、由一个细胞最终培养成完整个体,过程属于植物组织培养,依据原理是植物细胞的全能性,A正确;B、过程②通常使用的试剂是秋水仙素,单倍体高度不育,不产生种子,所以该药物只能作用于幼苗,B错误;C、通过过程①得到的植株A基因型为aaBB的可能性为0,因为没有经秋水仙素处理,染色体没有加倍,C错误;D、通过过程②得到的植株B一定是二倍体,D错误。
故选A。
【点睛】本题考查单倍体育种的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,注意单倍体的特点,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
2. 下列有关诱变育种和杂交育种的说法,错误的是A.用物理因素诱变处理萌发的种子可提高突变率B.单倍体育种最大的优点是能明显缩短育种年限C.三倍体植物可以由受精卵发育而来D.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因【答案】D【解析】四种育种方法的比较如下表:A.基因突变具有低频性,所以用物理因素诱变处理萌发的种子可提高突变率,A正确;B.单倍体育种获得的是纯合体,自交后代不发生性状分离,其优点是明显缩短育种年限,利用了染色体变异的原理,B正确;C.二倍体生物与四倍体生物杂交可以获得三倍体生物,受精时发生染色体变异也有可能形成三个染色体组的受精卵进而发育成三倍体生物,三倍体生物可以由受精卵发育而来,C正确;D.诱变育种的原理是基因突变,可以产生新基因,杂交育种的原理是基因重组,不能产生新基因,D错误。