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變異與育種專題 一、幾種育種方法的比較 名稱 原理 操作（育種程序） 特點（優(yōu)缺點） 適用生物 雜交育種 　　　　 P→ F1→ F2植物連續(xù)　　交動物　　交 操作簡單 育種年限　　　 動植物 單倍體育種 　　　　 P→ F1→ 　　　　培養(yǎng)→ 單倍體→　　　　處理→純合體 育種年限　　 快速獲得　　 　　　　 多倍體育種 　　　　 幼苗等→　　　　　處理→多倍體（有時用到雜交方法） 利用獲得的多倍體的優(yōu)點 　　　　 誘變育種 　　　　 用　　、　　等方法處理誘發(fā)突變 提高　　率、大幅度改良　　　規(guī)模大、不定向 動植物、微生物 基因工程育種 體外（不同種生物間）　　　　　 基因工程步驟 定向改變　 　　　　　 動植物、微生物 植物體細胞雜交育種 植物細胞　　　 　性和　　　　變異 細胞　　→原生質體→　　培養(yǎng)→　　細胞→　　　培養(yǎng)→雜種植株 克服　　　 　　　　障礙 　　　　 二、典型例題 1．小麥品種是純合體，生產(chǎn)上用種子繁殖?，F(xiàn)要選育符合生產(chǎn)要求的矮 桿（aa）、抗?。˙B）的小麥新品種；請設計小麥品種間雜交育種程序。 要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明。（寫出包括親本在內的三代即可） 2.在家兔中，黑色（B）對褐色（b）為顯性，短毛（E）對長毛（e）為顯 性，這些基因是獨立分配的?，F(xiàn)有純合黑色短毛兔和褐色長毛兔，請你設 計能獲得穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔的育種方案。 3．普通小麥中有高桿抗?。═TRR）和矮桿易感病（ttrr）兩個品種，控 制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的 方法進行了如下三組實驗： ⑴A組由F1獲得F2的方法是 ，F(xiàn)2矮桿抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳 的占 。 ⑵Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮桿抗病植株中，最可能不育的是___組。 ⑶通過矮桿抗病Ⅱ獲得矮桿抗病小麥新品種的方法是 。獲得的矮 桿抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占 。 ⑷ A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮桿抗病小麥新品種的方法是 組，原因是 。 4． 利用微生物分解玉米淀粉生產(chǎn)糖漿，具有廣闊的應用前景。但現(xiàn)在野 生菌株對淀粉的轉化效率低，某同學嘗試對其進行改造，以獲得高效菌株。 實驗步驟： ①配制 （固體、半固體、液體）培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基的碳源應為 。 ②將 接種到已滅菌的培養(yǎng)基平板上。 ③立即用適當劑量紫外線照射，其目的是 　 　　　 。 ④菌落形成后，加入碘液，觀察菌落周圍培養(yǎng)基的顏色變化和 變化范圍的大小。周圍出現(xiàn) 　 現(xiàn)象的菌落即為 初選菌落。經(jīng)分離、純化后即可達到實驗目的。 5．淀粉酶可以通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)。為了提高酶的產(chǎn)量，請利用誘變育 種方法，設計實驗方案，獲得產(chǎn)生淀粉酶較多的菌株。并根據(jù)誘發(fā)突變率 低和誘發(fā)突變不定向的特點預測實驗結果。（菌株在含有淀粉的固體培養(yǎng) 基上，隨其生長可釋放淀粉酶分解培養(yǎng)基中的淀粉，在菌落周圍形成透明 圈。） 主要實驗步驟： ⑴第一步：將培養(yǎng)好的生產(chǎn)菌株分為2組，1組____________ __________________作為實驗組，另1組 　 作為對照組。 第二步：制備含 的 （固體/液體）培養(yǎng)基。 第三步：___________________________________________ _____________，相同的條件下進行培養(yǎng)。 第四步：比較 　 ，選出_______ 的菌株。 ⑵預期實驗結果： a：由于誘變突變率低， 。 b：由于誘變突變的不定向性， 6．現(xiàn)有味甘多汁、消暑解渴、穩(wěn)定遺傳的綠皮(G)紅瓤(R)小籽((e)西瓜 品種甲與白皮(g)黃瓤(r)大籽(E)西瓜品種乙，三對基因自由組合。已知 西瓜的染色體數(shù)目2n=22，請根據(jù)下面提供的西瓜育種流程圖回答有關問 題： ⑴圖中①過程所用的試劑為 ， 培育無籽西瓜的育種方法叫做 ，用二倍體花 粉刺激的目的是______________________________。 ⑵通過③培育無籽西瓜時所用的試劑是 　　　　 ， 使用的時機和部位是 。瓜農(nóng)用②生產(chǎn) 的無籽西瓜比用③生產(chǎn)的無籽西瓜更受消費者青睞，原因是： 。 如果選用的品種優(yōu)良，瓜農(nóng)們也樂意采用③途徑生產(chǎn)無籽西瓜，其優(yōu)點是 。 ⑶種子公司用品種甲作母本、品種乙作父本，通過⑤途徑制得雜交種F1， 待其播種開花后彼此相互授粉，所結的瓜比親本個大、味甜，這是利用了 雜種優(yōu)勢的原理。將此瓜所結種子（即F2）留下，來年再種的結果是產(chǎn)量、 甜度大大下降，這種現(xiàn)象在遺傳學上稱為 ，這些種子胚 的基因型在理論上有 種。 ⑷通過④細胞融合途徑形成雜種體細胞時，要使用_______、______和___ ____________等化學物質。由該雜種細胞形成 雜種植株利用了_________ ____原理，使用了____________ 技術。若用雜種植株獲得單倍體植株，需 使用的方法是進行_________培養(yǎng)。 ⑸為確認上述植株是否為單倍體，應在顯微鏡下檢測根尖分生區(qū)細胞的細 胞核，辨明染色體數(shù)目。此時應準備的試劑是____和______，觀察的最佳 時期是___________，看到的染色體數(shù)目應該是_____條。 7．番茄果實成熟過程中，某種酶（PG）開始合成并顯著增加，促使果實 變紅變軟。但不利于長途運輸和長期保鮮?？茖W家利用反義RNA技術 （見下圖），可有效解決此問題。 ⑴獲得轉基因番茄的育種方式是_____________。若要獲得目的基因，先 要從番茄果肉細胞內獲得__________________　　，以其為模板，以____ ________為原料，合成反義RNA；再以反義RNA為模板，在_______酶的作 用下合成反義基因。 ⑵將目的基因導入番茄體細胞中，常用　　　　　的Ti質粒作為運載體。 將導入目的基因的細胞進行　　　　　　　，獲得完整植株，在培養(yǎng)基中 加入抗生素的目的是　　　　　　　　　　　　　。 若目的基因能夠表達，則在番茄果肉細胞內能檢測到　　　　　，它可以 和靶mRNA形成　　　　　　　，阻止靶基因表達過程中 　　　過程的進 行。目的基因是否表達還可以通過觀察番茄果實的 　　　　　　來確認。 ⑶反義基因_____（是/不是）靶基因的等位基因，若將轉基因番茄看作雜 合體，欲獲得能穩(wěn)定遺傳的品種，可以將轉基因番茄的_____進行離體培 養(yǎng)，獲得　　　　　　，再用_________處理，誘導 ， 獲得二倍體純系。