生物育種知識」的專題複習

一、知識整理

在高中階段所介紹的育種方法主要有：誘變育種、雜交育種、多倍體育種、單倍體育種、細胞工程育種（組織培養育種）、基因工程育種（轉基因育種）、植物激素育種等。

1、誘變育種

（1）原理：基因突變

（2）方法：用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、中子、激光、電離輻射等）或化學因素（如亞硝酸、鹼基類似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各種化學藥劑）或空間誘變育種（用宇宙強輻射、微重力等條件）來處理生物。

（3）發生時期：有絲分裂間期或減數分裂第一次分裂間期

（4）優點：能提高變異頻率，加速育種進程，可大幅度改良某些性狀，創造人類需要的變異類型，從中選擇培育出優良的生物品種；變異範圍廣。

（5）缺點：有利變異少，須大量處理材料；誘變的方向和性質不能控制。改良數量性狀效果較差，具有盲目性。

（6）舉例：青黴素高產菌株、太空椒、高產小麥、「彩色小麥」等

2、雜交育種

（1）原理：基因重組

（2）方法：連續自交，不斷選種。（不同個體間雜交產生後代，然後連續自交，篩選所需純合子）

（3）發生時期：有性生殖的減數分裂第一次分裂後期或四分體時期

（4）優點：使同種生物的不同優良性狀集中於同一個個體，具有預見性。

（5）缺點：育種年限長，需連續自交才能選育出需要的優良性狀。

（6）舉例：矮莖抗鏽病小麥等

3、多倍體育種

（1）原理：染色體變異

（2）方法：秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。

（3）優點：可培育出自然界中沒有的新品種，且培育出的植物器官大，產量高，營養豐富。

（4）缺點：結實率低，發育延遲。

（5）舉例：三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥

4、單倍體育種來源：www.examda.com

（1）原理：染色體變異

（2）方法：花藥離體培養獲得單倍體植株，再人工誘導染色體數目加倍。

（3）優點：自交後代不發生性狀分離，能明顯縮短育種年限，加速育種進程。

（4）缺點：技術相當複雜，需與雜交育種結合，其中的花藥離體培養過程需要組織培養技術手段的支持，多限於植物。

（5）舉例：「京花一號」小麥

5、細胞工程育種

6、基因工程育種（轉基因育種）

（1）原理：基因重組

（2）方法：基因操作（提取目的基因→裝入載體→導入受體細胞→基因表達→篩選出符合要求的新品種）

（3）優點：目的性強，可以按照人們的意願定向改造生物；育種周期短。

（4）缺點：可能會引起生態危機，技術難度大。

（5）舉例：「傻瓜水稻」、抗蟲棉、固氮水稻、轉基因動物（轉基因鯉魚）等

7、植物激素育種

（1）原理：適宜濃度的生長素可以促進果實的發育

（2）方法：在未受粉的雌蕊柱頭上塗上一定濃度的生長素類似物溶液，子房就可以發育成無子果實。

（3）優點：由於生長素所起的作用是促進果實的發育，並不能導致植物的基因型的改變，所以該種變異類型是不遺傳的。

（4）缺點：該種方法只適用於植物。

（5）舉例：無子番茄的培育

二、經典習題

1、（05·廣東）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　（　）

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

2、（05·廣東綜合）農業生產中植物生長素已被廣泛使用。下列各項，與植物生長素應用無關的是　（　）

A．培育無籽番茄　B．棉花保蕾、保鈴　C．延長種子壽命　D．促進插枝生根

3、（05·江蘇）能夠使植物體表達動物蛋白的育種方法是　（　）

A．單倍體育種B．雜交育種C．基因工程育種D．多倍體育種

4、（05·上海）現有黑色短毛兔和白色長毛兔，要育出黑色長毛兔。理論上可採用的技術是　（　）

①雜交育種②基因工程③誘變育種④克隆技術

A．①②④B．②③④C．①③④D．①②③

5、（05·全國理綜Ⅲ）科學家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶主要蛋白。以下有關基因工程的敘述，錯誤的是　（　）來源：www.examda.com

A．採用反轉錄的方法得到的目的基因有內含子

B．基因非編碼區對於目的基因在塊莖中的表達是不可缺少的

C．馬鈴薯的葉肉細胞可用為受體細胞

D．用同一種限制酶，分別處理質粒和含目的基因的DNA，可產生粘性末端而形成重組DNA分子

6、（05·全國理綜Ⅲ）已知水稻抗病(R)對感病(r)為顯性，有芒(B)對無芒(b)為顯性，兩對基因自由組合，體細胞染色體數為24條。現用單倍體育種方法選育抗病、有芒水稻新品種。

（1）誘導單倍體所用的花藥，應取自基因型為的植株。

（2）為獲得上述植株，應採用基因型為 和 　 的兩親本進行雜交。

（3）在培養過程中，單倍體有一部分能自然加倍成為二倍體植株，該二倍體植株花粉表現 　 (可能或不育)，結實性為 　 （結實或不結實），體細胞染色體數為 　 。

（4）在培養過程中，一部分花藥壁細胞能發育成植株，該二倍體植株花粉表現 　 (可能或不育)，結實性為 　 （結實或不結實），體細胞染色體數為 　 。

（5）自然加倍植株和花藥壁植株中都存在抗病、有芒的表現型。為獲得穩定遺傳的抗病、有芒新品種，本實驗應選以上兩種植株中的 　 植株，因為自然加倍植株 　 ，花藥壁植株 　 。

（6）鑒別上述自然加倍植株與花藥壁植株的方法是 　 　 　 。

7、（04·廣東）甘薯品種是雜合體。塊根、種子、葉片和莖均可用於繁殖，但為保持某甘薯品種的特性，下列不能用於繁殖的器官是　（　）

A．種子 B．塊根 C．葉片 D．莖

8、（04·廣東）桃的果實成熟時，果肉與果皮粘連的稱為粘皮，不粘連的稱為離皮；果肉與果核粘連的稱為粘核，不粘連的稱為離核。已知離皮(A)對粘皮(a)為顯性，離核(B)對粘核(b)為顯性。現將粘皮、離核的桃(甲)與離皮、粘核的桃(乙)雜交，所產生的子代出現4種表現型。由此推斷，甲、乙兩株桃的基因型分別是（）

A．AABB、aabbB．aaBB、AAbbC．aaBB、Aabb D．aaBb、Aabb

9、（04·江蘇）科學家利用輻射誘變技術處理紅色種皮的花生，獲得一突變植株，其自交所結的種子均具紫色種皮。這些紫色種皮的種子長成的植株中，有些卻結出了紅色種皮的種子。

（1）上述紫色種皮的花生種子長成的植株中，有些結出了紅色種皮種子的原因是 　 。

（2）上述紫色種皮的種子，可用於培育紫色種皮性狀穩定遺傳的花生新品種。假設花生種皮的紫色和紅色性狀由一對等位基因控制，用文字簡要敘述獲得該新品種的過程 　 　 　

10、（04·上海）下列關於細胞工程的敘述中，錯誤的是　（　）

A．植物細胞融合必須先製備原生質體　B．試管嬰兒技術包括人工受精和胚胎移植兩方面

C．經細胞核移植培育出的新個體只具有一個親本的遺傳性狀　D．用於培養的植物器官或組織屬於外植體

11、(01·上海)選擇細胞周期包括Gl、S、G2 和M四個時期，在S期進行下列工作實踐可取得良好效果的是()

A．植物組織培養B．作物(如小麥、水稻)誘變育種C．腫瘤的某些藥物治療D．作物的人工授粉

三、鞏固訓練

1、運用下列各種細胞工程技術培育生物新品種,操作過程中能形成愈傷組織的技術是　（　）

①細胞的組織培養　②植物體細胞雜交　③動物胚胎移植　④細胞核移植

A．①②B．②③C．①③D．①④

2、某種花卉感染了植物病毒,葉子出現皰狀,欲培育無病毒的後代,應採用的方法　（　）

A．用種子繁殖　B．用無明顯癥狀的部分枝條扦插

C．用莖尖進行組織培養誘導出植株　D．用葉的表皮細胞進行組織培養誘導出植株

3、下列過程沒有用到植物組織培養技術的一項是　（　）

A．花藥離體培養獲得單倍體植株　B．細胞工程培育「番茄—馬鈴薯」雜種植株

C．基因工程培育抗蟲棉植株　D．秋水仙素處理萌發的種子或幼苗獲得多倍體植株

4、利用基因工程技術培育能固氮的水稻新品種，其在環境保護上的重要意義是　（　）

A．減少氮肥使用量,降低生產成本　B．減少氮肥使用量,節約能源

C．改良土壤的群落結構　D．避免使用氮肥過多引起的水體富營養化

5、與傳統育種相比,植物體細胞雜交在培育作物新品種方面的重大突破表現在　（　）

A．證明雜種細胞具有全能性　B．克服遠源雜交不親和的障礙

C．縮短育種周期，減少盲目性　D．快速培育不病毒植株。保留雜種優勢

6、對下列有關實例形成原理的解釋,正確的是　（　）

A．無子番茄的獲得是利用了多倍體育種原理　B．培育無子西瓜是利用了單位體育種原理

C．培育青黴素高產苗株是利用了基因突變原理　D．「多利」羊獲得是利用了雜交育種原理

7、（多選）不能改變原有基因的分子結構的育種方法有　（　）

A．雜交育種B．誘變育種C．多倍體育種　D．單倍體育種

8、（多選）細胞工程可以用於　（　）來源：www.examda.com

A．有選擇地繁殖某一性別的家畜　B．用於保存物種C．培育醫療用的人體器官　D．改變動物的基因型

9、雜交育種中，能夠穩定遺傳的性狀一定是　（　）

A．優良性狀B．相對性狀C．顯性性狀D．隱性性狀

10、在植物的雜交育種中，選種工作應　（　）

A．從F1中選B．從F2 中選C．只從F2中選D．從F2 開始選

11、在生產實踐中，欲想獲得無籽果實，可採用的方法有　（　）

A．人工誘導多倍體育種B．人工誘變C．用適當濃度的生長素刺激未受粉的雌蕊D．單倍體育種

12、用X射線處理蠶蛹，使其第2染體上的斑紋基因易位於決定雌性的W染色體上，使雌體都有斑紋。再將雌蠶與白體雄蠶交配，其後代凡是雌蠶都有斑紋，凡是雄蠶都無斑紋。這樣有利於去雌留雄，提高蠶絲的質量。這種育種方法是由於　（　）

A．染色體結構的變異B．染色體數目的變異C．基因突變 D．基因互換

13、科學家把天竺葵的原生質體和香茅草的原生質體進行誘導融合，培育出的驅蚊草含有香茅醛，能散發出一種特殊的達到驅蚊且對人體無害的效果。下列關於驅蚊草培育的敘述中，錯誤的是　（　）

A．驅蚊草的培育屬於細胞工程育種，其優點是能克服遠源雜交不親和的障礙

B．驅蚊草培育過程要用到纖維素酶、果膠酶、PEG等試劑或離心、振動、電刺激等方法

C．驅蚊草培育過程是植物體細胞雜交，不同於植物組織培養，無愈傷組織和試管苗形成

D．驅蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而獲得是因為不同物種間存在生殖隔離

14、賴氨酸是一種人和動物必需的氨基酸，在利用黃色短桿菌生產賴氨酸的過程中，科學家培育出一種能大量積累賴氨酸的菌種，這種新菌種的選育方法是通過　（　）

A、基因工程B．誘變育種C．細胞工程D．雜交育種

15、中科院動物研究所曾將大熊貓體細胞的細胞核移植到去核的家兔的卵細胞中，成功地培養出大熊貓的早期胚胎，這屬於下列哪項技術的研究成果　（　）

A．細胞工程B．基因工程 C．雜交育種D．染色體工程

16、在細胞工程—原生質體融合育種技術中，其技術的重要一環是將營養細胞的細胞壁除去，通常是採用纖維素酶的酶解破壁法處理。去掉了細胞壁的成熟植物細胞將　（　）

A．皺縮B．脹破C．呈球形D．保持原狀

17、填出下列各題的育種方法：來源：www.examda.com

（1）花藥離體培養出的煙草新品種是 　 　 。

（2）用抗倒伏、不抗鏽病的小麥與不抗倒伏、抗鏽病的小麥F1培育出既抗倒伏又抗鏽病的小麥的品種是 　 　 。

（3）用紫外線線輻射稻種, 培育出成熟期提前、蛋白質含量高的品系是 　 　 。

（4）無子西瓜的培育是 　 　 。

（5）培育青黴素高產菌株的方法是 　 　 。

（6）將人胰島素基因導入大腸桿菌細胞內的技術是 　 　 。

（7）利用蘭花的離體組織大規模培育蘭花屬於 　 　 。 　

（8）利用谷氨酸棒狀桿菌大規模生產谷氨酸屬於 　 　 。

18、番茄在運輸和貯藏過程中，由於過早成熟而易腐爛。應用基因工程技術，通過抑制某種促進果實成熟激素的合成，可使番茄貯藏時間延長，培育成耐貯藏的番茄新品種。這種轉基因番茄已於1993年在美國上市，請回答：

（1）促進果實成熟的重要激素是 　 　 。

（2）在培育轉基因番茄的操作中，所用的基因的「剪刀」是 　 ，基因的「針線」是 　 ，基因的「運輸工具」是 　 。

（3）與雜交育種、誘變育種相比，通過基因工程來培育新品種的主要優點是 　 、和 　 。

19、2005年9、10月份間,我國將發射「神舟」六號載人飛船，在此之前，我國「神舟」五號航天飛船於2003年10月15日~16日首次載人飛行成功，與航天員楊利偉同搭乘的還有河南省的100餘克作物種子，其中主要是我國著名育種專家周中普培育的「彩色小麥」。

「彩色小麥」是我國著名育種專家周中普和李航經過數十年潛心鑽研，採用「化學誘變」、「物理誘變」和「遠緣雜交」三結合育種技術培育而成的。「彩色小麥」蛋白質、鋅、鐵、鈣的含量遠遠超過普通小麥，並含有普通小麥所沒有的微量元素碘和硒。

據李航介紹，「三結合」育種法採用的是一種單一射線，而種子進入太空後，經受的是綜合射線，甚至是人類未知的射線輻射，在這種狀態下，可以給種子創造物理誘變的機率，從中產生的二代種子可以選擇無數的育種材料，豐富育種基因資源，從而可能創造出更優質保健的小麥新品種，問：

（1）「彩色小麥」在宇宙空間要接受 　 ，以通過物理作用引起遺傳物質的 　 ，從而為育種提供可選擇的 　 。

（2）這些「彩色小麥」返回地面後，是否均可產生有益的變異？為什麼？

（3）將生物隨飛船帶入太空，可進行多項科學實驗。如將植物經太空返回地面後種植，發現該植物某隱性性狀突變為顯性性狀。

①表現該顯性性狀的種子能否大面積推廣？說明理由。 　 　 　 。

②簡要敘述獲得該顯性優良品種的步驟 　 　 　 。

20、1943 年，青黴菌產生青黴素只有 20 單位/mL 。後來，科學家用 X 射線、紫外線等射線照射青黴菌，結果，絕大部分菌株都死亡了，只有極少數菌株生存下來。在這些生存下來的菌株中，有的菌株產生青黴素的能力提高了幾十倍（目前青黴素產量已經 20000 單位/ mL 以上）。請回答：

（1）用射線照射青黴菌，能培育出青黴素高產菌株．這是由於射線使青黴菌發生了 　 的緣故。

（2）發生以上變化的化學成分，其基本組成單位是 　 ，發生以上變化的時期是___________________。

（3）經射線處理後，在存活的青黴菌中，培育出了青黴素高產菌株。這一過程中，起選擇作用的因素是 　 。

（4）用射線照射，培育出生物新性狀的育種方式叫做 　 ，它和基因工程、細胞工程在改變生物遺傳特性上的不同點是 　 。

21、為了大力發展我國的肉牛和奶牛養殖業，科學家們在育種途徑上進行了大膽探索，並取得了初步成果。

（1）2002年1月中旬到2月中旬，中國自主完成的首批成年體細胞克隆牛在山東曹縣五里墩陸續降生。克隆牛有3個母親，A牛提供細胞核即供體細胞，B牛提供去除細胞核的卵細胞即受體細胞，兩種細胞在電脈衝的刺激下融合之後，通過細胞分裂形成早期胚胎，再將這個胚胎植入C牛子宮內。請回答下列問題：

①培育出的克隆牛幾乎是 　 牛複製品。這是因為控制牛性狀遺傳的物質主要存在於 　 中。

②如果多個供體細胞來自同一頭牛，培育的這些牛在性狀上也不完全相同，分析其原因，下列敘述正確的是（）

A．性狀變異可由環境條件引起 B．基因可能會發生突變

C．受體細胞的細胞質基因不同D．細胞核基因發生了重組

（2）在克隆技術出現之前，育種工作者已經開始採用胚胎分割移植方法來儘快繁育更多的優質牛。這種育種技術的主要步驟是：將經過人工受精得到的受精卵在試管內培養到8個細胞的胚胎時，進行胚胎分割，均分為4份，再分別移植到多頭母牛的子宮內發育、分娩，就能得到多頭所需要的小牛。

①胚胎分割移植要在受精卵培養到8個細胞的卵裂期時進行，其主要原因是： 　 。

②通過胚胎分割移植培育出的這些小牛，其性別表現為　（　）

A．雌雄的可能性各佔50% B．全為雌性或全為雄性 C．全為雌性　D．全為雄性

③而通過體細胞克隆技術培育出的小牛，其性別則取決於 　 。這樣人們就可以根據需要，有目的地控制小牛的性別。

22、假設A、b代表玉米的優良基因，這兩種基因是自由組合的。現有AABB、aabb兩個品種，為培育出優良新品種AAbb，可以採用的方法如下圖所示。

（1）由品種AABB、aabb經過①、②、③過程培育出新品種的育種方法稱為 　 。若經過②過程產生的子代總數為1552株，則其中基因型為AAbb的理論上有 　 株。基因型為Aabb的類型經過過程③，子代中AAbb與aabb 的數量比是 　 。

（2）過程⑤常採用 　 由AaBb得到Ab個體。與「過程①②③」的育種方法相比，「過程⑤⑥」育種的優勢是 　 。

（3）過程④在完成目的基因與運載體的結合時，必須用到的工具酶是 　 。與「過程⑦」的育種方法相比，「過程④」育種的優勢是 　 。

23、以下各圖分別表示幾種不同的育種方法。

請據圖回答：

（1）A圖所示過程是一種克隆動物的新技術，新個體丙的性別決定於 　 親本。

（2）在B圖中，由物種P突變為物種P′，在指導蛋白質合成時，③處的氨基酸由物種P的 　 改變成了 　 。（纈氨酸GUC；谷氨醯胺CAG；天門冬氨酸GAC）

（3）C圖所示的育種方法叫 　 ，該方法最常用的做法是在1處 　 。

（4）D圖所表示的育種方法叫 　 ，若要在F2中選出最符合生產要求的新品種，最簡便的方法是 　 。

（5）E圖中過程2常用的方法是 　 ，與D方法相比，E方法的突出優點是 　 。

24、以下為五種不同的育種方法示意圖，請據圖回答：

（1）圖中A，D方向所示的途徑表示 　 育種方式，A→B→C的途徑表示 　 育種方式。

（2）B途徑常用的方法為 　 。

（3）E途徑獲得的植物常用的方法是

（4）C，F過程最常用的藥劑是 。

（5）由G→J的過程中涉及到的生物技術有 和 。

（6）近年來，江蘇農科院成功地將抗蟲基因導入棉花細胞中，得到的棉花新品種對棉鈴蟲的毒殺效果高達80％以上，該項科技成果與上述過程 相似。但是科學家們預言，該「轉基因抗蟲棉」獨立種植若干年以後，將會出現不抗蟲的植株，其理由是。

「生物育種知識」的專題複習答案

二、答案：1、B2、C3、C4、D5、A6、(1)RrBb(2)RRbbrrBB(3)可育結實24條(4)可育結實24條(5)自然加倍基因型純合基因型雜合(6)將植株分別自交，子代性狀表現一致的是自然加倍植株，子代性狀分離的是花藥壁植株　7、A8、D9、(1)獲得的突變植株是雜合子，其自交所產生的後代發生性狀分離(2)分別種植這批紫色種皮種子，連續自交兩代。若其中一些植株所結的種子均具紫色種皮，這些種子就是所需的新品種（純合子）　10、C11、B

三、答案：1、A2、C3、D4、D5、B6、C7、ACD8、ABCD9、D10、C11、D12、A13、C14、B15、A16、C

17、(1)單倍體育種(2)雜交育種(3)誘變育種(4)多倍體育種(5)誘變育種(6)基因工程(7)細胞工程(8)發酵工程　

18、(1)乙烯　(2)限制性內切酶　DNA連接酶　運載體　(3)目的性強　育種周期短　克服遠源雜交的障礙

19、（1）綜合射線突變材料（2）不會。因為在各類外因作用下產生的變異：一是不定向的；二是絕大多數變異有害，只有在地面種植過程選擇有益的變異，淘汰不利或有害變異，才能培育出新品種。（3）①不能。因為顯性雜合體的雜交後代會發生性狀分離。

②方案一：a、種植後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、將變異後的顯性個體自交培養；b、選擇後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

20、（1）基因突變來源：www.examda.com

（2）脫氧核苷酸分裂間期

（3）人

（4）誘導育種基因工程、細胞工程能定向改變生物的遺傳特性，誘變物種改變生物的遺傳特性是不定向的　

21、Ⅰ．（6分）（1）A（供核牛）　細胞核（2）A、B、CⅡ．（6分）（3）此時還未出現細胞分化。（4）B（5）供體細胞（提供細胞核的一方）

22、（1）雜交育種971：1（2）花藥離體培養法明顯縮短了育種年限

（3）限制性內切酶（限制酶）、DNA連接酶（2分）定向地改造生物的遺傳性狀（2分）

23．（1）甲（2）天門冬氨酸纈氨酸（3）多倍體育種用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗（4）雜交育種選出矮稈抗鏽病個體，讓其連續多代自交，直到不發生性狀分離為止（5）花藥離體培養明顯縮短育種年限

①雜交單倍體能明顯縮短育種年限；②花藥離體培養③人工誘變④秋水仙素⑤基因工程（DNA拼接技術或DNA重組技術或轉基因技術）植物組織培養技術（6）G→J，抗蟲棉在繁殖後代的過程中，抗蟲基因會產生不定向變異，從而可能產生不抗蟲植株。