高中生物：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，第二次不需要。

（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 置	果皮染色体组数	种皮染色体组数	胚染色体组数
第一年所结果实	四倍体植株上	4	4	3
第二年所结果实	三倍体植株上	3	3	无或2或3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
秋水仙素”无籽西瓜	染色体数目变异	秋水仙素	联会紊乱，产生可育的配子很少	能，后代仍无籽
“生长素”无籽西瓜	生长素促进果实发育	生长素	未受精	不能，后代有籽

【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。

（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，其作用的原理是在细胞分裂时，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F1。	杂交得到F1。
第2年	F1自交得F2，将符合要求的F2植株的种子按单株分别收藏。	取F1花药离体培养并加倍，观察，性状符合要求即为优良新品种。
第3年	按F2单株分开种植F2，不分离的植株种子仍按F2单株收藏待验证。
第4年	验证第三年保留的种子的纯度，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(♀、♂)→杂交→F₁ 。

②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(♀、♂)→杂交→F₁ →自交→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(♀、♂)→杂交→F₁ →自交→F₂ →选出表现型符合要求的个体自交→F₃ →…… →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
最具预见性	DNA重组技术或细胞工程育种	技术含量高，有可能引发生态危机
最盲目	诱变育种	可获得新基因，性状可较快稳定，需处理大量材料
最能提高产量	多倍体育种	营养器官增大，但发育迟缓
可明显缩短育种年限	单倍体育种	技术较复杂，需要与杂交育种配合

【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
快速育种	单倍体育种或诱变育种+单倍体育种
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状	诱变育种
使营养器官增大	多倍体育种
对原品种“定向”改造	基因工程育种或植物细胞杂交育种

【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②⑤⑥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	育种方式
杂交、自交	杂交育种
诱变因子、出现新基因，基因总数不变	诱变育种
杂交、花药离体培养、染色体加倍	单倍体育种
秋水仙素或低温、萌发的种子或幼苗	多倍体育种
与原有生物相比，出现了新的基因，基因数量增加	基因工程育种