一、杂交育种
原理 基因重组,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
方法 (1)两个具有不同优良性状的亲本杂交得到子一代,子一代均表现为显性性状;(2)子一代个体自交得到子二代,子二代性状出现了分离;(3)从子二代中选出符合要求的品种自交;(4)选择后代中不出现性状分离的品种作为推广的新品种。
评价 用此方法育种可预见性强,但耗时长。
例1 向日葵种子粒大(B)对粒小(b)为显性,含油少(S)对含油多(s)为显性,这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。若让粒大油少和粒小油多的两个纯合子杂交,则
(1) F2的表现型为______,它们的比例为______。
(2)如果获得F2种子544粒,按理论计算,粒大油多的种子有______粒,其中纯合子种子有______粒。
(3)培育粒大油多的新品种的基本程序是______。此育种方法叫做______,其遗传学原理是________。
解析 粒大油少亲本的基因型是BBSS,粒小油多亲本的基因型是bbss,它们杂交得到的F1的基因型是BbSs,再让其自交得到的F2中有9种基因型,4种表现型(粒大油少∶粒大油多∶粒小油少∶粒小油多= 9∶3∶3∶1)。F2中的粒大油多为新的表现型,占F2的3/16,其中纯合体占F2的1/16。
答案 (1)粒大油少、粒大油多、粒小油少、粒小油多,9∶3∶3∶1。(2)102,34。 (3)选择亲本,有性杂交,F1自交,选择F2中粒大油多的品种,连续自交,不断选择,最终获得所需的纯合子;杂交育种,控制不同性状的基因重新组合。
二、诱变育种
原理 基因突变,人为地使DNA在复制时出现碱基对的增添、缺失或改变。
方法 利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变。
评价 用此方法育种能提高变异频率,加速育种进程,大幅度改良某些性状,创造人类需要的变异类型,但基因突变是不定向的,可预见性不强。
例2 昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫发生基因突变,导致酯酶的活性升高,该酶可催化分解有机磷农药。通过转基因技术将该基因导入细菌体内,并与细菌的DNA整合在一起,这样的细菌仍能繁殖。
(1)用人工诱变的方法诱发产生的基因突变叫做______ 。
(2)这种重组DNA技术可达到定向改变_______的目的,产生出人类所需要的物质,或者组建出新的______。
(3)通过这种生物工程产生的细菌,其后代同样能分泌酯酶,其原因是______。
解析 由于人工诱变使酯酶活性升高,这为除去目前环境中大量残留的有机磷农药提供了方便。
答案 (1)诱发突变 。(2)生物性状, 生物类型。 (3)控制酯酶合成的基因与细菌的DNA一起复制,并传给子代细菌,在子代细菌体内通过转录和翻译合成酯酶。
三、转基因育种
原理 将某些生物的基因转移到其他物种中去,改造生物的遗传物质,使其性状发生改变,朝着人类所需要的方向发展。
方法 用一定方法获得目的基因或DNA片段→把该基因通过运载体整合到宿主细胞中→使外源基因在宿主细胞中复制,进行生物合成,以获得所需要的具有一定功能的蛋白质及多肽产物。
评价 此方法可预见性强,但所需技术水平较高。
例3 番茄在运输和贮藏过程中,由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术,通过抑制某种促进果实成熟的激素的合成能力,可培育出贮藏时间更长的转基因番茄。
原理 基因重组,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
方法 (1)两个具有不同优良性状的亲本杂交得到子一代,子一代均表现为显性性状;(2)子一代个体自交得到子二代,子二代性状出现了分离;(3)从子二代中选出符合要求的品种自交;(4)选择后代中不出现性状分离的品种作为推广的新品种。
评价 用此方法育种可预见性强,但耗时长。
例1 向日葵种子粒大(B)对粒小(b)为显性,含油少(S)对含油多(s)为显性,这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。若让粒大油少和粒小油多的两个纯合子杂交,则
(1) F2的表现型为______,它们的比例为______。
(2)如果获得F2种子544粒,按理论计算,粒大油多的种子有______粒,其中纯合子种子有______粒。
(3)培育粒大油多的新品种的基本程序是______。此育种方法叫做______,其遗传学原理是________。
解析 粒大油少亲本的基因型是BBSS,粒小油多亲本的基因型是bbss,它们杂交得到的F1的基因型是BbSs,再让其自交得到的F2中有9种基因型,4种表现型(粒大油少∶粒大油多∶粒小油少∶粒小油多= 9∶3∶3∶1)。F2中的粒大油多为新的表现型,占F2的3/16,其中纯合体占F2的1/16。
答案 (1)粒大油少、粒大油多、粒小油少、粒小油多,9∶3∶3∶1。(2)102,34。 (3)选择亲本,有性杂交,F1自交,选择F2中粒大油多的品种,连续自交,不断选择,最终获得所需的纯合子;杂交育种,控制不同性状的基因重新组合。
二、诱变育种
原理 基因突变,人为地使DNA在复制时出现碱基对的增添、缺失或改变。
方法 利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变。
评价 用此方法育种能提高变异频率,加速育种进程,大幅度改良某些性状,创造人类需要的变异类型,但基因突变是不定向的,可预见性不强。
例2 昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫发生基因突变,导致酯酶的活性升高,该酶可催化分解有机磷农药。通过转基因技术将该基因导入细菌体内,并与细菌的DNA整合在一起,这样的细菌仍能繁殖。
(1)用人工诱变的方法诱发产生的基因突变叫做______ 。
(2)这种重组DNA技术可达到定向改变_______的目的,产生出人类所需要的物质,或者组建出新的______。
(3)通过这种生物工程产生的细菌,其后代同样能分泌酯酶,其原因是______。
解析 由于人工诱变使酯酶活性升高,这为除去目前环境中大量残留的有机磷农药提供了方便。
答案 (1)诱发突变 。(2)生物性状, 生物类型。 (3)控制酯酶合成的基因与细菌的DNA一起复制,并传给子代细菌,在子代细菌体内通过转录和翻译合成酯酶。
三、转基因育种
原理 将某些生物的基因转移到其他物种中去,改造生物的遗传物质,使其性状发生改变,朝着人类所需要的方向发展。
方法 用一定方法获得目的基因或DNA片段→把该基因通过运载体整合到宿主细胞中→使外源基因在宿主细胞中复制,进行生物合成,以获得所需要的具有一定功能的蛋白质及多肽产物。
评价 此方法可预见性强,但所需技术水平较高。
例3 番茄在运输和贮藏过程中,由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术,通过抑制某种促进果实成熟的激素的合成能力,可培育出贮藏时间更长的转基因番茄。