1、热点专题系列（六）生物育种方法的应用关于生物育种方法的应用是近几年高考的命题热点之一，常以油菜、小麦、水稻、玉米等为素材，综合考查各种育种原理、方法、步骤，并与遗传、变异、进化、基因工程和细胞工程等知识联系，反映我国在育种领域的进展和成果。在解答“育种”类试题时，需要根据提供的材料选择合适的亲本及育种方法，分析育种过程中出现的问题，推测育种结果，并得出相关结论。1.育种方法的选用要求(1)一般育种：一般作物育种可以选用杂交育种和单倍体育种。如果检测纯合子，则用测交或自交；若既要检测纯合子又要分离纯合子时，如果优良性状是显性性状则用连续自交，如果优良性状是隐性性状则直接分离；已知多对性状要获得纯
2、合子，首选单倍体育种，然后才是自交。(2)特殊育种：为了得到特殊性状，可以选择诱变育种或多倍体育种，如果将不同物种的性状组合在一起，可以选用基因工程等。2.设计育种方案的注意事项设计育种方案时，应该注意是“动物育种”还是“植物育种”。(1)植物育种时，可以用连续自交的方法获得纯合子，这是由于植物中雌雄同体的物种较多。(2)动物只能选相同性状的个体相互交配，待性状分离后筛选，然后用测交方法检测纯合子，这是由于动物大多是雌雄异体，不能“自交”。3.育种年限的要求及计算方法(1)若需要获得植株，则比获得种子多一年，因为获得种子后，第二年才能获得植株。(2)若需要获得跨年度的植物(如小麦)，则比不跨年
3、度的植物(如豌豆)要多一年。【高考例证】(2012天津高考)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，如图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。据图分析，下列叙述错误的是()A.两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B.与过程相比，过程可能会产生二倍体再生植株C.图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高D.F1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会【解析】选D。A项正确，过程均属于植物组织培养过程中的脱分化过程，
4、需要生长素和细胞分裂素的共同作用。B项正确，过程只能产生单倍体植株，而过程可以产生单倍体植株，也可以产生二倍体植株。C项正确，根据两对相对性状的遗传实验，F1自交获得HHGG的概率是1/16；花粉培养筛选获得HHGG的概率是1/4；而花药培养筛选过程包括花粉筛选培养过程，有可能产生二倍体植株，获得HHGG的概率低于花粉筛选培养过程。D项错误，H基因和G基因位于非同源染色体上，在减数分裂过程中只能自由组合，不会发生联会现象。1.下图表示某种农作物品种和培育出的几种方法，下列有关说法错误的是()A.培育品种的最简捷途径是B.通过过程最不容易达到目的C.通过过程的原理是染色体变异D.过程常用一定浓度
5、的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗【解析】选D。通过植物自交获得符合要求的种子是最简便的方法，A项正确；属于基因突变，由于突变率很低，这种培育过程不易达到目的，B项正确；过程是单倍体育种过程，其原理是染色体变异，C项正确；过程是通过花粉的离体培养获得单倍体，其个体高度不育，不存在种子，D项错误。2.通过杂交可将同一物种的不同个体上的优良性状集中在一起，也可将不同物种的染色体集中在一起，甲乙为杂交模型。请回答下列问题：(1)无子西瓜备受青睐，结无子西瓜的植株是由父本甲_(填“二倍体西瓜”或“四倍体西瓜”)与母本乙_(填“二倍体西瓜”或“四倍体西瓜”)杂交得到的，无子西瓜培育的遗传学原理是_，能够刺激
6、子房发育成无子果实的过程是_。(2)马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即可称之为杂合子)，生产上常用块茎繁殖，现要通过杂交选育黄肉(Yy)、抗病(Tt)的马铃薯新品种，则杂交亲本甲的基因型为_，乙的基因型为_。(3)现有三个纯系水稻品种：矮秆感病有芒(aabbDD)、高秆感病有芒(AAbbDD)、高秆抗病无芒(AABBdd)。请回答：为获得矮秆抗病无芒纯系新品种，应选择的杂交亲本甲、乙为_。获得F1后如让F1自交，则F2中表现为矮秆抗病无芒的个体占F2总数的_。若要获取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将F2中矮秆抗病无芒的个体继续_，直至_。如果在中所述F1基础上尽快获得矮秆抗病无芒新品种，写出后续
7、的育种过程。【解析】(1)无子西瓜的培育过程：先用秋水仙素处理正常二倍体西瓜种子，染色体正常复制而细胞不分裂，形成四倍体植株，用四倍体西瓜植株作母本(开花时去雄)、二倍体西瓜植株作父本(取其花粉授在四倍体植株的雌蕊上)进行杂交，形成三倍体种子，三倍体植株在开花时，其雌蕊要用正常二倍体西瓜的花粉授粉，以刺激其子房发育成果实。由于胚珠不能发育为种子，而果实则正常发育，所以这种西瓜无子。无子西瓜培育的遗传学原理是染色体变异。(2)要通过杂交选育黄肉(Yy)、抗病(Tt)的马铃薯新品种，且亲本马铃薯品种是杂合子，所以杂交亲本甲的基因型为yyTt，乙的基因型为Yytt。(3)矮秆抗病无芒纯系新品种基因型
8、为aaBBdd，应选择的杂交亲本甲、乙为(aabbDD)、(AABBdd)；获得F1为AaBbDd，F1自交，则F2中表现为矮秆抗病无芒aaB_dd的个体占F2总数的1/43/41/4=3/64；若要获取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将F2中矮秆抗病无芒的个体继续自交，直至不发生性状分离。要尽快获得矮秆抗病无芒新品种需用单倍体育种，后续的育种过程为：取F1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗；用秋水仙素处理单倍体幼苗，然后选育矮秆抗病无芒纯系新品种。答案：(1)二倍体西瓜四倍体西瓜染色体变异用二倍体西瓜的花粉刺激(2)yyTt Yytt(3)、3/64 自交不发生性状分离第一步：取F1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗；第二步：用秋水仙素处理单倍体幼苗，然后选育矮秆抗病无芒纯系新品种。
