張從福
一、基礎(chǔ)回歸
1.基因突變、基因重組、染色體變異的比較
2.雜交育種、誘變育種與基因工程育種比較
3.比較單倍體育種與多倍體育種
二、易錯(cuò)點(diǎn)撥
1.混淆“可遺傳變異”與“可育”
點(diǎn)撥“可遺傳變異”≠“可育”:三倍體無(wú)子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)“不育”,但它們均屬可遺傳變異——其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化,若將其體細(xì)胞培養(yǎng)為個(gè)體,則可保持其變異性狀——這與僅由環(huán)境引起的不遺傳的變異有著本質(zhì)區(qū)別.如無(wú)子番茄的“無(wú)子”原因是植株未受粉,生長(zhǎng)素促進(jìn)了果實(shí)發(fā)育,這種“無(wú)子”性狀是不可以保留到子代的,將無(wú)子番茄進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí),若能正常受粉,則可結(jié)“有子果實(shí)”.
2.錯(cuò)將“單倍體育種”等同于“花藥離體培養(yǎng)”
點(diǎn)撥單倍體育種的過(guò)程如下:
由此可見單倍體育種主要包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選四個(gè)過(guò)程,不能簡(jiǎn)單認(rèn)為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部.
3.混淆三類“無(wú)子果實(shí)”
點(diǎn)撥(1)無(wú)子西瓜.利用染色體變異原理,由四倍體(♀)×二倍體(♂)→三倍體,無(wú)子的原因是三倍體聯(lián)會(huì)紊亂,不能正常產(chǎn)生配子.
(2)無(wú)子番茄.利用生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的原理,在未受粉的雌蕊柱頭上,涂抹一定濃度的生長(zhǎng)素培育而來(lái),其無(wú)子的原因是“未受粉”
(3)無(wú)子香蕉.天然三倍體,無(wú)子的原因在于染色體聯(lián)會(huì)紊亂,不能正常產(chǎn)生配子.
以上三類無(wú)子果實(shí)中,無(wú)子西瓜、無(wú)子香蕉,其遺傳物質(zhì)均已發(fā)生改變,為可遺傳變異,而無(wú)子番茄則屬不可遺傳變異.
4.混淆育種中“最簡(jiǎn)便”與“最快”
點(diǎn)撥“最簡(jiǎn)便”著重于技術(shù)含量應(yīng)為“易操作”,如雜交育種,雖然年限長(zhǎng),但農(nóng)民自己可簡(jiǎn)單操作.但“最快速”則未必簡(jiǎn)便,如單倍體育種可明顯縮短育種年限,但其技術(shù)含量卻較高,單就花粉培養(yǎng)成幼苗已很難實(shí)現(xiàn).
5.誤認(rèn)為雜交育種一定需“連續(xù)自交”
點(diǎn)撥雜交育種不一定需要連續(xù)自交.若選育顯性優(yōu)良純種,則需要連續(xù)自交篩選直至性狀不再發(fā)生分離;若選育隱性優(yōu)良純種,則只要在子二代出現(xiàn)該性狀個(gè)體即可,若選育雜合子,則只要得到雜種即可(需年年制種或采用無(wú)性繁殖方法繁殖).
三、典例分析
例1如圖1所示,甲、乙表示水稻兩個(gè)品種(兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳),①~⑧表示培育水稻新品種的過(guò)程.下列說(shuō)法正確的是().
A.如果過(guò)程②中逐代自交,那么自交代數(shù)越多純合植株的比例越高
B.⑤與⑧過(guò)程的育種原理相同,③過(guò)程表示單倍體育種
C.育種過(guò)程②⑤⑥中需要進(jìn)行篩選,篩選不會(huì)改變?nèi)魏我粋€(gè)基因的頻率
D.經(jīng)過(guò)①和⑦過(guò)程培育的品種和甲、乙品種基因型不同,但是仍然屬于同一個(gè)物種
解析由圖可知,①②為雜交育種,①③④為單倍體育種,①⑧為基因工程育種,①⑦為多倍體育種,⑤⑥為誘變育種.雜合子連續(xù)自交,隨自交代數(shù)的增加純合子的比例逐代增加;誘變育種的原理是基因突變,基因工程育種的原理是基因重組;篩選過(guò)程中種群的基因頻率發(fā)生改變;甲、乙品種為二倍體植物,經(jīng)過(guò)①和⑦過(guò)程培育的品種為四倍體植物,二倍體植物與四倍體植物雜交后代是三倍體,由于三倍體植物不可育,因此二倍體與四倍體間存在生殖隔離,為不同的物種.
答案:A
例2圖2所示是五種不同育種方法的示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)圖中A→D表示的育種方法的原理是,A→B→C表示的育種方法與A→D的相比較,其優(yōu)越性在于.
(2)圖中E過(guò)程對(duì)種子或幼苗進(jìn)行相關(guān)處理時(shí),最佳作用時(shí)期是細(xì)胞的,請(qǐng)列舉一種能引起E過(guò)程變化的化學(xué)物質(zhì):;F過(guò)程最常用的一種化學(xué)試劑的作用原理是.
(3)圖中G→J過(guò)程中涉及的生物技術(shù)有.
解析圖中A→D表示的是雜交育種,依據(jù)的原理是基因重組;A→B→C表示的是單倍體育種,其特點(diǎn)是能夠明顯縮短育種年限.E過(guò)程為誘變育種,DNA在分裂間期解旋后變得不穩(wěn)定,易于突變,因此可以在此時(shí)期用誘變因子誘導(dǎo)基因突變.F過(guò)程為多倍體育種過(guò)程,常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,作用原理是秋水仙素可抑制有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成.圖中G→J過(guò)程為基因工程育種,涉及的生物技術(shù)有基因工程和植物組織培養(yǎng).
答案:(1)基因重組明顯縮短育種年限
(2)分裂間期亞硝酸(堿基類似物、硫酸二乙酯等)抑制有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成
(3)基因工程和植物組織培養(yǎng)
(收稿日期:2016-10-25)