育种方法

一、根据“变异的来源”原理进行育种
1.杂交育种：
（1）原理：基因重组（通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起）
（2）方法：杂交→F1→连续自交→筛选
（3）特点①通过杂交能够把分散在不同品种中的优良性状集中到一个新的品种上；
②可以预期出现的类型；
③育种年限长，需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。

（2）说明
①该方法常用于：
a．同一物种不同品种的个体间
b．亲缘关系较近的不同物种个体间（为了使后代可育，应做染色体加倍处理，得到的个体即是异源多倍体），如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝杂交。

②若该生物靠有性生殖繁殖后代，则必须选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分
离；若该生物靠无性生殖产生后代，那么只要得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。

2．诱变育种
（1）原理：基因突变
（2）方法：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、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从
而引起基因突变。

（3）举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得
（4）特点：提高了突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种，但由于突变的不定向性，因此该种育种方法具有盲目性。

（5）说明：该种方法常用于微生物育种、农作物诱变育种等
3．单倍体育种
（1）原理：染色体变异
（2）方法与优点：
方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。

优点：明显缩短育种年限，原因是纯合体自交后代不发生性状分离
操作方法：
①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1 ；
②取F1的花药离体培养得到单倍体；
③用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体加倍，选取具有矮秆抗病性状的个体即为所需类型。

（5）说明：
①该方法一般适用于植物。

②该种育种方法有时须与杂交育种配合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术
手段的支持。

4．多倍体育种：
（1）原理：染色体变异
（2）方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成，染色体不能移动，使得已经加倍的染色体无法平均分配，细胞也无法分裂。

当秋水仙素的作用解除后，细胞又恢复正常的生长，然后再复制分裂，就能得到染色体数目加倍的细胞。

如八倍体小黑麦的获得和无籽西瓜的培育成功都是多倍体育种取得的成就。

优点该种育种方法得到的植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。

（3）举例：
①三倍体无子西瓜的培育（同源多倍体的培育）
a．三倍体西瓜种子种下去后，为什么要授以二倍体西瓜的花粉？
西瓜三倍体植株是由于减数分裂过程中联会紊乱，未形成正常生殖细胞，因而不能形成种子。

但在三倍体植株上授以二倍体西瓜花粉后，花粉在柱头上萌发的过程中，将自身的色氨酸转变为吲哚乙酸的酶体系分泌到西瓜三倍体植株的子房中去，引起子房合成大量的生长素；其次，二倍体西瓜花粉本身的少量生长素，在授粉后也可扩散到子房中去，这两种来源的生长素均能使子房发育成果实（三倍体无籽西瓜）。

b．如果用二倍体西瓜作母本、四倍体西瓜作父本，即进行反交，则会使珠被发育形成的种皮厚硬，从而影响无子西瓜的品质。

②八倍体小黑麦的培育（异源多倍体的培育）：
普通小麦是六倍体（AABBDD），体细胞中含有42条染色体，属于小麦属；黑麦是二倍体（RR），体细胞中含有14条染色体，属于黑麦属。

两个不同的属的物种一般是难以杂交的，但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因，能接受黑麦的花粉。

杂交后的子一代含有四个染色体组（ABDR），不可育，须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代，染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组（AABBDDR而这些染色体来自不同属的物种，所以称它为异源八倍体小黑麦。

（4）特点：该种育种方法得到的植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，糖类和蛋白质等营养物质的含有所增加。

（5）说明：
①该种方法常用于植物育种；
②有时须与杂交育种配合。

有丝分裂和减数分裂图形的识别：一看染色体的数目，如是奇数，定为减Ⅱ；如是偶数，需看染色体的形态，如无同源染色体，则为减Ⅱ；如有，则需看染色体的行为，如有同源染色体的联会、四分体、同源染色体分离，则为减Ⅰ；如无，则为有丝分裂。

一、先判断是否为“减Ⅰ”（减数第一次分裂）
1、图中出现联会或四分体的一定为“减Ⅰ”
因为只有在减数第一次分裂期开始不久才会出现同源染色体两两配对，即联会的现象。

联会的结果便是形成四分体。

因此，看到图中出现联会或四分体的一定为减数第一次分裂（如图1、图2）。

图1 图2
2、图中有同源染色体两两分离的一定为“减Ⅰ”
由于减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂结束时，而导致染色体数目减半的直接原因便是在减数第一次分裂过程中发生了同源染色体两两分离。

因此，看到图3、4所示的有同源染色体互相分离的细胞分裂图，就可以判定是减数第一次分裂。

图3 图4
二、细胞分裂为不均等分裂的为卵细胞的形成，属于减数分裂
细胞分裂时形成一个大的细胞和一个小的细胞，即出现不均等分裂现象，一般情况下只有在卵细胞的形成过程中才会发生，由此可以确定这种细胞分裂方式一定属于减数分裂。

由于卵细胞形成的减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有不均等分裂现象，要判定它们所处的分裂时期，可通过观察细胞中是
否存在染色单体来确定。

1、细胞中有姐妹染色单体的为“减Ⅰ”（减数第一次分裂）
2、细胞中无姐妹染色单体的为“减Ⅱ”（减数第二次分裂）
图5进行分裂的细胞中，其每条染色体都含有两条姐妹染色单体，据此，可以判定它所处的分裂时期为减数第一次分裂。

而图6细胞的染色体中没有姐妹染色单体，因此该细胞分裂处于减数第二次分裂时
期。

图5 图6
三、“减Ⅱ”（减数第二次分裂）与有丝分裂的判别
在排除了减数第一次分裂和卵细胞的形成之后，剩下的就是减数第二次分裂与有丝分裂的判别了。

由于减数第二次分裂过程与有丝分裂过程极其类似，要将某一细胞分裂图确定为何种分裂方式，除了要关注细胞中染色体的结构和行为外，还要关注细胞中染色体的数目。

1、已知体细胞染色体数
假如题干中提供了该生物体细胞中的染色体数2n为多少，那么通过清点细胞中的染色体数目就可以确定该细胞分裂的方式。

需要指出的是不管有丝分裂还是减数第二次分裂的后期，由于着丝点的分裂，使得细胞中的染色体数目暂时出现加倍，因此，如果细胞分裂图象为后期的，点染色体数目时只点一侧的。

⑴细胞中的染色体数与体细胞中的染色体数相同，则为有丝分裂（分裂后期只点一侧的染色体数目）
⑵细胞中的染色体数是体细胞染色体数的一半，则为减数分裂（分裂后期只点一侧的染色体数目）
例如某生物的体细胞有3对同源染色体，则图7、图8、图9所示的细胞分裂一定是有丝分裂，其中图7细胞处于有丝分裂分裂期的中期，而图8、图9细胞则处于有丝分裂分裂期的后期。

假如该生物的体细胞有6对同源染色体，那么，图7、图8、图9所示的细胞分裂一定是减数分裂，且都处于减数第二次
分裂时期。

图7 图8 图9
2、不知体细胞染色体数
在有些题目中如果没有说明该生物的体细胞染色体数，则可以通过观察该细胞中是否存在同源染色体来进行判断细胞分裂的方式。

由于减数第二次分裂后期因着丝点的分裂，导致原来的一条染色体分裂成的两条子染色体在形状、大小方面也相同，较易与同源染色体相混淆（一般同源染色体分别用空心和实心的染色体来表示，由一条染色体分裂形成的两条子染色体则用同一种形式来表示），所以，如果看到的是分裂后期图，观察有无同源染色体，只能看细胞的一侧。

⑴细胞中有同源染色体的为有丝分裂（后期只能看一侧）
⑵细胞中无同源染色体的为“减Ⅱ”（后期只能看一侧）
⑶细胞中的染色体数为奇数的为“减Ⅱ”
如图10所示的细胞中，尽管有4条染色体，但是由于4条染色体的形态、大小各不相同，因此，它们之间不属于同源染色体，所以，该细胞的分裂不属于有丝分裂，而是减数分裂，且处于减数第二次分裂
时期。

在不知体细胞染色体数目的情况下，除了通过观察细胞内是否有同源染色体外，还可以通过染色体的数目是否为奇数来确定。

因为绝大多数进行有性生殖的生物是二倍体，其进行有丝分裂形成的子细胞也应是二倍体，细胞中的染色体数目应该是偶数。

如果细胞中的染色体数为奇数，那么，它只能是通过细胞染色体数目的减半产生，因此，该细胞进行的是减数分裂，且处于减数第二次分裂期（如图11、图12）。