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知識點：2026北京高考各科目知識點匯總

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誘變育種

(1)原理：基因突變

(2)方法：用物理因素(如X射線、γ射線、紫外線、中子、激光、電離輻射等)或化學(xué)因素(如亞硝酸、堿基類似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各種化學(xué)藥劑)或空間誘變育種(用宇宙強(qiáng)輻射、微重力等條件)來處理生物。

操作：射線或化學(xué)藥品處理（萌發(fā)的種子或幼苗）、從大量變異個體中選擇所需類型

(3)發(fā)生時期：有絲分裂間期或減數(shù)分裂第一次分裂間期

(4)優(yōu)點：能提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，可大幅度改良某些性狀，創(chuàng)造人類需要的變異類型，從中選擇培育出優(yōu)良的生物品種;變異范圍廣。

(5)缺點：有利變異少，須大量處理材料;誘變的方向和性質(zhì)不能控制，具有盲目性。

(6)舉例：青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒、高產(chǎn)小麥、“彩色小麥”等

備注：

太空育種簡介

太空育種主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球所能達(dá)到的空間環(huán)境，通過強(qiáng)輻射、微重力和高真空等條件誘發(fā)植物種子的基因發(fā)生變異的作物育種新技術(shù)。經(jīng)歷過太空遨游的農(nóng)作物種子返回地面后再進(jìn)行種植，不僅植株明顯增高增粗，果型增大，而且品質(zhì)也得到提高。

我國從1987年開始太空育種。1987年8月5日我國發(fā)射的第9顆返回式衛(wèi)星首次搭載了青椒、小麥、水稻等一批種子，開始了我國太空育種的嘗試。至今，我國已先后8次進(jìn)行了太空育種試驗。經(jīng)過太空育種的青椒、番茄、黃瓜、水稻等作物，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病性強(qiáng)。美國曾進(jìn)行過玫瑰的太空育種，希望獲得玫瑰油產(chǎn)量高的突變體；俄羅斯曾經(jīng)進(jìn)行過圣誕樹的太空育種，現(xiàn)在大面積種植在西伯利亞和哈薩克斯坦地區(qū)，從太空回來的圣誕樹長得非常高大。

雜交育種

(1)原理：基因重組

(2)方法：連續(xù)自交，不斷選種。(不同個體間雜交產(chǎn)生后代，然后連續(xù)自交，篩選所需純合子)

操作：選親本雜交，雜交得F1、F1自交得F2、選擇自交

(3)發(fā)生時期：有性生殖的減數(shù)分裂第一次分裂后期或四分體時期

(4)優(yōu)點：使同種生物的不同優(yōu)良性狀集中于同一個個體，具有預(yù)見性。

(5)缺點：育種年限長，需連續(xù)自交才能選育出需要的優(yōu)良性狀。

(6)舉例：矮莖抗銹病小麥等

備注：

雜種優(yōu)勢與雜交育種的區(qū)別

雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的現(xiàn)象。它是指基因型不同的親本個體相互雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢具有以下特點：雜種優(yōu)勢不是某一兩個性狀單獨表現(xiàn)突出，而是許多性狀綜合表現(xiàn)突出；雜種優(yōu)勢的大小，取決于雙親的遺傳差異和互補(bǔ)程度；親本基因型的純合程度不同，雜種優(yōu)勢的強(qiáng)弱也不同；雜種優(yōu)勢在F1代表現(xiàn)最明顯，F(xiàn)2代以后逐漸減弱。雜種優(yōu)勢在性狀上表現(xiàn)為不同類型，如營養(yǎng)體發(fā)育較旺的營養(yǎng)型、生殖器官發(fā)育較旺的生殖型和對外界不良環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)的適應(yīng)型。育種實踐上，人們常利用雜種優(yōu)勢獲得較好的經(jīng)濟(jì)性狀。

早在2000多年前，我國勞動人民就用馬和驢交配而獲得體力強(qiáng)大、耐力好的雜種──騾，首創(chuàng)了利用雜種優(yōu)勢的先例。雜種優(yōu)勢在植物中更是非常普遍的現(xiàn)象。為什么雜交種F1會有優(yōu)勢呢？這是一個比較復(fù)雜的問題，人們從多個方面對其機(jī)理進(jìn)行了研究。一種比較通俗的解釋是：一般來說，多數(shù)顯性基因有利于個體的生長發(fā)育，而相對的隱性基因不利于生長和發(fā)育。通過雜交，親本雙方帶入子代雜合子中的顯性（有利）基因掩蓋了隱性（有害）基因，因而表現(xiàn)出有利于生長發(fā)育的雜種優(yōu)勢。

雜交育種通常是指把不同遺傳類型的動物或植物進(jìn)行交配，使優(yōu)良性狀結(jié)合于雜種后代中，通過培育和選擇，創(chuàng)造出新品種的方法。它是動植物育種工作的基本方法之一。在雜交育種中應(yīng)用最為普遍的是品種間雜交(兩個或多個品種間的雜交)，其次是遠(yuǎn)緣雜交(種間以上的雜交)。

生產(chǎn)上，常常把用雜交方法培育優(yōu)良品種或利用雜種優(yōu)勢都稱為雜交育種，事實上，兩者之間是有區(qū)別的。雜交育種過程就是要在雜交后代眾多類型中選留符合育種目標(biāo)的個體進(jìn)一步培育，直至獲得優(yōu)良性狀穩(wěn)定的新品種。雜交育種不僅要求性狀整齊，而且要求培育的品種在遺傳上比較穩(wěn)定。品種一旦育成，其優(yōu)良性狀即可相對穩(wěn)定地遺傳下去。雜種優(yōu)勢則主要是利用雜種F1代的優(yōu)良性狀，而并不要求遺傳上的穩(wěn)定。作物育種上就常常在尋找某種雜交組合，通過年年配制F1代雜交種用于生產(chǎn)的辦法，取得經(jīng)濟(jì)性狀，而并不要求其后代還能夠保持遺傳上的穩(wěn)定性。

多倍體育種

(1)原理：染色體變異

(2)方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。

（三倍體西瓜為例）秋水仙素處理二倍體理萌發(fā)的種子或幼苗獲得四倍體、再讓其與二倍體雜交得三倍體的種子，種子種下去（作母本，同時間種二倍體種子）

 

補(bǔ)充：“無籽西瓜”的培育采用了人工誘導(dǎo)多倍體的方法。利用秋水仙素等化學(xué)試劑誘導(dǎo)二倍體西瓜染色體數(shù)目加倍，形成四倍體，再以該四倍體為母本，與二倍體西瓜雜交，獲得三倍體西瓜，該三倍體西瓜由于減數(shù)分裂時，同源染色體聯(lián)會紊亂無法形成正常配子，從而無法完成受精作用，最終子房膨大發(fā)育成“無籽西瓜”。

 

(3)優(yōu)點：可培育出自然界中沒有的新品種，且培育出的植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富。

(4)缺點：結(jié)實率低，發(fā)育延遲，只適用于植物。

(5)舉例：三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥

單倍體育種

(1)原理：染色體變異

(2)方法：花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。

操作：親本雜交得F1，F(xiàn)1花藥或花粉離體培養(yǎng)得單倍體、秋水仙素處理單倍體的幼苗、從子代中直接選擇所需植株

 

(3)優(yōu)點：自交后代不發(fā)生性狀分離，能明顯縮短育種年限，加速育種進(jìn)程。

(4)缺點：技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜，需與雜交育種結(jié)合，其中的花藥離體培養(yǎng)過程需要組織培養(yǎng)技術(shù)手段的支持，多限于植物。

(5)舉例：“京花一號”小麥

基因工程育種(轉(zhuǎn)基因育種)

(1)原理：基因重組

(2)方法：基因操作(目的基因的獲取→基因表達(dá)載體的構(gòu)建→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定)

操作：獲取目的基因、目的基因與運載體結(jié)合、重組DNA導(dǎo)入目的受體細(xì)胞、目的基因的檢測和表達(dá)

 

(3)優(yōu)點：目的性強(qiáng)，可以按照人們的意愿定向改造生物；不受物種的限制；育種周期短。

(4)缺點：可能會引起生態(tài)危機(jī)、必須考慮轉(zhuǎn)基因生物的安全性、技術(shù)難度大。（有可能產(chǎn)生一些負(fù)面如生物安全受威脅）

(5)舉例：抗病轉(zhuǎn)基因植物、抗逆轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因延熟番茄、轉(zhuǎn)基因動物(轉(zhuǎn)基因鯉魚)等

細(xì)胞工程育種

（1）方式：植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交、細(xì)胞核移植。

（2）原理：植物細(xì)胞的全能性、植物細(xì)胞的全能性，植物細(xì)胞膜的流動性、動物細(xì)胞核的全能性。

植物體細(xì)胞雜交育種操作：植物體細(xì)胞去壁、植物原生質(zhì)體融合、植物組織培養(yǎng)

原理：兩種生物體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)匯集到一個細(xì)胞中，這個細(xì)胞發(fā)育成的植株表現(xiàn)兩種植物的多種性狀（染色體變異、基因重組）

 

（3）方法：離體的植物器官、組織或細(xì)胞→愈傷組織→根、芽→植物體去掉細(xì)胞壁→誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合→組織培養(yǎng)核移植→胚胎移植。

（4）優(yōu)點：快速繁殖、培育無病毒植株等克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育出作物新品種繁殖優(yōu)良品種，用于保存瀕危物種，有選擇地繁殖某性別的動物。

（5）缺點：技術(shù)要求高、培養(yǎng)條件嚴(yán)格技術(shù)復(fù)雜，難度大;需植物組織培養(yǎng)等技術(shù)導(dǎo)致生物品系減少，個體生存能力下降。

（6）舉例：試管苗的培育、培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物培育“番茄馬鈴薯”雜種植株“多利”羊等克隆動物的培育。

植物激素育種

(1)原理：適宜濃度的生長素可以促進(jìn)果實的發(fā)育

(2)方法：在未受粉的雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素類似物溶液，子房就可以發(fā)育成無子果實。

(3)優(yōu)點：由于生長素所起的作用是促進(jìn)果實的發(fā)育，并不能導(dǎo)致植物的基因型的改變，所以該種變異類型是不遺傳的。

(4)缺點：該種方法只適用于植物（只適用于食用果皮的植物，對食用種子的植物不能應(yīng)用）。

(5)舉例：無子番茄的培育

“有籽”果實是如何產(chǎn)生的？番茄或西瓜開花后，花藥上會形成成熟的花粉粒，花粉粒在風(fēng)、蟲等的作用下落到柱頭上，并隨花粉管伸入胚珠，與卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵。隨后，受精卵發(fā)育成胚，珠被發(fā)育成種皮，整個胚珠發(fā)育成種子，在此過程中會產(chǎn)生植物激素——生長素，生長素能夠促進(jìn)子房發(fā)育成果實。在果實中，由于受精卵等的形成和發(fā)育，從而生長出種子。

“無籽番茄”的培育利用了“有籽果實”發(fā)育時需要生長素刺激的相關(guān)機(jī)理。在番茄形成花蕾、未開花（花開成小喇叭口）時，用一定濃度的生長素或人工合成的生長素類似物噴灑花蕾，一定濃度的生長素或其類似物，會刺激還未授粉的雌蕊柱頭及子房，使子房膨大形成果實，但這個過程因為沒有受精卵的形成及其發(fā)育，所以番茄成熟后沒有種子，最終形成“無籽番茄”。

上述兩種方法獲得的無籽果實中，“無籽番茄”果肉細(xì)胞的基因型、染色體數(shù)都與母本體細(xì)胞相同，而“無籽西瓜”果肉的染色體數(shù)目卻與親本體細(xì)胞不同，在實質(zhì)上是兩種不同的育種方法。

當(dāng)然，并不是所有的“無籽番茄”“無籽西瓜”都分別由上述兩種方法培育獲得。如育種學(xué)家通過多年雜交試驗，培育出了穩(wěn)定、單性結(jié)實的番茄品種，該品種開花后不發(fā)生受精作用，但子房膨大也可形成果實，也是“無籽番茄”。再如，利用生長素等激素刺激未授粉的西瓜雌花柱頭、子房，獲得“無籽西瓜”；利用X射線照射獲得染色體易位的“無籽西瓜”品種等。