高考生物第一輪復習 第三單元 第3講 從雜交育種到基因工程課件 新人教版必修2.ppt
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固基礎(chǔ)自我診斷,破疑難深化探究,沖關(guān)練兩級集訓,第3講 從雜交育種到基因工程 [考綱定位] 1.生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ) 2.轉(zhuǎn)基因食品的安全(Ⅰ),課后限時自測,提能力專項培優(yōu),一、雜交育種與誘變育種 1.雜交育種 (1)含義:將________________的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起,再經(jīng)過____________,獲得新品種的方法。 (2)育種原理:_________。 (3)方法:雜交→_____→選種→自交。,兩個或多個品種,選擇和培育,基因重組,自交,2.誘變育種 (1)含義:利用物理因素或化學因素來處理生物,使生物發(fā)生_________。 (2)育種原理:__________。,基因突變,基因突變,3.生物育種原理、方法、實例(連線) 【提示】 ①-a-Ⅴ ①-e-Ⅲ ②-c-Ⅰ ③-b-Ⅱ ③-d-Ⅳ,二、基因工程及應(yīng)用 1.概念,DNA重組,DNA分子,DNA分子,定向,優(yōu)良性狀,2.原理 不同生物之間的_________。 3.工具 (1)剪刀與針線(如圖),基因重組,①基因的“剪刀”:_________________,如圖__。 ②基因的“針線”:____________,如圖__。 (2)基因的“運輸工具”:________,常用_____、噬菌體,動植物病毒等。,限制性核酸內(nèi)切酶,a,DNA連接酶,b,運載體,質(zhì)粒,4.基本步驟,5.應(yīng)用 (1)______,如抗蟲棉。 (2)_________,如胰島素等。 (3)_________,如轉(zhuǎn)基因細菌分解石油。 6.轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性——“兩種態(tài)度” (1)轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品不安全,要__________; (2)轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全,應(yīng)該____________。,育種,藥物研制,環(huán)境保護,嚴格控制,大范圍推廣,一、思考判斷 1.誘變育種和雜交育種均可形成新基因。( ) 【提示】 雜交育種的原理是基因重組,只能產(chǎn)生新的基因型,而不能形成新基因。 2.雜交育種第一步雜交的目的是將兩個親本的優(yōu)良性狀集中到一個個體上。( ) 3.太空育種能按人的意愿定向產(chǎn)生所需優(yōu)良性狀。( ) 【提示】 太空育種的原理是基因突變,而基因突變是不定向的,此育種方式不能定向獲得新品種。,,√,,4.(2013全國大綱卷改編)將含抗病基因的重組DNA導入玉米細胞,經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株,這種實踐活動包含基因工程技術(shù)。( ) 5.(2013四川高考改編)將大豆種子60CO處理后,篩選出一株雜合子抗病植株連續(xù)自交若干代,則其純合抗病植株的比例逐代下降。( ) 【提示】 雜合子自交,隨自交后代數(shù)增加, 純合子逐代增多。,√,,6.(2012浙江高考)利用DNA聚合酶可將矮牽牛中控制藍色色素合成的基因與質(zhì)粒連接后導入玫瑰細胞中。( ) 【提示】 目的基因與質(zhì)粒的連接工具為DNA連接酶。 7.(2010浙江高考改編)利用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草時可用限制酶切割煙草花葉病毒的核酸。( ) 【提示】 限制酶切割的是DNA,而不切割煙草花葉病毒的RNA。,,,8.培育無子西瓜是利用基因重組的原理。( ) 【提示】 原理是染色體變異。,,二、圖示識讀 如圖表示培育小麥的幾種育種方式,純種高稈抗銹病植株基因型為DDRR,純種矮稈不抗銹病植株基因型為ddrr,兩對基因分別位于兩對同源染色體上。據(jù)圖回答下列問題:,(1)圖中植株A培育的方法是________,將親本雜交的目的是______________________________________, 自交的目的是_______________________________。 (2)植株B的培育運用的原理是________。 (3)植株C需要染色體加倍的原因是_______________,誘導染色體加倍的最常用的方法是___________________。 (4)植株E培育方法的原理是________________,該育種方法和基因工程育種一樣,都可以______________。,【提示】 (1)雜交育種 將位于兩個親本中的矮桿基因和抗病基因集中到F1上 通過基因重組使F2中出現(xiàn)矮稈抗病植株 (2)基因突變 (3)植株C中只有一個染色體組,不能進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子(不可育) 用秋水仙素處理幼苗C (4)染色體數(shù)目變異和植物細胞的全能性 克服遠緣雜交不親和的障礙,考點1 五種常見育種方式的比較,自交,長,異,頻率,明顯縮短,重組,種子,幼苗,定向,低,不同育種方式的選擇誤區(qū) (1)原核生物不能進行減數(shù)分裂,所以不能運用雜交的方法進行育種,如細菌的育種一般采用的方法是誘變育種。 (2)雜交育種不一定需要連續(xù)自交。若選育顯性優(yōu)良純種,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,則只要出現(xiàn)該性狀個體即可。 (3)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過程,不能簡單認為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部。,(4)“最簡便”不等于“最快” “最簡便”著重于技術(shù)含量應(yīng)為“易操作”如雜交育種,雖然年限長,但農(nóng)民自己可簡單操作,但“最快速”則未必簡便,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)成幼苗就已很難實現(xiàn)。,角度1 育種方式、原理、技術(shù)手段的綜合考查 1.(2014黑龍江哈三中三次驗收)吉林玉米帶被稱為“世界三大黃金玉米帶”。但其栽培的玉米品種抗旱、抗倒伏能力差。假設(shè)A、b代表玉米的抗旱、抗倒伏優(yōu)良基因,這兩種基因是自由組合的?,F(xiàn)有AABB、aabb兩個品種,為培育優(yōu)良品種AAbb,可采用的方法如圖所示。請回答相關(guān)問題:,(1)經(jīng)過①、②、③過程培育出新品種的育種方法稱為________,其原理為________。 (2)方法④還能夠從其他物種獲取目的基因轉(zhuǎn)入玉米,該方法的優(yōu)點是________,需要用到的工具酶有__________________________________________。,(3)⑦過程除采用圖示射線方法外,還可采用其他手段,如:_______________________________。 (4)⑥過程在實驗室最常用試劑的作用機理是________________________。,[解析] (1)經(jīng)①、②、③過程培育出新品種的育種方法稱為雜交育種,利用了基因重組的原理。(2)方法④的優(yōu)點是可以定向改造生物性狀,用到的工具酶是限制酶和DNA連接酶。(3)⑦過程是誘變育種,采用射線照射、亞硝酸處理等也可實現(xiàn)。(4)⑥過程是誘導染色體數(shù)目加倍,常用試劑是秋水仙素,其能夠抑制紡錘體形成,影響染色體被拉向兩極,細胞不能分裂成兩個子細胞,從而使染色體數(shù)目加倍。,[答案] (1)雜交育種 基因重組 (2)定向改造生物性狀 限制酶和DNA連接酶 (3)激光照射、亞硝酸處理等(一個合理答案即可) (4)抑制紡錘體形成,角度2 生物變異在育種上的應(yīng)用 2.下圖表示小麥的三個品系的部分染色體及基因組成。Ⅰ、Ⅱ表示染色體,D為矮稈基因,T為抗白粉病基因,R為抗矮黃病基因,均為顯性,d為高稈基因。乙品系是通過基因工程獲得的品系,丙品系由普通小麥與近緣種偃麥草雜交后,經(jīng)多代選育而來(圖中黑色部分是來自偃麥草的染色體片段)。,(1)普通小麥為六倍體,染色體數(shù)是42條,若每個染色體組包含的染色體數(shù)相同,則小麥的一個染色體組含有________條染色體。 (2)乙品系的變異類型是________,丙品系的變異類型是________。,(3)甲和丙雜交得到F1,若減數(shù)分裂中甲Ⅰ與丙Ⅰ因差異較大不能正常配對,將隨機移向細胞的任何一極,F(xiàn)1產(chǎn)生的配子中DdR占________(用分數(shù)表示)。 (4)甲和乙雜交,得到的F1中矮稈抗白粉病植株再與丙雜交,后代基因型有________種(只考慮圖中的有關(guān)基因)。 (5)甲和乙雜交得到F1,請畫出F1能產(chǎn)生dT配子的次級精母細胞后期圖(假設(shè)不發(fā)生交叉互換,只需畫出Ⅰ、Ⅱ染色體,要求標出相應(yīng)基因,請畫在下面的虛線框內(nèi))。,(6)若把甲和乙雜交得到的F1基因型看作DdTt,請用遺傳圖解和必要的文字表示F1經(jīng)單倍體育種得到矮稈抗白粉病純合子的過程。(請寫在下面的虛線框內(nèi)),【思路點撥】 解答此題需注意以下兩個信息: ①圖文信息:丙圖的Ⅰ染色體黑色部分來自偃麥草,可確定丙系的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異。 ②文字信息:由Ⅰ甲與Ⅰ丙的隨機移動可推出形成配子時Ⅰ甲與Ⅰ丙即可分離也可移向細胞的同一極。 [解析] (1)每個染色體組包含的染色體數(shù)相同,則普通小麥的一個染色體組含有42/6=7條染色體。 (2)乙品種為基因工程產(chǎn)物,其變異類型為DNA分子重組即基因重組;丙品系染色體部分來自偃麥草的染色體片段,應(yīng)屬于染色體變異。,,(3)甲和丙雜交得到F1的基因型為DdRⅡⅡ,共產(chǎn)生4種基因型的配子,即DⅡ、dRⅡ、Ⅱ、DdRⅡ,其中DdR占1/4。 (4)甲和乙雜交,得到的F1中矮稈抗白粉病植株基因型為DdTⅡ,產(chǎn)生的配子有4種,而丙產(chǎn)生的配子只有一種類型,二者雜交獲得的子代的基因型為4種。 (5)由題意知F1能產(chǎn)生dT配子的次級精母細胞的基因型為ddTT,其后期因著絲點斷裂,使連在同一條染色體上的兩條姐妹染色單體變?yōu)榱藘蓷l子染色體移向細胞兩極。,(6)基因型為DdTt的F1進行花藥離體培養(yǎng)后獲得單倍體幼苗,其基因型有四種情況即DT、Dt、dt、dT,欲獲得矮稈抗白粉病純合子即DDTT,需對單倍體幼苗用一定濃度的秋水仙素處理,使之加倍,從而獲得符合題意的品種。,[答案] (1)7 (2)基因重組 染色體變異(或染色體結(jié)構(gòu)變異) (3)1/4 (4)4 (5)如圖 (6)如圖,解答生物育種方案設(shè)計題目的一般步驟,考點2 基因工程的操作工具及步驟 1.基因工程操作工具 (1)限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶): ①分布:主要在_________內(nèi)。 ②特性:一種限制酶只能識別__________的核苷酸序列,并在特定的切點上切割DNA分子。 ③實例:EcoRⅠ限制酶能_____識別GAATTC序列,并在G和A之間將這段序列切開。,微生物體,一種特定,專一,④切割結(jié)果:產(chǎn)生兩個帶有______末端或平末端的DNA片段。 ⑤作用:基因工程中重要的切割工具,能將外來的DNA切斷,對自己的DNA無損害。,黏性,(2)DNA連接酶: ①催化對象:兩個具有相同_____末端或平末端的DNA片段。 ②催化位置:_________與_____之間的缺口。 ③催化結(jié)果:形成重組DNA。 (3)常用的運載體——質(zhì)粒: ①本質(zhì):小型環(huán)狀_____分子。 ②作用: a.作為運載工具,將目的基因運送到____細胞中去; b.用它在受體細胞內(nèi)對目的基因進行大量復制。,脫氧核糖,磷酸,DNA,受體,黏性,③條件: a.能在受體細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并_________; b.有多個___________; c.有標記基因。,大量復制,限制酶切點,2.對基因工程步驟的五點說明 (1)限制酶和DNA連接酶的作用部位都是脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵,只是前者切開,后者連接。 (2)要想從DNA上切下某個基因,應(yīng)切2個切口,產(chǎn)生4個黏性末端。 (3)獲取目的基因、切割運載體需要用同一種限制酶,目的是產(chǎn)生相同的黏性末端。,(4)將目的基因?qū)胧荏w細胞,沒有涉及堿基互補配對。 (5)動物一般用受精卵作為受體細胞;植物一般用體細胞作為受體細胞,再通過植物組織培養(yǎng)方式形成新個體;微生物常用不致病的大腸桿菌作為受體細胞。,酶與磷酸二酯鍵 (1)形成磷酸二酯鍵的酶:DNA連接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶。 (2)斷裂磷酸二酯鍵的酶:限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)、DNA酶、RNA酶。 (3)解旋酶作用于氫鍵,不作用于磷酸二酯鍵。,角度 基因工程原理及應(yīng)用 3.(2012浙江高考)天然的玫瑰沒有藍色花,這是由于缺少控制藍色色素合成的基因B,而開藍色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B?,F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍玫瑰,下列操作正確的是( ) A.提取矮牽牛藍色花的mRNA,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補的DNA,再擴增基因B B.利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因B,C.利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導入玫瑰細胞 D.將基因B直接導入大腸桿菌,然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細胞 [解析] 獲取目的基因B,可先提取矮牽?;ǖ膍RNA,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補的DNA,再經(jīng)PCR技術(shù)擴增,A項正確;基因文庫構(gòu)建時是將目的基因與載體連接起來,形成重組載體,再導入受體菌中儲存和擴增,提取目的基因時不需使用限制酶,B項錯誤;,將目的基因與質(zhì)粒連接的酶是DNA連接酶,而非DNA聚合酶,C項錯誤;目的基因必須與載體結(jié)合后導入受體細胞才能夠自我復制和表達,且導入植物細胞常用的載體是農(nóng)桿菌,而不是大腸桿菌,D項錯誤。 [答案] A,4.下圖表示利用致病病毒M的表面蛋白基因和無害病毒N,通過基因工程制作重組M病毒疫苗的部分過程。①~⑤表示操作流程,a~h表示分子或結(jié)構(gòu)。據(jù)圖判斷正確的敘述是( ),A.圖中所示過程中,獲取目的基因的步驟是流程①、②;在流程③中必須實施的步驟有切割質(zhì)粒、將質(zhì)粒與目的基因重組 B.圖中所示的整個過程中,用作運載體的DNA來自分子a、c、d C.圖中c所示質(zhì)??赡苁菑募毦蛘卟《镜腄NA改造的 D.圖中結(jié)構(gòu)g和結(jié)構(gòu)h的遺傳物質(zhì)和表面蛋白質(zhì)均不同,[解析] 據(jù)圖分析,目的基因為致病病毒M的表面蛋白基因,獲取步驟為流程①、②;流程③構(gòu)建基因表達載體,實施的步驟必須有切割質(zhì)粒、將質(zhì)粒與目的基因重組,A正確。圖示中的a是目的基因的提取部位,不是運載體DNA的來自部位,運載體的DNA來自分子c、d,B錯誤。圖中c所示質(zhì)粒不是由致病病毒M的DNA改造的,C錯誤。圖中結(jié)構(gòu)g和結(jié)構(gòu)h的遺傳物質(zhì)相同,但表面蛋白質(zhì)不同,因為g導入受體后, 目的基因得以表達,合成了致病病毒M的表面蛋白,D錯誤。 [答案] A,動植物基因工程受體細胞選擇方法 (1)植物基因工程:受體細胞一般是體細胞。原因是植物體細胞具有全能性,導入重組DNA的植物體細胞經(jīng)過植物組織培養(yǎng)能形成個體。 (2)動物基因工程:受體細胞是受精卵。原因是分化的動物體細胞全能性受到限制,動物體細胞經(jīng)過細胞培養(yǎng)不能形成個體。,育種方法的選擇 1.育種的目的 育種的根本目的是培育具有優(yōu)良性狀(抗逆性好、生活力強、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良)的新品種,以便更好地為人類服務(wù)。從基因組成上看,目標基因型可能是純合體,可防止后代發(fā)生性狀分離,便于制種和推廣;也有可能是雜合體,即利用雜種優(yōu)勢的原理,如雜交水稻的培育、玉米的制種等。,2.不同需求的育種方法 (1)若要培育隱性性狀個體,則可用自交或雜交,只要出現(xiàn)該性狀即可。 (2)有些植物如小麥、水稻等,雜交實驗較難操作,則最簡便的方法是自交。 (3)若要快速獲得純種,則用單倍體育種方法。 (4)若實驗植物為營養(yǎng)繁殖類如土豆、地瓜等,則只要出現(xiàn)所需性狀即可,不需要培育出純種。 (5)若要培育原先沒有的性狀,則可用誘變育種。,(6)提高營養(yǎng)物質(zhì)含量可運用多倍體育種。 (7)將兩個親本的不同優(yōu)良性狀集中在一起,可利用雜交育種。 (8)若要定向地改造生物性狀,則可用基因工程育種。 (9)在實際育種過程中,并非單一地運用某種育種方式,而是根據(jù)需要綜合運用多種育種方式。,糧食是人類生存的基本條件,提高單位面積糧食產(chǎn)量、質(zhì)量是解決糧食問題的主要途徑之一。 (1)為提高農(nóng)作物的單產(chǎn)量,得到抗倒伏、抗銹病等優(yōu)良品種,科學家往往采用多種育種方法來培養(yǎng)符合農(nóng)業(yè)要求的新品種。根據(jù)下列提供的材料,設(shè)計育種方案,盡快得到所需品種。非生物材料可自選。生物材料有:A.小麥的高稈(顯性)抗銹病(顯性)純種,B.小麥的矮稈(隱性)不抗銹病(隱性)純種,C.小麥的高稈(顯性)不抗銹病(隱性)純種。,①要得到的是能應(yīng)用于生產(chǎn)的具有抗倒伏、抗銹病等優(yōu)良性狀的品種,該品種應(yīng)是________________。 ②所選擇的生物材料:________________。(填寫生物材料對應(yīng)的字母) ③育種過程中最快得到所需品種的方法是______。 ④用花藥離體培養(yǎng)法,預(yù)期產(chǎn)生所需要類型的概率:________________。如果從播種到獲得種子需要一年,則獲得該品種植株至少需要________年。,(2)隨著科技的發(fā)展,許多新的育種方法已經(jīng)出現(xiàn)并投入應(yīng)用。 ①用普通小麥和黑麥培育八倍體小黑麥的原理是________________,常用的化學藥劑是________________。 ②航天育種是目前一個熱門話題,如“神七”就載有萌發(fā)的植物種子。那么利用這種方法是否一定能獲得人們所期望的理想性狀?_____________,為什么?__________。 ③螟蟲是危害水稻的主要害蟲之一??茖W家為了減少農(nóng)藥的使用,希望培育出具有抗螟蟲性狀的水稻新品系,最適合的育種方法是______________,其原理是__________。,[解析] (1)①直接應(yīng)用于生產(chǎn)的品種要保持優(yōu)良性狀,純合體自交后代不發(fā)生性狀分離。②雜交育種的原理是基因重組,要將兩個優(yōu)良性狀(抗倒伏、抗銹病)組合到一起,選擇A、B兩個親本可以實現(xiàn)。③最快的育種方法是單倍體育種,常通過雜交、花藥離體培養(yǎng)、人工誘導染色體加倍實現(xiàn)。④將親本雜交后的子代進行花藥離體培養(yǎng)、人工誘導染色體加倍可得到四種純合子,且比例相同,具有抗倒伏、抗銹病性狀的個體占1/4。親本雜交得到子代需要1年,子代經(jīng)花藥離體培養(yǎng)、人工誘導染色體加倍得到純合子需要1年。,(2)普通小麥為六倍體,黑麥為二倍體,兩者雜交得到的個體有四個染色體組,人工誘導染色體加倍后為八倍體,原理是染色體變異。③運用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將抗蟲基因轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi),屬于基因重組。 [答案] (1)①純合子 ②A、B ③單倍體育種 ④1/4 2 (2)①染色體變異 秋水仙素 ②不一定,因為基因突變是不定向的 ③基因工程育種 基因重組,1.2013年世界糧食日的主題“發(fā)展可持續(xù)糧食系統(tǒng),保障糧食安全和營養(yǎng)”。糧食問題是當今舉世矚目的迫切問題之一。改善農(nóng)作物的遺傳性狀、提高糧食產(chǎn)量是科學工作者不斷努力的目標,下圖是遺傳育種的一些途徑。下列有關(guān)分析,錯誤的是( ),A.若要在較短時間內(nèi)獲得圖示新品種小麥,可選圖中E→F→G的育種方法 B.H→I、J→K都必需用到與G過程相同的技術(shù)操作 C.由F1→F2的育種原理是基因重組 D.圖中的遺傳育種途徑,A→B所表示的方法具有典型的不定向性,[解析] 單倍體育種最大的優(yōu)點是能縮短育種年限,較短時間得到新品種純合子,A正確。J→K 涉及多倍體育種,H→I是植物體細胞雜交;不需要用秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍,B錯誤。F1→F2是雜交育種,原理是基因重組,C正確。A→B是誘變育種,原理是基因突變,具有不定向性,D正確。 [答案] B,2.如圖甲、乙表示水稻兩個品種(兩對相對性狀獨立遺傳),①~⑧表示培育水稻新品種的過程。下列說法正確的是( ),A.如果過程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過程的育種原理不同,③過程表示單倍體育種 C.育種過程②⑤⑥中需要進行篩選,篩選不會改變?nèi)魏我粋€基因的頻率 D.經(jīng)過①和⑦過程培育的品種和甲、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;誘變育種原理是基因突變,基因工程育種的原理是基因重組;篩選過程種群基因頻率發(fā)生改變;甲、乙品種為二倍體植物,經(jīng)過①和⑦過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,是不同的物種。 [答案] A,[A 基礎(chǔ)訓練] 1.(山東德州2014屆高三校際聯(lián)考)已知小麥中高稈對矮稈(抗倒伏)為顯性、抗病對不抗病為顯性,以純合高稈抗病小麥和純合矮稈不抗病小麥為親本,培育抗倒伏抗病小麥,相關(guān)說法不正確的是( ) A.雜交育種過程需要不斷篩選、自交 B.單倍體育種利用了花粉細胞具有全能性的特點,C.可利用射線等處理矮稈不抗病小麥種子實現(xiàn)人工誘變,但成功率低 D.篩選的實質(zhì)是通過自然選擇實現(xiàn)種群中抗病基因頻率的定向提高 [解析] 雜交育種可以將不同親本的優(yōu)良性狀重組到一個個體上,因此通過雜交育種過程需要不斷篩選、自交,直到矮稈抗病個體的后代不發(fā)生性狀分離為止;,培育抗病抗倒伏小麥可通過單倍體育種,利用花粉細胞具有全能性進行花藥離體培養(yǎng),由于秋水仙素能抑制紡錘體的形成,再用秋水仙素處理單倍體幼苗使染色體數(shù)目加倍,從而獲得純合體;當然也可以通過誘變育種的方法利用射線、亞硝酸鹽等處理矮稈不抗病小麥種子可實現(xiàn)抗病的突變,但成功率低;育種中篩選過程是人為因素,不是自然選擇。 [答案] D,2.(2015廣東省湛江一中月考)以純合的非糯性除草劑敏感玉米(甲,基因型AAbb)為材料,經(jīng)過誘變處理獲得非糯性除草劑抗性玉米(乙,基因型AABb)??刂品桥葱?A)與糯性(a)、除草劑抗性(B)與除草劑敏感(b)的基因分別位于兩對同源染色體上,下列敘述不正確的是( ) A.乙連續(xù)自交若干代,純合抗性植株的比例逐代提高 B.經(jīng)過誘變處理誘發(fā)的基因突變,不能決定玉米的進化方向,C.甲的花粉經(jīng)誘變處理并培養(yǎng)等,有可能獲得可育的糯性除草劑敏感的個體 D.若甲和乙雜交,后代性狀分離比接近1∶1∶1∶1 [解析] 據(jù)題意知,乙基因型為AABb,連續(xù)自交若干代,BB比例為1/2[1-(1/2)n],故A正確?;蛲蛔兪遣欢ㄏ蛐?,只是提供選擇材料,自然選擇決定進化方向,故B正確。甲花粉為Ab,誘變可以得到ab花粉,再利用單倍體育種可以獲得aabb個體,故C正確。甲和乙雜交,為AAbbAABb,后代為1AABb∶1AAbb,故D錯。 [答案] D,3.(2015莆田模擬)下列關(guān)于育種的敘述中,正確的是( ) A.用物理因素誘變處理可提高突變率 B.誘變育種和雜交育種均可形成新的基因 C.三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來 D.誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀,[解析] 誘變育種具有的優(yōu)點是可以提高突變率,縮短育種周期,以及能大幅度改良某些性狀,所以用物理因素誘變處理可提高突變率,A正確;誘變育種可形成新的基因,雜交育種不能形成新的基因,B錯誤;三倍體植物可以由受精卵發(fā)育而來,如四倍體和二倍體雜交產(chǎn)生的三倍體過程就是由受精卵發(fā)育而來,C錯誤;基因突變是隨機的和不定向的,誘變育種雖可提高突變率,但有利變異的個體往往不多,D錯誤。 [答案] A,4.(2015江蘇南京三模)現(xiàn)有甲、乙兩種二倍體純種植物,甲植物的光合產(chǎn)量高于乙植物,但乙植物更適宜在鹽堿地種植(相關(guān)性狀均由核基因控制)。現(xiàn)要利用甲、乙兩種植物培育出高產(chǎn)、耐鹽的植株。下列技術(shù)不可行的是( ) A.利用植物體細胞雜交技術(shù),可以獲得符合要求的四倍體雜種植株 B.將乙種植物耐鹽基因?qū)爰追N植物的體細胞中,可培育出所需植株,C.兩種植物雜交后,得到的F1再利用單倍體育種,可較快獲得所需植株 D.誘導兩種植物的花粉融合后培育成幼苗,再用秋水仙素處理可培育出所需植株 [解析] 甲、乙兩種植物,存在生殖隔離,無法通過雜交獲得可育后代,C項錯誤。 [答案] C,[B 真題體驗] 1.(2013四川高考)大豆植株的體細胞含40條染色體。用放射性60Co處理大豆種子后,篩選出一株抗花葉病的植株X,取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株,其中抗病植株占50%。下列敘述正確的是( ) A.用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株,其細胞仍具有全能性 B.單倍體植株的細胞在有絲分裂后期,共含有20條染色體,C.植株X連續(xù)自交若干代,純合抗病植株的比例逐代降低 D.放射性60Co誘發(fā)的基因突變,可以決定大豆的進化方向 [解析] 本題要求正確把握有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體的變化規(guī)律,同時明確植物細胞全能性的概念。大豆體細胞含40條染色體,減數(shù)分裂產(chǎn)生的花粉經(jīng)離體培養(yǎng),得到的單倍體植株細胞含有20條染色體,但仍含有發(fā)育成完整個體的全部遺傳信息,所以具有全能性,A項正確;,單倍體植株細胞含20條染色體,在有絲分裂后期由于著絲點分裂,姐妹染色單體分開變成染色體,染色體數(shù)暫時加倍,變?yōu)?0條,B項錯誤;因為植株X的花粉離體培養(yǎng)得到的單倍體有50%抗病,說明植株X為雜合子,雜合子自交,隨著自交代數(shù)增加,純合子逐代增多,C項錯誤;基因突變只能為自然選擇提供原始材料,自然選擇決定了生物進化的方向,D項錯誤。 [答案] A,2.(2014新課標全國卷Ⅰ)現(xiàn)有兩個純合的某作物品種:抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒伏)品種,已知抗病對感病為顯性,高稈對矮稈為顯性,但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少。 回答下列問題: (1)在育種實踐中,若利用這兩個品種進行雜交育種,一般來說,育種目的是獲得具有________優(yōu)良性狀的新品種。,(2)雜交育種前,為了確定F2代的種植規(guī)模,需要正確預(yù)測雜交結(jié)果。若按照孟德爾遺傳定律來預(yù)測雜交結(jié)果,需要滿足3個條件:條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制,且符合分離定律;其余兩個條件是_________________________________________________。 (3)為了確定控制上述這兩對性狀的基因是否滿足上述3個條件,可用測交實驗來進行檢驗。請簡要寫出該測交實驗的過程。 ___________________________________,[解析] (1)雜交育種能將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過雜交集中在一起,抗病與矮稈(抗倒伏)為優(yōu)良性狀。(2)雜交育種依據(jù)的原理是基因重組,控制兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上,遵循基因的自由組合定律,每對基因單獨考慮時符合分離定律。(3)測交是指用F1和隱性純合子雜交,故應(yīng)先用純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交得到F1,然后再進行測交實驗。,[答案] (1)抗病矮稈 (2)高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制,且符合分離定律;控制這兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上 (3)將純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交,產(chǎn)生F1,讓F1與感病矮稈植株雜交。,3.在玉米中,控制某種除草劑抗性(簡稱抗性,T)與除草劑敏感(簡稱非抗,t)、非糯性(G)與糯性(g)的基因分別位于兩對同源染色體上。有人以純合的非抗非糯性玉米(甲)為材料,經(jīng)過EMS誘變處理獲得抗性非糯性個體(乙);甲的花粉經(jīng)EMS誘變處理并培養(yǎng)等,獲得可育的非抗糯性個體(丙)。 請回答: (1)獲得丙的過程中,運用了誘變育種和________育種技術(shù)。,(2)若要培育抗性糯性的新品種,采用乙與丙雜交,F(xiàn)1只出現(xiàn)抗性非糯性和非抗非糯性的個體;從F1中選擇表現(xiàn)型為________的個體自交,F(xiàn)2中有抗性糯性個體,其比例是________。 (3)采用自交法鑒定F2中抗性糯性個體是否為純合子。若自交后代中沒有表現(xiàn)型為________的個體,則被鑒定個體為純合子;反之則為雜合子。請用遺傳圖解表示雜合子的鑒定過程。,(4)擬采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良上述抗性糯性玉米的抗蟲性。通常從其他物種獲得________,將其和農(nóng)桿菌的________用合適的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割,然后借助________連接,形成重組DNA分子,再轉(zhuǎn)移到該玉米的培養(yǎng)細胞中,經(jīng)篩選和培養(yǎng)等獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株。 [解析] 分析題干可知,兩種性狀的遺傳符合自由組合定律。以純合的非抗非糯性玉米(甲)為材料經(jīng)EMS誘變處理獲得乙、丙的過程可用下圖表示:,(1)由圖可知,獲得丙的過程中,運用了誘變育種和單倍體育種技術(shù)。 (2)由乙和丙雜交,F(xiàn)1只出現(xiàn)抗性非糯性和非抗非糯性的個體,可推出乙個體的基因型為TtGG,F(xiàn)1個體的基因型為TtGg和ttGg,其中自交后代(F2)有抗性糯性個體出現(xiàn)的是TtGg,且F2中抗性糯性個體的比例是3/16。,(3)上一小題F2中抗性糯性個體的基因型為TTgg或Ttgg,其中TTgg自交后代無性狀分離,而Ttgg個體自交后代會有非抗糯性個體出現(xiàn),其遺傳圖解見答案。 (4)若要通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到抗蟲性,需要將抗蟲基因?qū)朐撝参锛毎?,將目的基因?qū)胫参锛毎ǔS棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,故需將目的基因與農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒連接形成基因表達載體(此過程需要DNA連接酶),然后導入玉米的培養(yǎng)細胞中,經(jīng)篩選和培養(yǎng)等獲得抗蟲植株。 [答案] (1)單倍體 (2)抗性非糯性 3/16 (3)非抗糯性,F1,抗性糯性:非抗糯性=3∶1 (4)抗蟲基因(或目的基因) Ti質(zhì)粒 DNA連接酶,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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