高考生物二輪復(fù)習(xí) 考前三個月 專題6 變異、育種和進化 考點19 理解變異原理掌握育種流程課件
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1、核心梳理真題重溫典題特訓(xùn)1不同需求的育種方法選擇與分析(1)若要求培育隱性性狀的個體,可用自交或雜交,只要出現(xiàn)該性狀即可。(2)若要求快速育種,則應(yīng)用單倍體育種。(3)若要求大幅度改良某一品種,使之出現(xiàn)前所未有的性狀,則可利用誘變育種的方法。(4)若要求提高品種產(chǎn)量,提高營養(yǎng)物質(zhì)含量,可運用多倍體育種。核心梳理(5)若要求將兩親本的兩個不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上,可用雜交育種,亦可利用單倍體育種。(6)若實驗植物為營養(yǎng)繁殖,則只要出現(xiàn)所需性狀即可,不需要培育出純種。(7)若要求克服遠緣雜交不親和的障礙,定向改變現(xiàn)有性狀,則可以選擇基因工程育種。(8)若要培育原核生物,因其不能進行減數(shù)分裂,
2、則一般采用誘變育種。2花藥離體培養(yǎng)單倍體育種(1)花藥離體培養(yǎng)僅獲得單倍體幼苗。(2)單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和誘導(dǎo)單倍體染色體加倍。3區(qū)分雜交后代的子代性狀與母本上所收獲的性狀雜交子代性狀為F1個體的性狀,其中出現(xiàn)最早的為種子中胚的形狀、顏色等性狀,出現(xiàn)最晚的是果實(顏色、形狀等)、種子、種皮所表現(xiàn)出的性狀;而母本植株上所結(jié)的果實或種皮的性狀并不是F1的,而是母本直接表現(xiàn)出的性狀。1(2015浙江,32)某自花且閉花受粉植物,抗病性和莖的高度是獨立遺傳的性狀。抗病和感病由基因R和r控制,抗病為顯性;莖的高度由兩對獨立遺傳的基因(D、d,E、e)控制,同時含有D和E表現(xiàn)為矮莖,只含有D或E表
3、現(xiàn)為中莖,其他表現(xiàn)為高莖?,F(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子,欲培育純合的抗病矮莖品種。請回答:真題重溫(1)自然狀態(tài)下該植物一般都是_合子。解析已知該植物為自花且閉花受粉的植物,所以在自然狀態(tài)下發(fā)生的是自交現(xiàn)象,一般都是純合子。純(2)若采用誘變育種,在射線處理時,需要處理大量種子,其原因是基因突變具有_和有害性這三個特點。解析誘變育種主要利用基因突變的原理,因為基因突變具有有害性、稀有性和多方向性,所以需要處理大量種子。稀有性和多方向性(3)若采用雜交育種,可通過將上述兩個親本雜交,在F2等分離世代中_抗病矮莖個體,再經(jīng)連續(xù)自交等_手段,最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。據(jù)此推測,一般情
4、況下,控制性狀的基因數(shù)越多,其育種過程所需的_。若只考慮莖的高度,親本雜交所得的F1在自然狀態(tài)下繁殖,則理論上F2的表現(xiàn)型及其比例為_。解析雜交育種是利用基因重組的原理,有目的的將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀組合在同一個個體上,一般通過雜交、選擇和純合化等手段培養(yǎng)出新品種。如果控制性狀的基因數(shù)越多,則育種過程中所需要的時間越長。若只考慮莖的高度,據(jù)題意可知親本為純合子,所以它們的基因型為DDEE(矮莖)和ddee(高莖),其F1的基因型為DdEe,表現(xiàn)型為矮莖,F(xiàn)1自交后F2的表現(xiàn)型及其比例分別為矮莖(DE)中莖(Dee和ddE)高莖(ddee)961。答案選擇純合化年限越長矮莖 中莖 高莖9 6
5、 1(4)若采用單倍體育種,該過程涉及的原理有_。請用遺傳圖解表示其過程(說明:選育結(jié)果只需寫出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型及其比例)。解析單倍體育種的原理是基因重組和染色體變異。遺傳圖解見答案。基因重組和染色體變異答案遺傳圖解如圖所示2(2015重慶,8節(jié)選)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題,引進了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應(yīng)性差的純種公牛。擬進行如下雜交:A(具高產(chǎn)奶基因的純種)B(具適宜本地生長基因的純種)C選擇B作為母本,原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常_。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長,但產(chǎn)奶量并未提高,說明高產(chǎn)奶是_性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛,根據(jù)現(xiàn)有類型,最佳雜交組合是
6、_,后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是_(假設(shè)兩對基因分別位于不同對常染色體上)。解析由于胚胎能在母體內(nèi)正常生長發(fā)育,所以選擇B作為母本。若子代母牛表現(xiàn)為適宜本地生長,但產(chǎn)奶量并未提高,說明適宜本地生長是顯性性狀(設(shè)基因為M),高產(chǎn)奶是隱性性狀(設(shè)基因為n)。則A基因型是mmnn,B基因型是MMNN,C基因型是MmNn,為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛(M_nn),可選擇A 和 C 進 行 雜 交 , 后 代 出 現(xiàn) 該 種 母 牛 的 概 率 是1/21/21/21/8。答案生長發(fā)育隱性AC1/8本考點主要考查各種育種方法涉及的變異類型和原理,多見育種的變異來源、原理、染色體數(shù)量與圖形的分析,常以
7、新的問題情境為載體出現(xiàn),注重文字信息化或圖形信息化,考查考生信息提取能力和對知識理解遷移能力。解答此類題目,首先要理解圖形所示含義,判斷圖形時需要注意:(1)單倍體育種與單倍體獲得的差異。(2)誘變育種只能形成原基因的等位基因。(3)單倍體育種練后反思中秋水仙素只能處理幼苗而不能處理種子,而多倍體育種中可以處理種子或幼苗。(4)各種育種過程均需要篩選,其次要領(lǐng)會每種育種方法的程序和原理。1下圖甲、乙表示水稻兩個品種,A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因,表示培育水稻新品種的過程。下列說法錯誤的是()A操作簡便,但培育周期長B和的變異都發(fā)生在有絲分裂間期C過程常用的方法是花藥
8、離體培養(yǎng)D與過程的育種原理不相同典題特訓(xùn)解析圖中是雜交、是自交,過程表示雜交育種,雜交育種操作簡便,但育種周期長,故A正確;的變異是基因重組,只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中,的變異是染色體變異,可發(fā)生在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中,故B錯誤;表示單倍體育種,其中過程常用花藥離體培養(yǎng)法培養(yǎng)獲得單倍體個體,故C正確;表示誘變育種過程,原理是基因突變,表示基因工程育種過程,原理是基因重組,故D正確。答案B.判斷正誤:(1)題中經(jīng)過和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,而經(jīng)過過程獲得個體AaBbC意味著產(chǎn)生了新的物種( )(2)題中如果過程中逐代自交,那么自交代數(shù)越多純合植株的比例
9、越高( )思維延伸(3)題中育種過程中需要進行篩選,篩選不會改變?nèi)魏我粋€基因的基因頻率( )(4)過程中,由A_bb類型的個體自交所得后代中AAbb個體所占比例是1/2( ).深度思考:題圖中過程中使用秋水仙素處理的組織細胞有何區(qū)別?答案前者處理的是單倍體幼苗,而后者處理的是萌發(fā)的種子或幼苗。2玉米(2n20)是重要的糧食作物之一。請分析回答下列有關(guān)遺傳學(xué)問題:(1)某玉米品種2號染色體上的基因?qū)、s和M、m各控制一對相對性狀,基因S在編碼蛋白質(zhì)時,控制最前端幾個氨基酸的DNA序列如圖1所示。已知起始密碼子為AUG或GUG?;騍發(fā)生轉(zhuǎn)錄時,作為模板鏈的是圖1中的_鏈。若基因S的b鏈中箭頭所
10、指堿基對G/C缺失,則該處對應(yīng)的密碼子將改變?yōu)開。某基因型為SsMm的植株自花傳粉,后代出現(xiàn)了4種表現(xiàn)型,在此過程中出現(xiàn)的變異的類型屬于_,其原因是在減數(shù)分裂過程中_。解析根據(jù)起始密碼子是AUG或GUG,以及DNA兩條鏈的堿基排列順序可知b鏈為模板鏈。若基因S的b鏈中箭頭所指堿基對G/C缺失,則DNA模板鏈此處的三個堿基為CAA,所以該處對應(yīng)的密碼子將改變?yōu)镚UU。已知S、s和M、m位于一對同源染色體上,所以SsMm的植株自花傳粉,理論上應(yīng)該產(chǎn)生兩種表現(xiàn)型的后代,但是后代出現(xiàn)了4種表現(xiàn)型,這是同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換的結(jié)果,屬于基因重組。答案bGUU基因重組同源染色體的非姐妹染色
11、單體之間發(fā)生了交叉互換(2)玉米的高稈易倒伏(H)對矮稈抗倒伏(h)為顯性,抗病(R)對易感病(r)為顯性,兩對基因分別位于兩對同源染色體上。圖2表示利用品種甲(HHRR)和乙(hhrr)通過三種育種方法()培育優(yōu)良品種(hhRR)的過程。利用方法培育優(yōu)良品種時,獲得hR植株常用的方法為_,這種植株由于_,須經(jīng)誘導(dǎo)染色體加倍后才能用于生產(chǎn)實踐。圖2所示的三種方法()中,最難獲得優(yōu)良品種(hhRR)的是方法_,其原因是_。用方法培育優(yōu)良品種時,先將基因型為HhRr的植株自交獲得子代(F2),F(xiàn)2植株中自交會發(fā)生性狀分離的基因型共有_種,這些植株在全部F2中的比例為_。若將F2的全部高稈抗病植株去
12、除雄蕊,用F2矮稈抗病植株的花粉隨機授粉,則雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株占_。解析hR屬于單倍體植株,長勢弱小而且高度不育,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株。方法是誘變育種,具有不定向性、多害性,且基因突變頻率很低,很難獲得優(yōu)良品種hhRR。HhRr的植株自交獲得子代的基因型有339種,其中純合子4種,雜合子5種,雜合子自交后代會發(fā)生性狀分離,所以F2植株中自交會發(fā)生性狀分離的基因型共有5種,這些植株在全部F2中的比例為12/163/4。若將F2的全部高稈抗病植株(H_R_,產(chǎn)生配子hR的概率為1/32/32/9)去除雄蕊,用F2矮稈抗病植株(hhR_,產(chǎn)生配子hR的概率為2/3
13、)的花粉隨機授粉,則雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株(hhRR)hRhR2/92/34/27。答案花藥離體培養(yǎng)長勢弱小而且高度不育基因突變頻率很低而且是不定向的53/44/27(1)題中若將F2的全部高稈抗病植株去除雄蕊,用F2矮稈抗病植株的花粉隨機授粉,嘗試總結(jié)雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株所占比例的計算方法有哪些?答案配子相乘法:F2全部高稈抗病植株(H_R_)產(chǎn)生hR配子的概率為2/9;F2矮稈抗病植株(hhR_)產(chǎn)生hR配子的概率為2/3,雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株所占比例為4/27。思維延伸分枝法:F2全部高稈抗病植株的基因型通式為H_R_,而F2矮稈抗病植株的基因型通式為h
14、hR_,則可分解為H_hh和R_R_,分別計算出hh的概率為1/3,RR的概率為4/9,則為4/27。(2)無子西瓜的獲得所依據(jù)的原理是什么?是否屬于可遺傳變異?如何證明?答案獲得無子西瓜的原理是染色體變異;這種變異屬于可遺傳變異;可利用離體培養(yǎng)無子西瓜組織細胞觀察子代是否能夠產(chǎn)生無子西瓜。3已知小麥的抗旱性和多顆粒均屬于顯性遺傳,且兩對等位基因獨立遺傳?,F(xiàn)有純合的旱敏多顆粒、純合的抗旱少顆粒、雜合抗旱少顆粒(Rrdd)和旱敏多顆粒(rrDd)小麥品種。請回答下列問題:(1)純合的旱敏多顆粒植株與純合的抗旱少顆粒植株雜交,F(xiàn)1自交:F2中表現(xiàn)為抗旱多顆粒小麥的基因型有_種,要確認其基因型,可將
15、其與隱性個體雜交,若雜交后代有兩種表現(xiàn)型,則其基因型可能為_。若拔掉F2中所有的旱敏植株后,剩余植株自交,從理論上講F3中旱敏植株所占比例是_。解析根據(jù)題意,純合的旱敏多顆粒植株(rrDD)與純合的抗旱少顆粒植株(RRdd)雜交,F(xiàn)1(RrDd)自交,F(xiàn)2中表現(xiàn)為抗旱多顆粒小麥(RD)的基因型有4種;要確認其基因型,可將其與隱性個體(rrdd)雜交,若雜交后代有兩種表現(xiàn)型,則其基因型為RrDD或RRDd。若拔掉F2中所有的旱敏植株(rr)后,剩余植株(RRDDRRDdRrDDRrDdRRddRrdd122412)自交,從理論上講F3中旱敏植株所占比例是2/121/44/121/42/121/4
16、1/6。答案4RrDD或RRDd1/6(2)干旱程度越嚴重,抗旱植物根細胞中與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物相對越多,該現(xiàn)象說明生物的性狀是_的結(jié)果。解析干旱程度越嚴重,抗旱植物根細胞中與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物相對越多,該現(xiàn)象說明生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果?;蚝铜h(huán)境共同作用(3)現(xiàn)有一抗旱植物,其體細胞內(nèi)有一個抗旱基因R,其等位基因為 r ( 旱 敏 基 因 ) 。 R 、 r 的 部 分 核 苷 酸 序 列 如 下 : r :ATAAGCATGACATTA;R:ATAAGCAAGACATTA??购祷蛲蛔?yōu)楹得艋虻母驹蚴莀。研究得知與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類,該抗旱基因控制抗旱性狀是通
17、過_實現(xiàn)的。解析對比抗旱基因R與其等位基因為r(旱敏基因)的核苷酸序列可知,R基因的第8個堿基由A變成了T,即抗旱基因突變?yōu)楹得艋虻母驹蚴菈A基對替換。研究得知與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類,是光合作用的產(chǎn)物,說明該抗旱基因是通過控制光合作用過程酶的合成,控制代謝過程,進而控制抗旱性狀的。答案堿基對替換控制酶的合成,控制代謝過程,進而控制生物體的性狀(4)請設(shè)計一個快速育種方案,利用抗旱少顆粒(Rrdd)和旱敏多顆粒(rrDd)兩植物品種作親本,通過一次雜交,獲得的后代個體全部是抗旱型抗病雜交種(RrDd)。具體做法是:先用Rrdd和rrDd通過_育種得到RRdd和rrDD,然后讓它們雜交得到雜交種RrDd。解析要利用抗旱少顆粒(Rrdd)和旱敏多顆粒(rrDd)兩植物品種作親本,通過一次雜交,獲得的后代個體全部是抗旱型抗病雜交種(RrDd),可先用Rrdd和rrDd通過單倍體育種得到RRdd和rrDD,然后讓它們雜交得到雜交種RrDd。單倍體
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