2019-2020年高三生物總復(fù)習(xí) 第27講 生物育種教案.doc
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2019-2020年高三生物總復(fù)習(xí) 第27講 生物育種教案 【考綱要求】 生物育種 考綱要求 (1)生物變異在育種上應(yīng)用 (2)轉(zhuǎn)基因食品的安全 Ⅱ I 【考點(diǎn)分析】 知識(shí)點(diǎn) 試卷類型 分值 題型 (1)生物變異在育種上應(yīng)用 (2)轉(zhuǎn)基因食品的安全 xx 全國(guó) 20 非選擇題 xx 北京 16 非選擇題 xx 四川 18 非選擇題 xx 全國(guó)卷I 18 非選擇題 xx 全國(guó)卷Ⅱ 17 非選擇題 xx 山海 2 非選擇題 xx 天津 30 非選擇題 xx 廣東 8 非選擇題 xx 海南 14 非選擇題 【考點(diǎn)預(yù)測(cè)】 本考點(diǎn)在高考中經(jīng)常出現(xiàn),主要是和孟德爾的遺傳定律聯(lián)合起來考察,主要考察的是幾種育種方式和原理,其中最重要的是雜交育種占的比例更加大,主要是試驗(yàn)設(shè)計(jì)的題型出現(xiàn)。 【知識(shí)梳理】 一、 生物育種方式 1、 雜交育種 2、 誘變育種 3、 單倍體育種 4、 多倍體育種 二、轉(zhuǎn)基因食品安全 【重點(diǎn)解析】 生物育種 (一)雜交育種 1.原理 基因重組(通過基因分離、自由組合,分離出優(yōu)良性狀或使各種優(yōu)良性狀集中在一起)。 2.方法 首先根據(jù)育種的要求來選擇親本,其次根據(jù)要求選擇雜交還是自交。如果給出純合體的材料,要求選育純合體,一般采用親本雜交得到子一代后自交,在子二代中選育的方法;如果給出雜合體要求選育純合體,直接自交選育即可;如果給出雜合體要求選育雜合體依照題意要求來做。 (二)單倍體育種 1.原理 染色體變異。 2.方法 取F1花藥(不需要F1自交后)離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗,再人工誘導(dǎo)單倍體幼苗(不是花藥)染色體數(shù)目加倍。該育種方法有時(shí)須與雜交育種配合,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。 (三)多倍體育種 1.原理 染色體變異。 2.方法 用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗,從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂,即可發(fā)育成多倍體植株。 (四)誘變育種 1.原理 基因突變 2.方法 運(yùn)用物理、化學(xué)或者是生物方法是植物的種子或者是幼苗發(fā)生基因突變,或者是在太空中經(jīng)過射線照射。 例1小麥品種是純合子,生產(chǎn)上用種子繁殖,現(xiàn)要選育矮桿(aa)、抗?。˙B)的小麥新品種;馬鈴薯品種是雜合子(有一對(duì)基因雜合即可稱為雜合子),生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖,現(xiàn)要選育黃肉(Yy)、抗?。≧r)的馬鈴薯新品種。請(qǐng)分別設(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種程序,以及馬鈴薯品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡(jiǎn)要說明。(寫出包括親本在內(nèi)的前三代即可) 解析: 本題要求考生根據(jù)生產(chǎn)的需求進(jìn)行雜交育種程序設(shè)計(jì),是屬于較高層次的試題,不僅需要有較強(qiáng)的基礎(chǔ)知識(shí),還要有較強(qiáng)的審題能力,以及具備初步的生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)。 本題中有幾組關(guān)鍵詞必須注意到,第一組:“小麥品種是純合子”,“馬鈴薯品種是雜合子”,即我們現(xiàn)有的小麥、馬鈴薯原始品種分別是“純合子”和“雜合子”。因此小麥親本的基因型只能是AABB、aabb,馬鈴薯親本的基因型只能是yyRr、Yyrr。第二組:要求設(shè)計(jì)的分別是“小麥品種間雜交育種”程序,以及“馬鈴薯品種間雜交育種”程序,即設(shè)計(jì)的育種程序必須是雜交育種。第三組:小麥“用種子繁殖”,馬鈴薯“用塊莖繁殖”,因此在育種過程中,小麥可通過選擇和連續(xù)自交獲得理想的小麥純合新品種,馬鈴薯可通過選擇和塊莖繁殖,獲得理想的馬鈴薯雜合新品種。失分的主要原因有:①審題能力欠缺,沒有充分挖掘題干中的關(guān)鍵詞;如小麥?zhǔn)羌兒献?、馬鈴薯是雜合子,馬鈴薯通常用塊莖繁殖等;②考慮欠周全,沒有意識(shí)到這是兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn),導(dǎo)致部分考生將親本寫成單對(duì)基因。③基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí),如遺傳圖解怎樣表示等等。④缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 答案: 第一代 AAbb aaBB AaBb 種植F1,自交 A_B_,A_bb,aaB_,aabb 種植F2,選矮抗個(gè)體連續(xù)自交,直至不發(fā)生 性狀分離,就可得到純合的矮抗小麥種子。 第二代 第三代 小麥 親本雜交 第一代 yyRr Yyrr YyRr,yyRr,YyRR,yyrr 種植,選黃肉、抗?。╕yRr) 用塊莖繁殖 YyRr 第二代 第三代 親本雜交 馬鈴薯 例2為了快速培育抗某種除草劑的水稻,育種工作者綜合應(yīng)用了多種培育種方法,過程如下。請(qǐng)回答問題。 (1)從對(duì)該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體培養(yǎng),誘導(dǎo)成 幼苗。 (2)用射線照射上述幼苗,目的是 ;然后用該除草劑噴灑其幼葉,結(jié)果大部分葉片變黃,僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色,表明這部分組織具有 。 (3)取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng),誘導(dǎo)植株再生后,用秋水仙素處理幼苗,使染色體 ,獲得純合 ,移栽到大田后,在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。 (4)對(duì)抗性的遺傳基礎(chǔ)做一步研究,可以選用抗性植株與 雜交,如果 ,表明抗性是隱性性狀。自交,若的性狀分離比為15(敏感):1(抗性),初步推測(cè) 。 解析:本題考查了單倍體育種,誘變育種等知識(shí),同時(shí)考查了多倍體育種的方法和遺傳規(guī)律的應(yīng)用?;ㄋ庪x體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段,射線激光有誘發(fā)突變的能力,而且體細(xì)胞突變必須經(jīng)過無性繁殖才能保留該突變形狀,所以需要經(jīng)過組織培養(yǎng),為了獲得可育的植株,需用秋水仙素使染色體加倍,加倍獲得的是純和子,通過與敏感型植株雜交,子一代表現(xiàn)出來的性狀是顯性,子二代出現(xiàn)性狀分離,分離比是15:1,不符合分離定律,可以用自由組合定律來解釋,只有兩對(duì)基因都隱性時(shí)才表現(xiàn)為抗性。所以初步推測(cè)該抗性植株中兩個(gè)基因發(fā)生了突變。 答案: (1)單倍體 (2)誘發(fā)基因突變 抗該除草劑的能力 (3)加倍 二倍體 (4)( 純合)敏感型植株 都是敏感型 該抗性植株中有兩個(gè)基因發(fā)生了突變 【實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練】 (09上海卷)1.下列技術(shù)中不能獲得抗銹高產(chǎn)小麥新品種的是 A. 誘變育種 B. 細(xì)胞融合 C. 花粉離體培養(yǎng) D. 轉(zhuǎn)基因 答案:C 解析:花藥離體培養(yǎng)獲得是單倍體,一般高度不育。 (09天津卷)2.(30分)水稻種子中70%的磷以植酸形式存在。植酸易同鐵、鈣等金屬離子或蛋白質(zhì)結(jié)合排出體外,是多種動(dòng)物的抗?fàn)I養(yǎng)因子,同時(shí),排出的大量磷進(jìn)入水體易引起水華。 (1)磷元素除了形成植酸外,還可以出現(xiàn)在下列_____________分子或結(jié)構(gòu)中(多選)。 A.核糖 B.ATP C.核糖體 D.核膜 (2)種植蘆葦能有效抑制水華的發(fā)生,表明蘆葦與引起水華的藻類關(guān)系是_____________。 (3)植酸酶可降解植酸,在谷物類飼料中添加植酸酶可提高飼料的_____________ 利用率。 (4)酵母菌中植酸的活性較高。下圖是從不同類型酵母菌的發(fā)酵液中提取植酸酶的工藝流程。 據(jù)圖回答: ①植酸酶________________(Ⅰ/Ⅱ)屬于分泌蛋白。 ②若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽鏈組成不同,其差異體現(xiàn)在______________________。 ③提純的植酸酶需做活性條件測(cè)定。右圖為測(cè)定結(jié)果。 圖中的自變量可為____________________________(答一種); 因變量可以通過測(cè)定______________________來表示。 (5)為從根本上解決水稻中的高植酸問題,可將植酸酶基因?qū)胨荆嘤椭菜徂D(zhuǎn)基因水稻品種。下圖是獲取植酸酶基因的流程。 據(jù)圖回答: ①圖中基因組文庫(kù)____________(小于/等于/大于)cDNA文庫(kù)。 ②B過程需要的酶是______________;A、C過程中_____________(可以/不可以)使用同一種探針篩選含目的基因的菌株。 ③目的基因Ⅰ和Ⅱ除從構(gòu)建的文庫(kù)中分離外,還可以分別利用圖中___________。和_____________為模板直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增,該過程中所用酶的顯著特點(diǎn)是_________________________。 (6)已獲得的轉(zhuǎn)植酸酶基因水稻品系植酸含量低,但易感病,下圖為選育低植酸抗病水稻品種的過程。圖中兩對(duì)相對(duì)性形狀分別由兩對(duì)基因控制,并獨(dú)立遺傳。 采用上圖育種過程,需從_______________代開始篩選,經(jīng)篩選淘汰后,在選留的植株中低植酸抗病純合體所占的比例是______________。選留植株多代自交,經(jīng)篩選可獲得低植酸抗病性狀穩(wěn)定的品性。 答案: (1)BCD (2)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 (3)營(yíng)養(yǎng)成分 (4)①I ②氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序不同 ③溫度(或PH) 單位時(shí)間內(nèi)植酸的降解量(或植酸降解產(chǎn)物的生成量) (5)①大于 ②逆轉(zhuǎn)錄酶 可以 ③DNA cDNA耐高溫 (6)F2 1/9 解析:本題考查物質(zhì)的元素組成、生物的種間關(guān)系、蛋白質(zhì)、酶、基因工程、遺傳定律的相關(guān)知識(shí),涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,綜合性很強(qiáng)。(1)只有核糖中不含磷元素,ATP(磷酸基團(tuán))、核糖體(含RNA)、核膜(含磷脂)中均含有磷元素。(2)蘆葦能抑制水華的發(fā)生,表明蘆葦與水華的藻類關(guān)系是競(jìng)爭(zhēng)。(3)植酸易同鐵、鈣等金屬離子或蛋白質(zhì)結(jié)合排出體外,是多種動(dòng)物的抗?fàn)I養(yǎng)因子,而植酸酶可降解植酸,因此在谷物類飼料中添加植酸酶可提高飼料的營(yíng)養(yǎng)成分的利用率。(4)分析圖可知,植酸酶Ⅱ需要經(jīng)過兩次離心,因此植酸酶Ⅰ屬于分泌蛋白。若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽鏈組成不同,其差異體現(xiàn)在氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序的不同。從圖的可看出,自變量可為溫度或pH,因變量可以通過測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)植酸的降解量或植酸降解量產(chǎn)物的生成量來表示。(5)分析獲取植酸酶基因的流程圖可知,圖中基因組文庫(kù)大于cDNA文庫(kù)。B過程需要的酶應(yīng)該是逆轉(zhuǎn)錄酶,因?yàn)锳、C過程都能獲得含目的基因的菌株,所以可以使用同一種探針進(jìn)行篩選。目的基因Ⅰ和Ⅱ除從構(gòu)建的文庫(kù)中分離外,還可以分別利用圖中DNA和cDNA為模板直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增,該過程中所用酶的顯著特點(diǎn)是耐高溫。(6)根據(jù)上圖育種過程,所需性狀在F2代中才開始出現(xiàn),所以應(yīng)從F2代開始篩選。從圖中可以看出,低植酸抗病是雙顯性(在F2中占9/16),經(jīng)篩選淘汰后,在選留的植株中純合體所占的比例是1/9。 (09廣東卷)3 .(8分) 為了快速培育抗某種除草劑的水稻,育種工作者綜合應(yīng)用了多種培育種方法,過程如下。請(qǐng)回答問題。 (1)從對(duì)該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體培養(yǎng),誘導(dǎo)成 幼苗。 (2)用射線照射上述幼苗,目的是 ;然后用該除草劑噴灑其幼葉,結(jié)果大部分葉片變黃,僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色,表明這部分組織具有 。 (3)取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng),誘導(dǎo)植株再生后,用秋水仙素處理幼苗,使染色體 ,獲得純合 ,移栽到大田后,在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。 (4)對(duì)抗性的遺傳基礎(chǔ)做一步研究,可以選用抗性植株與 雜交,如果 ,表明抗性是隱性性狀。自交,若的性狀分離比為15(敏感):1(抗性),初步推測(cè) 。 答案: (1)單倍體 (2)誘發(fā)基因突變 抗該除草劑的能力 (3)加倍 二倍體 (4)( 純合)敏感型植株 都是敏感型 該抗性植株中有兩個(gè)基因發(fā)生了突變 解析:本題考查了單倍體育種,誘變育種等知識(shí),同時(shí)考查了多倍體育種的方法和遺傳規(guī)律的應(yīng)用。花藥離體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段,射線激光有誘發(fā)突變的能力,而且體細(xì)胞突變必須經(jīng)過無性繁殖才能保留該突變形狀,所以需要經(jīng)過組織培養(yǎng),為了獲得可育的植株,需用秋水仙素使染色體加倍,加倍獲得的是純和子,通過與敏感型植株雜交,子一代表現(xiàn)出來的性狀是顯性,子二代出現(xiàn)性狀分離,分離比是15:1,不符合分離定律,可以用自由組合定律來解釋,只有兩對(duì)基因都隱性時(shí)才表現(xiàn)為抗性。所以初步推測(cè)該抗性植株中兩個(gè)基因發(fā)生了突變。 (09海南卷)4.(14分) 填空回答下列問題: (1)水稻雜交育種是通過品種間雜交,創(chuàng)造新變異類型而選育新品種的方法。其特點(diǎn)是將兩個(gè)純合親本的______通過雜交集中在一起,再經(jīng)過選擇和培育獲得新品種。 (2)若這兩個(gè)雜交親本各具有期望的優(yōu)點(diǎn),則雜交后,F(xiàn)1自交能產(chǎn)生多種非親本類型,其它原因是F1在______形成配子過程中,位于______基因通過自由組合,或者位于______基因通過非姐妹染色單體交換進(jìn)行重新組合。 (3)假設(shè)雜交涉及到n對(duì)相對(duì)性狀,每對(duì)相對(duì)性狀各受一對(duì)等位基因控制,彼此間各自獨(dú)立遺傳。在完全顯性的情況下,從理論上講,F(xiàn)2表現(xiàn)型共有______種,其中純合基因型共有______種,雜合基因共有______種。 (4)從F2代起,一般還要進(jìn)行我代自交和選擇。自交的目的是_____;選擇的作用是______。 答案: (1)優(yōu)良性狀(或優(yōu)良基因)(2分) (2)減數(shù)分裂(1分)非同源染色體上的非等位(1分) 同源染色體上的非等位(2分)(3)(1分) (1分) (2分) (4)獲得基因型純合的個(gè)體 保留所需的類型(每空2分,共4分,其他合理答案也給分) 【名師點(diǎn)撥】 四種育種方法原理的比較 項(xiàng)目 類型 雜交育種 誘變育種 單倍體育種 多倍體育種 依據(jù)原理 基因重組的純種或者雜種 基因突變 染色體成倍性減少,再加倍得到純種 染色體成倍性增加 常用方法 ①雜交—自交—選優(yōu)—自交 ②雜交—雜種 輻射誘變、激光誘變 花藥離體培養(yǎng)再加倍 秋水仙素處理幼苗或者種子 優(yōu)點(diǎn) 將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上 可以提高變異頻率或者出現(xiàn)新性狀,加速育種進(jìn)程 明顯縮短育種年限 器官巨大,提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分 缺點(diǎn) 時(shí)間長(zhǎng),須及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀 有利變異少,須大量處理實(shí)驗(yàn)材料,具有不明確性 技術(shù)復(fù)雜且須大量處理實(shí)驗(yàn)材料,具有不確定性 適用于植物在動(dòng)物上很難開展。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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