高考生物二輪復習 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.ppt

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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 依綱聯(lián)想 欄目索引 核心梳理 真題重溫 典題特訓 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 若要求提高品種產量 提高營養(yǎng)物質含量 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 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表現(xiàn)為中莖 其他表現(xiàn)為高莖 現(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 F1自交后F2的表現(xiàn)型及其比例分別為矮莖 D E 中莖 D ee和ddE 高莖 ddee 9 6 1 答案選擇純合化年限越長矮莖 中莖 高莖 9 6 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奶量低的問題 引進了含高產奶基因但對本地適應性差的純種公牛 擬進行如下雜交 A 具高產奶基因的純種 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正常 若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長 但產奶量并未提高 說明高產奶是 性狀 為獲得產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 后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是 假設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 但產奶量并未提高 說明適宜本地生長是顯性性狀 設基因為M 高產奶是隱性性狀 設基因為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 2 1 2 1 2 1 8 答案生長發(fā)育隱性 A C1 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離體培養(yǎng)D 與 過程的育種原理不相同 典題特訓 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 而經過 過程獲得個體AaBbC意味著產生了新的物種 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 篩選不會改變任何一個基因的基因頻率 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 2n 20 是重要的糧食作物之一 請分析回答下列有關遺傳學問題 1 某玉米品種2號染色體上的基因對S s和M m各控制一對相對性狀 基因S在編碼蛋白質時 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 基因S發(fā)生轉錄時 作為模板鏈的是圖1中的 鏈 若基因S的b鏈中箭頭所指堿基對G C缺失 則該處對應的密碼子將改變?yōu)?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 理論上應該產生兩種表現(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 須經誘導染色體加倍后才能用于生產實踐 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 F2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 在農業(yè)生產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3 3 9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 16 3 4 若將F2的全部高稈抗病植株 H R 產生配 子hR的概率為1 3 2 3 2 9 去除雄蕊 用F2矮稈抗病植株 hhR 產生配子hR的概率為2 3 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 hR hR 2 9 2 3 4 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 產生hR配子的概率為2 9 F2矮稈抗病植株 hhR 產生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hhR 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 現(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 F1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 F1 RrDd 自交 F2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 RRDD RRDd RrDD RrDd RRdd Rrdd 1 2 2 4 1 2 自交 從理論上講F3中旱敏植株所占比例是2 12 1 4 4 12 1 4 2 12 1 4 1 6 答案 4RrDD或RRDd 1 6 2 干旱程度越嚴重 抗旱植物根細胞中與抗旱有關的代謝產物相對越多 該現(xiàn)象說明生物的性狀是 的結果 解析干旱程度越嚴重 抗旱植物根細胞中與抗旱有關的代謝產物相對越多 該現(xiàn)象說明生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結果 基因和環(huán)境共同作用 3 現(xiàn)有一抗旱植物 其體細胞內有一個抗旱基因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 抗旱基因突變?yōu)楹得艋虻母驹蚴?研究得知與抗旱有關的代謝產物主要是糖類 該抗旱基因控制抗旱性狀是通過 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的代謝產物主要是糖類 是光合作用的產物 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