高中生物第6章从杂交育种到基因工程微专题八生物育种的相关解题方法学案.docx
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高中生物第6章从杂交育种到基因工程微专题八生物育种的相关解题方法学案.docx
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高中生物第6章从杂交育种到基因工程微专题八生物育种的相关解题方法学案
微专题八生物育种的相关解题方法
[学习目标]掌握不同育种方法的原理、特点及操作过程。
一、育种方法的比较
例1育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等,下面对这五种育种方法的叙述,正确的是()
A.涉及的原理有:
基因突变、基因重组、染色体变异B.都不可能产生定向的可遗传变异
C.都在细胞水平上进行操作D.都不能通过产生新基因从而产生新性状答案A
解析杂交育种和基因工程育种的原理为基因重组,单倍体、多倍体育种的原理为染色体变异,诱变育种的原理为基因突变。
方法总结五种育种方法的比较
育种方法
处理方法
原理
特点
实例
杂交育种
通过杂交使亲
本优良性状组
合在一起
基因
重组
①使不同个体的优良性
状集中到一个个体中;
②育种年限长
大麦矮秆抗病新品
种的培育
诱变育种
物理(射线照射、激光处理等)或化学(亚硝酸、硫酸二乙酯等)方法处理动、植物和微生物
基因
突变
①加快育种进程,大幅度改良某些性状;②有利变异个体少,需大量处理供试材料
青霉素高产菌株的
培育
单倍体育种
花药离体培养
染色体
①明显缩短育种年限,
大麦矮秆抗病新品
后用秋水仙素
处理
变异
可获得纯合优良品种;
②技术复杂,多限于植物
种的培育
多倍体育种
用秋水仙素处
理萌发的种子
或幼苗
染色体
变异
①植株茎秆粗壮,叶片、
果实和种子都比较大,营养物质含量高;②发育延迟,结实率低
无子西瓜、含糖量
高的甜菜的培育
基因工
程育种
将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞内
基因
重组
①定向地改造生物的遗
传性状;②可能会引起
生态危机,技术难度大
抗虫棉的培育
变式1下面为小麦的四种不同育种方法示意图:
育
(1)图中A、D方向所示的途径表示育种方式,A→B→C途径表示
种方式。
(2)A→D、A→B→C、E和F途径表示的育种原理分别是
(3)E途径的育种过程叫,此过程出现优良性状也是不容易的,原因是
(4)在A→B→C和F途径中,“加倍”过程最常用、最有效的药剂是秋水仙素。
原理是
答案
(1)杂交单倍体
(2)基因重组染色体变异基因突变染色体变异(3)诱变育种基因突变是不定向的,基因突变的频率是很低的(4)抑制细胞分裂过程中纺锤体的形
成,导致染色体不能移向细胞两极,从而使染色体数目加倍
解析
(1)图中A→D表示杂交育种;A→B→C表示单倍体育种。
(2)A→D表示杂交育种,其原理是基因重组;A→B→C表示单倍体育种,其原理是染色体变异;E表示诱变育种,其原
理是基因突变;F表示多倍体育种,其原理是染色体变异。
(3)通过诱变育种方法获得具优良性状的品种是不易的,原因是基因突变具有不定向性和低频性。
(4)药剂秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
二、育种方法的选择
例2下列关于不同育种方法优点的叙述,不正确的是()A.多倍体较二倍体茎秆粗壮,果实、种子大B.杂交育种能产生新基因
C.人工诱变育种能提高突变率D.利用单倍体育种能明显缩短育种年限
答案B
解析多倍体较二倍体含有的基因要多,产生的基因产物也多,因此多倍体植株茎秆粗壮,果实、种子大;杂交育种的原理是基因重组,不能产生新基因;诱变育种的实质是基因突变,人工诱变能够提高突变率;单倍体育种的最大优点是能够明显缩短育种年限。
方法总结
1.据不同育种目标选择不同育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限)
杂交育种(耗时较长,但简便易行)
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状
诱变育种(可提高变异频率,期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
2.育种技术中的“四最”和“一明显”
(1)最简便的育种技术——杂交育种(但耗时较长)。
(2)最具预见性的育种技术——转基因技术(但技术含量高)。
(3)最盲目的育种——诱变育种(但可获得新基因,性状可较快稳定)。
(4)最能提高产量的育种——多倍体育种(尤其是营养器官增大)。
(5)可明显缩短育种年限的育种——单倍体育种。
变式2某植物的基因型为AaBB,要利用它培育以下基因型的植物:
①AABB、②aB、③AaBBC、④AAaaBBBB,所用方法正确的是()
A.诱变育种、基因工程、花粉离体培养、杂交育种
B.杂交育种、花粉离体培养、基因工程、多倍体育种
C.花粉离体培养、诱变育种、多倍体育种、基因工程
D.多倍体育种、花粉离体培养、诱变育种、基因工程
答案B
解析某植物的基因型为AaBB,通过与A_B_个体杂交或自交,可获得基因型为AABB的植物;选取该植物的花粉进行离体培养,可获得基因型为aB的单倍体;将外源基因C导入该植物
的某个细胞中,经组织培养可获得基因型为AaBBC的植物;用秋水仙素处理该植物的幼苗或种子,则可获得基因型为AAaaBBBB的四倍体植物。
1.(2017·北京延庆高一期末)现有基因型为aabb与AABB的水稻品种,通过不同的育种方法可以培育出不同的类型,下列有关叙述不正确的是()
A.杂交育种可获得AAbb,其变异发生在减数第二次分裂后期
B.单倍体育种可获得AAbb,变异的原理有基因重组和染色体变异
C.将aabb人工诱变可获得aaBb,则等位基因的产生来源于基因突变
D.多倍体育种获得的AAaaBBbb比个体AaBb可表达出更多的蛋白质答案A
解析杂交育种的原理是基因重组,如果杂交育种可获得AAbb,其变异发生在减数第一次
分裂后期,A错误;利用单倍体育种方法获得AAbb,首先让aabb与AABB杂交得AaBb,然后取AaBb减数分裂产生的配子Ab进行花药离体培养得单倍体Ab,由于单倍体高度不育,所以要用秋水仙素处理其幼苗使其染色体加倍变成可育的二倍体,在此过程中变异的原理有基因重组和染色体变异,B正确;人工诱变的原理是基因突变,C正确;多倍体植株茎秆粗
壮,营养成分含量多,D正确。
2.(2018·江西九江一中期中)豌豆从播种到收获为1年时间,纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得F1种子,F1自交产生的F2中高茎和矮茎的比例为3∶1。
纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得F1,F1自交得F2且其中各种表现型的比例为9∶3∶3∶1。
上述实验分别需要在第几年才能得出结果()
A.3年、2年B.2年、2年
C.3年、3年D.2年、3年
答案A
解析豌豆植株的高度表现在当代植株上,第一年将纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得
F1种子,第二年将F1种子播种,F1植株自交产生得F2种子,第三年F2种子播种后长出F2植株,表现为高茎和矮茎的比例为3∶1。
豌豆子粒的性状表现是在上一代植株上,第一年将
纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得到黄色圆粒种子即F1,第二年将F1自交得到
的种子播种即是F2的四种表现型且比例为9∶3∶3∶1,选A。
3.(2018·河北衡水周测卷)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)可培育抗病、高青蒿素含量的植株。
下列叙述中不正确的是()
A.利用人工诱变的方法处理野生型青蒿,经筛选可能获得抗病、高青蒿素含量的植株B.选择抗病、低青蒿素含量的植株与易感病、高青蒿素含量的植株杂交,再连续自交,筛选抗病、高青蒿素含量的植株
C.提取抗病基因导入易感病、高青蒿素含量的植株体细胞中,用植物组织培养获得抗病、高青蒿素含量的植株
D.抗病、低青蒿素含量的植株与易感病、高青蒿素含量的植株杂交得F1,利用花药离体培
养获得能稳定遗传的抗病、高青蒿素含量的植株
答案D
解析通过人工诱变,可以使青蒿植株的基因发生不定向突变,其中可能会出现抗病和高青蒿素含量的突变,通过筛选就可以获得所需性状的个体;通过杂交可以将两个品种的优良性状集中起来,通过连续自交和选择可以获得能稳定遗传的具有所需性状的新品种;利用基因工程技术将目的基因导入受体细胞中,可以定向改变生物的性状;利用花药离体培养只能获得单倍体植株,还需要经秋水仙素处理,再通过人工选择,才能获得能稳定遗传的具有所需性状的植株。
4.(2018·潍坊模拟)下列有关育种的说法,正确的是()
A.用杂交的方法进行育种,从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种
B.用辐射的方法进行诱变育种,诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多的优良性状
1
C.用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种,所育的新种自交后代约有4为纯合子
D.用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种,所育的新种和原品种杂交一定能产生可育后代答案A
解析用杂交的方法进行育种,所得F1自交后代会发生性状分离,可筛选出符合人类需要
的优良品种,A项正确;诱变育种虽然可提高突变率,但是基因突变具有不定向性,诱变后的植株中有利变异少,该方法盲目性高,需处理较多的供试材料,诱变后的植株不一定比诱变前具备更多的优良性状,B项错误;用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种后有4种基因型(DDTT、DDtt、ddtt、ddTT)的个体,所育的新种自交后代全部为纯合子,C项错误;用
基因型为DdTt的植株进行多倍体育种后获得基因型为DDddTTtt的个体,此个体和原品种杂交所得三倍体植株高度不育,D项错误。
5.(2018·盐城中学质检)如图表示几种育种方法的大致过程。
请分析回答:
译形成③,此过程与以①为模板相比一定发生变化的是
A.mRNA碱基序列B.tRNA种类
C.氨基酸种类D.蛋白质结构
(2)图二中控制高产、中产、低产(A、a)和抗病与感病(B、b)的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
F2的表现型有种,F2中高产抗病植株占。
欲鉴别某高产
抗病植株是否为纯合子,最简便的方法是,将收获的种子种植,若子代
,则说明该植株为纯合子。
(3)图二中利用F1的花粉形成个体④所应用技术的理论依据是。
(4)图二所示的育种方法的原理有。
3
答案
(1)基因突变A、B
(2)616自交不发生性状分离(或全部表现为高产抗病)
(3)植物细胞的全能性(4)基因重组和染色体变异
解析
(1)①→②过程发生了碱基对的替换,属于基因突变范畴。
该碱基对替换后,转录来
的mRNA肯定改变,其密码子对应的tRNA也会改变,由于一种氨基酸可对应多种密码子,基因突变后对应的氨基酸和蛋白质不一定发生改变。
(2)AaBb个体自交,由于A、a控制的性状为不完全显性,子代有3种表现型,B、b控制的性状为完全显性,子代有2种表现型,13
两对基因自由组合,故子代表现型有3×2=6(种);F2中高产(AA)占4,抗病(BB+Bb)占4,
3
故高产抗病占1
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