高考生物总复习 26从杂交育种到基因工程配套课件 新人教版必修2.ppt

第六章从杂交育种到基因工程 一 杂交育种 二 诱变育种 三 基因工程 四 基因工程的应用 教师资源 备选题库 1 2013年广东揭阳模拟 下列有关育种的叙述正确的是 a 诱变育种可以定向地改变生物的性状b 通过杂交育种所获得的新品种均需要从f3开始选取c 多倍体育种中 低温处理与秋水仙素诱导的作用机理相似d 花药离体培养所获得的新个体即为纯合体解析 诱变育种的原理是基因突变 基因突变具有不定向性 a错误 如果杂交育种所需要的优良性状为隐性性状 则可以从f2开始进行选取新品种 b错误 花药离体培养所获得的是单倍体植株 单倍体植株不一定就是纯合体 d错误 答案 c 2 2013年潍坊模拟 农科所通过图示的育种过程培育成了高品质的糯小麦 下列叙述正确的是 a a过程运用的遗传学原理是基因重组b b过程能提高突变率 从而明显缩短了育种年限c a过程需要使用秋水仙素 作用于萌发的种子d b过程通过自交来提高纯合率 解析 分析题图可知 a为单倍体育种过程 其遗传学原理是染色体变异 b过程为杂交育种过程 不是诱变育种 不能提高突变率 缩短育种年限 a过程需要使用秋水仙素 但其作用对象不是萌发的种子 而是花粉萌发形成的单倍体幼苗 杂合子自交可以提高后代中纯合子的比例 答案 d 3 2013年武汉模拟 太空育种是将农作物种子搭载于返回式地面卫星 借助于太空超真空 微重力及宇宙射线等地面无法模拟的环境变化 使种子发生变异 从而选择出对人类有益的物种类型 下列有关叙述不正确的是 a 太空育种的原理主要是基因突变b 太空条件下产生的变异是不定向的c 太空育种可以缩短育种周期 但从太空搭载回来以后 在地面上要进行不少于四代的培育 才可能培育出优良性状品种d 不可能发生染色体变异产生新物种解析 太空育种的原理主要是基因突变 但在太空中由于受太空超真空 微重力及空间辐射多种环境因素的综合作用 也可能会引起细胞中染色体的变异 太空育种能提高突变的频率 从而加快育种进程 当太空搭载种子送回地面后 需种植种子获亲本植株 第1代 杂交得f1 f1自交得f2 从子二代中选择出所需性状的个体再自交 观察f3是否会出现性状分离 因而在地面上要进行不少于四代 即亲代 f1 f2 f3代 的培养 才可能培育出优良性状品种 答案 d 4 将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理 待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株 下列有关新植株的叙述正确的一组是 是单倍体 体细胞内没有同源染色体 不能形成可育的配子 体细胞内有同源染色体 能形成可育的配子 可能是纯合子也有可能是杂合子 一定是纯合子 是二倍体a b c d 解析 二倍体玉米幼苗经秋水仙素处理后 得到的是同源四倍体 取其花药离体培养得到的新植株 是由生殖细胞直接发育而来的 属单倍体 此单倍体是由同源四倍体形成的 因此其体细胞中含有两个染色体组 且有同源染色体 通过减数分裂能形成可育的配子 由于题干中没有说明原二倍体玉米的基因组成 所以此新植株是纯合子还是杂合子不能确定 答案 b 5 普通小麦中有高秆抗病 ttrr 和矮秆易感病 ttrr 两个品种 控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上 实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验 请分析回答下列问题 1 b组所运用的育种方法为 f2中能稳定遗传的矮秆抗病植株所占比例为 2 最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是 组 原因是 3 a组育种方法的原理是 f2所得矮秆抗病植株中能稳定遗传的占 4 在遗传学上把控制相同性状的某对染色体缺失一条染色体的个体称为单体 单体与正常个体之间 差别极其微小 可以进行交配 普通小麦为异源六倍体 其染色体组成可表示为aabbdd a b d表示染色体组 体细胞内染色体数为42 已分离得到21种不同染色体的野生型单体 应用单体可把新发现的隐性基因定位在特定的染色体上 现有一小麦隐性突变纯合子 请设计实验确定基因在哪对染色体上 实验步骤 实验结果及结论 若 说明基因位于该单体所缺少的那条染色体上 若 说明基因不位于该单体所缺少的那条染色体上 解析 1 图中a b c三组育种方法分别是杂交育种 单倍体育种 诱变育种 由于图中通过单倍体育种获得的幼苗未经秋水仙素处理 所以f2中能稳定遗传的矮秆抗病植株所占比例为0 2 由于诱变育种需要处理大量实验材料且基因突变是不定向的 突变频率比较低等原因一般不容易获得所需品种 3 杂交育种的方法是基因重组 f2中矮秆抗病的植株ttr 其中能稳定遗传的占1 3 4 根据材料分析可让该小麦隐性突变纯合子与21种野生型小麦单体逐一杂交 观察f1的表现型及比例 若f1出现隐性突变型 而且这种突变型与野生型的比例为1 1 则说明基因位于该单体所缺少的那条染色体上 若f1全为野生型 则说明基因不位于该单体所缺少的那条染色体上 答案 1 单倍体育种0 2 cc组所运用的方法为诱变育种 基因突变是不定向的 而且突变频率比较低 3 基因重组1 3 4 实验步骤 将小麦隐性突变纯合子与21种野生型小麦单体逐一杂交 得f1 观察统计f1的表现型及比例实验结果及结论 f1出现隐性突变型 而且这种突变型与野生型的比例为1 1f1全为野生型 考点一变异与育种1 几种育种方法比较 特别提醒 1 杂交育种选育的时间是从f2开始 原因是从f2开始发生性状分离 选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性 2 诱变育种尽管能提高突变率 但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体 突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利 只是与自然突变相比较 二者都增多 3 基因工程育种可按照人们的意愿定向培育新品种 且可突破生殖隔离 实现不同物种间的基因重组 2 育种程序 特别提醒 1 杂交育种不一定需要连续自交 若选育显性优良纯种 则需要连续自交筛选直至性状不再发生分离 若选育隐性优良纯种 则只要在子二代出现该性状个体即可 2 太空的高辐射条件能够引起农作物种子发生基因突变 它的特点是变异频率高 幅度大 是诱变育种的良好途径 3 诱变育种与杂交育种相比 最大的区别在于诱变育种能创造出新基因 4 杂交育种与杂种优势的区别 杂交育种是通过有性生殖 使不同的优良性状组合到后代的一个个体中 从而选育出优良品种的方法 杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生的杂交一代 在适应能力等方面优于两个亲本的现象 5 不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点 培育杂合子品种 杂种优势的利用在农业生产上 可以将杂种一代作为种子直接利用 如水稻 玉米等 a 基本步骤 选取双亲p 杂交 f1 b 特点 高产 优质 抗性强 但种子只能种一年 培育纯合子品种a 培育隐性纯合子品种的基本步骤选取双亲p 杂交 f1 自交 f2 选出表现型符合要求的个体种植推广 b 培育双显纯合子或隐 显纯合子品种的基本步骤选取双亲p 杂交 f1 自交 f2 选出表现型符合要求的个体自交 f3 选出稳定遗传的个体推广种植 c 特点 操作简单 但需要的时间较长 1 在a组的 处育种工作者应采用的方法是 2 b组a代表的个体叫做 b组的育种方法与a组的育种方法比较 最大优点是 经过 处理后的个体基因型按理论计算共有 种 3 若 是转录的模板链 则 代表的氨基酸是 4 e组中丙个体的性状多数与 相似 5 d组的辐射引起组成生物基因的脱氧核苷酸的 发生了改变 从而改变了 答案 1 自交 2 单倍体明显缩短育种年限 后代不发生性状分离4 3 丙氨酸 4 甲 5 种类遗传信息 考点二基因工程1 基因工程的操作工具 1 限制性核酸内切酶 特点 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定的切点切割dna分子 存在 主要存在于微生物中 结果 产生黏性末端 碱基互补配对 2 dna连接酶 连接的部位 磷酸二酯键 梯子的扶手 而不是氢键 梯子的踏板 结果 两个相同的黏性末端相连 2 基因重组与基因工程的异同 特别提醒 1 基因重组发生于有性生殖中 不能打破生殖隔离 而基因工程则可实现异种生物的基因转移 2 基因工程可使受体获得新的基因 表现出新的性状 该技术可看作是一种广义的基因重组 3 转基因动 植物的培育 因其细胞全能性不同 外源基因的受体细胞也不同 培育转基因动物的受体细胞一般为受精卵 培育转基因植物的受体细胞可用生殖细胞 也可用体细胞 基因工程常需与其他工程技术配合 才能实现目的 2 下列关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容 正确的组合是 解析 供体是提供目的基因的生物 受体是接受目的基因的生物 剪刀是限制酶 针线是dna连接酶 常用的运载体是质粒 答案 c 类型一不同育种方式的特点分析 例1 如图表示某种农作物品种 和 培育出 的几种方法 有关说法错误的是 a 培育品种 的最简捷途径是 vb 通过 过程最不容易达到目的c 通过 过程的原理是染色体变异d 过程 常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 听课记录 通过植物自交获得符合要求的种子是最简便的方法 a正确 由 属于基因突变 由于突变率很低 故通过 过程不易达到目的 b正确 过程是单倍体育种过程 其原理是染色体变异 c正确 过程 是通过花粉的离体培养获得单倍体 不存在种子 d错误 答案 d 类型二育种方式的比较 例2 如图 列举了作物育种的五种方法 请判断下列说法不正确的是 a 方法属于常规育种 一般从f2开始选种 选中的个体还需要经过若干代的自交 鉴别 直到不发生性状分离为止b 方法中若f1有n对杂合的基因 分别位于n对同源染色体上 则利用其花粉离体培养成的幼苗理论上应有2n种类型c 通过 方法获得的新品种应属于多倍体 方法中搭载的种子应当是干燥的 种子返回地面种植后 其变异全是对人类有益的d 方法培育出的新类型生物可以表达出丙种生物的某基因的遗传信息 听课记录 图中 方法是杂交育种 所依据的原理是基因重组 该育种方法需从f2开始筛选 因为从f2开始发生性状分离 图中 方法是单倍体育种 f1中有n对同源染色体 其上的n对等位基因在减数分裂产生配子时 可产生2n种 通过花药离体培养得到的单倍体的基因型理论上有2n种 图中 方法中使用秋水仙素抑制细胞分裂前期纺锤体的形成 导致染色体加倍 从而可培育得到多倍体 方法是基因工程育种 通过转基因技术转入丙种微生物中的基因并使之得到表达 答案 c 类型三育种过程分析 例3 2013年大兴测试 小麦是自花传粉植物 在种植白色籽粒小麦的田间偶然发现有一株小麦所结籽粒为红色 研究表明红色籽粒小麦是由种皮中的色素所引起的 第二年将该小麦的800多颗红色籽粒播种后 有600多株发育成熟 其中有160多株结白色籽粒 其余仍结红色籽粒 回答题中基因型时用a表示显性基因 a表示隐性基因 1 最初产生结红色籽粒植株的原因很可能是由于 红色籽粒中胚的基因型是 2 若采用单倍体育种的方法 以尽快获得稳定遗传的红色籽粒小麦品种 具体步骤是 将最初得到的红色籽粒播种后 最好培养至 传粉前 传粉后 取 进行离体培养 待得到 时 用秋水仙素处理使其 后 培养至成熟 得到的植株基因型为 待 时 选 籽粒留种 此育种方式的实质是 听课记录 从题中可知小麦是自花传粉植物 种植白色籽粒小麦的田间只偶然发现一株小麦所结籽粒为红色 说明该小麦田间的小麦植株均为纯合子 这株结红色籽粒的小