浙江省湖州市南浔中学高三生物 育种专题复习教案.docVIP

浙江省湖州市南浔中学2011届高三生物复习教案：育种专题“生物育种类”题目一直是高考重点、热点，各地的单科卷和理综卷均能找到它们的“身影”，因为本专题是高考核心知识点遗传、变异与进化的重要内容，和选修中重点知识基因工程和克隆技术相关，知识点比较零碎，交叉知识多，可以综合考查考生获取知识及实验与探究能力。（一）生物育种的定义：生物育种是指利用遗传学、细胞生物学、现代生物工程技术等方法原理培育生物新品种的过程。生物育种目的是培育或创造具有优良性状的生物新品种；提高农作物产量和品质。 （二）体系导图举 例缺 点优 点方 法发生时期原 理可遗传变异优良性状基因重组基因突变染色体畸变直接定向杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种举 例缺 点优 点方 法发生时期原 理举 例缺 点优 点方 法发生时期原 理举 例缺 点优 点方 法发生时期原 理基因工程育种克隆技术育种举 例缺 点优 点方 法物质和结构基础原 理植物组织培养植物体细胞杂交细胞核移植举 例缺 点优 点方 法原 理举 例缺 点优 点方 法原 理举 例缺 点优 点方 法原 理不可遗传变异植物激素育种原理方法优点缺点举例二、特别提醒（一）不同需求的育种方法的选择：1、选择育种方法要视具体育种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素，进行综合考虑和科学决策：选择简易、可操作的方式。（1）若实验植物为营养繁殖类如马铃薯、红薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。例1：马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（yy）、抗病（rr）的马铃薯新品种。请设计马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）。答案：第一代 yyrr x yyrr 亲本杂交 第二代 yyrr，yyrr，yyrr，yyrr 种植，选黄肉、抗病(yyrr) 第三代 yyrr 用块茎繁殖（2）若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。例2：两个亲本的基因型分别为aabb和aabb，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是 a人工诱变育种 b.细胞工程育种 c.单倍体育种 d.杂交育种答案：d（3）若要快速获得显性纯种，则用单倍体育种方法。（4）若要培育杂交种，充分利用杂种优势，则选杂交育种和植物组织培养结合的育种方式。（5）若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种或多倍体育种。（6）若要将特殊性状组合到一起，但又不能克服远缘杂交不亲和性，可考虑运用基因工程或克隆技术育种。（二）杂交育种需要注意的1、杂交育种应注意去雄、套袋（雌雄同花）和授粉。2、设计方案时应注意对象是“动物”还是“植物”，雌雄“同体”还是“异体”。若是动物杂交育种时选纯时最宜采用测交而不是逐代自交。例3：兔子的黑毛（b）对白毛（b）为显性，短毛（e）对（e）为显性，这两对基因是独立遗传的。现有純合黑色短毛兔和白色长毛兔。（1）请设计培育出稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案（简要程序）。第一步： ；第二步： ；第三步： 。答案：让黑色短毛兔（bbee）和白色长毛兔(bbee)杂交得到f1；让f1中雌雄个体交配得到f2，从f2中选出黑色长毛兔(bee);让选出的黑色长毛兔与白色短毛兔测交,若不发生性状分离,则该兔为纯合子,否则为杂合子3、杂交育种培育中的遗传图解必须规范，基因型、表现型和杂交符号必须完整，应有必要的文字说明，要求育种的必需说到“所结种子符合要求的新品种”。例4：（09浙江理综）31正常小鼠体内常染色体上的b基因编码胱硫醚-裂解酶（g酶），体液中的h2s主要由g酶催化产生。为了研究g酶的功能，需要选育基因型为bb的小鼠。通过将小鼠一条常染色体上的b基因去除，培育出一只基因型为b+b的雄性小鼠（b+表示具有b基因，b-表示去除了b基因，b+和b-不是显隐性关系）。请回答： （1）现提供正常小鼠和一只b+b-雄性小鼠，欲选育b-b-雌性小鼠。请用遗传图解表示选育过程（遗传图解中表现型不作要求。）答案：（1）p b+b+ b+b 配子 b+ b+ bf1 b+b+ b+b让子一代随机交配，若b+b与b+b杂交时，亲代 b+b b+b 配子b+ b b+ b子代b+b+ b+b b+b bb（三）秋水仙素秋水仙素不是植物激素。而是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。秋水仙素的作用在高中阶段的要求有两个。1、秋水仙素能诱发基因突变，其基本机理是：秋水仙素的分子结构与基因分子的碱基相似，它在不妨碍基因复制的情况下组成基因的成分参入到基因分子中去。但由于秋水仙素中的取代基与正常碱基不同，所以它在参入基因分子时或以后，会使基因复制时发生偶然配对上的差错，从而导致基因突变。2、秋水仙素是诱变多倍体效果最好的药剂之一。它的作用机理是：当细胞进行分裂时，能抑制纺锤体的形成，结果到分裂后期染色体不能移向两极，而重组成一个双倍性的细胞核。这时候，细胞加大而不分裂，或者分裂成一个无细胞核的子细胞和一个有双倍性细胞核的子细胞。然后过一段时间秋水仙素代谢掉，不再起作用，细胞继续分裂，然后才是“染色体数目加倍”（着丝点的分裂）。 例5：用秋水仙素处理正常的幼苗，所不能引起的变化是（ ）提高突变频率 获得无子果实 大幅度改良某些性状 抑制细胞有丝分裂中纺锤体的形成 获得单倍体植株a b. c. d. 答案：c3、单倍体育种与多倍体育种都使用了秋水仙素，单倍体育种是利用单倍体进行育种，得到的新品种仍是正常物种的染色体组数；多倍体育种是利用正常个体育种，得到的新品种是多倍体”。（四）无子果实无子番茄：花蕾期去掉雄蕊，用适宜浓度的生长素类似物涂抹柱头（去雄、套袋），能形成正常配子，人为阻断受精作用，不可遗传变异。果实发育所需生长素是人工喷洒适宜浓度的生长素类似物。无子西瓜：染色体变异，同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，不能形成种子。果实发育所需生长素是子房壁细胞受二倍体花粉刺激后产生，可遗传变异。1、获得无子西瓜时要用四倍体做母本是因为当年获得的西瓜果实大，并且反交往往获得没有生活力的种子。2、三倍体西瓜用二倍体花粉刺激是因为花粉在柱头上萌发的过程中，将自身的色氨酸转变为吲哚乙酸的酶体系分泌到西瓜三倍体植株的子房中去，引起子房合成大量的生长素；另外二倍体花粉本身的少量生长素，在授粉后也可扩散到子房中去，这两种来源的生长素均能使子房发育成果实。3、植物激素育种一般常用于茄果类的蔬菜，而瓜子、豆子、油菜等都是靠获得种子才有应用价值，所以不适用于该育种，获得种子要靠双受精。4、理论上讲无子西瓜也可以采用植物激素育种，但实际上采用多倍体育种。因为果实和普通有籽二倍体西瓜是一样，不表现出营养丰富等优良性状；另外西瓜果实较大，发育需要较长的时间，生长素类似物的作用效果难以持续长时间，所以必须在整个发育期每天涂抹一定浓度的生长素。例6：用生长素处理获得无籽番茄和用多倍体育种获得无籽西瓜，下列有关叙述正确的是 a.生长素处理获得番茄无籽的变异属于不能遗传的变异 b.无籽番茄植株扦插后长出的植株仍结无籽果实 c.三倍体西瓜无籽的变异属于不能遗传的变异 d.无籽番茄属于单倍体植物答案：a5、无子番茄的获得发生的是不可遗传的变异，无子西瓜的获得发生的是可遗传的变异。若想验证要采用无性繁殖如扦插或植物组织培养技术。（五）生物多样性1、多倍体育种时，一定要注意保护生物多样性。三倍体无子西瓜的优点除教材中提到的无子，便于食用果实大、含糖量高之外，其实它也可以保护生物多样性。设想若采用多倍体育种获得四倍体种子，在大面积种植时就会和普通的二倍体植株杂交。而一旦杂交后获得三倍体再也不能获得种子，久而久之原二倍体物种将消失。2、基因工程育种时，获得的抗除草剂基因一旦流入到杂草当中，造成基因污染，也不利于生物多样性的保护。3、利用克隆技术可以保护濒危物种，有利于保护生物多样性。三、练习题1、（10江苏卷6）育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植蛛，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是 a.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的 b.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体 c.观察细胞有丝分裂中期染色体形卷可判断基因突变发生的位置 d.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系【答案】b2、（10江苏卷10）.为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵二出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是 a.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体 b.用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体c.将早期胚胎细胞的细胞核植人去核卵细胞中，然后培育形成新个体 d.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体【答案】d3、（10江苏卷16）下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述错误的是 a对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理 b人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割 c利用胚胎分剖技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎 d一次给受体母羊檀人多个胚胎可增加双胞胎和多胞胎的比例【答案】b4、（10江苏卷18）下列关于转基因植物的叙述。正确的是 a转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传人环境中 b转抗虫基因的植物不会导致昆虫群体抗性基因撷宰增加 c动物的生长激素基因转人植物后不能表达 d如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题【答案】a5、（10安徽卷31）（24分）i（15分）如图所示，科研小组用60co照射棉花种子。诱变当代获得棕色（纤维颜色）新性状，诱变i代获得低酚（棉酚含量）新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因（a、a）控制，棉酚含量由另一对基因（b、b）控制，两对基因独立遗传。（1）两个新性状中，棕色是_性状，低酚是_性状。（2）诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_，白色、高酚的棉花植株基因型是_。（3）棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变i代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代种植在一个单独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变i代中选择另一个亲本，涉及一方案，尽快选育出抗虫高产（棕色、低酚）的纯合棉花新品种（用遗传图解和必要的文字表示）。ii（9分）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下： 外植体愈伤组织芽、根植株请回答：（1）微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取_作为外植体，其依据是_ _。（2）在过程中，常用的ms培养基主要成分包括大量元素、微量元素和_，在配制好的培养基中，常常需要添加_，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后25d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是_。（3）在过程中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_。【答案】显性 隐性 表现型为棕色、低酚 aabb aabb不发生性状分离或全为棕色棉或没有出现白色棉 f1 棕色、高酚 基因型 aabb基因型 aabb aabbp 棕色、高酚 白色、低酚ab ab ab ab （花药收集）离体培养秋水仙素处理（染色体加倍） aabb aabb aabb aabb 自交表现为棕色、低酚（aabb）即为所要选育品种茎尖、根尖 不含病毒 有机物 植物激素 外植体消毒不彻底 培养基中生长素类物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低6.以下各图分别表示几种不同的育种方法。请据图回答：（1）a图所示过程是一种克隆动物的新技术，新个体丙的性别决定于 亲本。（2）在b图中，由物种p突变为物种p，在指导蛋白质合成时，处的