2012年高考遗传育种专题复习.doc

镇海中学2012年例谈关于遗传育种的实验设计 姓名 考纲解读：生物变异在育种上的应用实验原理实验设计要点优势与特点适用生物及实例杂交育种基因重组具有2对性状的亲代个体杂交F1自交符合要求的F2个体连续自交选择纯合体留种优点1使分散在同一物种不同品种的多个优良性状集中在同一个体2操作方便缺点：育种时间长局限于同一种或亲缘关系较近的物种植物（如：豌豆、玉米、水稻、小麦等）；动物（果蝇）真菌； 诱变育种基因突变和染色体畸变用物理方法（紫外线、X射线、射线）等、化学方法（亚硝酸、硫酸乙二酯）优点：提高突变率，大幅度改良某些性状。缺点：有利变异少，需大量处理实验材料太空搭载油菜（或小麦）种子；青霉素的高产菌株单倍体育种染色体畸变具有2对性状的亲代个体杂交F1花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理符合要求的单倍体幼苗可育植株卵细胞个体优点：明显缩短育种年限（一般为两年），）能排除显隐性干扰，提高效率。缺点：技术复杂需与杂交育种配合 植物（玉米、水稻、小麦、高粱、番茄等）雄峰多倍体育种染色体畸变二倍体种子或幼苗经秋水仙素处理成为四倍体母本，现蕾后去雄，接受二倍体父本的花粉，而后结出四倍体有子西瓜将其中的种子播种长成的植株作三倍体母本，现蕾后去雄，接受二倍体父本的花粉，而后结出的西瓜为三倍体无子西瓜六倍体普通小麦（雌）二倍体小麦（雄）四倍体小麦幼苗秋水仙素处理八倍体小黑麦优点：操作简单，能较快获得所需品种缺点：所获品种发育延迟，结实率低。一般适用于植物三倍体无子西瓜（果皮细胞含有3个染色体组，没有胚和胚乳；而四倍体有子西瓜果皮细胞、种皮细胞均含有4个染色体组，胚细胞含有3个染色体组）八倍体小黑麦，四倍体葡萄，四倍体番茄，多倍体草莓等转基因技术基因重组获得目的基因形成重组DNA分子将含目的基因的重组DNA分子导入受体细胞目的基因的检测和表达打破物种界限，目的性强，为定向改造生物品种提供途径工程菌（生产胰岛素、干扰素、乙肝疫苗、白细胞介素或人凝血因子，处理海水油污）；转基因植物（抗虫棉）；转基因动物（超级鼠）三、剖析典型的遗传育种实例1、小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病小麦（ddtt），设计两种方法得到矮秆抗病的优良品种？将你的设想用遗传图解表示出来2、现有黑色短毛兔（BBEE）和褐色长毛兔(bbee)，怎样育成能稳定遗传的黑色长毛兔？要求以遗传图解加简要说明的形式设计出育种方案。3、已知玉米宽叶（A）对窄叶（a）为显性，且在玉米苗期便能识别。生产实践中发现杂交种（Aa）表现为高产，分别比显性纯合品种和隐性纯合品种的产量高12%、20%。某农场在培育玉米杂交种时，将宽叶玉米和窄叶玉米均匀间行种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积地块自然授粉设同株异花授粉（自交）与品种间异株异花授粉（杂交）几率相同。根据上述信息回答下列问题：（1）如果希望次年不减产，可在先一年进行了自然授粉的地块怎样采种、次年播种后又怎样留苗 。（2）若知玉米非甜（B）对甜（b）为显性，现有纯种宽叶非甜玉米（AABB）与纯种窄叶甜玉米（aabb）两品种，请你设计杂交方案，培育出高产的甜玉米种子。4、小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）抗病(BB)的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），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。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及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) 5、某植物块根的颜色由两对自由组合的基因共同决定，只要基因R存在，块根必为红色，rrYY或rrYy为黄色，rryy为白色；在基因M存在时果实为复果型，mm为单果型。现要获得白色块根、单果型的三倍体种子。（1）请写出以二倍体黄色块根、复果型（rrYyMm）植株为原始材料，用杂交育种的方法得到白色块根、单果型三倍体种子的主要步骤。（2）如果原始材料为二倍体红色块根复果型的植株，你能否通过杂交育种方法获得白色块根、单果型的三倍体种子？为什么？6、在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。抗虫基因 A构建含重组质粒土壤农杆菌重组质粒土壤农杆菌 B培养选择侵染含kan质粒导入 D检测再生植株愈伤组织 C诱导选择离体棉花叶片组织转基因抗虫植株分化请据图回答：（1）A过程需要的酶有_。（2）B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是_ _。 （3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入_。（4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用_作为探针。（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。将转基因植株与_杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1。若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为_。若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占_%。7、(2008山东)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性核酸内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和基因枪法（花粉管通道法）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术，该技术的核心是 和 。为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 做探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。8、（2008北京）白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、甘蓝为父本。经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜甘蓝”杂种幼苗。请回答问题：白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过的方式产生后代。雌蕊离体培养“白菜甘蓝”杂种幼苗获得，所依据的理论基础是植物细胞具有。二倍体“白菜甘蓝”的染色体数为。这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中。为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”，这种变异属于。9生物世界广泛存在着变异，人们研究并利用变异可以培育高产、优质的作物新品种。下列能产生新基因的育种方式是（ ）A. “杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超级稻B. 用X射线进行大豆人工诱变育种，从诱变后代中选出抗病性强的优良品种C. 通过杂交和人工染色体加倍技术，成功培育出抗逆能力强的八倍体小黑麦D. 把合成-胡萝卜素的有关基因转进水稻，育成可防止人类VA缺乏症的转基因水稻10两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、单倍体育种 B、杂交育种 C、人工诱变育种 D、转基因技术育种11、（2007重庆）李振声院士获得了2006年度国家最高科技奖，其主要成就是实现了小麦同偃麦草的远缘杂交，培育成了多个小偃麦品种，请回答下列有关小麦遗传育种的问题：（1）如果小偃麦早熟（A）对晚熟（a）是显性，抗干热（B）对不抗干热（b）是显性（两对基因自由组合），在研究这两对相对性状的杂交试验中，以某亲本与双隐性纯合子杂交，F1代性状分离比为1：1，请写出此亲本可能的基因型：_。（3）小偃麦有蓝粒品种，如果有一蓝粒小偃麦变异株，籽粒变为白粒，经检查，体细胞缺少一对染色体，这属于染色体变异中的_变异，如果将这一变异小偃麦同正常小偃麦杂交，得到的F1代自交，请分别分析F2代中出现染色体数目正常与不正常个体的原因：_。（4）除小偃麦外，我国也实现了普通小麦与黑麦的远缘杂交。普通小麦（六倍体）配子中的染色体数为21，配子形成时处于减数第二次分裂后期的每个细胞中的染色体数为_;黑麦配子中的染色体数和染色体组数分别为7和1，则黑麦属于_倍体植物；普通小麦与黑麦杂交，F1代体细胞中的染色体组数为_，由此F1代可进一步育成小黑麦。12、某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答：（1）图中表示的是该花粉培养过程中的 过程，表示的是 过程，X代表的是 ，表示的是 过程，表示的是诱导 过程。（2）图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中 的种类及其浓度配比，最后获得的来源于为成熟花粉的完整植株都称为 植株（甲）。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明为成熟花粉具有 。（3）对植株进行 ，才能使其结实产生后代（乙），否则植株甲只有通过 的方式才能产生后代（丙）。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是 植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种。花药培养在育种上的特殊意义是 ，从而开辟育种新途径。参考答案3（1）从窄叶植株上采种（Aa、aa），次年播种后，选择宽叶植株载种。（2）第一步：AABBaabb 得到AaBb 第二步：单倍体育种并筛选得AAbb, aabb 第三步： AAbb aabb 两者杂交得Aabb4 答案： 小麦 第一代 AABB X aabb 亲本杂交(3分) 第二代 Fl AaBb 种植Fl代自交(2分) 自交 第二代 F2 A B ，A bb，aaB ，aabb 种植F2代，选矮杆、抗病(aaB )，继续 自交，期望下代获得纯合体(2分) (注：A B ，A bb，aaB ，aabb表示F2出现的九种基因型和四种表现型。 学生写出F2的九种基因型和四种表现型均给满分) 马铃薯 第一代 yyRr X Yyrr 亲本杂交(3分) 第二代 YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 种植，选黄肉、抗病(YyRr)(3分) 第三代 YyRr 用块茎繁殖(2分)5B6（1）步骤： 、二倍体植株（rrYyMm）自交得种子（3分） 、从自交后代中选择白色单型的二倍体植株，并收获其种子（甲）;（3分） 、播种种子甲，长出的植株秋水仙色处理得四倍体并收获种子（乙）; （3分） 、播种甲乙两种种子，杂交，得到白色块根、单果型。（3分）（若用遗传图解答题，合理也给分） （2）不一定（1分）因为表现型为红色块根、复果型的植株有多种基因型，其中只有RrYyMm或RryyMm的植株自交后代才能出现基因型为rryymm的二倍体植株。（4分） （其它合理答案也给分）7（1）AaBB、 Aabb、 AABb、 aaBb（3）数目 原因：F1代通过减数分裂能产生正常与不正常的两种配子；正常配子相互结合产生正常的F2代；不正常配子相互结合、正常配子与不正常配子结合产生不正常的F2代（4）42 二 48 (1）限制性核酸内切酶和DNA连接酶（2）具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存（3）卡那霉素（4）放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因（5）非转基因植株3：11009 a a基因枪法（花粉管通道法）植物组织培养 脱