高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程归纳整合课件 新人教版必修2.ppt

第六章 从杂交育种到基因工程 章末归纳整合 网络构建 真题演练 1 2017 北京卷 30 玉米 2n 20 是我国栽培面积最大的作物 近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效 1 单倍体玉米体细胞的染色体数为 因此在 分裂过程中染色体无法联会 导致配子中无完整的 2 研究者发现一种玉米突变体 s 用s的花粉给普通玉米授粉 会结出一定比例的单倍体籽粒 胚是单倍体 胚乳与二倍体籽粒胚乳相同 是含有一整套精子染色体的三倍体 见图1 根据亲本中某基因的差异 通过pcr扩增以确定单倍体胚的来源 结果见图2 10 减数 染色体组 从图2结果可以推测单倍体的胚是由 发育而来 玉米籽粒颜色由a a与r r两对独立遗传的基因控制 a r同时存在时籽粒为紫色 缺少a或r时籽粒为白色 紫粒玉米与白粒玉米杂交 结出的籽粒中紫 白 3 5 出现性状分离的原因是 推测白粒亲本的基因型是 将玉米籽粒颜色作为标记性状 用于筛选s与普通玉米杂交后代中的单倍体 过程如下 卵细胞 紫粒亲本是杂合子 aarr aarr 请根据f1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型 3 现有高产抗病白粒玉米纯合子 g 抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子 h 欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种 结合 2 中的育种材料与方法 育种流程应为 将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子 选出具有优良性状的个体 单倍体籽粒胚的表型为白色 基因型为ar 二倍体籽粒胚的表型为紫色 基因 型为aarr 二者胚乳的表型均为紫色 基因型为aaarrr g与h杂交 将所得f1为母本与s杂交 根据籽粒颜色挑出单倍体 解析 1 单倍体玉米体细胞的染色体数是正常玉米的一半 即10条染色体 由于单倍体玉米的细胞中没有同源染色体 所以在减数第一次分裂前期 无法联会 减数第一次分裂后期染色体随机进入两个子细胞中 最终导致产生的配子中没有完整的染色体组 2 从图2能够看出 3和2的结果相同 说明f1单倍体胚来源于普通玉米 由母本产生的卵细胞发育而来 因为子代籽粒中紫 白 3 5 说明子代中紫粒占3 8 又因为这两对基因的遗传遵循自由组合定律 3 8 1 2 3 4 其中 1 2 为一对基因杂合子测交后代中某一性状所占比例 3 4 为一对基因杂合子自交后代中显性性状所占比例 因此可推出白粒亲本的基因型为aarr或aarr 紫粒亲本的基因型为aarr 单倍体籽粒胚是由卵细胞发育而来的 基因型为ar 表型为白色 二倍体籽粒胚的基因型是aarr 表型为紫色 二者胚乳的表型均为紫色 基因型为aaarrr 2 2017 江苏卷 27 研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株 决定以此为基础培育早熟柑橘新品种 请回答下列问题 1 要判断该变异株的育种价值 首先要确定它的 物质是否发生了变化 2 在选择育种方法时 需要判断该变异株的变异类型 如果变异株是个别基因的突变体 则可采用育种方法 使早熟基因逐渐 培育成新品种1 为了加快这一进程 还可以采集变异株的 进行处理 获得高度纯合的后代 选育成新品种2 这种方法称为 育种 遗传 纯合 花药 单倍体 3 如果该早熟植株属于染色体组变异株 可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式 由此造成不规则的 产生染色体数目不等 生活力很低的 因而得不到足量的种子 即使得到少量后代 早熟性状也很难稳定遗传 这种情况下 可考虑选择育种方法 其不足之处是需要不断制备 成本较高 4 新品种1与新品种3均具有早熟性状 但其他性状有差异 这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次 产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来 染色体分离 配子 组培苗 重组 解析 1 生物的可遗传性状是由基因控制的 培育得到的新品种 与原种控制相关性状的遗传物质 基因 可能有所差异 因而可根据变异株中的遗传物质是否发生变化来判断变异株是否具有育种价值 2 连续自交过程中早熟基因逐渐纯合 培育成新品种1 可先通过花药离体培养 再用秋水仙素处理单倍体幼苗 从而获得高度纯合的后代 这种方法属于单倍体育种 3 若是染色体组数目改变引起的变异 则在减数分裂过程中同源染色体配对会发生紊乱 不规则的染色体分离导致产生染色体数目不等 生活力低的异常配子 只有极少数配子正常 故只得到极少量的种子 育种方法 需首先经植物组织培养获得柑橘苗 而植物组织培养技术操作复杂 成本较高 4 育种方法 需连续自交 每次减数分裂时与早熟性状相关的基因和其他性状相关的基因都会发生基因重组 产生多种基因型 经选育只有一部分基因型保留下来 植物组织培养过程中不进行减数分裂 无基因重组发生 3 2015 浙江卷 32 某自花且闭花授粉植物 抗病性和茎的高度是独立遗传的性状 抗病和感病由基因r和r控制 抗病为显性 茎的高度由两对独立遗传的基因 d d e e 控制 同时含有d和e表现为矮茎 只含有d或e表现为中茎 其他表现为高茎 现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子 欲培育纯合的抗病矮茎品种 请回答 1 自然状态下该植物一般都是 合子 2 若采用诱变育种 在 射线处理时 需要处理大量种子 其原因是基因突变具有 和有害性这三个特点 纯 多方向性 稀有性 3 若采用杂交育种 可通过将上述两个亲本杂交 在f2等分离世代中 抗病矮茎个体 再经连续自交等 手段 最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种 据此推测 一般情况下 控制性状的基因数越多 其育种过程所需的 若只考虑茎的高度 亲本杂交所得的f1在自然状态下繁殖 则理论上f2的表现型及其比例为 4 若采用单倍体育种 该过程涉及的原理有 请用遗传图解表示其过程 说明 选育结果只需写出所选育品种的基因型 表现型及其比例 选择 纯合化 年限越长 高茎 中茎 矮茎 1 6 9 基因重组和染色体畸变 如下 解析 1 由于该植物自花且闭花授粉 所以自然状态下一般都是纯合子 2 由于基因突变具有多方向性 稀有性和有害性这三个特点 所以在进行诱变育种时需要处理大量种子 3 杂交育种的大致过程如图 两个具有不同优良性状的亲本杂交后从f2等分离世代我们要选择符合育种要求的个体连续自交提高品种的纯合化程度 最后获得能稳定遗传的品种 一般情况下 控制优良性状的基因越多 得到能稳定遗传的优良品种所需要的年