高考生物第一轮复习知识拓展 6.40从杂交育种到基因工程课件 浙科版必修2.ppt

第6章从杂交育种到基因工程 本章分为两节 分别介绍了传统的育种方法杂交育种 诱变育种和最近崛起的高科技生物技术基因工程 在复习的过程中 要注意比较各种方法的优缺点 可以从原理 过程等方面作比较 高考中常考到多种育种方法的综合运用 本章的主要考点 1 杂交育种与诱变育种的原理及应用2 基因工程的基本工具及操作的基本步骤3 基因工程的应用4 几种育种方法的比较 1 总结归纳 由于育种工作是建立在生物变异的原理及生物技术之上的 因此应将这些技术或原理与本章知识进行系统的总结归纳 理解这些方式的本质 2 列表比较 不同的育种技术具有不同的原理 方法 优势 通过列表比较 弄清各技术的本质属性和特点 为解决相关育种问题提供理论依据 第四十课时杂交育种与诱变育种 考点一杂交育种 基础知识整合 1 概念 将两个或多个的通过交配集中在一起 再经过 获得新品种的方法 2 原理 3 过程 选择具有不同优良性状的亲本通过获得f1 f1连续 从中筛选获得需要的类型 4 应用 改良 提高农作物单位面积产量 培育优良的家畜 家禽 优良性状 选择和培育 基因重组 杂交 自交或杂交 作物品质 知识拓展 杂交过程中基因型的纯化1 若选育的优良性状为隐性性状 则出现此性状的个体可稳定遗传 2 若选育的优良性状为显性性状 获得此品种则需连续自交 直至不再发生性状分离 杂合子连续自交 后代中纯合子或杂合子所占比例如下表 以aa为例 特别提醒上例以aa为亲代 其自交所得f1为第一代 若以aa为第一代 其自交所得子代为第二代 则上述所有比例式中的n都应取值为n 1 对于n的取值 可取为自交次数 当n无限大时 纯合子概率接近100 这也是自花受粉植物 如豌豆 在自然状况下一般为纯合子的原因 典例精析 例1 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1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 显性 隐性 aabb aabb 解析 1 根据诱变当代棕色自交后代出现棕色和白色性状分离可知 棕色为显性性状 据诱变当代高酚自交后代出现高酚与低酚性状分离可知低酚为隐性 2 在显 隐性已知基础上 再结合自交后代是否发生性状分离即可知诱变当代棕色 高酚的基因型为aabb 白色 高酚的基因型为aabb 3 要想知道所获得的棕色 高酚 a b 植株是否一定为纯合体 必须是该区域中的后代个体全为该表现型 从设计实验方案的要求中 尽快选育 应选择单倍体育种 考点二诱变育种 基础知识整合 1 概念 利用或处理生物 使生物发生基因突变 从而获得优良变异类型的育种方法 2 原理 3 特点 可以提高 在较短时间内获得更多优良变异类型 4 应用 主要用于育种和育种 物理因素 化学因素 基因突变 突变率 农作物 微生物 知识拓展 几种育种方法的比较 特别提醒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后 在适应能力上优于两个亲本的现象 例2 为了快速培育抗某种除草剂的水稻 育种工作者综合应用了多种育种方法 过程如下 请回答问题 1 从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养 诱导成幼苗 2 用 射线照射上述幼苗 目的是 然后用该除草剂喷洒其幼叶 结果大部分叶片变黄 仅有个别幼叶的小片组织保持绿色 表明这部分组织具有 3 取该部分绿色组织再进行组织培养 诱导植株再生后 用秋水仙素处理幼苗 使染色体 获得纯合 移栽到大田后 在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性 典例精析 单倍体 诱发基因突变 抗该除草剂的能力 加倍 二倍体 4 对抗性的遗传基础做进一步研究 可以选用抗性植株与杂交 如果 表明抗性是隐性性状 f1自交 若f2的性状分离比为15 敏感 1 抗性 初步推测 考查类型 本题考查了单倍体育种 诱变育种等知识 同时考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用 纯合 敏感型植株 f1都是敏感型 该抗性植株中有两个基 因发生了突变 解析 花药离体培养是单倍体育种的基本手段 射线 激光有诱发基因突变的能力 而且体细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变性状 所以需要经过组织培养 为了获得可育的植株 需用秋水仙素使染色体加倍 加倍获得的是纯合子 通过与敏感型植株杂交 子一代表现出来的性状是显性 子二代出现性状分离 分离比是15 1 不符合分离定律 可以用自由组合定律来解释 只有两对基因都是隐性时才表现为抗性 所以初步推测该抗性植株中两个基因发生了突变 方法归纳 掌握几种常见育种方法的原理 过程及优缺点 课时练习四十二一 选择题 每小题只有一个正确选项 1 在杂交育种工作中 选种通常从哪一代开始 理由是什么 a f1 基因出现重组b f1 性状开始分离c f2 出现性状分离d p 基因开始分离 c 2 下图为利用纯合高秆 d 抗病 e 小麦和纯合矮秆 d 染病 e 小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦 ddee 的示意图 有关此图叙述不正确的是 a 图中进行 过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起b 过程中发生了非同源染色体的自由组合c 实施 过程依据的主要生物学原理是细胞增殖d 过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素 解析 实施 过程依据的主要生物学原理是细胞的全能性 c 3 用秋水仙素处理幼苗 不能引起的直接变化是 提高突变频率 获得无子果实 大幅度改良某些性状 抑制细胞有丝分裂纺锤体的形成 获得单倍体植株a b c d 解析 秋水仙素也可以作诱变剂诱发基因突变 c 4 下列育种实例如杂交水稻 青霉菌的选育 三倍体无子西瓜所依据的原理依次是 a 基因重组 基因突变 基因重组b 基因重组 基因突变 染色体变异c 染色体变异 基因重组 基因重组d 基因突变 基因突变 基因重组 b 5 关于单倍体的叙述正确的是 单倍体只有一个染色体组 单倍体中含有一个染色体 单倍体是指含有本物种配子染色体数目的个体 单倍体细胞中只含有一对染色体 未经受精作用的配子发育成的个体都是单倍体a b c d a 6 下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是 a 诱变育种b 细胞融合c 花粉离体培养d 转基因 c 解析 花粉离体培养是单倍体育种的基本手段 其过程中并未改变基因 无法获得新品种 7 下列关于育种的叙述中 正确的是 a 用物理因素诱变处理可提高突变率b 诱变育种和杂交育种均可形成新的基因c 三倍体植物不能由受精卵发育而来d 诱变获得的突变体多数表现出优良性状 解析 杂交育种可形成新的基因型 但不可以形成新的基因 b错误 四倍体植物与二倍体植物杂交形成的受精卵可发育成三倍体植物 c错误 诱变获得的突变体多数表现出不良性状 d错误 a 8 用紫外线照射红色细胞的培养液 接种在平板培养基上 几天后出现了一个白色菌落 把这个白色菌落转移培养 长出的菌落全是白色的 这是 a 染色体变异b 自然突变c 人工诱变d 基因重组 c 9 某农科所通过如图所示的育种过程培育出了高品质的糯性小麦 下列相关叙述正确的是 a 该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变b a过程能提高突变频率 从而明显缩短育种年限c a c过程都需要使用秋水仙素 都作用于萌发的种子d 要获得yyrr b过程需要通过不断自交来提高纯合率 d 解析 该育种过程中运用的遗传学原理是基因重组和染色体变异 a错误 a过程是染色体加倍的过程 与突变无关 b错误 a过程使用秋水仙素处理单倍体幼苗 c过程用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 c错误 二 非选择题 10 以下是小麦的几种育种方法 其中涉及的小麦两对相对性状独立遗传 请回答 a 高秆白粒小麦 矮秆红粒小麦 f1 f2 稳定遗传的矮秆白粒小麦b 高秆抗锈病小麦 矮秆易染锈病小麦 f1 花粉 a 稳定遗传的矮秆抗锈病小麦c 1 a组与b组的育种方法相比 育种年限较短的是 2 b组育种方法所产生的a是 倍体 3 在a组中 由f1到f2 育种工作者采用的方法是 b组a代表的个体通常具有的特点是 4 c组的育种方法中 过程采取的方法是 三倍体上结出的西瓜没有种子的原因是 b组 单 自交 植株 矮小 而且高度不育 用秋水 仙素处理萌发的种子或幼苗 减数分裂时染色体联会紊 乱 不能形成正常的生殖细胞 11 假设a b是玉米的优良基因 这两种基因是自由组合的 现有aabb aabb两个品种 为培育出优良新品种aabb 可以采用的方法如下图所示 请据图回答下列问题 1 由品种aabb aabb经过 过程培育出新品种的育种方法称为 经过 过程产生的表现型符合育种要求的植株中 不能稳定遗传的占 将a bb的玉米植株自交 子代中aabb与aabb的比是 2 过程 常采用得到ab幼苗 与过程 的育种方法相比 过程 的育种优势是 杂交育种 2 3 3 2 花药离体培养 明显 缩短育种年限 3 过程 是用 射线处理获取新品种的方法 处理对象常选用萌发的种子或幼苗 这是因为 4 通过过程 培育基因型为aabbc的植株 采用的生物工程技术有 与过程 的育种方法相比 过程 育种的优势是 萌发的种 子或幼苗细胞分裂旺盛 发生基因突变的几率增大 基因工程 植物组织培养 答 基因工程 即可 能定向改变生物的遗传性状 12 自然界中 多数动物的性别决定属于xy型 而鸡属于zw型 鸡具有一些易观察的性状 且不同相对性状之间的差别明显 易于分辨 因此常作为遗传研究的实验材料 下面是一组关于鸡的某些性状的遗传研究 请分析回答 1 鸡的羽毛有芦花和非芦花两种 由一对染色体上的等位基因控制 芦花 b 对非芦花 b 是显性 芦花鸡羽毛在雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶有黄色斑点 若欲确定b b基因的位置 可选择纯合芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交 若f1代表现型为 则可以肯定b b基因位于z染色体的非同源区段 即w染色体上没有与之等位的基因 上 雄鸡全为芦花 鸡 雌鸡全为非芦花鸡 将纯合的芦花雌鸡和非芦花雄鸡杂交 若f1代全为芦花鸡 则b b基因可能位于常染色体上或z w染色体的同源区段上 若欲再通过一代杂交作进一步的判断 其方法之一是让f1代的雌雄个体自由交配 如果f2代的表现型