高考浙江选考生物一轮课件第19讲生物变异在生产上的应用

1、第19讲生物变异在生产上的应用总纲目录栏目索引知识生物变异在生产上的应用教材研读栏目索引V知识生物变异在生产上的应用亠、杂交育种1 含义:有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，培育出更优 良的新品种。2原理:3方法:、不断选种。4过程:三个基本环节，即杂交- 选择-纯合化。教材研读栏目索引V二、诱变育种1含义:利用诱导生物发生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。2原理:oa七、注辐射诱变3 方法化学诱变提高4特点 能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状改良作物品质，增强抗逆性三、单倍体育种1含义:利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的的育种方法。2原理:-o3特占付尺能排除显隐

2、性干扰，提高效率教材研读栏目索引V4 育种程序:常规方法获得杂种FiF花药离体培养形成，并诱导其分化成幼苗用处理幼苗,获得可育的纯合植株四、多倍体育种1原理:O2常用方法:用处理萌发的种子、幼苗。3 作用机理:秋水仙素能抑制细胞分裂时的形成，导致染色体复制后分离，最终导致染色体数目加倍。三倍徐西瓜匹型邈二倍体西瓜3四倍体西瓜 x二倍体西瓜s4 无籽西瓜的培育过程:二倍体西瓜秋水仙素U!联会紊乱三倍体无籽西瓜教材研读栏目索引V教材研读栏目索引V五、转基因技术1含义:利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因（外源基 因）转移到其他生物物种中,使其出现原物种不具有的新性状的技术。2 原理:。

3、3过程:用人工方法将目的基因导入受体细胞目的基因整合到受体细胞的染色体上I目的基因在受体细胞内得以表达,并能4 应用(1) 作物育种:利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的 农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种,如抗虫棉等。(2) 药物研制:利用基因工程的方法，培育转基因生物，利用转基因生物生 产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。1. （2017浙江4月选考,7,2分）研究人员用X射线处理野生型青霉菌，选育出了高产青霉菌新菌株。这种育种方法属于（）A. 杂交育种B.单倍体育种C.诱变育种D.多倍体育种2. 用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee),

4、最简捷的方法是()A. 种植Fl筛选双隐性纯合子B. 种植-秋水仙素处理-纯合子C. 种植T花药离体培养-单倍体幼苗T秋水仙素处理T纯合子D. 种植-秋水仙素处理-花药离体培养纯合子3 如图为水稻的几种不同育种方法示意图，下列叙述正确的是（）亲本（?F1F2 F选择稳定品种B单倍体幼苗纯合子f鲁熬羹-H具有外源基因的种子或幼苗-III种子或幼苗H染色体组加借的种子或幼苗A. 通过A、D过程培育新品种的方法叫杂交育种，其特点是把不同亲本 的优良性状集中在一起，其原理是基因重组B. B过程常用的方法是花药离体培养,不能体现植物细胞的全能性C. C、F过程可用秋水仙素进行处理，原理是秋水仙素可抑制着

5、丝粒分 裂，使细胞内染色体数目加倍D. E过程能打破物种的界限,需要的酶是限制酶、DNA聚合酶解析F过程可用秋水仙素处理，使染色体数目加倍,其原理是秋水 仙素可抑制纺锤体的形成;培育新品种的E过程属于基因工程育种，需要 的酶是限制酶和DNA连接酶。4 下列关于育种的叙述中，正确的是（）A. 马和驴杂交的后代骡子是不育的二倍体，而雄蜂是可育的单倍体B. 单倍体育种常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体的种子C. 二倍体植物的花药离体培养能得到叶片和果实较小的单倍体植物D. 三倍体西瓜不结籽的性状可以遗传，它不是一个新物种，但八倍体小 黑麦是用基因工程技术创造的新物种解析马和驴杂交产生的骡子细胞中没有同

6、源染色体，无法产生配 子，是不育的二倍体，蜜蜂中的雄蜂是由蜂王的卵细胞直接发育而来的, 雄蜂是可育的单倍体,A正确;单倍体育种中，秋水仙素处理的是单倍体 幼苗,B错误;二倍体植物的花药离体培养得到的单倍体高度不育，没有 果实和种子,C错误;三倍体西瓜减数分裂过程中，联会紊乱不能产生正 常配子，因此三倍体不是一个新物种，八倍体小黑麦是多倍体育种的结 果,D错误。5 研究人员培育出了体细胞中含有两个外源抗虫基因(T)的某转基因雌 雄异株植物。这两个基因在染色体上的整合位点如图1所示(p、q表示 一对同源染色体)。已知体细胞中含有两个抗虫基因的植株表现为强 抗虫，含有一个抗虫基因的植株表现为弱抗虫，

7、没有抗虫基因的植株不 抗虫，且1/2的弱抗虫幼苗和3/4的不抗虫幼苗会死亡。请回答下列问题:、T1 4TjI丿图1T RTp q图2(1)若该转基因植物雌株的一个原始生殖细胞在减数分裂过程中，染色 体p的一条染色单体上含有基因T的片段与染色体q上的相应同源区域 发生交叉互换，则此过程发生的时期是，由此产生的雌配子的基因组成是（不含T基因用T。表示，含有1个T基因用r表示,以此类推）。如果让该转基因植物雌株与杂交,子代出现的表现型为，则可以证明在雌配子形成过程中未发生上述情况的交叉互换。（2）已知该植物红花对白花为显性（相关基因用R、1表示）。若培育的该 转基因植物中，有一雄株体细胞中相关基因与

8、染色体的位置如图2所示, 且该植株能进行正常的减数分裂。请问：由一棵普通植株得到该变异植株，涉及的变异类型有和 取该变异植株的花粉进行离体培养，得到的成熟红花植株中,强抗虫 个体所占的比例为 。解析（1）根据减数分裂的过程分析，同源染色体交叉互换发生在减数 第一次分裂的四分体时期;由于染色体p的一条染色单体上含有基因T 的片段与染色体q上的相应同源区域发生交叉互换，则形成的配子可能 含有0、1或2个T基因，因此产生的雌配子的基因组成为T。或匚或Tx如果 在雌配子形成过程中未发生上述情况的交叉互换，则让该转基因植物雌 株与非转基因普通雄性植株杂交，子代全部表现为弱抗虫。（2）据图 分析，图2中插

9、入了两个T基因，属于基因重组;q染色体一部分片段移接 至含R的染色体上，属于染色体结构的变异。取该变异植株的花粉进 行离体培养，得到的成熟红花植株中,RTT ： RT=1 : 1,由于RT有一半会 死亡，因此强抗虫个体所占的比例为2/3。考点突破栏目索引V杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种的比较名称原理方法优点缺点应用适用范围杂交育种基因重组培育纯合子品种:杂交T自 交T筛选出符合要求的表 现型个体，自交到不发生性 状分离为止（纯合化） 使分散在同 一物种不同个 体中的多个优 良性状集中于 同一个体上，即“集优” 操作简便 育种时间长 局限于同一 种或亲缘关系 较近的物种

10、用纯种高秆抗病小 麦与矮秆不抗病小 麦培育矮秆抗病小 麦有性生殖的动植物培育杂种优势品种:一般是 选取具相对性状的纯合双 亲杂交年年制种杂交玉米的培育诱变育种基因突变和染色体畸变 物理方法:用紫外线、X 射线或丫射线、微重力、激 光等处理,再筛选 化学方法:用亚硝酸、秋 水仙素、硫酸二乙酯处理， 再选择提高突变频率， 加快育种进程， 大幅度改良某 些性状有利变异少，需 大量处理实验 材料（有很大盲 目性）高产青霉菌，“太辐 一号”小麦品种和 高产雄性家蚕的培 育几乎所有生物单倍 体 育种染色体畸变用常规方法获得杂种F, 先进行花药离体培养，培育 出单倍体植株;将单倍体 幼苗经一定浓度的秋水仙

11、素处理获得纯合植株;从 中选择优良植株明显缩短育种 年限，子代均为 纯合子，加速育 种进程技术复杂且需 与杂交育种配 合用纯种高秆抗病小 麦与矮秆不抗病小 麦快速培育矮秆抗 病小麦有性生殖的植物考点突破栏目索引V多倍体育种染色体畸变用一定浓度的秋水仙索 处理萌发的种子或幼苗操作简单，能较快获得所需品种所获品种发育 延迟，结实率低， 一般只适用于 植物三倍体无籽西 瓜、八倍体小 黑麦的培育植物基因工程育种基因重组获得目的基因T形成重 组DNA分子将重组 DNA分子导入受体细胞 -筛选含有目的基因的 受体细胞-目的基因的 表达目的性强，育种 周期短;克服了 远缘杂交不亲 和的障碍技术复杂，安全 性

12、问题多转基因抗虫棉 等的培育微生物、植 物、动物知能拓展(1)在诱变育种时，生物性状的改变可能是基因突变的结果, 也可能是染色体结构改变的结果。(2)在运用杂交育种方法时,要注意选择最佳的杂交组合，尽量提高目的 性状个体出现的概率。不同需求育种方式的选择与分析1育种实验设计思路明确育种目标和要求一确定育种材料-选择育种方法T设计具体的育 种程序。2 五种育种程序归纳植物细胞的基因 其他生物基因工程育种脱分化愈伤组织再分化 胚状体人工种子考点突破栏目索引V3比较杂交育种、单倍体育体和多倍体育种(1)利用杂交育种培育宽叶抗病植株AAbbaaBBx第一年第二年宽叶、不抗病窄叶、抗病IAaBb宽叶、抗

13、病A_bbA_B_aaB_aabb五至六年宽叶、不抗病 宽叶、抗病 窄叶、抗病 窄叶、不抗病 I连续自交AABB宽叶、抗病（2）利用单倍体育种培育宽叶抗病植株（品种 A） AAbb x宽叶、不抗病-（品种B）AaBb宽叶抗病（双优杂交种）杂交种植花粉ABI单倍体ABI二倍体纯合子AABB 宽叶抗病AABBAbIAbIAAbbIhBIaBIaaBBI保留推广淘汰花药离休培养 秋水仙素处理（染色体加借）选择 推广J考点突破栏目索引VA名师点拨 杂交育种、单倍体育种、多倍体育种的辨析育种方法杂交育种单倍体育种多倍体育种原理基因重组染色体畸变染色体畸变目的将优良性状集中到同一 个个体将优良性状集中到同

14、一个个体获得具有优良性状的多倍体获得年限当年可获得杂合子良种， 多年才能获得能推广的 纯合子良种第二年第一年4 依据不同需求,选择适宜的育种方法育种目标育种方案集中双亲优良性状杂交育种（耗时较长,但简便易行）对原品系实施“定向”改造基因工程及细胞工程（植物体细胞杂交）让原品系产生新性状（无中生有）诱变育种（可提高突变频率,期望获得理想 性状）对原品种性状进行“增大”或“加强”多倍体育种保持原品种的“优良”特性，且快速繁殖植物组织培养、动物体细胞克隆（或胚胎 移植）名师点拨 根据育种目的选择育种方式(1) 若要培育隐性性状个体,可用自交或杂交方法，只要出现该性状即可。(2) 有些植物如小麦、水稻

15、等，杂交实验较难操作，其最简便的方法是自交。(3) 若要快速获得纯种，可用单倍体育种方法。(4) 若要提高营养物质含量,可用多倍体育种方法。(5) 若要培育原来没有的性状，可用诱变育种。(6) 若培育的植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。典例1喷瓜的叶色受等位基因B、b控制;喷瓜的性别受a。、a才三个 基因控制，其显隐性关系是:aDa+ad（前者对后者完全显性）。屮是决定 雄性的基因。a*是决定雌雄同株的基因,a。是决定雌性的基因。叶色和 性别独立遗传。现有一株叶色浅绿的两性植株为亲本自交获得出 现了叶色深绿雌性植株和叶色黄化苗（幼苗期死亡）F成熟植株自交

16、获 得F2。请回答下列问题：（1）控制叶色遗传的基因B、b之间的显隐性关系属于显性。仅考虑性别,雄性植株的基因型是(2) 亲本的基因型是F成熟植株中表现型有种,F2成熟植株中叶色浅绿的雌性植株比例为O(3) 雌性植株与两性植株杂交,必须套袋的是植株，杂交实验操作中(填“需要”或“不需要”)去雄。答案 不完全aDa+aDadBba+a。41/15 雌性 不需要1-1野生的森林草莓是二倍体（2兀=14）,野生的东方草莓是四倍体（4兀=2 8）,人工培育的“章姬”草莓是八倍体。研究人员将一个抗除草剂基因 （3朗）转入晚熟森林草莓的一条染色体上，培育出一批转基因抗除草剂 草莓。请回答：（1）利用野生草

17、莓培育“章姬”的过程运用了育种技术,依据的原理是0（2）若抗除草剂基因（B朗）序列已知，可用方法合成目的基因。将目的基因导入离体细胞后,先脱分化形成，再用适当配比的诱导之，直至再生出新植株。(3) 选用上述抗除草剂晚熟森林草莓与不抗除草剂早熟森林草莓杂交得 到HR中选取一株进行自交得到F2JF2的结果如下表：表现型抗除草剂早熟抗除草剂晚熟不抗除草剂早熟不抗除草剂晩熟个体数110383612考点突破栏目索引V 抗除草剂基因与早熟基因的根本区别是:0 分析表中数据，可知F2的抗除草剂晚熟草莓中纯合子所占的比例为 用H为亲本，通过单倍体育种可以较快选育出抗除草剂早熟森林草莓 纯合子，请用遗传图解表示

18、选育过程,并作简要说明（B+表示有基因,B 表示没有基因，早熟和晚熟基因用D、d表示）。答案（1）多倍体 染色体畸变（2）化学 愈伤组织 营养物质和植物生长调节剂（或细胞分裂素和生长素）（3）碱基（或脱氧核昔酸）序列的差异1/3遗传图解如下:B+BDd 抗除草剂早熟花药离体培养B+DB+dB DB d染色体加倍B+B-DDB+B*dd1BB-DDB-B-dd抗除草剂抗除草剂不抗除草剂不抗除草剂早熟晚熟早熟晚熟111 :1解析（1）利用野生草莓培育“章姬”的过程实现了染色体加倍，运用 了多倍体育种技术，依据的原理是染色体畸变中的染色体数目变异。（2）基因工程中，若目的基因序列已知，可用化学方法合成目的基因。将 目的基因导入离体细胞后，利用植物组织培养技术，先脱分化形成愈伤 组织，再用