高考生物一轮总复习-第二十七课时-杂交育种与诱变育种课件-新人教版必修2

第6章从杂交育种(zájiāoyùzhǒnɡ)到基因工程第一页，共42页。第二十七课时第1节杂交育种与诱变(yòubiàn)育种第二页，共42页。生物变异(biànyì)在育种上的应用第三页，共42页。考点一杂交育种【回扣教材】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(yìngyòng)：改良____________，提高农作物单位面积产量；培育优良的家畜、家禽。优良(yōuliáng)性状选择(xuǎnzé)和培育基因重组杂交自交作物品质第四页，共42页。第五页，共42页。【典例精析】【例1】(2013江苏)现有小麦种质资源包括：①高产、感病；②低产(dīchǎn)、抗病；③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是(多选)()A．利用①、③品种间杂交筛选获得aB．对品种③进行染色体加倍处理筛选获得bC．a、b和c的培育均可采用诱变育种方法D．用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得cCD第六页，共42页。【解析】利用①、③品种间杂交不能筛选获得a，只有(zhǐyǒu)②和③杂交才可以。对品种③进行染色体加倍处理筛选不出b，因为③中无早熟基因，a、b和c的培育均可通过诱变育种方法获得，诱变育种从理论上可获得所有的抗性基因。用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c是可以的，可在③中直接导入抗旱基因便可获得c品种。第七页，共42页。考点二诱变育种【回扣教材】1．概念：利用___________或__________处理生物，使生物发生基因突变，从而获得(huòdé)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(huòdé)更多优良变异类型。4．应用：主要用于_________育种和_________育种。物理(wùlǐ)因素化学(huàxué)因素基因突变突变率农作物微生物第八页，共42页。【知识拓展(tuòzhǎn)】几种育种方法的比较第九页，共42页。第十页，共42页。第十一页，共42页。第十二页，共42页。【典例精析】【例2】(2013四川)大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是()A．用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性B．单倍体植株的细胞在有丝分裂(yǒusīfēnliè)后期，共含有20条染色体C．植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低D．放射性60Co诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向A第十三页，共42页。【解析】花药离体培养得到的抗病植株，其细胞仍具有(jùyǒu)全能性；单倍体植株的细胞在有丝分裂的后期，共含有40条染色体；植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例应为逐年增加；自然选择决定着生物进化的方向。第十四页，共42页。课时练习二十七一、选择题(每小题只有(zhǐyǒu)一个正确选项)1．已知玉米宽叶(B)对窄叶(b)为显性，而且在玉米苗期便能识别。根据生产实践获知，杂交种(Bb)表现为高产优质，而显性品种和隐性品种的产量分别比杂交种低12%、20%。某农场在培育玉米杂交种时，将宽叶玉米和窄叶玉米实行了间行种植，但由于错过了人工授粉，结果导致大面积地块的玉米自然受粉(同株异花受粉与品种间异株异花受粉几率相同)。根据上述内容判断下第十五页，共42页。列表述正确的有几项()①按照上述栽种方式，两个品种玉米受粉(shòufěn)方式共计有4种②收获的种子的胚基因型及比例约是BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1③假若用上述自然受粉(shòufěn)收获的种子用于次年种植，预计收成将比单独种植杂交种减产8%④如果希望次年不减产，则在当年进行了自然受粉(shòufěn)的地块从窄叶植株上采种，次年播种后，选择宽叶植株栽种A．一项正确B．二项正确C．三项正确D．四项正确D第十六页，共42页。【解析】玉米为雌雄同株单性花，故间行种植时可以有两种自交、两种杂交，即4种受粉方式；同株异花受粉与品种(pǐnzhǒng)间异株异花受粉几率相同，即BB、bb随机交配，子代基因型及比例约是BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1；BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1种植后，有1/4减产12%，有1/4减产20%，故总共减产8%；如果希望不减产，即要种植Bb的植株，窄叶(bb)植株上结的种子为Bb和bb，选择宽叶的一定是杂交种，而宽叶(BB)结的种子为BB和Bb，子代没法区分BB和Bb。第十七页，共42页。2．玉米的抗病和不抗病、高秆和矮秆是两对独立遗传(yíchuán)的相对性状。用不抗病矮秆玉米种子(甲)进行以下实验：实验①：取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗6株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出了4种表现型。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养，获得幼苗，经秋水仙素处理后，选出抗病高秆植株(丁)。实验②：以甲和丁为亲本进行杂交，F1都表现为抗病高第十八页，共42页。秆。以下叙述中，不正确的是()A．实验②可以确定这两对相对性状之间的显、隐性关系B．实验①F1中抗病高秆植株能产生四种类型的雌、雄配子C．该育种实验运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种技术D．实验①中的白化苗不能合成叶绿素，不久会死亡，这类变异属于(shǔyú)不遗传的变异D第十九页，共42页。【解析】甲为不抗病矮秆，丁为单倍体育种所得抗病高秆一定为纯合，杂交子代全为抗病高秆，故抗病和高秆为显性；乙与丙杂交子代有4种表现型，故乙、丙分别(fēnbié)为Aabb和aaBb，子代抗病高秆为双杂合，可产生四种类型的雌、雄配子；白化苗的产生为基因突变，为可遗传变异。第二十页，共42页。3．二倍体植物甲(2n＝10)和二倍体植物乙(2n＝10)进行有性杂交，得到的F1不育。以物理撞击的方法使F1在减数分裂时所有的染色体分配至同一个配子中，再让这样的雌雄配子结合产生F2。下列有关叙述正确的是()A．F1正常减数分裂产生的雌雄配子各为2种B．物理撞击的方法最终产生的F2为二倍体C．植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物D．若用适宜浓度的秋水仙素处理(chǔlǐ)F1幼苗，则得到的植株是可育的D第二十一页，共42页。【解析】A错，F1的细胞内共10条染色体，其中甲植物5条，乙植物5条，在减数分裂中染色体联会紊乱，不能进行(jìnxíng)正常减数分裂。B错，最终产生的F2为四倍体。C错，甲、乙两种植物杂交后因F1不育，证明存在生殖隔离，说明它们不属同种生物。第二十二页，共42页。C第二十三页，共42页。【解析】①是杂交育种，主要目的是让控制(kòngzhì)不同优良性状的基因组合到一起；②是产生配子的过程，发生了非同源染色体的自由组合；③花药离体培养的生物学原理是细胞的全能性；④过程是使染色体加倍，通常用一定浓度的秋水仙素处理。第二十四页，共42页。C第二十五页，共42页。A．试剂①是秋水仙素，其作用是诱导染色体加倍，所结西瓜B为绿皮红瓤小子B．若获得的西瓜A为无子西瓜，试剂②是生长激素，在喷施之前要对品种甲去雄C．通过③④和⑤⑥都可以获得人们想要的优良品种，通过③④的方法可能缩短育种(yùzhǒng)年限D．培育西瓜B的原理是基因重组，所得性状可以遗传第二十六页，共42页。【解析】三倍体西瓜B为无子西瓜，A错；试剂(shìjì)②是生长素，B错；培育B的原理是染色体变异，D错，应选C。第二十七页，共42页。6．下列关于育种的叙述，正确的是()A．人工诱变可培育出合成人的生长激素的大肠杆菌B．改良缺乏某种抗病性的水稻(shuǐdào)品种常采用单倍体育种C．培育无子西瓜可用适宜浓度的生长素处理三倍体西瓜雌蕊柱头D．袁隆平培育的高产、抗逆性强的杂交水稻(shuǐdào)是基因突变的结果C第二十八页，共42页。【解析】选项A应为基因工程育种；选项B可以采用基因工程；选项D应该是基因重组(zhònɡzǔ)；选项C一般采用花粉刺激，如果用生长素处理亦能达到目的。第二十九页，共42页。【解析】筛选过程中抗病基因频率(pínlǜ)增高，D错。D第三十页，共42页。8．太空育种是将农作物种子搭载于返回式地面卫星上，借助于太空超真空、微重力及宇宙射线等地面无法模拟的环境变化，促使种子发生变异，从而选择出对人类有益的农作物新品种类型。下列有关叙述(xùshù)中不正确的是()A．太空育种的原理主要是基因突变B．太空条件下产生的变异是不定向的C．太空育种可以缩短育种周期，但从太空搭载回来以后，在地面上要进行不少于四代的培育，才可能培育出优良性状的品种D．太空育种不可能发生染色体变异产生新物种D第三十一页，共42页。【解析】太空育种的原理主要是基因突变，但在太空中由于受太空超真空、微重力及空间辐射等多种环境因素的综合作用，也可能会引起细胞中染色体的变异。太空育种能提高突变的频率，从而加快了育种进程；当太空搭载的种子返回地面后，需种植种子获亲本植株(第1代)，杂交得F1，F1自交得F2，从子二代中选择出所需性状的个体再自交，观察F3是否会出现性状分离，因而在地面上要进行不少于四代(即亲代、F1、F2、F3代)的培养(péiyǎng)，才可能培育出优良性状的品种。第三十二页，共42页。D第三十三页，共42页。【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(tūbiàn)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。第三十四页，共42页。二、非选择题10．(2013浙江)在玉米中，控制某种除草剂抗性(简称抗性，T)与除草剂敏感(简称非抗，t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料，经过EMS诱变处理(chǔlǐ)获得抗性非糯性个体(乙)；甲的花粉经EMS诱变处理(chǔlǐ)并培养等，获得可育的非抗糯性个体(丙)。请回答：(1)获得丙的过程中，运用了诱变育种和_______育种技术。单倍体第三十五页，共42页。(2)若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F1中选择表现型为____________的个体自交，F2中有抗性糯性个体，其比例是_________。(3)采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为___________的个体，则被鉴定个体为纯合子；反之则为杂合子。请用遗传(yíchuán)图解表示杂合子的鉴定过程。_____________________抗性非糯性3/16非抗糯性答案(dáàn)如下图：第三十六页，共42页。第三十七页，共42页。(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常(tōngcháng)从其他物种获得______________________，将其和农杆菌的___________用合适的限制性核酸内切酶分别切割，然后借助_____________连接，形成重组DNA分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。抗虫基因(jīyīn)(或目的基因(jīyīn))Ti质粒DNA连接酶第三十八页，共42页。【解析】本题综合考查考生对孟德尔遗传定律、基因突变、基因重组、基因工程及植物育种的理解和掌握情况，多方位考查知识体系构建、迁移以及综合应用能力。(1)经EMS诱变处理并培养的花粉，获得可育的丙的过程，首先运用了诱变育种，再经过花粉离体培养获得单倍体，经适宜浓度的秋水仙素处理获得纯合的可育丙，是单倍体育种。(2)根据乙、丙杂交F1的表现型可知，乙的基因型为TtGG，丙的基因型是ttgg，杂交后F1抗性非糯性的基因型是TtGg，非抗性非糯性的基因型是ttGg，选择TtGg(抗性非糯性)自交得到(dédào)的F2中，抗性糯性个体(T_gg)占3/16。(3)F2中抗第三十九页，共42页。性糯性个体自交，后代中没有非抗糯性，则其为纯合子。(4)转基因育种依据的技术是基因工程，其核心是构建重组DNA，通常要有限制性核酸内切酶和DNA连接酶等工具酶、目的基因、载体(zàitǐ)和宿主细胞等，并按照一定的程序进行操作。受体细胞为植物细胞时，常用农杆菌的质粒作为运载体(zàitǐ)。第四十页，共42页。11．请完成下列育种问题：(1)某水稻的A基因控制某一优良性