高考高三生物2二轮微专题-变异与育种（配套讲解）课件

诱变、杂交、单和多倍育种冲刺高考二轮微专题——变异与育种基因突变与诱变育种基因突变的发生具有随机性，分为生殖细胞突变和体细胞突变。在胚胎发育早期发生基因突变常使个体成为嵌合体，成熟个体的体细胞突变，一般不能通过有性生殖传递给子代。育种过程中利用合子形成后短暂的休眠期进行诱变，可避免产生嵌合体，同时具有突变频率高的特点。基因突变的分子机理①碱基的自发性损伤，如腺嘌呤的氨基有时会自发脱落，变为次黄嘌呤（I），次黄嘌呤会与胞嘧啶配对。亚硝酸是一种碱基修饰剂，具有氧化脱氨的作用，能作用于腺嘌呤使其脱去分子中的氨基而转化为次黄嘌呤。腺嘌呤和次黄嘌呤结构基因突变的分子机理②紫外线对DNA的作用主要是在DNA相邻的两个T之间诱导形成共价键，产生嘧啶二聚体。当DNA复制到嘧啶二聚体的位置时，二聚体不能作为模板指导互补链的合成。DNA聚合酶随后在二聚体后面继续合成互补链，留下的缺口将随机插入一个碱基填补空隙，结果使新合成的互补链的碱基序列发生改变，从而引起基因突变。胸腺嘧啶二聚体的形成基因突变与诱变育种【例题】溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶的类似物，可取代胸腺嘧啶。5-BU能产生两种互变异构体，一种是酮式，一种是烯醇式。酮式可与A互补配对，烯醇式可与G互补配对。在含有5-BU的培养基中培养大肠杆菌，得到少数突变型大肠杆菌。请回答问题。(1)突变型大肠杆菌DNA的碱基数目是否改变

。发生突变的DNA分子中A+G的比例及A+T的比例是否改变

。(2)得到的突变型大肠杆菌中有赖氨酸依赖型和亮氨酸依赖型，这体现了基因突变的

特点。基因重组与杂交育种在减数分裂形成配子的过程中，随着非同源染色体的自由组合，其上的非等位基因也自由组合，产生不同类型的配子。在四分体时期，位于同源染色体上的非等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。(1)互换与自由组合基因重组与杂交育种(2)肺炎链球菌转化实验：R型细菌转化为S型细菌。(3)人工重组：转基因技术(人为条件下进行的)，即基因工程。基因重组与杂交育种【例题】豌豆花的颜色红色（A）对白色（a）为显性，子叶黄色（I）对绿色（i）为显性。学习小组欲探究杂合子（Aali）的2对基因的传递规律，他们提出了3种假设（图1～图3）。请根据他们的假设，预期该杂合子自交后代的表型及比例（不考虑交叉互换）。基因重组与杂交育种【例题】某自花传粉植物的紫苗（A）对绿苗（a）为显性，紧穗（B）对松穗（b）为显性，黄种皮（D）对白种皮（d）为显性，这3对基因独立遗传。现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本，以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验，结果F1表现为紫苗紧穗黄种皮。请回答问题。（1）播种F1植株所结的全部种子长成的全部植株

（是或否)都表现为紫苗紧穗黄种皮，原因是

。（2）如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种，

（能或否）从F1植株所结种子长成的植株中筛选，原因是

。（3）如果只考虑穗型和种皮颜色这2对性状，F1自交获得的F2的表型有

。比例是

。（4）如果杂交失败，导致自花受粉，后代的基因型是

。单倍体及育种自然条件下，有的生物未受精的雌、雄配子可直接发育成单倍体。如：蜜蜂、蚂蚁和白蚁的雄性个体。花药（或花粉）离体培养是人工获取单倍体植株的重要途径。种间或属间远缘杂交也可获得单倍体。如：单倍体及育种单倍体及育种【例题】现有两个不同品种的小麦，一个品种抗倒伏但易染锈病（DDTT），另一个品种易倒伏但抗条锈病（ddtt），两对相对性状独立遗传。请结合单倍体育种的原理，设计培育既抗倒伏又抗条锈病（DDtt）优良品种的实验方案。单倍体及育种【例题】有一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。研究者发现一种玉米突变体S，用S的花粉给普通玉米（2n=20）授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（单倍体籽粒的胚是单倍体，胚乳含3个染色体组（图1））。根据亲本中基因的差异，通过电泳技术对亲本和子代胚DNA片段电泳分离，以确定单倍体胚的来源（图2）。请回答问题。（1）根据图2电泳结果，推测单倍体胚的来源是

。细胞中含有

条染色体。单倍体及育种（2）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。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（图3）。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。单倍体及育种菠菜是雌雄异株植物。某品种菠菜株型由常染色体上的基因A、a控制，分为直立型（AA）、半直立型（只有一个A）和开张型（aa）。现有若干纯合直立型菠菜种子，经辐射处理后，获得了1株半直立型雄株菠菜。科研人员提出产生该植株的两种假设：①基因突变导致；②含有该基因染色体片段的缺失导致。请利用该植株设计实验，证明上述哪种假设成立。写出实验设计思路、预期实验结果和结论。注：一对等位基因都缺失时幼胚死亡。多倍体及育种自然条件下，多倍体植物的形成有两条途径：一是减数分裂过程中，因同源染色体未分离等原因导致配子中染色体数目未减半，形成含有两个及以上染色体组的配子，这种配子受精后就会发育成多倍体；二是体细胞（如合子、幼胚）在有丝分裂时，染色体复制后细胞未分裂，细胞核内染色体数目加倍，这样的细胞也会发育成多倍体。人工诱导四倍体时需了解被处理细胞的细胞周期，处理时间过长，细胞内的染色体会加倍不止一次；处理时间过短，只有少数细胞变为四倍体。由于二倍体细胞生长快，四倍体细胞不易增殖，导致诱导无效。诱导能否成功还与秋水仙素的浓度、处理温度和处理方式有关。多倍体及育种在培育三倍体无子西瓜过程中，人工诱导的四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交时，四倍体西瓜结实率迅速下降，请分析原因。1.为培育更具市场竞争力的无子柑橘，研究者设计如下流程。请回答问题。（1）过程①采用的常见方法及依据的原理是

。（2）若过程③原生质体两两随机融合，可产生

种类型的细胞，如何筛选出三倍体细胞

。（3）过程④要经过哪些阶段

。培育出的三倍体不育的原因是

。多倍体及育种2.为探究秋水仙素浓度和处理时间对四倍体草莓诱导率的影响。科研人员在每个实验组中选取50株二倍体草莓幼苗，用秋水仙素溶液处理它们的幼芽，结果如图所示。请回答问题。（1）诱导形成四倍体草莓适宜的处理方法是