高考生物總復(fù)習(xí) 第6章 從雜交育種到基因工程 第1節(jié) 雜交育種與誘變育種課件 新人教版必修2.ppt

第1 2節(jié)雜交育種與誘變育種基因工程及其應(yīng)用 高頻考點(diǎn)突破 實(shí)驗(yàn)專題探究 第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者 蛋白質(zhì) 基礎(chǔ)自主梳理 命題視角剖析 即時達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 基礎(chǔ)自主梳理 一 雜交育種1 概念 將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起 再經(jīng)過 和 獲得新品種的方法 2 原理 3 過程 選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本 獲得f1 f1自交或雜交 獲得f2 需要的類型 優(yōu)良品種 選擇 培育 基因重組 雜交 鑒別 選擇 4 優(yōu)點(diǎn) 可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起 5 缺點(diǎn) 獲得新品種的周期 6 意義 根據(jù)需要培育理想類型 思考感悟1 在雜交育種中 如果新品種是雜合子 如玉米 水稻應(yīng)注意什么 如果新品種是純合子 如小麥應(yīng)該注意什么 提示 在雜交育種中 如果新品種是雜合子 每年都要育種 如果新品種是純合子 要通過多代自交淘汰雜合子 長 二 誘變育種1 概念 利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物 使生物發(fā)生 從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法 2 原理 3 過程 選擇生物 誘發(fā)基因突變 選擇 培育 4 優(yōu)點(diǎn) 1 可以提高 在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型 基因突變 基因突變 理想類型 突變頻率 2 大幅度地改良某些性狀 5 缺點(diǎn) 誘發(fā)產(chǎn)生的突變 的個體往往不多 需處理大量材料 6 意義 培育具有新性狀的品種 7 應(yīng)用 培育優(yōu)良品種 三 基因工程1 概念 又叫基因拼接技術(shù)或 技術(shù) 通俗地說 就是按照人們的意愿 把一種生物的某種基因提取出來 加以修飾改造 然后放到另一種生物的細(xì)胞里 地改造生物的遺傳性狀 2 原理 不同生物間的 有利 dna重組 定向 基因重組 3 基本工具 1 基因的剪刀 2 基因的針線 3 基因的運(yùn)載體 常用的有 噬菌體和動植物病毒等 4 操作步驟提取 目的基因與 結(jié)合 將目的基因?qū)?目的基因的 限制性核酸內(nèi)切酶 dna連接酶 質(zhì)粒 目的基因 運(yùn)載體 受體細(xì)胞 表達(dá)和檢測 5 應(yīng)用 1 作物育種 利用基因工程的方法 獲得高產(chǎn) 穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物 培育出具有各種抗逆性的作物新品種 如 等 2 藥物研制 利用基因工程的方法 培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因生物 利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)出各種高質(zhì)量 低成本的藥品 如胰島素 乙肝疫苗等 3 環(huán)境保護(hù) 如利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降解有毒有害的化合物 吸收環(huán)境中的重金屬 分解泄漏的石油 處理工業(yè)廢水等 抗蟲棉 干擾素 思考感悟2 dna連接酶與dna聚合酶和dna酶有什么不同 提示 dna連接酶是連接的dna片段 dna聚合酶是在dna復(fù)制時 將單個的脫氧核苷酸連接成dna分子 dna酶的作用是水解dna 高頻考點(diǎn)突破 易誤警示 雜種優(yōu)勢不同于雜交育種 雜種優(yōu)勢是雜交子一代所表現(xiàn)的優(yōu)良性狀 即時應(yīng)用 隨學(xué)隨練 輕松奪冠 1 2011年深圳調(diào)研 如圖表示某種農(nóng)作物品種 和 培育出 的幾種方法 有關(guān)說法錯誤的是 a 經(jīng)過 培育形成 常用的方法是花藥離體培養(yǎng)b 過程 常用一定濃度的秋水仙素處理 的幼苗c 由品種 直接形成 的過程必須經(jīng)過基因突變d 由品種 和 培育能穩(wěn)定遺傳的品種 的最快途徑是i v解析 選d 品種 的基因型為aabb 品種 的基因型為aabb 要培育出基因型為aabb的品種 最快的途徑應(yīng)為單倍體育種 所以應(yīng)為途徑 而 途徑獲得的子代中既有純合體又有雜合體 還需要不斷的連續(xù)自交進(jìn)行篩選才能獲得需要的品種 拓展深化 傳統(tǒng)意義上的基因重組 只能發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的同種生物之間 對基因重組使生物體性狀發(fā)生變異這一現(xiàn)象來說 減數(shù)分裂形成不同類型配子是因 而受精作用產(chǎn)生不同性狀的個體則是果 基因重組分類 分子水平的基因重組 如通過對dna的剪切 拼接而實(shí)施的基因工程 染色體水平的基因重組 減數(shù)分裂過程中同源染色體上非姐妹染色單體交叉互換 以及非同源染色體自由組合下的基因重組 細(xì)胞水平的基因重組 如動物細(xì)胞融合技術(shù)以及植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的大規(guī)?；蛑亟M 即時應(yīng)用 隨學(xué)隨練 輕松奪冠 2 2010年高考浙江卷 在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中 下列操作錯誤的是 a 用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸b 用dna連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體c 將重組dna分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體d 用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞 解析 選a 構(gòu)建重組dna分子時 需用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體 再用dna連接酶連接形成重組dna分子 而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是rna 所以a項(xiàng)錯誤 重組dna分子形成后要導(dǎo)入受體細(xì)胞 若是植物細(xì)胞 則可導(dǎo)入其原生質(zhì)體 若導(dǎo)入的受體細(xì)胞是體細(xì)胞 經(jīng)組織培養(yǎng)可獲得轉(zhuǎn)基因植物 目的基因?yàn)榭钩輨┗?所以未成功導(dǎo)入目的基因的細(xì)胞不具有抗除草劑的能力 可用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞 實(shí)驗(yàn)專題探究 雜交育種實(shí)驗(yàn)1 培育雜合子品種 雜種優(yōu)勢的利用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上 可以將雜種一代作為種子直接利用 如水稻 玉米等 1 基本步驟 選取雙親p 雜交 f1 2 特點(diǎn) 高產(chǎn) 優(yōu)質(zhì) 抗性強(qiáng) 但種子只能種一年 2 培育純合子品種 1 培育隱性純合子品種的基本步驟選取雙親p 雜交 f1 自交 f2 選出表現(xiàn)型符合要求的個體種植推廣 2 培育雙顯純合子或一隱一顯雜合子品種的基本步驟選取雙親p 雜交 f1 自交 f2 選出表現(xiàn)型符合要求的個體自交 f3 選出穩(wěn)定遺傳的個體推廣種植 3 特點(diǎn) 操作簡單 但需要的時間較長 實(shí)戰(zhàn)演練 專項(xiàng)提能 小試牛刀 現(xiàn)有兩個小麥品種 一個純種小麥的性狀是高稈 d 抗銹病 t 另一個純種小麥的性狀是矮稈 d 易染銹病 t 兩對基因獨(dú)立遺傳 育種專家提出了如圖所示的 兩種育種方法以獲得小麥新品種 問 1 要縮短育種年限 應(yīng)選擇的方法是 依據(jù)的原理是 另一種方法的育種原理是 2 圖中 和 基因組成分別為 和 3 二 過程中 d和d的分離發(fā)生在 三 過程采用的方法稱為 四 過程最常用的化學(xué)藥劑是 4 五 過程產(chǎn)生的抗倒伏抗銹病植株中的純合子占 如果讓f1按 五 六 過程連續(xù)自交2代 則 中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個體占 5 如將方法 中獲得的 植株雜交 再讓所得到的后代自交 則后代的基因型比例為 解析 圖中 一 過程屬于雜交過程 作用是把矮稈和抗病性狀組合到一個植株上 圖中 二 是f1種下后 開花時產(chǎn)生花粉 雄配子 的過程中要進(jìn)行減數(shù)分裂 兩對等位基因自由組合后產(chǎn)生4種配子 dt dt dt dt 根據(jù)圖中可知 的基因型是dt 的基因型是dt 圖中 三 是培養(yǎng)單倍體的過程 一般用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株 圖中 四 是誘導(dǎo)染色體增倍的過程 常用的方法是用秋水仙素處理單倍體幼苗 經(jīng)誘導(dǎo)后長成的植物體一定是純合子 仔細(xì)分析圖 可得出圖中的 對應(yīng)的基因型是ddtt ddtt和ddtt 屬于單倍體育種 是雜交育種 圖中 五 過程是指f1自交的過程 其后代中的矮稈抗銹病植株的表現(xiàn)型雖符合要求 但其中能穩(wěn)定遺傳的純合子只有1 3 還有2 3是雜合子 不能穩(wěn)定遺傳 其基因型是ddtt 1 3 和ddtt 2 3 如果再讓其自交一代 各種基因型比例的計(jì)算方法是 ddtt自交后代仍是ddtt 占總數(shù)1 3 ddtt自交后代中的基因及其比例是 ddtt 1 4 ddtt 2 4 ddtt 1 4 占總數(shù)2 3 所以計(jì)算總結(jié)果是 ddtt 1 3 1 4 2 3 1 2 ddtt 2 4 2 3 1 3 ddtt 1 4 2 3 1 6 其中ddtt符合生產(chǎn)要求 題中第 5 小題的計(jì)算方法是 的基因型分別是ddtt和ddtt 因?yàn)閮蓚€體中的第二對基因都是tt 不論是自交還是雜交 對后代基因型的比例都沒有影響 所以只要考慮dd和dd就可以了 答案 1 染色體變異基因重組 2 dtddtt 3 減數(shù)分裂第一次分裂后期花藥離體培養(yǎng)秋水仙素 4 1 31 2 5 ddtt ddtt ddtt 1 2 1 命題視角剖析 幾種育種方法的比較傳統(tǒng)的農(nóng)作物育種方法一般是雜交育種 如圖為抗旱小麥的幾種不同育種方法示意圖 據(jù)圖回答下列問題 1 圖中a至d方向所示的途徑表示 育種方式 其育種原理是 2 若改良缺乏抗旱性狀的小麥品種 不宜直接采用 的方法進(jìn)行育種 但可選用圖中a至b途徑 再通過此方法達(dá)到育種目的 3 由g h j過程涉及的生物工程技術(shù)有 思路點(diǎn)撥 解決此類問題要抓好以下關(guān)鍵點(diǎn) 關(guān)鍵點(diǎn) 1 根據(jù)圖中信息正確判斷育種的基本方法和基本原理 2 掌握染色體變異和基因突變的判斷方法 嘗試解答 1 雜交基因重組 2 單倍體育種 3 基因工程 或基因拼接技術(shù)或dna重組技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù) 和植物組織培養(yǎng)技術(shù) 解析 1 雜交育種的原理是基因重組 通過雜交使不同親本的優(yōu)良性狀集于一體 對于顯性基因控制的性狀 再通過連續(xù)自交 直到不發(fā)生性狀分離才能獲得生產(chǎn)需要的新品種 2 因?yàn)槿狈购敌誀畹男←溒贩N沒有抗旱基因 植株通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的雄配子中不存在抗旱基因 因此用花藥離體培養(yǎng)方法直接處理沒有抗旱基因的親本不會達(dá)到目的 3 g表示轉(zhuǎn)基因技術(shù) h j表示植物組織培養(yǎng)技術(shù) 育種方法的選擇 2010年高考安徽卷 如下圖所示 科研小組用60co照射棉花種子 誘變當(dāng)代獲得棕色 纖維顏色 新性狀 誘變1代獲得低酚 棉酚含量 新性狀 已知棉花的纖維顏色由一對基因 a a 控制 棉酚含量由另一對基因 b b 控制 兩對基因獨(dú)立遺傳 1 兩個新性狀中 棕色是 性狀 低酚是 性狀 2 誘變當(dāng)代中 棕色 高酚的棉花植株基因型是 白色 高酚的棉花植株基因型是 3 棕色棉抗蟲能力強(qiáng) 低酚棉產(chǎn)量高 為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種 研究人員將誘變1代中棕色 高酚植株自交 每株自交后代種植在一個單獨(dú)的區(qū)域 從 的區(qū)域中得到純合棕色 高酚植株 請你利用該純合體作為一個親本 再從誘變l代中選擇另一個親本 設(shè)計(jì)一方案 盡快選育出抗蟲高產(chǎn) 棕色 低酚 的純合棉花新品種 用遺傳圖解和必要的文字表示 嘗試解答 1 顯性隱性 2 aabbaabb 3 不發(fā)生性狀分離 或全為棕色棉 或沒有出現(xiàn)白色棉 解析 1 因?yàn)檎T變當(dāng)代中的棕色 高酚性狀個體自交發(fā)生性狀分離 出現(xiàn)白色 高酚性狀 故棕色為顯性性狀 白色為隱性性狀 白色 高酚性狀個體自交也發(fā)生性狀分離 出現(xiàn)白色 低酚性狀 故高酚為顯性性狀 低酚為隱性性狀 2 根據(jù)顯隱性關(guān)系以及誘變1代的性狀表現(xiàn) 可以推斷誘變當(dāng)代中的棕色 高酚的棉花植株基因型為aabb 而白色 高酚的棉花植株基因型為aabb 3 由題意知 純合棕色 高酚植株的基因型是aabb 需要培育的類型是棕色 低酚植株 其基因型是aabb 則另一個親本的基因型是aabb 最快的育種方法是單倍體育種 即由以上兩個親本雜交得到f1 取f1的花粉進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)得到單倍體幼苗 再用秋水仙素處理單倍體幼苗 從其后代中選出棕色 低酚性狀的植株就是所要選育的新品種 對基因工程中一些觀點(diǎn)說法辨析不清 1 限制性核酸內(nèi)切酶和dna連接酶的作用部位都是脫氧核苷酸之間形成的磷酸二酯鍵 不是氫鍵 只是一個切開 一個連接 2 dna酶即dna水解酶 是將dna水解的酶 dna聚合酶是在dna復(fù)制過程中 催化形成新dna分子的酶 是將單個游離的脫氧核苷酸加到dna片段上 需要模板 但dna連接酶是將兩個dna片段的兩個缺口同時連接 不需要模板 兩者作用的化學(xué)鍵相同 都是磷酸二酯鍵 3 限制酶在第一步和第二步操作中都用到 且要求用同一種酶 目的是產(chǎn)生相同的黏性末端 第二步中兩種工具酶都用到 4 受體細(xì)胞動物一般用受精卵 植物若用體細(xì)胞則通過組織培養(yǎng)的方式形成新個體 5 抗蟲棉只能抗蟲 不能抗病毒 細(xì)菌 自我挑戰(zhàn)dna連接酶和限制酶分別作用于圖中的 a b c d 嘗試解答 b 解析 兩種酶都作用于核苷酸之間形成的磷酸二酯鍵 而非氫鍵等其他化學(xué)鍵 即時達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 高考熱點(diǎn)集訓(xùn) 6 生物育種 1 2011年北京東城區(qū)期末測試 用高稈抗銹病 ddtt 和矮稈不抗銹病 ddtt 的二倍體水稻品種進(jìn)行育種時 方法一是雜交得到f1 f1再自交得到f2 然后選育所需類型 方法二是用f1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng) 再用秋水仙素處理幼苗得到相應(yīng)植株 下列敘述正確的是 a 方法一所得f2中重組類型 純合子各占3 8 1 4b 方法二所得植株中純合子 可用于生產(chǎn)的類型比例分別為1 2 1 4 c 方法一和方法二依據(jù)的主要原理分別是基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異d 方法二的最終目的是獲得單倍體植株 秋水仙素可提高基因突變頻率解析 選a 考查學(xué)生對基因的自由組合定律的應(yīng)用 由題目信息聯(lián)想到基因的自由組合定律和單倍體育種的知識 兩個親本的基因型是ddtt和ddtt 為雙顯性和雙隱性純合子 可知其子二代中重組類型 純合子各占3 8 1 4是正確的 單倍體育種所得子代均為純合子 b錯 單倍體育種依據(jù)的主要原理是染色體數(shù)目的變異 c錯 單倍體育種的最終目的是獲得符合生產(chǎn)要求的純合植株 d錯 故選a a 過程 通常使用的試劑是秋水仙素 作用時期為有絲分裂間期b 通過過程 得到的植株a的基因型為aabb的可能性為1 4c 過程 屬于植物的組織培養(yǎng) 在此過程中必須使用一定量的植物激素d 與雜交育種相比 該育種方法的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限 解析 選cd 單倍體育種過程中常用秋水仙素處理使染色體數(shù)目加倍 秋水仙素作用的時期是有絲分裂前期而不是間期 植物體 aabb 通過減數(shù)分裂得到ab ab ab ab四種類型的配子 各占1 4 通過過程 得到的植物a仍然是單倍體 植物組織培養(yǎng)過程中 誘導(dǎo)脫分化再分化需要添加一定量的植物激素 單倍體育種可明顯縮短育種年限 3 2011年湖北襄陽第一次模擬 在自然界谷物中 水稻 玉米等都具有糯性 而小麥沒有糯性 江蘇某農(nóng)科所通過江蘇自火麥與日本關(guān)東107 美國ike等種間雜交后獲得糯性基因 再用其后代與揚(yáng)麥158品種進(jìn)行多次回交 將糯性品質(zhì)固定在揚(yáng)麥158品種上 培育出糯性小麥 相關(guān)的育種過程如圖 下列敘述正確的是 a 上述材料中 江蘇某農(nóng)科所培育糯性小麥的過程中運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是基因突變b 要想在短時間內(nèi)獲得糯性小麥的育種方法是a 此方法能提高突變率c a c過程都需要使用秋水仙素 都作用于萌發(fā)的種子d 要獲得yyrr b過程需要進(jìn)行不斷地自交來提高純合率 理論上f2中獲得yyrr的幾率是1 16 解析 選d 由題意可知 糯性小麥?zhǔn)峭ㄟ^種間雜交及多次回交后獲得的 雜交與回交都是親代通過減數(shù)分裂產(chǎn)生重組型的配子 雌雄配子經(jīng)過受精作用產(chǎn)生子代 此過程的遺傳學(xué)原理是基因重組 a過程屬于單倍體育種 其特點(diǎn)是能夠明顯縮短育種年限 c過程為多倍體育種 單倍體育種與多倍體育種都需要使用秋水仙素 前者處理的是幼苗 后者處理的是萌發(fā)的種子或幼苗 b過程是雜交育種 可通過不斷連續(xù)自交淘汰發(fā)生性狀分離的個體 不斷提高純合率 f1基因型為yyrr 兩對基因分別位于兩對同源染色體上 f2中yyrr的幾率是1 16 4 為獲得純合高蔓抗病番茄植株 采用了下圖所示的方法 圖中兩對相對性狀獨(dú)立遺傳 據(jù)圖分析 不正確的是 a 過程 的自交代數(shù)越多 純合高蔓抗病植株的比例越高b 過程 可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料c 過程 包括脫分化和再分化兩個過程d 圖中篩選過程不改變抗病基因頻率 解析 選d 過程 屬于雜交育種 通過連續(xù)自交 不斷淘汰不需要的類型 后代純合高蔓抗病植株的比例越來越高 過程 屬于單倍體育種 由于f1植株的基因型相同 所以取任一植株的花藥離體培養(yǎng)都能達(dá)到相同的目的 過程 是植物組織培養(yǎng)的過程 該過程包括脫分化和再分化兩個過程 圖中篩選過程使抗病基因頻率升高 5 2011年北京西城高三抽樣 下圖表示應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)玉米的過程 對此過程的相關(guān)描述錯誤的是 a b e過程中細(xì)胞全能性的高低發(fā)生了改變b c試管中形成的是高度液泡化的薄壁細(xì)胞c a植株和f植株體細(xì)胞中的染色體組數(shù)相同d 培養(yǎng)出的f植株一般不能直接應(yīng)用于擴(kuò)大種植解析 選c 這個植物組織培養(yǎng)的材料是植物的花粉 即玉米植物的生殖細(xì)胞 是由減數(shù)分裂得到的 所以f植物的染色體組是a植株的一半 6 2011年蘇北第一次調(diào)研 下列有關(guān)育種的敘述中 錯誤的是 a 用于大田生產(chǎn)的優(yōu)良品種不一定是純合子b 通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗 篩選培育抗病毒新品種c 誘變育種可提高突變頻率 加速新基因的產(chǎn)生 從而加速育種進(jìn)程d 為了避免對三倍體無子西瓜年年制種 可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖 解析 選b 用于大田生產(chǎn)的優(yōu)良品種不一定是純合子 如雜交水稻 通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的脫毒苗沒有病毒 但不一定能抗病毒 誘變育種可提高突變頻率 加速新基因的產(chǎn)生 從而加速育種進(jìn)程 三倍體無子西瓜不能產(chǎn)生種子 所以必須年年制種 為了避免對三倍體無子西瓜年年制種 可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖 所以選b 7 2011年天津河西區(qū)調(diào)研 下圖列舉了幾種植物的育種方式 下列有關(guān)敘述正確的是 a 甲過程中誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法有物理 化學(xué)和病毒三種b 通過丁種方式可獲得脫毒苗 培養(yǎng)過程中c常常取用莖尖的原因是細(xì)胞具有全能性c 乙方式中射線處理后就可以獲得大量的有利性狀的材料d 甲 丙兩種育種方式與傳統(tǒng)雜交育種相比 其優(yōu)點(diǎn)是能克服不同物種間遠(yuǎn)緣雜交的不親和性 解析 選d 誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合的方法有物理 化學(xué)兩種 通過丁方式可獲得脫毒苗 培養(yǎng)過程外植體常取用莖尖的原因是莖尖有絲分裂旺盛 剛分裂產(chǎn)生的莖尖細(xì)胞不含病毒 因基因突變具有不定向性且多有害 故乙方式中射線處理后可能不能獲得有利的變異性狀 育種方式甲和丙分別是植物體細(xì)胞雜交 基因工程育種 它們均能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 8 普通小麥中有高稈抗病 ttrr 和矮稈易感病 ttrr 兩個品種 控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上 實(shí)驗(yàn)小組利用不同的方法進(jìn)行了如下三組實(shí)驗(yàn) 請分析回答 1 a組由f1獲得f2的方法是 f2矮桿抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占 2 三類矮稈抗病植株中 最可能產(chǎn)生不育配子的是 類 3 a b c三組方法中 最不容易獲得矮稈抗病小麥品種的是 組 原因是 4 通過矮稈抗病 獲得矮稈抗病小麥新品種的方法是 獲得的矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占 5 在一塊高稈 純合體 小麥田中 發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥 請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究該矮稈性狀出現(xiàn)的可能原因 簡要寫出所用方法 結(jié)果和結(jié)論 解析 本題側(cè)重于對誘變育種 雜交育種和單倍體育種的比較 1 雜交育種是具兩對相對性狀的純合子雜交得f1 f1再自交得f2 在f2中出現(xiàn)所需的類型 若是顯性性狀還需連續(xù)自交直至不發(fā)生性狀分離為止 f2中矮稈抗病有1ttrr 2ttrr 其中不能穩(wěn)定遺傳的 ttrr 占2 3 2 花藥離體培養(yǎng)得到的是單倍體植株 不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂 所以不能產(chǎn)生正常的配子 3 基因突變的頻率較低 而且是不定向的 4 單倍體育種是先通過花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體 再用秋水仙素處理單倍體幼苗 誘導(dǎo)染色體加倍 得到的個體一定是純合體 5 高稈 純合體 小麥田中 發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥 可能有兩個原因 基因突變或環(huán)境因素的影響 前者引起的變異是能遺傳的 僅環(huán)境影響引起的變異是不能遺傳的 仍是高稈基因 因是探究實(shí)驗(yàn) 結(jié)果和結(jié)論要分別考慮這兩種情況 答案 1 自交2 3 2 3 c基因突變的頻率極低且不定向 4 秋水仙素 或低溫 誘導(dǎo)染色體加倍100 5 將矮稈小麥與高稈小麥雜交 如果子一代為高稈 子二代高稈 矮稈 3 1 或出現(xiàn)性狀分離 則矮稈性狀是基因突變造成的 否則 矮稈性狀是環(huán)境引起的 或?qū)捫←溑c高稈小麥種植在相同環(huán)境條件下 如果兩者未出現(xiàn)明顯差異 則矮稈性狀由環(huán)境引起 否則 矮稈性狀是基因突變的結(jié)果 9 2009年高考四川理綜卷 大豆是兩性花植物 下面是大豆某性狀的遺傳實(shí)驗(yàn) 1 大豆葉顏色 bb表現(xiàn)深綠 bb表現(xiàn)淺綠 bb呈黃色 幼苗階段死亡 和花葉病的抗性 由r r基因控制 遺傳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表 組合一中父本的基因型是 組合二中父本的基因型是 用表中f1的子葉淺綠抗病植株自交 在f2的成熟植株中 表現(xiàn)型的種類有 其比例為 用子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得f1 f1隨機(jī)交配得到的f2成熟群體中 b基因的基因頻率為 將表中f1的子葉淺綠抗病植株的花粉培養(yǎng)成單倍體植株 再將這些植株的葉肉細(xì)胞制成不同的原生質(zhì)體 如要得到子葉深綠抗病植株 需要用 基因型的原生質(zhì)體進(jìn)行融合 請選用表中植物材料設(shè)計(jì)一個雜交育種方案 要求在最短的時間內(nèi)選育出純合的子葉深綠抗病大豆材料 2 有人試圖利用細(xì)菌的抗病毒基因?qū)Σ豢共〈蠖惯M(jìn)行遺傳改良 以獲得抗病大豆品種 構(gòu)建含外源抗病毒基因的重組dna分子時 使用的酶有 判斷轉(zhuǎn)基因大豆遺傳改良成功的標(biāo)準(zhǔn)是 具體的檢測方法 3 有人發(fā)現(xiàn)了一種受細(xì)胞質(zhì)基因控制的大豆芽黃突變體 其幼苗葉片明顯黃化 長大后與正常綠色植株無差異 請你以該芽黃突變體和正常綠色植株為材料 用雜交實(shí)驗(yàn)的方法 驗(yàn)證芽黃性狀屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳 要求 用遺傳圖解表示 解析 1 根據(jù)組合一中不抗病母本與抗病父本雜交 所得后代全為抗病植株可知 抗病對不抗病為顯性 再根據(jù)各組合中f1的表現(xiàn)型及比例可推出組合一中父本基因型為bbrr 組合二中父本基因型為bbrr 表中f1淺綠抗病植株基因型為bbrr 若每對性狀分別考慮 其自交所得的f2成熟植株中子葉的基因型為bb的個體幼苗階段死亡 表現(xiàn)型只有2種 深綠1 3 淺綠2 3 花葉病抗性表現(xiàn)型有2種 抗病3 4 不抗病1 4 所以兩種性狀組合的表現(xiàn)型應(yīng)有4種 其中深綠抗病占1 3 3 4 深綠不抗病占1 3 1 4 淺綠抗病占2 3 3 4 淺綠不抗病占2 3 1 4 其比例為子葉深綠抗病 子葉深綠不抗病 子葉淺綠抗病 子葉淺綠不抗病 3 1 6 2 表中f1的子葉淺綠抗病植株基因型為bbrr 產(chǎn)生花粉培養(yǎng)成單倍體植株基因型為br br br br四種 要獲得子葉深綠抗病植株的基因型為bbr 所以用來融合的原生質(zhì)體基因型為br與br或br與br 純合的子葉深綠抗病植株基因型為bbrr 組合一中用作父本的植株基因型為bbrr 只要將該植株自交 獲得的深綠抗病植株即為bbrr 2 構(gòu)建重組dna分子時先用限制性核酸內(nèi)切酶切割形成黏性末端 再用dna連接酶連接目的基因和運(yùn)載體形成重組dna分子 轉(zhuǎn)基因大豆改良成功的標(biāo)準(zhǔn)是具有抗病的性狀 通過病毒來檢測大豆是否具有抗病的性狀 3 驗(yàn)證某一性狀為細(xì)胞質(zhì)遺傳的方法為正交與反交法 細(xì)胞質(zhì)遺傳正交與反交的結(jié)果不相同 子代均與母本表現(xiàn)一致 答案 1 bbrrbbrr 子葉深綠抗病 子葉深綠不抗病 子葉淺綠抗病 子葉淺綠不抗病3 1 6 2 80 br與br br與br 用組合一的父本植株自交 在子代中選出子葉深綠類型即為純合的子葉深綠抗病大豆材料 2 限制性核酸內(nèi)切酶和dna連接酶 培育的植株具有病毒抗性用病毒分別感染轉(zhuǎn)基因大豆植株和不抗病植株 觀察比較植株的抗病性 3 p 芽黃突變體 正常綠色植株 f1幼苗均呈芽黃 黃化 p 正常綠色植株 芽黃突變體 f1幼苗均呈正常綠色 10 2010年高考四川卷 為提高小麥的抗旱性 有人將大麥的抗旱基因 hva 導(dǎo)入小麥 篩選出hva基因成功整合到染色體上的高抗旱性t0植株 假定hva基因都能正常表達(dá) 1 某t0植株體細(xì)胞含一個hva基因 讓該植株自交 在所得種子中 種皮含hva基因的種子所占比例為 胚含hva基因的種子所占比例為 2 某些t0植株體細(xì)胞含兩個hva基因 這兩個基因在染色體上的整合情況有下圖所示的三種類型 黑點(diǎn)表示hva基因的整合位點(diǎn) 將t0植株與非轉(zhuǎn)基因小麥雜交 若子代高抗旱性植株所占比例為50 則兩個hva基因的整合位點(diǎn)屬于圖 類型 若子代高抗旱性植株所占的比例為100 則兩個hva基因的整合位點(diǎn)屬于圖 類型 讓圖c所示類型的t0植株自交 子代中高抗旱性植株所占比例為 解析 1 體細(xì)胞中含有一個hva基因的植株 其產(chǎn)生的配子中有一半含有該基因 種皮的基因型與其母本完全相同 胚是由受精卵發(fā)育而來 綜合分析 得出答案 2 從圖示看 圖a類型有一對同源染色體分別含有一個hva基因 其產(chǎn)生的配子全部含有hva基因 圖b類型只有一條染色體上含有hva基因 其配子只有一半含有該基因 圖c類型有兩條非同源染色體分別含有該基因 其配子有3 4含有該基因 再根據(jù)題干要求 得出答案 答案 1 100 75 2 ba 15 16 本章網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 解題方法指導(dǎo) 5 關(guān)于育種方案的 選取 1 單一性狀類型 生物的優(yōu)良性狀是由某對基因控制的單一性狀 其呈現(xiàn)方式 育種方法 原理及舉例列表如下 2 兩個或多個性狀類型 兩個或多個性狀分散在不同的品種中 首先要實(shí)現(xiàn)控制不同性狀基因的重組 再選育出人們所需要的品種 這可以從不同的水平上加以分析 1 個體水平上 運(yùn)用雜交育種方法實(shí)現(xiàn)控制不同優(yōu)良性狀的基因的重組 為了縮短育種年限 可采用單倍體育種的方法 2 細(xì)胞水平上 利用植物體細(xì)胞雜交 從而實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重組 3 分子水平上 應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將控制優(yōu)良性狀的基因?qū)肓硪簧矬w內(nèi) 從而實(shí)現(xiàn)基因重組 即時應(yīng)用 隨學(xué)隨練 輕松奪冠 1 2011年長春畢業(yè)班第一次調(diào)研 已知水稻的抗病 r 對感病 r 為顯性 有芒 b 對無芒 b 為顯性 現(xiàn)有抗病有芒和感病無芒兩個品種 要想選育出抗病無芒的新品種 生產(chǎn)中一般選用的育種方法是 a 誘變育種b 多倍體育種c 基因工程育種d 雜交育種解析 選d 本題考查育種的幾種方法 雜交育種能集兩個親本的不同優(yōu)良性狀于一身 生產(chǎn)中一般選用此方法育種 2 兩個親本的基因型分別為aabb和aabb 這兩對基因按自由組合