高考生物二輪復(fù)習(xí) 考前三個(gè)月 專題6 變異、育種和進(jìn)化 考點(diǎn)19 理解變異原理掌握育種流程課件.ppt

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專題6變異 育種和進(jìn)化 考點(diǎn)19理解變異原理 掌握育種流程 依綱聯(lián)想 欄目索引 核心梳理 真題重溫 典題特訓(xùn) 1 不同需求的育種方法選擇與分析 1 若要求培育隱性性狀的個(gè)體 可用自交或雜交 只要出現(xiàn)該性狀即可 2 若要求快速育種 則應(yīng)用單倍體育種 3 若要求大幅度改良某一品種 使之出現(xiàn)前所未有的性狀 則可利用誘變育種的方法 4 若要求提高品種產(chǎn)量 提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量 可運(yùn)用多倍體育種 核心梳理 5 若要求將兩親本的兩個(gè)不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上 可用雜交育種 亦可利用單倍體育種 6 若實(shí)驗(yàn)植物為營(yíng)養(yǎng)繁殖 則只要出現(xiàn)所需性狀即可 不需要培育出純種 7 若要求克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 定向改變現(xiàn)有性狀 則可以選擇基因工程育種 8 若要培育原核生物 因其不能進(jìn)行減數(shù)分裂 則一般采用誘變育種 2 花藥離體培養(yǎng) 單倍體育種 1 花藥離體培養(yǎng)僅獲得單倍體幼苗 2 單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和誘導(dǎo)單倍體染色體加倍 3 區(qū)分雜交后代的子代性狀與母本上所收獲的性狀雜交子代性狀為F1個(gè)體的性狀 其中出現(xiàn)最早的為種子中胚的形狀 顏色等性狀 出現(xiàn)最晚的是果實(shí) 顏色 形狀等 種子 種皮所表現(xiàn)出的性狀 而母本植株上所結(jié)的果實(shí)或種皮的性狀并不是F1的 而是母本直接表現(xiàn)出的性狀 1 2015 浙江 32 某自花且閉花受粉植物 抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀 抗病和感病由基因R和r控制 抗病為顯性 莖的高度由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因 D d E e 控制 同時(shí)含有D和E表現(xiàn)為矮莖 只含有D或E表現(xiàn)為中莖 其他表現(xiàn)為高莖 現(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子 欲培育純合的抗病矮莖品種 請(qǐng)回答 真題重溫 1 自然狀態(tài)下該植物一般都是 合子 解析已知該植物為自花且閉花受粉的植物 所以在自然狀態(tài)下發(fā)生的是自交現(xiàn)象 一般都是純合子 純 2 若采用誘變育種 在 射線處理時(shí) 需要處理大量種子 其原因是基因突變具有 和有害性這三個(gè)特點(diǎn) 解析誘變育種主要利用基因突變的原理 因?yàn)榛蛲蛔兙哂杏泻π?稀有性和多方向性 所以需要處理大量種子 稀有性和多方向性 3 若采用雜交育種 可通過(guò)將上述兩個(gè)親本雜交 在F2等分離世代中 抗病矮莖個(gè)體 再經(jīng)連續(xù)自交等 手段 最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種 據(jù)此推測(cè) 一般情況下 控制性狀的基因數(shù)越多 其育種過(guò)程所需的 若只考慮莖的高度 親本雜交所得的F1在自然狀態(tài)下繁殖 則理論上F2的表現(xiàn)型及其比例為 解析雜交育種是利用基因重組的原理 有目的的將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀組合在同一個(gè)個(gè)體上 一般通過(guò)雜交 選擇和純合化等手段培養(yǎng)出新品種 如果控制性狀的基因數(shù)越多 則育種過(guò)程中所需要的時(shí)間越長(zhǎng) 若只考慮莖的高度 據(jù)題意可知親本為純合子 所以它們的基因型為DDEE 矮莖 和ddee 高莖 其F1的基因型為DdEe 表現(xiàn)型為矮莖 F1自交后F2的表現(xiàn)型及其比例分別為矮莖 D E 中莖 D ee和ddE 高莖 ddee 9 6 1 答案選擇純合化年限越長(zhǎng)矮莖 中莖 高莖 9 6 1 4 若采用單倍體育種 該過(guò)程涉及的原理有 請(qǐng)用遺傳圖解表示其過(guò)程 說(shuō)明 選育結(jié)果只需寫(xiě)出所選育品種的基因型 表現(xiàn)型及其比例 解析單倍體育種的原理是基因重組和染色體變異 遺傳圖解見(jiàn)答案 基因重組和染色體 變異 答案遺傳圖解如圖所示 2 2015 重慶 8節(jié)選 某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問(wèn)題 引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛 擬進(jìn)行如下雜交 A 具高產(chǎn)奶基因的純種 B 具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種 C選擇B作為母本 原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常 若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng) 但產(chǎn)奶量并未提高 說(shuō)明高產(chǎn)奶是 性狀 為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛 根據(jù)現(xiàn)有類型 最佳雜交組合是 后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是 假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上 解析由于胚胎能在母體內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育 所以選擇B作為母本 若子代母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng) 但產(chǎn)奶量并未提高 說(shuō)明適宜本地生長(zhǎng)是顯性性狀 設(shè)基因?yàn)镸 高產(chǎn)奶是隱性性狀 設(shè)基因?yàn)閚 則 A基因型是mmnn B基因型是MMNN C基因型是MmNn 為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛 M nn 可選擇 A和 C進(jìn)行雜交 后代出現(xiàn)該種母牛的概率是1 2 1 2 1 2 1 8 答案生長(zhǎng)發(fā)育隱性 A C1 8 本考點(diǎn)主要考查各種育種方法涉及的變異類型和原理 多見(jiàn)育種的變異來(lái)源 原理 染色體數(shù)量與圖形的分析 常以新的問(wèn)題情境為載體出現(xiàn) 注重文字信息化或圖形信息化 考查考生信息提取能力和對(duì)知識(shí)理解遷移能力 解答此類題目 首先要理解圖形所示含義 判斷圖形時(shí)需要注意 1 單倍體育種與單倍體獲得的差異 2 誘變育種只能形成原基因的等位基因 3 單倍體育種 練后反思 中秋水仙素只能處理幼苗而不能處理種子 而多倍體育種中可以處理種子或幼苗 4 各種育種過(guò)程均需要篩選 其次要領(lǐng)會(huì)每種育種方法的程序和原理 1 下圖甲 乙表示水稻兩個(gè)品種 A a和B b表示分別位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因 表示培育水稻新品種的過(guò)程 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A 操作簡(jiǎn)便 但培育周期長(zhǎng)B 和 的變異都發(fā)生在有絲分裂間期C 過(guò)程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)D 與 過(guò)程的育種原理不相同 典題特訓(xùn) 解析圖中 是雜交 是自交 過(guò)程表示雜交育種 雜交育種操作簡(jiǎn)便 但育種周期長(zhǎng) 故A正確 的變異是基因重組 只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中 的變異是染色體變異 可發(fā)生在有絲分裂或減數(shù)分裂過(guò)程中 故B錯(cuò)誤 表示單倍體育種 其中 過(guò)程常用花藥離體培養(yǎng)法培養(yǎng)獲得單倍體個(gè)體 故C正確 表示誘變育種過(guò)程 原理是基因突變 表示基因工程育種過(guò)程 原理是基因重組 故D正確 答案B 判斷正誤 1 題中經(jīng)過(guò) 和 過(guò)程培育的品種和甲 乙品種基因型不同 但是仍然屬于同一個(gè)物種 而經(jīng)過(guò) 過(guò)程獲得個(gè)體AaBbC意味著產(chǎn)生了新的物種 2 題中如果過(guò)程 中逐代自交 那么自交代數(shù)越多純合植株的比例越高 思維延伸 3 題中育種過(guò)程 中需要進(jìn)行篩選 篩選不會(huì)改變?nèi)魏我粋€(gè)基因的基因頻率 4 過(guò)程 中 由A bb類型的個(gè)體自交所得后代中AAbb個(gè)體所占比例是1 2 深度思考 題圖中 過(guò)程中使用秋水仙素處理的組織細(xì)胞有何區(qū)別 答案前者處理的是單倍體幼苗 而后者處理的是萌發(fā)的種子或幼苗 2 玉米 2n 20 是重要的糧食作物之一 請(qǐng)分析回答下列有關(guān)遺傳學(xué)問(wèn)題 1 某玉米品種2號(hào)染色體上的基因?qū) s和M m各控制一對(duì)相對(duì)性狀 基因S在編碼蛋白質(zhì)時(shí) 控制最前端幾個(gè)氨基酸的DNA序列如圖1所示 已知起始密碼子為AUG或GUG 基因S發(fā)生轉(zhuǎn)錄時(shí) 作為模板鏈的是圖1中的 鏈 若基因S的b鏈中箭頭所指堿基對(duì)G C缺失 則該處對(duì)應(yīng)的密碼子將改變?yōu)?某基因型為SsMm的植株自花傳粉 后代出現(xiàn)了4種表現(xiàn)型 在此過(guò)程中出現(xiàn)的變異的類型屬于 其原因是在減數(shù)分裂過(guò)程中 解析 根據(jù)起始密碼子是AUG或GUG 以及DNA兩條鏈的堿基排列順序可知b鏈為模板鏈 若基因S的b鏈中箭頭所指堿基對(duì)G C缺失 則DNA模板鏈此處的三個(gè)堿基為CAA 所以該處對(duì)應(yīng)的密碼子將改變?yōu)镚UU 已知S s和M m位于一對(duì)同源染色體上 所以SsMm的植株自花傳粉 理論上應(yīng)該產(chǎn)生兩種表現(xiàn)型的后代 但是后代出現(xiàn)了4種表現(xiàn)型 這是同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換的結(jié)果 屬于基因重組 答案 bGUU 基因重組同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換 2 玉米的高稈易倒伏 H 對(duì)矮稈抗倒伏 h 為顯性 抗病 R 對(duì)易感病 r 為顯性 兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上 圖2表示利用品種甲 HHRR 和乙 hhrr 通過(guò)三種育種方法 培育優(yōu)良品種 hhRR 的過(guò)程 利用方法 培育優(yōu)良品種時(shí) 獲得hR植株常用的方法為 這種植株由于 須經(jīng)誘導(dǎo)染色體加倍后才能用于生產(chǎn)實(shí)踐 圖2所示的三種方法 中 最難獲得優(yōu)良品種 hhRR 的是方法 其原因是 用方法 培育優(yōu)良品種時(shí) 先將基因型為HhRr的植株自交獲得子代 F2 F2植株中自交會(huì)發(fā)生性狀分離的基因型共有 種 這些植株在全部F2中的比例為 若將F2的全部高稈抗病植株去除雄蕊 用F2矮稈抗病植株的花粉隨機(jī)授粉 則雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株占 解析 hR屬于單倍體植株 長(zhǎng)勢(shì)弱小而且高度不育 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株 方法 是誘變育種 具有不定向性 多害性 且基因突變頻率很低 很難獲得優(yōu)良品種hhRR HhRr的植株自交獲得子代的基因型有3 3 9種 其中純合子4種 雜合子5種 雜合子自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離 所以F2植株中自交會(huì)發(fā)生性狀分離的基因型共有5種 這些植株在全部F2中的比例為12 16 3 4 若將F2的全部高稈抗病植株 H R 產(chǎn)生配 子hR的概率為1 3 2 3 2 9 去除雄蕊 用F2矮稈抗病植株 hhR 產(chǎn)生配子hR的概率為2 3 的花粉隨機(jī)授粉 則雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株 hhRR hR hR 2 9 2 3 4 27 答案 花藥離體培養(yǎng)長(zhǎng)勢(shì)弱小而且高度不育 基因突變頻率很低而且是不定向的 53 44 27 1 題中若將F2的全部高稈抗病植株去除雄蕊 用F2矮稈抗病植株的花粉隨機(jī)授粉 嘗試總結(jié)雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株所占比例的計(jì)算方法有哪些 答案配子相乘法 F2全部高稈抗病植株 H R 產(chǎn)生hR配子的概率為2 9 F2矮稈抗病植株 hhR 產(chǎn)生hR配子的概率為2 3 雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株所占比例為4 27 思維延伸 分枝法 F2全部高稈抗病植株的基因型通式為H R 而F2矮稈抗病植株的基因型通式為hhR 則可分解為H hh和R R 分別計(jì)算出hh的概率為1 3 RR的概率為4 9 則為4 27 2 無(wú)子西瓜的獲得所依據(jù)的原理是什么 是否屬于可遺傳變異 如何證明 答案獲得無(wú)子西瓜的原理是染色體變異 這種變異屬于可遺傳變異 可利用離體培養(yǎng)無(wú)子西瓜組織細(xì)胞觀察子代是否能夠產(chǎn)生無(wú)子西瓜 3 已知小麥的抗旱性和多顆粒均屬于顯性遺傳 且兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳 現(xiàn)有純合的旱敏多顆粒 純合的抗旱少顆粒 雜合抗旱少顆粒 Rrdd 和旱敏多顆粒 rrDd 小麥品種 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 純合的旱敏多顆粒植株與純合的抗旱少顆粒植株雜交 F1自交 F2中表現(xiàn)為抗旱多顆粒小麥的基因型有 種 要確認(rèn)其基因型 可將其與隱性個(gè)體雜交 若雜交后代有兩種表現(xiàn)型 則其基因型可能為 若拔掉F2中所有的旱敏植株后 剩余植株自交 從理論上講F3中旱敏植株所占比例是 解析 根據(jù)題意 純合的旱敏多顆粒植株 rrDD 與純合的抗旱少顆粒植株 RRdd 雜交 F1 RrDd 自交 F2中表現(xiàn)為抗旱多顆粒小麥 RD 的基因型有4種 要確認(rèn)其基因型 可將其與隱性個(gè)體 rrdd 雜交 若雜交后代有兩種表現(xiàn)型 則其基因型為RrDD或RRDd 若拔掉F2中所有的旱敏植株 rr 后 剩余植株 RRDD RRDd RrDD RrDd RRdd Rrdd 1 2 2 4 1 2 自交 從理論上講F3中旱敏植株所占比例是2 12 1 4 4 12 1 4 2 12 1 4 1 6 答案 4RrDD或RRDd 1 6 2 干旱程度越嚴(yán)重 抗旱植物根細(xì)胞中與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物相對(duì)越多 該現(xiàn)象說(shuō)明生物的性狀是 的結(jié)果 解析干旱程度越嚴(yán)重 抗旱植物根細(xì)胞中與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物相對(duì)越多 該現(xiàn)象說(shuō)明生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果 基因和環(huán)境共同作用 3 現(xiàn)有一抗旱植物 其體細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)抗旱基因R 其等位基因?yàn)閞 旱敏基因 R r的部分核苷酸序列如下 r ATAAGCATGACATTA R ATAAGCAAGACATTA 抗旱基因突變?yōu)楹得艋虻母驹蚴?研究得知與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類 該抗旱基因控制抗旱性狀是通過(guò) 實(shí)現(xiàn)的 解析對(duì)比抗旱基因R與其等位基因?yàn)閞 旱敏基因 的核苷酸序列可知 R基因的第8個(gè)堿基由A變成了T 即抗旱基因突變?yōu)楹得艋虻母驹蚴菈A基對(duì)替換 研究得知與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類 是光合作用的產(chǎn)物 說(shuō)明該抗旱基因是通過(guò)控制光合作用過(guò)程酶的合成 控制代謝過(guò)程 進(jìn)而控制抗旱性狀的 答案堿基對(duì)替換控制酶的合成 控制代謝過(guò)程 進(jìn)而控制生物體的性狀 4 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)快速育種方案 利用抗旱少顆粒 Rrdd 和旱敏多顆粒 rrDd 兩植物品種作親本 通過(guò)一次雜交 獲得的后代個(gè)體全部是抗旱型抗病雜交種 RrDd 具體做法是 先用Rrdd和rrDd通過(guò) 育種得到RRdd和rrDD 然后讓它們雜交得到雜交種RrDd 解析要利用抗旱少顆粒 Rrdd 和旱敏多顆粒 rrDd 兩植物品種作親本 通過(guò)一次雜交 獲得的后代個(gè)體全部是抗旱型抗病雜交種 RrDd 可先用Rrdd和rrDd通過(guò)單倍體育種得到RRdd和rrDD 然后讓它們雜交得到雜交種RrDd 單倍體