《江苏省2017年高中生物暑期作业第10讲透过现象看本质__育种问题全突破高考复习适用苏教版20170.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏省2017年高中生物暑期作业第10讲透过现象看本质__育种问题全突破高考复习适用苏教版20170.doc（13页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第10讲透过现象看本质育种问题全突破育种问题涵盖了变异、遗传定律、细胞分裂等高中生物的核心知识，并能与生产实践相联系，能较好地考查学生的综合分析能力和知识的应用能力，在近几年高考试题中经常涉及。在复习时，首先要系统掌握三种可遗传变异，这是育种成功的理论基础；再对各种育种方式进行比较，梳理出相关的原理、操作方法、优点、缺点等知识，便于理解与记忆。一、系统掌握育种的原理三种可遗传变异三种可遗传变异类型即是各种育种方式的原理，掌握好变异知识对理解育种知识有很大的帮助，因为每种育种方式都与某一种变异相对应。在单独学好每一种变异的基础上运用比较法横向对比，有利于全局把握变异的各项内容。基因突变基因重组染
2、色体变异数目变异结构变异概念DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起基因结构的改变在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合染色体数目上的变异染色体结构上的变异本质基因中脱氧核苷酸对的排列顺序的改变非等位基因间的重新组合染色体数量上的变化染色体结构上的变化类型自然突变、诱发突变同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换、非同源染色体上非等位基因的自由组合细胞内个别染色体的增加或减少、以染色体组的形式成倍地增加或减少缺失、重复、易位、倒位发生时期通常发生在分裂间期DNA复制时减数第一次分裂时有丝分裂和减数分裂分裂期有丝分裂和减数分裂间期例1某男子表现型正常，但其一条14号和
3、一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是()A图甲所示的变异属于基因重组B观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种D该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代总结感悟本题通过染色体变异图例的分析，考查了学生对染色体变异和基因重组的区别、减数分裂过程、非同源染色体自由组合等知识的理解和应用能力，综合性较强。对于精子类型的理解可以将乙图三个染色体进行标号，如图所示。由于三个染色体上的同源区可以随机联会，
4、所以，若和联会，则可形成的精子是、或、；若和联会，则可形成的精子是、或、；所以，精子共有6种可能：、，比例为121112。二、对比梳理各种育种方式运用表格将各种育种方式进行整理归纳，从而可以明显看出各类育种方式在原理、方法、优点、缺点等方面的不同之处，这样便于对比记忆，也可以形成对育种这一知识块的整体把握。杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组常用方法杂交自交选优自交辐射诱变、激光诱变、作物空间育种技术花药离体培养秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、低温诱导转基因技术优点使同种生物的不同优良性状集中于同一个体上提高变异频率，加
5、速育种进程，可大幅度改良某些性状能明显缩短育种年限培育出的植物器官大，产量高，营养丰富目的性强，定向改造生物缺点育种时间长有利变异少，须大量处理材料技术相当复杂，需与杂交育种结合结实率低，发育延迟技术难度大，可能会引起生态危机举例矮秆抗锈病小麦、杂交水稻青霉素高产菌株、太空椒“京花1号”小麦无子西瓜、八倍体小黑麦抗虫棉、产生人胰岛素的大肠杆菌例2下图中甲、乙表示水稻的两个品种，A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，下列叙述不正确的是()A过程简便，但育种周期长B和的变异都发生于有丝分裂间期C过程常用的方法是花药离体培养D和过程的育种原理不相同总结感
6、悟此类题目综合性强，将多个育种整合在一个图中，首先要依据基因型的变化分清各过程所涉及的育种方式，再细看每一步所使用的试剂、方法等。过程为杂交育种，过程为单倍体育种，过程为诱变育种，为多倍体育种，为基因工程育种。对各种育种方式的操作方法、原理、基因的变化等知识熟练掌握是做好此类题目的基础。三、杂交育种和单倍体育种的年限分析技巧1对杂交育种的缺点“育种周期长”的理解方法例3某植物品种是纯合子，生产上用种子繁殖，从播种到收获种子历时一年。现要利用该植物高秆抗病(DDRR)和矮秆易染病(ddrr)品种，选育矮秆抗病(ddRR)的新品种，两对基因独立遗传。请设计该植物品种间杂交育种程序，并简要说明育种年
7、限。2对于杂交育种选择隐性性状时，育种周期并不长例4通过杂交育种的方法，用黄粒矮秆(YYdd)玉米和白粒高秆(yyDD)玉米培育白粒矮秆(yydd)优良品种，两对基因独立遗传。请设计该植物品种间杂交育种程序，并简要说明育种年限。3对于单倍体育种的优点“能明显缩短育种年限”的理解例5某植物品种是纯合子，生产上用种子繁殖，从播种到收获种子历时一年。现要利用该植物高秆抗病(DDRR)和矮秆易染病(ddrr)品种，选育矮秆抗病(ddRR)的新品种，两对基因独立遗传。请设计该植物品种间单倍体育种程序，并简要说明育种年限。四、易考易错育种实例分析无子西瓜与无子番茄1无子西瓜的培育过程2无子番茄的培育过程3
8、无子西瓜与无子番茄的比较比较项目无子西瓜无子番茄培育原理染色体(数目)变异生长素作用变异是否可遗传可遗传不可遗传所在植株是否可育不可育可育无性繁殖的后代是否可育不可育可育含染色体组数32使用的试剂秋水仙素生长素所需时间2年1年例6科学家做了两项实验：(1)用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾子房，发育成无子番茄；(2)用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体花粉，子房发育成无子西瓜。下列有关叙述不正确的是()A上述番茄无子这一变异是不可遗传的变异B无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子C无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子D无子西瓜进
9、行无性繁殖，长成的植株不能正常结实总结感悟此题考查无子西瓜与无子番茄的特点，该知识点为易错考点，做好此题的基础是对无子西瓜与无子番茄的培育原理、培育过程要有深刻的理解。在掌握该知识点时要在单独掌握的基础上，进行对比记忆，找出二者的区别，在审题时仔细辨别各细节知识点。一、三种可遗传变异的理解1细胞的有丝分裂与减数分裂都有可能产生可遗传的变异，其中不能发生在有丝分裂过程的变异是()A非同源染色体自由组合，导致基因重组B染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变C非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异D染色体不能分离或不能移向两极，导致染色体数目变异2依据基因重组的概念，下列生物技术或生理过程中没
10、有发生基因重组的是()3(2016云南高三检测)如图表示发生在常染色体上的变化，下列叙述不正确的是()A该变异能通过显微镜观察到B该变异发生在两条非同源染色体之间C该过程导致的变异属于基因重组D该变异导致染色体上基因的排列顺序发生改变4下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是()A该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B该病是由于特定染色体的数目增加造成的C该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D该病是由于染色体中增加某一片段引起的二、各种育种方式的理解5要将基因型为AaBB的植物，培育出以下基因型的品种：AaBb；AaBBC；AAaaBBBB；aB。则对应的育种方法依次是()A诱变育种、转基因技术
11、、多倍体育种、花药离体培养B杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术6下列有关育种的叙述，正确的是()A杂交育种所选双亲必须是纯合子B诱变所得植株若不出现预期性状就应丢弃C多倍体育种时可用秋水仙素处理幼苗D单倍体育种依据的遗传学原理是基因突变7下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是()出发菌株选出50株选出5株多轮重复筛选A通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株BX射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D每轮诱变相关基因的突变率
12、都会明显提高8粮食问题是当今举世瞩目的迫切问题之一。改善农作物的遗传性状、提高粮食产量是科学工作者不断努力的目标，下图是遗传育种的一些途径。有关分析不正确的是()A若要在较短时间内获得图示新品种，可选图中EFG的育种方法BHI、JK都必须用到与G过程相同的技术操作CCD和HI过程都可以克服远缘杂交不亲和的障碍D图中的遗传育种途径，AB所表示的方法具有典型的不定向性9如图表示培育新品种(或新物种)的不同育种方法，下列分析错误的是()A过程的育种方法能产生新的基因型，过程的育种方法能产生新的基因B过程的育种和过程的育种原理相同，均利用了染色体变异的原理C过程自交的目的不同，后者是筛选符合生产要求的
13、纯合子D图中A、B、C、D、E、F中的染色体数相等，通过过程产生的新物种的染色体数是B的两倍三、育种年限的理解10已知某品种小麦从播种到收获需要一年，高秆(A)对矮秆(a)为显性，抗病(B)对染病(b)为显性，两对基因独立遗传，若用基因型为AABB和aabb的两亲本，通过单倍体育种的方法获得aaBB的小麦种子，至少需要几年()A1 B2 C3 D4四、无子果实11无子西瓜的培育过程如下图所示，下列叙述正确的是()A过程只能用秋水仙素处理，它的作用主要是抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成B由三倍体种子发育成无子西瓜，与中心体有密切的关系C四倍体西瓜与二倍体西瓜不存在生殖隔离，它们属于同一物种D四倍
14、体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组综合提升12回答下列有关遗传和变异以及育种的问题。(1)设小麦的高产与低产受一对等位基因控制，基因型为AA的小麦为高产，基因型为Aa的小麦为中产，基因型为aa的小麦为低产。抗锈病与不抗锈病受另一对等位基因(用B、b表示)控制，只要有一个B基因，小麦就表现为抗病。这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。现有高产不抗锈病与低产抗锈病两个纯种品系杂交产生F1，F1自交得F2。F2的表现型有_种，其中高产抗锈病个体的基因型为_，占F2的比例为_。选出F2的高产抗锈病个体之后，对高产性状_(填“需要”或“不需要”)继续选育，原因是_。(2)农业生产上使用的玉米都
15、是杂交种，杂交玉米的性状不能稳定遗传，因此农民每年都需要购买玉米杂交种。现有长果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黄粒(B)的两个玉米杂合品种，为了达到长期培育长果穗黄粒(AaBb)玉米杂交种的目的(即每年都可培育出AaBb的种子)，请你用单倍体育种及其他相关育种方法，设计育种方案。单倍体育种依据的原理是_。原始亲本的基因型是_。为保证每年都能得到AaBb的种子，则每年必须留下的纯合子的基因型为_。写出你的育种方案(用遗传图解表示，并要求给出适当的文字说明)。第10讲透过现象看本质育种问题全突破备考指导例1D图甲所示的变异属于染色体结构的变异；观察异常染色体可选择有丝分裂的中期或减数分裂的联会或
16、四分体时期；在不考虑其他染色体的情况下，理论上该男子产生的精子类型有6种；该男子的14号和21号染色体在一起的精子与正常女子的卵细胞结合能生育染色体正常的后代。例2B过程为杂交育种，育种年限比较长，因为要连续自交选择；发生了基因重组，基因重组发生在减数第一次分裂过程中，过程发生了染色体变异，需要用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，秋水仙素作用于细胞分裂前期，抑制纺锤体的形成；过程为花药离体培养；过程的原理为基因突变，因为a基因变为A基因，过程的原理为基因重组，因为导入了外源基因C。例3分析过程：杂交育种的流程图如下：通过上图可以看出，F2的矮抗R_中有RR和Rr两种基因型，而表现型相同，所以无法区
17、分，需要继续自交，淘汰基因型为rr的不抗病个体，从而增加R基因的频率。从亲本到F1需要一年，从F1到F2是另一年，这种“自交、淘汰、选优”的过程一般要持续58年，性状才基本稳定。例4分析过程：杂交育种的流程图如下：通过上图可以看出，F2中的白粒矮秆为双隐性性状，即为纯合子，符合题目要求的优良品种(yydd)。育种时间为两年。例5分析过程：育种的流程图如下：通过上图可以看出，由亲本获得F1为一年，由F1花药离体培养到幼苗，再由秋水仙素处理使染色体加倍，最后得到纯合子可在一年内完成，所以单倍体育种最快可在两年内获得显性纯合子，这与杂交育种选育显性纯合子相比，大大缩短了育种年限。例6C无子番茄的产生
18、属于外源生长素作用下的单性结实，该方式并未使植物体的遗传物质发生改变，因而属于不可遗传的变异，若这样的植株通过无性繁殖，长成的植株细胞仍为正常二倍体，所结果实中有种子。用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的后代为三倍体，属于染色体变异，为可遗传的变异。经无性繁殖所得植株仍为三倍体，在减数分裂中发生同源染色体联会紊乱，故不能正常结实。考点突破1A减数分裂与有丝分裂过程均可以发生基因突变、染色体变异，有丝分裂过程不发生基因重组，基因重组只发生在减数分裂过程中。2DR型细菌转化成S型细菌、基因工程和减数第一次分裂过程中均会发生基因重组，而普通青霉菌诱变成高产青霉菌的原理是基因突变。3C题图发生了染色体结
19、构变异中的易位，该变异能通过显微镜观察到；染色体结构变异中的易位发生在两条非同源染色体之间；该过程导致的变异属于染色体结构变异，不属于基因重组；易位导致染色体上基因的排列顺序发生改变。4A人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的，A正确，B、C、D错误。5A用基因型为AaBB的植物要培育出AaBb的品种，可利用物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得AaBBC的品种，由于本物种没有C基因，所以必须通过转基因技术；要获得AAaaBBBB的品种，可通过多倍体育种；要获得aB的品种，可利用花药离体培养。6C杂交育种的双亲可以为杂合子，A错误；诱变育种所得的植株若不出现预期性状，可能为杂
20、合子，下一代有可能会出现预期性状，B错误；多倍体的获得方法有低温诱导和秋水仙素处理，C正确；单倍体育种的原理为染色体变异，D错误。7DA项，图示育种过程为诱变育种，因未进行酶活性检测等，故该过程获得的高产菌株不一定符合生产要求。B项，X射线等物理因素既可以引起基因突变，也可能导致染色体变异。C项，筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定需求的菌株的过程，属于人工选择。D项，人工诱变的突变率高于自发突变，但不一定每轮诱变都是与高产相关的基因发生突变。8B图中AB为诱变育种，CD为基因工程育种，EFG为单倍体育种，HI为细胞工程育种，JK为多倍体育种。要尽快获得新品种，应该采用单倍体育种法，G过程
21、是用秋水仙素诱导染色体数目加倍，HI过程是植物体细胞杂交，不需要用秋水仙素诱导染色体数目加倍。基因工程育种和植物体细胞杂交都克服了远缘杂交不亲和的障碍。诱变育种、杂交育种都具有不定向性。9DA选项正确：过程的育种方法是杂交育种，能产生新的基因型，过程的育种方法是诱变育种，能产生新的基因；B选项正确：过程的育种和过程的育种分别是单倍体育种和多倍体育种，均利用了染色体变异的原理；C选项正确：过程是为了筛选符合生产要求的表现型，过程是为了筛选符合生产要求的纯合子；D选项错误：E中的染色体数是其他个体的一半。10C第一年用两亲本杂交得到双杂合的F1，过程为AABBaabbAaBb；第二年将F1(AaB
22、b)种下，长到开花，又需要一年；取F1的花粉离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理幼苗使染色体加倍，植株生长期选择矮秆抗病，植株长大到开花，这已是第三年，由于是保留下的纯合子植株，所以自然结实即可得到aaBB的种子。11D12(1)6AABB、AABb3/16不需要表现为高产性状的个体都为AA，可以稳定遗传(2)染色体变异Aabb、aaBbaaBB、AAbb如图解析(1)纯种的高产不抗锈病(AAbb)与低产抗锈病(aaBB)杂交产生F1(AaBb)，F1自交得F2，其中AaAa的后代有3种表现型，BbBb的后代有2种表现型，故F2的表现型有326(种)。在F2中AABB占1/16，AABb占2/16，因此高产抗锈病个体在F2中占3/16。(2)单倍体育种常用的方法为花药离体培养和秋水仙素诱导，依据的原理为染色体变异。由题干中“现有长果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黄粒(B)的两个玉米杂合品种”可知，原始亲本的基因型是Aabb、aaBb。13