2019-2020年高中生物 第四章 生物的變異 第二節(jié) 生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用教學(xué)案 浙科版必修2.doc
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2019-2020年高中生物 第四章 生物的變異 第二節(jié) 生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用教學(xué)案 浙科版必修2 知識(shí)內(nèi)容 必考要求 加試要求 雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種 a a 雜交育種和誘變育種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 b b 轉(zhuǎn)基因技術(shù) a a 生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用 c 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性 b 課時(shí)要求 1.結(jié)合培育番茄新品種的實(shí)例,概述雜交育種的概念和基本過程。2.結(jié)合基因突變的原理,闡明人工誘變育種的概念和過程。3.比較雜交育種和誘變育種。4.結(jié)合煙草新品種的選育過程,說(shuō)明單倍體育種的過程及特點(diǎn)。5.結(jié)合三倍體無(wú)籽西瓜的培育過程,說(shuō)明多倍體育種的過程及特點(diǎn)。6.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)的過程介紹,說(shuō)明轉(zhuǎn)基因技術(shù)的過程及應(yīng)用。 ①雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象,育種過程緩慢。 ②不能產(chǎn)生新基因、新性狀。 有兩種純種的小麥,一個(gè)為高稈(D)抗銹病(T),另一個(gè)為矮稈(d)易感銹病(t),這兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳,現(xiàn)要培育矮稈抗銹病新品種,方法如下: 高稈抗銹病矮稈易感銹病F1F2穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種。 請(qǐng)據(jù)此分析: 1.過程a、b、c的處理方法分別叫什么? 答案 雜交、自交、連續(xù)自交和觀察篩選。 2.從哪一代開始出現(xiàn)矮稈抗銹病的新品種?其中有多少比例的純合子? 答案 F2中開始出現(xiàn)矮稈抗銹病,其中純合子占。 3.上述雜交育種過程至少需要幾年的時(shí)間(假設(shè)每年只繁殖一代)? 分析 第一年:種植親代,雜交,收獲F1種子; 第二年:種植F1,自交,收獲F2種子; 第三年:種植F2,獲得表現(xiàn)型符合要求的小麥(矮抗),同時(shí)矮抗自交,收獲F3種子,分單株保存; 第四年:分別種植符合要求的F3,觀察是否發(fā)生性狀分離,不發(fā)生性狀分離的為合乎要求的新品種。 答案 4年。 4.培育細(xì)菌新品種時(shí),能否用雜交育種的方法? 答案 不能,雜交育種只適用于進(jìn)行有性生殖的真核生物,如植物和動(dòng)物。細(xì)菌是原核生物,不能進(jìn)行有性生殖。 5.是不是所有的雜交育種過程都必須從F2開始篩選?是不是也都需要連續(xù)自交提高純合度?舉例說(shuō)明。 答案 不一定。如果培育雜合子品種,選親本雜交得到的F1即可。如果選育的優(yōu)良性狀是隱性性狀,一旦出現(xiàn)就是純合的,不需要再連續(xù)自交。 知識(shí)整合 雜交育種通過雜交將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中在一起,再經(jīng)過自交,F(xiàn)2中就出現(xiàn)所需要的品種,如果優(yōu)良性狀都是隱性性狀,從F2中直接選出即可,如果優(yōu)良性狀為顯性性狀,需要連續(xù)自交和篩選(有些生物也可以從F2開始進(jìn)行無(wú)性繁殖,如馬鈴薯),需要較長(zhǎng)時(shí)間,雜交育種適合有性生殖的過程,原核生物一般不適用。 1.在植物的雜交育種中,選種工作一般( ) A.從F1中選 B.只從F2中選 C.從F2中選 D.從F2開始選 答案 D 解析 在雜交育種過程中,F(xiàn)1一般不會(huì)發(fā)生性狀分離,當(dāng)在F2時(shí),往往會(huì)發(fā)生性狀分離,在育種工作中,往往選擇F2作為育種工作的開始。 2.雜交玉米的種植面積越來(lái)越廣,農(nóng)民需要購(gòu)買玉米雜交種。不能自留種子來(lái)年再種的原因是( ) A.自留種子發(fā)芽率低 B.雜交種都具有雜種優(yōu)勢(shì) C.自留種子容易患病蟲害 D.雜交種的有性繁殖后代會(huì)發(fā)生性狀分離 答案 D 解析 雜種后代發(fā)生性狀分離,影響產(chǎn)量和質(zhì)量。 二、誘變育種 1.概念 利用物理、化學(xué)因素誘導(dǎo)生物發(fā)生變異,并從變異后代中選育新品種的過程。 2.原理:基因突變與染色體畸變。 3.常用方法:輻射誘變和化學(xué)誘變。 4.特點(diǎn) (1)優(yōu)點(diǎn) ①可提高突變頻率。 ②能在較短時(shí)間內(nèi)有效地改良生物品種的某些性狀。 ③改良作物品質(zhì),增強(qiáng)抗逆性。 (2)缺點(diǎn):由于突變的多方向性,育種具有一定的盲目性。獲得理想的個(gè)體需要處理大量的材料。 5.應(yīng)用:用于作物、微生物和動(dòng)物育種,其中在微生物育種方面成效極為明顯。 當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí),一些特殊的乘客也回到了地球。它們是一些生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了115小時(shí)32分鐘,返回地球后,搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題: 1.搭載航天器的植物種子需要做怎樣的處理?說(shuō)明原因。 答案 浸泡種子使其萌發(fā)。因?yàn)槊劝l(fā)的種子細(xì)胞分裂旺盛,易受到太空誘變因素的影響發(fā)生基因突變。 2.作物種子從太空返回地面后種植,往往能出現(xiàn)全新的變異特征,這種變異的來(lái)源主要是什么? 答案 基因突變。 3.這些新產(chǎn)生的變異對(duì)人類是否一定有益? 答案 不一定。因?yàn)榛蛲蛔兪嵌喾较虻摹? 4.遨游太空回到地面后的種子,種植一代發(fā)現(xiàn)沒有所需要的性狀出現(xiàn),可以隨意丟棄嗎?說(shuō)明原因。 答案 不可以。因?yàn)榭赡馨l(fā)生隱性突變。 知識(shí)整合 誘變育種通常處理萌發(fā)的種子或幼苗,因?yàn)檫@些細(xì)胞分裂旺盛,容易發(fā)生基因突變,但因?yàn)榛蛲蛔兪嵌喾较虻?,不一定能獲得優(yōu)良性狀;如果是隱性突變,還需要進(jìn)一步雜交篩選。 3.用紫外線照射紅色細(xì)菌的培養(yǎng)液,接種在平板培養(yǎng)基上,幾天后出現(xiàn)了一個(gè)白色菌落,把這個(gè)白色菌落轉(zhuǎn)移培養(yǎng),長(zhǎng)出的菌落全是白色的,這是( ) A.染色體畸變 B.自然突變 C.人工誘變 D.基因重組 答案 C 解析 紫外線是誘導(dǎo)基因突變的物理因素,紅色細(xì)菌經(jīng)過紫外線照射后,出現(xiàn)了一個(gè)白色的菌落,且將這一白色菌落轉(zhuǎn)移培養(yǎng)后,得到的子代全為白色,說(shuō)明白色性狀是能夠穩(wěn)定遺傳的,由此可推知,白色性狀是人工紫外線照射,紅色細(xì)菌體內(nèi)發(fā)生基因突變的結(jié)果。 4.下列不屬于誘變育種實(shí)例的是( ) A.一定劑量的γ射線引起變異得到新品種 B.用一定劑量X射線處理青霉菌菌株獲得高產(chǎn)菌株 C.玉米單株自交后代中出現(xiàn)一定比例的白化苗 D.激光照射植物或動(dòng)物引起突變得到新品種 答案 C 解析 A、B、D三項(xiàng)均是物理因素誘變育種的實(shí)例。玉米單株自交后代出現(xiàn)一定比例的白化苗可能是由于雜合子自交產(chǎn)生了性狀分離。 三、單倍體育種、多倍體育種和轉(zhuǎn)基因技術(shù) 1.單倍體育種 (1)概念:利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的育種方法。 (2)單倍體特點(diǎn):植株小而弱,而且高度不育。 (3)原理:染色體畸變。 (4)程序 ①用常規(guī)方法(雜交)獲得雜種F1。 ②花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗。 ③用秋水仙素處理幼苗(單倍體),染色體加倍后成為可育的純合植株。 (5)特點(diǎn) ①縮短育種年限。 ②能排除顯隱性干擾,提高效率。 2.多倍體育種 (1)概念:利用物理、化學(xué)因素來(lái)誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生,培育作物新品種。 (2)多倍體特點(diǎn):細(xì)胞大、有機(jī)物含量高、抗逆性強(qiáng)。 (3)原理:染色體畸變。 正在萌發(fā)的種子或幼苗 抑制紡錘體的形成 (4)程序 染色體數(shù)目加倍 復(fù)制好的染色體不能分離 (5)實(shí)例:三倍體無(wú)籽西瓜的培育。 3.轉(zhuǎn)基因技術(shù) (1)概念:利用分子生物學(xué)和基因工程的手段,將某種生物的基因(外源基因)轉(zhuǎn)移到其他生物物種中,使其出現(xiàn)原物種不具有的新性狀的技術(shù)。 (2)原理:基因重組。 (3)過程:用人工方法將人類所需要的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi),使其整合到受體的染色體上。人工選擇出具有所需新性狀的個(gè)體。 (4)特點(diǎn) ①增加生物變異的范圍,實(shí)現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)的交換。 ②針對(duì)性更強(qiáng)、效率更高、經(jīng)濟(jì)效益更明顯。 1.如圖表示用純種的高稈(D)抗銹病(T)小麥與矮稈(d)易染銹病(t)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法,據(jù)圖分析: (1)F1能產(chǎn)生幾種雄配子? 答案 F1的基因型是DdTt,能產(chǎn)生四種雄配子:DT、dT、Dt、dt。 (2)過程③是哪種處理?其原理是什么? 答案 過程③是花藥離體培養(yǎng)過程;原理是細(xì)胞的全能性。 (3)過程④是哪種處理?處理后符合要求的植株占的比例是多少? 答案 過程④是用一定濃度的秋水仙素處理單倍體幼苗。處理后符合要求的植株ddTT占的比例為1/4。 2.下圖是三倍體西瓜的培育過程,據(jù)圖分析回答下列問題: (1)①過程是哪種處理過程?其原理是什么? 答案?、龠^程是用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗,產(chǎn)生四倍體的過程,其原理是抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍。 (2)②和④都是傳粉,目的有什么不同? 答案 過程②傳粉是為了雜交得到三倍體種子,過程④傳粉是為了刺激子房產(chǎn)生生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育。 (3)①過程處理后,新產(chǎn)生的四倍體,各部分細(xì)胞都含有四個(gè)染色體組嗎? 答案 不是。地上部分的莖、葉、花的染色體數(shù)目加倍,含有四個(gè)染色體組。根細(xì)胞沒有加倍,只含有兩個(gè)染色體組。 (4)西瓜f的瓜瓤、種子e的胚分別含有幾個(gè)染色體組? 答案 西瓜f的瓜瓤來(lái)自母本,含有四個(gè)染色體組,而種子e的胚含有三個(gè)染色體組。 (5)為什么三倍體西瓜沒有種子? 答案 三倍體西瓜進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),由于染色體配對(duì)紊亂,一般不能產(chǎn)生正常配子。 5.下圖中,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,①~⑦表示培育水稻新品種的過程,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.①→②過程簡(jiǎn)便,但培育周期長(zhǎng) B.②和⑦的變異都發(fā)生于有絲分裂間期 C.③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng) D.③→⑥過程與⑦過程的育種原理相同 答案 B 解析 分析題圖,①→②過程為雜交育種過程,雜交育種操作簡(jiǎn)便,但育種周期長(zhǎng);⑦過程是多倍體育種,此過程發(fā)生的染色體變異是由于秋水仙素抑制分裂前期紡錘體的形成;③⑥表示的過程是單倍體育種,其中③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng);單倍體育種與多倍體育種的原理都是染色體畸變。 6.能夠打破物種界限,定向改造生物的遺傳性狀,按照人們的意愿培育生物新品種的方法是( ) A.誘變育種和轉(zhuǎn)基因技術(shù) B.雜交育種和誘變育種 C.雜交育種和基因工程 D.轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種 答案 D 解析 轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以將控制特定性狀的基因從一種生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi),使基因?qū)崿F(xiàn)了跨物種的轉(zhuǎn)移,定向改造生物的遺傳性狀。 方法鏈接 根據(jù)不同育種目標(biāo)選擇不同育種方案 育種目標(biāo) 育種方案 集中雙親優(yōu)良性狀 單倍體育種(明顯縮短育種年限) 雜交育種(耗時(shí)較長(zhǎng),但簡(jiǎn)便易行) 對(duì)原品系實(shí)施“定向”改造 轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種 讓原品系產(chǎn)生新性狀 誘變育種(可提高變異頻率,期望獲得理想性狀) 使原品系營(yíng)養(yǎng)器官“增大”或“加強(qiáng)” 多倍體育種 1.雜交育種是植物育種的常規(guī)方法,其選育新品種的一般方法是( ) A.根據(jù)雜種優(yōu)勢(shì)原理,從子一代中即可選出 B.從子三代中選出,因?yàn)樽尤胁懦霈F(xiàn)純合子 C.既可從子二代中選出,也可從子三代中選出 D.只能從子四代中選出能穩(wěn)定遺傳的新品種 答案 C 解析 雜交育種從子二代開始出現(xiàn)性狀分離。 2.下列幾種育種方法,能改變?cè)谢虻姆肿咏Y(jié)構(gòu)的是( ) A.雜交育種 B.誘變育種 C.單倍體育種 D.多倍體育種 答案 B 解析 基因的分子結(jié)構(gòu)的改變是指基因中脫氧核苷酸的種類或順序發(fā)生改變——基因突變。雜交育種、單倍體育種和多倍體育種都是在原有基因結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過重新組合、加倍等過程產(chǎn)生新的性狀組合,基因結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。 3.用六倍體小麥和二倍體黑麥培育出異源八倍體小黑麥。這種育種方式屬于( ) A.轉(zhuǎn)基因育種 B.輻射誘變育種 C.化學(xué)誘變育種 D.多倍體育種 答案 D 解析 六倍體小麥和二倍體黑麥雜交獲得異源四倍體,然后用秋水仙素處理誘導(dǎo)染色體加倍,經(jīng)選育得到異源八倍體小黑麥,這種人工誘導(dǎo)多倍體的育種方式即多倍體育種。 4.將抗蟲基因?qū)胗衩椎捏w細(xì)胞中,培育成抗蟲玉米新品種,該育種方法屬于( ) A.單倍體育種 B.轉(zhuǎn)基因育種 C.雜交育種 D.多倍體育種 答案 B 解析 將抗蟲基因?qū)胗衩准?xì)胞中,應(yīng)用的是轉(zhuǎn)基因技術(shù)。 5.(加試)小香豬“天資聰穎”,略通人性,成為人們的新寵。其背部皮毛顏色由位于不同常染色體上的兩對(duì)基因(A、a和B、b)控制,共有四種表現(xiàn)型,黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。現(xiàn)有多對(duì)黑色雜合的小香豬,要選育出純合的棕色小香豬,請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出步驟(假設(shè)親本足夠多,產(chǎn)生的后代也足夠多)。 (1)________________________________________________________________________。 (2)________________________________________________________________________。 答案 (1)雜交:選擇親本中多對(duì)雌雄個(gè)體進(jìn)行雜交 (2)測(cè)交:選擇F1中的棕色小香豬與白色小香豬測(cè)交,不出現(xiàn)性狀分離的即為純合子 解析 育種的方法為雜交→自交→篩選,對(duì)于動(dòng)物育種來(lái)說(shuō),敘述中要注意:①動(dòng)物一般為雌雄異體,敘述時(shí)不要寫成“自交”,應(yīng)說(shuō)明雌雄個(gè)體進(jìn)行雜交;②動(dòng)物繁殖一代后一般不會(huì)死亡,所以選育純種時(shí)不要采用連續(xù)自交,一般用測(cè)交法即可測(cè)定其基因型,確定是否為所需品種。 課時(shí)作業(yè) [學(xué)考達(dá)標(biāo)] 1.把同種生物的不同優(yōu)良性狀集中在同一個(gè)個(gè)體上,并能使性狀穩(wěn)定遺傳,常用的方法是( ) A.誘變育種 B.雜交育種 C.花藥離體培養(yǎng) D.自交 答案 B 解析 將同種生物的不同優(yōu)良性狀集中在同一個(gè)個(gè)體上的方法是雜交得到F1,這樣F1體內(nèi)就集中了控制不同優(yōu)良性狀的基因,F(xiàn)1自交,產(chǎn)生F2,在子二代中選擇出優(yōu)良性狀個(gè)體,經(jīng)過多代選育,選擇出穩(wěn)定遺傳個(gè)體即可,該方法屬于雜交育種。 2.培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下:純種的高稈(D)抗銹病(T)純種的矮稈(d)易染銹病(t)F1雄配子幼苗選出符合要求的品種。下列有關(guān)該育種方法的敘述中,正確的是( ) A.過程①②③是雜交 B.過程④必須使用生長(zhǎng)素處理 C.過程②為減數(shù)分裂 D.過程③必須經(jīng)過受精作用 答案 C 解析 在該育種過程中,①為雜交;②為減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程;③是花藥離體培養(yǎng);④為秋水仙素處理單倍體幼苗。 3.“嫦娥1號(hào)”勝利奔月,“神六”、“神七”勝利返回,這些航天技術(shù)的發(fā)展,為我國(guó)的生物育種創(chuàng)造了更多更好的機(jī)會(huì),下列有關(guān)航天育種的說(shuō)法,不正確的是( ) A.航天育種可縮短育種周期 B.種子在宇宙輻射、微重力及弱地磁場(chǎng)等因素的誘導(dǎo)下發(fā)生基因突變 C.航天育種技術(shù)作為航天技術(shù)與農(nóng)業(yè)育種技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)創(chuàng)新性研究成果,是快速培育農(nóng)作物優(yōu)良新品種的重要途徑之一 D.“太空種子”都能培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種 答案 D 解析 基因突變能夠提高突變率,但是仍然具有多害少利性。 4.改良缺乏某種抗病性的棉花品種,不宜采用的方法是( ) A.誘變育種 B.單倍體育種 C.轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種 D.雜交育種 答案 B 解析 誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種和雜交育種均可獲得抗病基因,而單倍體育種不能。 5.將二倍體芝麻的種子萌發(fā)成的幼苗用秋水仙素處理后得到四倍體芝麻,下列說(shuō)法正確的是( ) A.對(duì)花粉進(jìn)行離體培養(yǎng),可得到二倍體芝麻 B.產(chǎn)生的配子沒有同源染色體,所以無(wú)遺傳效應(yīng) C.與原來(lái)的二倍體芝麻雜交,產(chǎn)生的是不育的三倍體芝麻 D.秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍時(shí),最可能作用于細(xì)胞分裂的后期 答案 C 解析 二倍體芝麻幼苗用秋水仙素處理,得到的是同源四倍體,體細(xì)胞內(nèi)有4個(gè)染色體組,而且每個(gè)染色體組之間都有同源染色體。由四倍體的配子發(fā)育而來(lái)的芝麻是單倍體,含兩個(gè)染色體組,所以該單倍體芝麻是可育的。四倍體的配子中有兩個(gè)染色體組,二倍體的配子中有一個(gè)染色體組,所以四倍體與二倍體雜交產(chǎn)生的是三倍體芝麻,由于三倍體芝麻在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂,不能形成正常的配子,所以不育。秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍時(shí),起作用的時(shí)期是細(xì)胞分裂的前期,抑制紡錘體的形成。 6.下列關(guān)于育種的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.誘變可提高基因突變頻率和染色體畸變率 B.花藥離體培養(yǎng)是單倍體育種過程中采用的技術(shù)之一 C.雜交育種可將多個(gè)優(yōu)良性狀組合在同一個(gè)新品種中 D.多倍體育種常用秋水仙素促進(jìn)著絲粒分裂使染色體數(shù)目加倍 答案 D 解析 雜交育種的原理是基因重組,可以將多個(gè)控制優(yōu)良性狀的基因組合在一起。秋水仙素的作用機(jī)理是抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍。 [高考提能] 7.現(xiàn)有三個(gè)番茄品種,A品種的基因型為aaBBDD,B品種的基因型為AAbbDD,C品種的基因型為AABBdd,三種等位基因分別位于三對(duì)同源染色體上。若通過雜交育種要獲得aabbdd植株,且每年只繁殖一代,至少需要的時(shí)間為( ) A.2年 B.3年 C.4年 D.5年 答案 C 解析 aaBBDDAAbbDD→AaBbDD一年; AaBbDDAABBdd→AaBbDd一年; AaBbDd自交→aabbdd一年; 種植aabbdd種子,得aabbdd植株一年; 所以需要4年的時(shí)間。 8.在體育競(jìng)技比賽中,都要對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行包括基因興奮劑在內(nèi)的各類興奮劑的嚴(yán)格檢測(cè)?;蚺d奮劑是注入運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)新的基因,以提高運(yùn)動(dòng)員的成績(jī),從變異角度分析,此方式屬于( ) A.基因突變 B.基因重組 C.細(xì)胞癌變 D.染色體畸變 答案 B 解析 基因興奮劑是給運(yùn)動(dòng)員注入新的基因,以改變基因的方式提高運(yùn)動(dòng)員的成績(jī),屬于導(dǎo)入外源基因,是一種基因重組,而非其他變異。 9.如圖所示為農(nóng)業(yè)上關(guān)于兩對(duì)相對(duì)性狀的兩種不同育種方法的過程示意圖。下列對(duì)圖中育種方式的判斷和比較,錯(cuò)誤的是( ) A.圖中表示的育種方法有雜交育種和單倍體育種 B.兩種育種方法的進(jìn)程不同 C.兩種育種方法的原理不同 D.兩種育種方法對(duì)新品種的選擇與鑒定方法不同 答案 D 解析 圖中左側(cè)表示的是雜交育種,右側(cè)表示的是單倍體育種;雜交育種的原理是基因重組,單倍體育種的原理是染色體畸變;單倍體育種能加快育種進(jìn)程;兩種育種方法最后對(duì)符合要求的新品種的篩選方法是一樣的。 10.將①、②兩個(gè)植株雜交,得到③,將③再做進(jìn)一步處理,如下圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是( ) A.由③到⑦過程發(fā)生了等位基因的分離、非等位基因的自由組合 B.獲得④和⑧植株的原理不同 C.若③的基因型為AaBbdd,則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的 D.圖中各種篩選過程利用的原理相同 答案 D 解析?、鄣舰哌^程要進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生花粉,所以該過程發(fā)生等位基因的分離和非等位基因的自由組合;③到④是誘變育種,原理是基因突變和染色體畸變,而③到⑧是多倍體育種,原理是染色體畸變;若③的基因型為AaBbdd,則其自交后代只有純合子才能穩(wěn)定遺傳,純合子的概率是1=。 11.1943年,青霉素產(chǎn)量只有20單位/mL,產(chǎn)量很低,不能滿足要求。后來(lái)科學(xué)家用X射線、紫外線等照射青霉菌,結(jié)果大部分青霉菌死亡,少量生存下來(lái)。在存活下來(lái)的青霉菌中,青霉素的產(chǎn)量存在很大差異,其中有的青霉菌產(chǎn)生的青霉素的量提高了幾百倍(最高達(dá)到20 000單位/mL),從而選育出了高產(chǎn)青霉菌株。 根據(jù)以上材料回答下列問題: (1)用射線照射青霉菌株,目的是誘發(fā)青霉菌發(fā)生__________。 (2)從分子水平看,發(fā)生上述變化的根本原因是____________的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。 (3)存活下來(lái)的青霉菌產(chǎn)生的青霉素的量存在著很大的差異,這說(shuō)明__________________。 (4)上述育種方式叫________育種,所獲得的高產(chǎn)青霉菌株的青霉素產(chǎn)量提高了幾百甚至幾千倍,這說(shuō)明這種育種方式的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________________。 答案 (1)基因突變 (2)DNA分子 (3)突變是多方向的 (4)誘變 能提高變異頻率,加速育種進(jìn)程,并能大幅度改良某些性狀 解析 用射線照射青霉菌株,目的是誘發(fā)青霉菌發(fā)生基因突變,由于突變具有多方向性,產(chǎn)生的后代有產(chǎn)量高的、有產(chǎn)量低的,但大部分青霉菌還是保持原有的產(chǎn)量水平;對(duì)少量的高產(chǎn)菌株做進(jìn)一步選育,即可得到所需品種。 12.已知二倍體西瓜的體細(xì)胞中含有22條染色體,西瓜的綠皮(A)對(duì)白皮(a)為顯性,大籽(B)對(duì)小籽(b)為顯性,這兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上?,F(xiàn)對(duì)一批純種綠皮大籽與白皮小籽西瓜種子進(jìn)行了下列操作: a.將這批種子播種,并用一定濃度的秋水仙素處理純種綠皮大籽幼苗,使之成為四倍體; b.當(dāng)被處理后的綠皮大籽西瓜植株開花后,將白皮小籽西瓜植株的花粉授予綠皮大籽植株,使之雜交獲得F1。 (1)親本雜交當(dāng)年結(jié)________(選填“有籽”或“無(wú)籽”)西瓜,其果皮顏色為________。 (2)秋水仙素的作用是________________________________________________________。 (3)由于工作人員的疏忽,進(jìn)行a操作時(shí),其中有一株幼苗沒有用秋水仙素處理,其通過雜交獲得了有籽西瓜。第二年,工作人員將該種子(F1)播種,用一定濃度的秋水仙素處理其幼苗,并讓F1與白皮小籽西瓜植株雜交獲得F2(提示:F1進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),每4條同源染色體等量隨機(jī)分配到配子中去,其產(chǎn)生的配子可育)。 ①F1減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞中含有________個(gè)DNA分子,________個(gè)染色體組,________對(duì)同源染色體。 ②從F2中可以選出白皮小籽的西瓜品種嗎?為什么?__________________________。 ③若只考慮種皮這一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳,則F2的基因型及比例為________________。 答案 (1)有籽 綠皮 (2)抑制有絲分裂時(shí)紡錘體的形成,使細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍 (3)①44 4 22?、诓荒?,因?yàn)镕2是三倍體,其減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂,不能形成正常配子(或F2是三倍體,其高度不育)?、跘Aa∶Aaa∶aaa=1∶4∶1 解析 純種綠皮大籽西瓜基因型為AABB,白皮小籽西瓜基因型為aabb,用一定濃度的秋水仙素處理純種綠皮大籽幼苗后基因型為AAAABBBB,其和aabb雜交后形成受精卵AAaBBb,發(fā)育為種子,所以母本結(jié)的是有籽西瓜。因果實(shí)由母本的子房發(fā)育而成,果皮來(lái)自子房壁,母本基因型為AAAABBBB,所以果皮顏色為綠皮。第(3)小題所說(shuō)幼苗沒有用秋水仙素處理,基因型為AABB,其和aabb雜交后形成子代AaBb,用秋水仙素處理后為AAaaBBbb,染色體數(shù)為44,染色體組為4組。減數(shù)第一次分裂同源染色體分離后,減數(shù)第二次分裂后期著絲粒分開,DNA數(shù)為44,染色體數(shù)為44,染色體組為4組,同源染色體為22對(duì)。AAaaBBbb和白皮小籽西瓜植株aabb雜交后得到F2為三倍體,因?yàn)闇p數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂,不能形成正常配子,所以形成的三倍體高度不育,不能作為品種得以保留。AAaa在四條同源染色體上,在分離時(shí)隨機(jī)分配,因此有AA、Aa、aa三種組合,比例為1∶4∶1,和a一種配子,隨機(jī)結(jié)合后得到的F2的基因型及其比例為AAa∶Aaa∶aaa=1∶4∶1。 13.普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個(gè)品種,控制兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)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(qǐng)分析回答下列問題: (1)A組由F1獲得F2的方法是________,F(xiàn)2矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占________。 (2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中,最可能產(chǎn)生不育配子的是________________。 (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Ⅱ獲得矮稈抗病新品種的方法是___________________________________。 獲得的矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占________。 (5)(加試)在一塊高稈(純合子)小麥田中,發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥,請(qǐng)?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(jiǎn)要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論)。______________________________ _____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 答案 (1)自交 (2)矮稈抗?、颉?3)C 基因突變頻率低且多方向 (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?cè)斐傻?;否則,矮稈性狀是環(huán)境引起的?;?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 解析 (1)A組為雜交育種,由F1獲得F2的方法為自交,F(xiàn)2中矮稈抗病植株(ttR_)中不能穩(wěn)定遺傳的占。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中,最可能產(chǎn)生不育配子的是矮稈抗?、?,因其為單倍體植株,往往表現(xiàn)為高度不育。(3)由于基因突變是多方向的,故誘變育種最具盲目性。(4)矮稈抗?、蛐杞?jīng)人工誘導(dǎo)染色體加倍,方可獲得新品種,且一經(jīng)加倍,一定為純合子。(5)確認(rèn)該矮稈小麥?zhǔn)欠駷檫z傳物質(zhì)變化所引起的,可設(shè)計(jì)與高稈小麥的雜交實(shí)驗(yàn),或改變種植環(huán)境予以確認(rèn)。 [真題體驗(yàn)] 14.(xx江蘇,15)經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種,其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.白花植株的出現(xiàn)是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果,有利于香豌豆的生存 B.X射線不僅可引起基因突變,也會(huì)引起染色體畸變 C.通過雜交實(shí)驗(yàn),可以確定是顯性突變還是隱性突變 D.觀察白花植株自交后代的性狀,可確定是否是可遺傳的變異 答案 A 解析 白花植株的出現(xiàn)是由于X射線照射引起的基因突變,不一定有利于生存,A項(xiàng)錯(cuò);X射線可引起基因突變和染色體畸變,B項(xiàng)對(duì);應(yīng)用雜交實(shí)驗(yàn),通過觀察其后代的表現(xiàn)型及比例,可以確定是顯性突變還是隱性突變,C項(xiàng)對(duì);白花植株自交后代若有白花后代,可確定為可遺傳的變異,否則為不遺傳的變異,D項(xiàng)對(duì)。 15.(xx江蘇,25)現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括:①高產(chǎn)、感病;②低產(chǎn)、抗??;③高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求,育種專家要培育3類品種:a.高產(chǎn)、抗?。籦.高產(chǎn)、早熟;c.高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是(多選)( ) A.利用①、③品種間雜交篩選獲得a B.對(duì)品種③進(jìn)行染色體加倍處理篩選獲得b C.a(chǎn)、b和c的培育均可采用誘變育種方法 D.用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源抗旱基因?qū)擘壑蝎@得c 答案 CD 解析 利用①、②品種間雜交后篩選可獲得a,A錯(cuò)誤;染色體加倍并不改變?cè)械幕?,只有通過誘變育種,可由③選育出b,B錯(cuò)誤;誘變育種和轉(zhuǎn)基因技術(shù)均可獲得原品種不具有的新性狀,C、D正確。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
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