第五期:生物育种与生物的进化
热点专题
第一类:现代生物进化理论的主要内容
第二类:生物进化与生物多样性的形成
第三类:生物变异在育种上的应用
第一类:现代生物进化理论的主要内容
【例1】下列符合现代生物理论的叙述是
A、物种的形成可以不经过隔离
B、生物进化过程的实质在于有利变异的保存
C、基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向
D、自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
【答案】D
【解析】新物种的形成必须要经过隔离,隔离是物种形成的必要条件,因此A错误;生物进化的实质在于种群基因频率的定向改变,因此B错误;生物进化的方向是由自然选择决定而不是基因突变产生的有力变异所决定。因此C错误;自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率,因此D正确。
【例2】下列符合现代生物进化理论的叙述是
A.物种是神创的 B.物种是不变的
C.种群是生物进化的基本单位 D.用进废退是生物进化的原因
【答案】C
【解析】经科学验证,神创论和物种不变论都是错误。故AB错误。拉马克认为生物的适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传,有一定的进步意义。生物进化的实质是种群基因频率的改变,故D错误。种群是生物繁殖的单位,也是生物进化的单位。故C正确。
第二类:生物进化与生物多样性的形成
【例3】根据现代生物进化理论.下列观点中正确的是
A.人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B.生物进化的方向与基因突变的方向一致
C.冬季来临时檀物叶中可溶性糖含量增高是为了更 好地防止冻害
D受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机去将基因传递给后代
【答案】D
【解析】本题考查学生对现代综合进化论的理解。人工培育的新物种具有可在自然环境中生
存,A项错误。生物进化的方向取决于自然选择的方向,与变异方向无关,B项错误。冬季来临植物叶中可溶性糖含量增高,是因为是因相关酶因温度降低活性降低而使可溶性糖不能转化成其他物质导致,而非为防冻害而产生的变异,C项错误。受农药处理后种群的抗药性强的个体存活下来,与不抗药的个体相比,有更多机会通过繁殖将基因传递给后代。D项正确。
【易错警示】本题易错选C项,因细胞液浓度的增加植物的抗性增加,与题干中的信息向符合,因此干扰下极强。含糖量增高可防止冻害,但含糖量增多是因酶活性所致不是为防冻害而导致,两者不存在因果关系。做类似题目时,注意分析选项中的因果关系是否成立进行在进行判定对错。
【例4】 2008年,在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数量少、眼睛退化的“盲鱼”。下列有关叙述,正确的是
A.盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果
B.种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素
C.洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的值
D.盲鱼作为进化研究的材料体现生物多样性间接使用价值
【答案】C
【解析】变异(基因突变)在前,(黑暗是环境)选择在后。环境决定生物进化的方向。种群密度不是生态因素而是种群的特征。水生生物的种群数量(K值)制约的主要因素是水中的溶解氧。间接使用价值是生物的生态功能,科研价值是直接使用价值。
第三类:生物变异在育种中的应用
【例5】育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植蛛,经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是
A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的
B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体
C.观察细胞有丝分裂中期染色体形卷可判断基因突变发生的位置
D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系
【答案】B
【解析】本题以突变实例为载体考查基因突变的特点、鉴别应用等。因不知该突变体的基因型,故不能判断其变异为隐性还是显性突变引起,A项错误。若一杆双穗为隐性突变,则该植株为隐性纯合体,则自交后权威一杆双穗;若为显性突变,则该个体为杂合体,其自交后代一杆双穗纯合体比例为1/4,B项正确。基因突变为分子水平变异,在显微镜下观察不到,C项错误,花药离体培养后形成的植株中无同源染色体,不可育,D项错误。
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1.根据现代生物进化理论,下列说法正确的是
A.自然选择决定了生物变异和进化的方向
B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小
【答案】C
【解析】:又是一道判断型选择题,涉及必修二的现代生物进化理论,较为抽象,却一般不会有太难的考点出现。根据相关理论的观点,生物变异是不定向的,而自然选择是定向的,定向的自然选择决定了生物进化的方向;B项要小心了,只是和我们日常描述的进化本质差一个字噢——应该是“种群基因频率”,而不是“种群基因型频率”,好悬呢!有什么体会?平时的训练也一定要悠着一点,是不是?D项则需要我们运用逻辑思维作出判断了:种群数量下降,即种群内个体数量较少,那么其中的基因频率改变的偶然性是不是应该增大?注意分析时的合情合理!
2.根据现代生物进化理论.下列观点中正确的是
A.人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B.生物进化的方向与基因突变的方向一致
C.冬季来临时檀物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害
D受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机去将基因传递给后代
【答案】D
【解析】本题考查学生对现代综合进化论的理解。人工培育的新物种具有可在自然环境中生
存,A项错误。生物进化的方向取决于自然选择的方向,与变异方向无关,B项错误。冬季来临植物叶中可溶性糖含量增高,是因为是因相关酶因温度降低活性降低而使可溶性糖不能转化成其他物质导致,而非为防冻害而产生的变异,C项错误。受农药处理后种群的抗药性强的个体存活下来,与不抗药的个体相比,有更多机会通过繁殖将基因传递给后代。D项正确。
【易错警示】本题易错选C项,因细胞液浓度的增加植物的抗性增加,与题干中的信息向符合,因此干扰下极强。含糖量增高可防止冻害,但含糖量增多是因酶活性所致不是为防冻害而导致,两者不存在因果关系。做类似题目时,注意分析选项中的因果关系是否成立进行在进行判定对错。
3.回答下列ⅠⅡ两个小题
Ⅰ.为提高小麦的抗旱性,有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦,筛选出HVA基因成功整合到染色体上的高抗旱性T。植株(假定HVA基因都能正常表达)。
(1)某T。植株体细胞含一个HVA基因。让该植株自交,在所得种子种,种皮含HVA基因的种子所占比例为_______,胚含HVA基因的种子所占比例为______。
(2)某些T。植株体细胞含两个HVA基因,这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型(黑点表示HVA基因的整合位点)。
将T。植株与非转基因小麦杂交:若子代高抗旱性植株所占比例为50%,则两个HVA基因的整合位点属于图_______类型;若子代高抗旱性植株所占的比例为100%,则两个HVA基因的整合位点属于图_______类型。
让图C所示类型的T。植株自交,子代中高抗旱性植株所占比例为____________。
【答案】(1)100% 75%(2) B A 15/16
【解析】本题考遗传相关知识,考查学生的综合应用能力
第1小题:T植株含一个HVA基因,可以考虑为Aa,A代表HAV基因,自交,种皮是其体细胞,基因型全为Aa,胚为F1幼体,含A基因的比例为3/4。
第2小题:A图考虑为AA,而非转基因小麦考虑为aa,则A图杂交后代抗旱比例为100%,B图可考虑为Aa(因两个HAV基因都在一条染色体上),则B图杂交后代抗旱比例为50%,C图可考虑为AaBb(A,B任一都抗旱),此时非转基因小麦考虑为aabb,则C图杂交后代抗旱比例为15/16(仅aabb不抗旱)第五期:生物育种与生物的进化
名师押题
本部分内容在《考试说明》中所占的比例较少,但这两个考点在大纲中的能力要求为Ⅱ,不仅要理解所列知识点和其他相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。
1.考点一主要考查杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种和细胞工程育种的区别和联系,能够理解各种育种方式的原理、操作步骤、优缺点和实际应用等。
2.考点二要求能够复述达尔文的自然选择学说的内容,能够理解现代生物进化理论的四个要点并且能熟练利用这四个要点解释生物进化现象。能够解释生物的进化和生物多样性的形成的关系。
一、单项选择题。
1.为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵二出现肉质下降的问题,人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是
A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新个体
B.用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后培育形成新个体
C.将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中,然后培育形成新个体
D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体,然后培育形成新个体
【答案】D
【解析】本题考查多倍体育种方法操作,抑制第一次卵裂导致染色体加倍,培育而成的个体为四倍体,A项错误,用射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后形成的新个体为单倍体,B项错误。C项利用移植方法获得的个体为二倍体,C项错误。极体中含有一个染色体组,受精卵含有两个染色体组,含有极体的受精卵中含有三个染色体组,发育而成的个体为三倍体,D项正确。
2.由于蟹类的捕食,某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。对这个现象的解释,正确的是
A.人工选择 B.适者生存
C.用进废退 D.定向变异
【答案】A
【解析】该现象不可能是人工选择的结果,也不可能是用进废退,根据现代生物进化理论的观点,变异是不定向,自然选择是定向的,适者生存,故B正确。
3.(双选题)《物种起源》出版已有150年,但依然深深影响着现代科学研究,达尔文
A. 提出了适者生存,不适者被淘汰的观点
B. 提出了用进废退的理论
C. 认为种群是生物进化的基本单位
D. 认识到变异广泛存在并能遗传给后代
【答案】AD
【解析】用进废退的理论是拉马克提出来的,种群是生物进化的基本单位是现代生物进化理论的基本内容,达尔文没能提出来。
4.(双选题)右图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群和,经过漫长的进化,分别形成新物种b和C。在此进程中的某一时刻,种群的部分群体越过障碍外迁与同域分布,向d方向进化。下列有关叙述正确的是
A.b和d存在地理隔离,所以一定存在生殖隔离
B.C和d不存在地理隔离,却可能存在生殖隔离
C.中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,则b和d是同一物种
D.中的外迁群体与当时种群的基因频率不同,则c和d是不同物种
【答案】B
【解析】本题考查物种形成的知识。A通过地里隔离形成两个种群和,有分别演化出b、c、d三个种群,虽然有地理隔离,但是不一定会产生生殖隔离。所以A错;由于d是由a1演变而来,所以c与d之间可能存在生殖隔离,B对。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种,但是产生生殖隔离了的种群,基因频率一定会变化。中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,但是b和d由于地理隔离存在,所以可能不是同一物种。所以C不对。即使中的外迁群体与当时种群的基因频率不同,只要c和d不存在生殖隔离他们仍是同一物种。
5、某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率a基因频率的变化依次为
A.增大,不变;不变,不变 B.不变,增大;增大,不变
C.不变,不变;增大,不变 D.不变,不变;不变,增大
【答案】C
【解析】本题考查的是基因频率的计算,同时还考查了自交和自由交配的区别。在一个大的种群中,如果没有突变,也没有人和自然选择的影响,那么无论是生物自交还是自由交配,种群中的基因频率都不改变。自由交配的后代,基因型频率和基因频率都不改变,而自交后代中,基因型频率改变,基因频率不改变。由题意可知,在这个种群中Aa的个体占48%。若自交,16%的AA自交后代全部都是AA,48%的Aa自交后代中有12%的AA,24%的Aa,12%的aa,36%的aa自交后代全部都是aa,因此自交后代中,AA的个体百分比是16%+12%=28%,与原来相比增大。
6.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异,然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是( )
A、太空育种产生的突变总是有益的
B、太空育种产生的性状是定向的
C、太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D、太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
【答案】 D
【解析】 太空育种属于诱变育种。其生物学原理是基因突变,基因突变具有多利少害性,不定向性等特性。故AB错。基因突变产生新的基因,产生新的基因不意味着产生了新的物种,故C错。
7.下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是
A. 诱变育种 B. 细胞融合
C. 花粉离体培养 D. 转基因
【答案】C
【解析】花药离体培养获得是单倍体,一般高度不育。而诱变育种、基因工程育种和细胞工程育种都能产生新的品种。
8. 某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按下图所示的程序进行实验。下列根据图示实验的分析,错误的是:
A.植株A高度不孕,说明该植物的叶片细胞不具有全能性
B.植株A的细胞能进行正常的有丝分裂,但不能进行正常的减数分裂
C.在植株B的细胞中,通常每对同源染色体上的成对基因都是纯合的
D.由花粉到植株A需要用含有有机物的培养基来培养
【答案】 A
【解析】 A项,花药离体培养得到单倍体,高度不孕,但其叶片细胞含有代表该生物的全部遗传信息,具有全能性;B项,植物A能进行正常的有丝分裂,高度不孕,不能进行减数分裂,产生正常的花粉;C项,植株A经过秋水仙素处理后,恢复为正常的二倍体,而且是纯合子;D项,花药的离体培养属于植物的组织培养,需要含有蔗糖等有机物的培养基。
二、非选择题。
9.为了快速培育抗某种除草剂的水稻,育种工作者综合应用了多种培育种方法,过程如下。请回答问题。
(1)从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养,诱导成 幼苗。
(2)用射线照射上述幼苗,目的是 ;然后用该除草剂喷洒其幼叶,结果大部分叶片变黄,仅有个别幼叶的小片组织保持绿色,表明这部分组织具有 。
(3)取该部分绿色组织再进行组织培养,诱导植株再生后,用秋水仙素处理幼苗,使染色体 ,获得纯合 ,移栽到大田后,在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
(4)对抗性的遗传基础做一步研究,可以选用抗性植株与 杂交,如果 ,表明抗性是隐性性状。自交,若的性状分离比为15(敏感):1(抗性),初步推测 。
【答案】(1)单倍体
(2)诱发基因突变 抗该除草剂的能力
(3)加倍 二倍体
(4)( 纯合)敏感型植株 都是敏感型 该抗性植株中有两个基因发生了突变
【解析】本题考查了单倍体育种,诱变育种等知识,同时考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用。花药离体培养是单倍体育种的基本手段,射线激光有诱发突变的能力,而且体细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变形状,所以需要经过组织培养,为了获得可育的植株,需用秋水仙素使染色体加倍,加倍获得的是纯和子,通过与敏感型植株杂交,子一代表现出来的性状是显性,子二代出现性状分离,分离比是15:1,不符合分离定律,可以用自由组合定律来解释,只有两对基因都隐性时才表现为抗性。所以初步推测该抗性植株中两个基因发生了突变。
10.回答下列有关生物进化的问题。
(1)图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程,X、Y、Z表示生物进化的基本环节,X\Y分别是_______、__________。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为_________,这是生物进化的________。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的________。
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状,W代表蜥蜴脚趾的分趾基因;W代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。
1)由于蜥蜴过度繁殖,导致________加剧。
2)小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升,其原因可能是________。
3)图2所示过程说明,自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的________发生了改变。
(5)从生物多样性角度分析,图2所示群体中不同个体的存在反映了________多样性;若从分子水平检测这种多样性,可采用的简便技术是________。
【答案】
(1)突变(变异)、自然选择 (2)种群 基本单位
(3)基因库
(4)1)生存斗争(种内斗争)
2)联趾型个体趾间有蹼,适合于游泳,可以从水中获取食物。因此,在岛上食物短缺时,联趾个体的生存和繁殖机会较多。(合理即给分)
3)基因频率
(5)遗传 PCR(聚合酶链反应)
【解析】本题主要考查生物进化的相关知识,核心是现代生物进化理论。
(1)生物进化的基本环节是突变、自然选择和隔离;
(2)小岛上原有蜥蜴个体构成种群,是进化的基本单位;
(3)小岛上进行生殖蜥蜴个体含有的全部基因称为基因库;
(4)蜥蜴过度繁殖导致生存斗争(种内斗争)加剧,使小岛上食物短缺而联趾型蜥蜴能游泳可以获取更多食物,适应环境,个体数逐渐增加,这种变化的本质是种群基因频率的变化;
(5)这种现象体现了遗传多样性,从分子水平检测就要获取更多的DNA分子,简便方法是PCR。第五期:生物育种与生物的进化
考点指南
课标要求:
2-4-1 理解生物育种的原理以及具体的育种步骤,并能在复杂的生物情境中综合运用、分析、判断、推理和评价。
2-4-2理解现代生物进化理论的主要内容,并能在复杂的生物情境中综合运用、分析、判断、推理和评价。
2-4-3 理解生物进化与生物多样性的形成过程,并能在复杂的生物情境中综合运用、分析、判断、推理和评价。
考点清单:
生物变异在育种上的应用;现代生物进化理论的主要内容;生物进化与生物多样性的形成
要点一:生物变异在育种上的应用
名称 原理 方法 优点 缺点 应用
杂交育种 基因重组 杂交→自交→筛选出符合要求的表现型,通过自交至不发生性状分离为止(5-6代) 使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上,即“集优” ⑴育种时间长⑵局限于同一种或亲缘关系较近的个体 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦
诱变育种 基因突变 ⑴物理:紫外线、α射线、微重力、激光等处理、再筛选⑵化学:秋水仙素、硫酸二乙酯处理,再筛选 提高变异频率,加快育种进程,大幅度改良某些性状 有利变异少,工作量大,需要大量的供试材料 高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种等的培育
单倍体育种 染色体变异(染色体组成倍地减少) ⑴先将花药离体培养,培养出单倍体植株⑵将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子 明显缩短育种年限,加快育种进程易获得纯种个体 技术复杂限于植物 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦
多倍体育种 染色体变异(染色体组成倍地增多) 用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 植物茎秆粗壮,叶片果实种子均大,营养物质含量提高 技术复杂,发育延迟,结实率低,一般只适用于植物 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻
转基因育种 异源DNA(基因)重组 提取目的基因→装入运载体→导入受体细胞→目的基因的检测与表达→筛选出符合要求的新品种 目的性强;育种周期短;克服了远缘杂交不亲和的障碍 技术复杂,安全性问题多 转基因“向日葵豆”;转基因抗虫棉
要点二:现代生物进化理论的主要内容
一、自然选择学说
(一)主要内容
有限生活条件
→ 生存斗争
过度繁殖遗传变异适者生存
自然选择
(二)意义:科学地解释了生物进化的原因,以及生物的多样性和适应性
(三)局限性:对于遗传和变异的本质及自然选择如何对遗传变异起作用不能科学地解释
二、现代生物进化论
(一)种群是进化的单位
种群:生活在同一地点的同种生物的一群个体
基因库:一个种群全部个体所含的全部基因
基因频率
概念:某个基因在某个种群中出现的频率
变动原因:基因突变、基因重组、自然选择及遗传漂变、迁移等
(二)突变和基因重组产生进化的原材料
(三)自然选择决定生物进化的方向
(四)隔离导致物种的形成
要点三:生物进化与生物多样性的形成
一、物种形成的三个环节
突变和基因重组产生生物进化的原材料
(1)基因突变和染色体变异常统称突变
(2)突变频率的绝对值是很低的,但突变的相对数量却很大
(3)突变的有利或有害并不绝对,它取决于生物的生存环境
(4)突变和变异都是不定向的,所以只是提供了生物进化的原材料,却不能决定生物进化的方向。
自然选择决定生物进化的方向:使种群的基因频率定向改变并决定进化方向
隔离导致物种形成
(1)物种:指分布在一定自然区域,具有一定的形态、结构和生理功能,在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能产生可育后代的一群生物个体
(2)隔离(物种形成的必要条件)
①概念:将一个种群分隔成许多小种群,使之不能交配或交配后不能产生出可育后
地理隔离:分布于不同自然区域的种群,由于地理上的障碍,使彼此②种类 间无法相遇而不能交配
生殖隔离:种群间个体不能自由交配,或交配后不能产生出可育后代
变异1变异类型1→新种1
生殖
(3)形成:原种 隔离
变异2变异类型2→新种2
考试指南
历年真题
1.紫茎泽兰是外来入侵种,如果让其自然生长繁殖若干年后,与原产地紫茎泽兰相比
A.基因库变化相互影响 B.性状始终保持一致
C.很快产生生殖隔离 D.进化方向发生变化
【答案】 D
【解析】紫茎泽兰为多年生草本植物,是外来入侵物种,因缺乏环境阻力(无天敌、生活环境优越等)而大量繁殖,若干年后,与原产地的紫茎泽兰相比,其进化方向发生变化(自然选择决定了生物进化的方向)。
2、根据现代生物进化理论.判断下列说法正确的是
A、生物进化的方向.决定于生物变异的方向
B、生物进化的过程,实质是基因频率变化的过程
C、研究物种间的差异,关键是研究它们能否交配产生后代
D、研究物种的迁徙规律,关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为
【答案】 B
【解析】现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位,因此研究的着眼点是种群,而不是个体。生物进化的过程实质上就是种群基因频率变化的过程。生物进化的方向是由自然选择决定而非生物变异的方向决定。
3.《物种起源》出版已有150年,但依然深深影响着现代科学研究,达尔文
A.提出了适者生存,不适者被淘汰的观点
B.提出了用进废退的理论
C.认为种群是生物进化的基本单位
D.认识到变异广泛存在并能遗传给后代
【答案】AD
【解析】达尔文的自然选择学说的核心观点主要是四个方面:过度繁殖,遗传变异、生存斗争、适者生存。许多变异是可以遗传的,具有有利变异的个体,生存并留下后代的机会多。有利变异逐代积累,生物不断进化出新类型。故AD正确。用进废退理论是由法国博物学家拉马克提出来的。故B错误。达尔文对生物进化的解释局限于个体水平,不能认识种群是生物进化的单位。故C错误。
4.普通栽培稻是由普通野生稻进化而来的,以下叙述正确的是
A.普通野生稻在进化过程中丧失了部分遗传多样性
B.普通野生稻的遗传变异决定了普通栽培稻的进化方向
C.落粒性突变对普通野生稻有利,对普通栽培稻不利
D.普通野生稻含有抗病虫基因,是水稻育种的有用资源
【答案】AD
【解析】突变和基因重组产生进化的原材料,生物进化的实质是种群基因频率的改变,因此在进化过程中会丧失部分遗传多样性。A正确。普通野生稻含有的抗虫基因,是一种对人类作物栽培有利的基因。D正确。自然选择决定了生物进化的方向。B错误。落粒性突变对普通野生稻和普通栽培稻都是有利的,但对人类栽培不利。
探索发现:同学们,请你体会并总结一下高考题的命题方向和趋势。
命题规律一:
能够理解性记忆现代生物进化的内容。理解种群是生物进化的单位,突变和基因重组为生物的进化提供了原材料,生物进化的实质是种群基因频率的改变,自然选择决定了生物进化的方向。
要理解达尔文的自然选择学说的内容以及局限。由于受到当时科学发展水平的限制,对于遗传和变异的本质,达尔文还不能做出科学的解释,并且他对生物进化的解释也局限于个体水平。
5、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是( )
A、单倍体育种 B、杂交育种
C、基因工程育种 D、多倍体育种
【答案】 C
【解析】基因工程育种是指将目的基因导入受体细胞并使其表达的技术手段。能克服远源杂交不亲和的现象,从而使动物基因在植物细胞中表达(植物基因在动物细胞中表达)。
6、两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是
A、单倍体育种 B、杂交育种
C、人工诱变育种 D、细胞工程育种
【答案】B
【解析】人工诱变,后代产生的变异具有不定向性;单倍体育种、细胞融合不能产生基因重组;杂交育种是获得新品种最简捷的方法。
7.现有黑色短毛兔和白色长毛兔,要育出黑色长毛兔。理论上可采用的技术是
①杂交育种 ②基因工程 ③诱变育种 ④克隆技术
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
【答案 】D
【解析】生物的性状是由基因控制的。杂交育种可以通过基因重组获得需要的新品种;诱变育种可以通过基因突变获得需要的新品种;而基因工程可以直接将目的基因导入受体细胞,获得需要的新品种。克隆技术是指通过无性繁殖获得后代,能够保持亲本的性状。
8..如图所示,科研小组用60Co照射棉花种子。诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状,诱变I代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制,棉酚含量由另一对基因(B、b)控制,两对基因独立遗传。
(1)两个新性状中,棕色是________性状,低酚是______性状。
(2)诱变当代中,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)棕色棉抗虫能力强,低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种,研究人员将诱变I代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代种植在一个单独的区域,从________的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本,再从诱变I代中选择另一个亲本,涉及一方案,尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。
II.(9分)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代,导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下:
外植体愈伤组织芽、根植株
请回答:
(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时,一般选取_________作为外植体,其依据是__________________________________________。
(2)在过程①中,常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和______,在配制好的培养基中,常常需要添加________,有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2~5d,若发现外植体边缘局部污染,原因可能是__________。
(3)在过程②中,愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是______________________________________________________。
【答案】Ⅰ⑴显性 隐性 表现型为棕色、低酚
⑵AaBB aaBb
⑶不发生性状分离或全为棕色棉或没有出现白色棉
Ⅱ⑴茎尖、根尖不含病毒 ⑵ 有机物 植物激素 外植体消毒不彻底
⑶培养基中生长素类物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低
【解析】本题考查有关遗传、变异、育种及细胞工程相关知识。Ⅰ亲代棕色、高酚自交后代是棕色、高酚,
白色、高酚因此棕色是显性,亲代白色、高酚自交后代是白色、低酚,白色、高酚因此低酚是隐性。诱变当代中,棕色、高酚的棉花植株的基因型是AaBB,白色高酚的棉花植株基因型是aaBb,纯合体后代不发生性状分离,因此应从不发生性状分离(或全为棕色棉或没有出现白色棉)的区域中选择出纯合棕色、高酚植株。育种时间短应选择单倍体育种方案。Ⅱ培育无病毒植株苗,应选择不含病毒部分培养,而植物体新生部位不含病毒,植物组织培养培养基成分应包含大量元素、微量元素、有机物,另外常常需要添加植物激素诱导植物细胞分裂、分化,外植体边缘局部污染,说明消毒不彻底,不同植物激素的比例影响植物细胞发育方向,生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成,比值高低,有利于芽的分化、抑制根的形成。
探索发现:同学们,请你体会并总结一下高考题的命题方向和趋势。
命题规律一:
1.能够区别各种育种方法的原理、方法、优缺点以及应用。具体见下表:
名称 原理 方法 优点 缺点 应用
杂交育种 基因重组 杂交→自交→筛选出符合要求的表现型,通过自交至不发生性状分离为止(5-6代) 使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上,即“集优” ⑴育种时间长⑵局限于同一种或亲缘关系较近的个体 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦
诱变育种 基因突变 ⑴物理:紫外线、α射线、微重力、激光等处理、再筛选⑵化学:秋水仙素、硫酸二乙酯处理,再筛选 提高变异频率,加快育种进程,大幅度改良某些性状 有利变异少,工作量大,需要大量的供试材料 高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种等的培育
单倍体育种 染色体变异(染色体组成倍地减少) ⑴先将花药离体培养,培养出单倍体植株⑵将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子 明显缩短育种年限,加快育种进程易获得纯种个体 技术复杂限于植物 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦
多倍体育种 染色体变异(染色体组成倍地增多) 用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 植物茎秆粗壮,叶片果实种子均大,营养物质含量提高 技术复杂,发育延迟,结实率低,一般只适用于植物 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻
转基因育种 异源DNA(基因)重组 提取目的基因→装入运载体→导入受体细胞→目的基因的检测与表达→筛选出符合要求的新品种 目的性强;育种周期短;克服了远缘杂交不亲和的障碍 技术复杂,安全性问题多 转基因“向日葵豆”;转基因抗虫棉
2. 生物的育种主要偏重于如何把生物学的理论运用到生产中去。在出题的时候往往会与一些现代生物科学技术比如基因工程技术和细胞工程技术联系在一起,因此在复习时要联合这些考点一起复习,最后达到综合运用。
基因频率的定向改变