生物育种复习

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名称 生物育种复习
格式 rar
文件大小 385.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2009-08-10 19:45:00

文档简介

“生物育种知识”的专题复习 09.04.02
一、育种类型
  在高中阶段所介绍的育种方法主要有:诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、植物激素育种、基因工程育种(转基因育种)等。
1、诱变育种
(1)原理:基因突变
(2)方法:用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)或化学因素(如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂)或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。
(3)发生时期:有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期
(4)优点:能提高变异频率,加速育种进程,可大幅度改良某些性状,创造人类需要的变异类型,从中选择培育出优良的生物品种;变异范围广。
(5)缺点:有利变异少,须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差,具有盲目性。
(6)举例:青霉素高产菌株、太空椒等
2、杂交育种
(1)原理:基因重组
(2)方法:连续自交,不断选种。(不同个体间杂交产生后代,然后连续自交,筛选所需纯合子)
(3)发生时期:有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期
(4)优点:使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体,具有预见性。
(5)缺点:育种年限长,需连续自交才能选育出需要的优良性状。
(6)举例:矮茎抗锈病小麦等
3、多倍体育种
(1)原理:染色体变异
(2)方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(3)优点:可培育出自然界中没有的新品种,且培育出的植物器官大,产量高,营养丰富。
(4)缺点:结实率低,发育延迟。
(5)举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
4、单倍体育种
(1)原理:染色体变异
(2)方法:花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍。
(3)优点:自交后代不发生性状分离,能明显缩短育种年限,加速育种进程。
(4)缺点:技术相当复杂,需与杂交育种结合,其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持,多限于植物。
(5)举例:矮茎抗锈病小麦
5、植物激素育种
(1)原理:适宜浓度的生长素可以促进果实的发育
(2)方法:在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液,子房就可以发育成无子果实。
(3)优点:由于生长素所起的作用是促进果实的发育,并不能导致植物的基因型的改变,所以该种变异类型是不遗传的。
(4)缺点:该种方法只适用于植物。
(5)举例:无子番茄的培育
6、基因工程育种(转基因育种)
(1)原理:基因重组
(2)方法:提取目的基因→重组DNA→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种
(3)优点:目的性强,可以按照人们的意愿定向改造生物;育种周期短 。
(4)缺点:可能会引起生态危机,技术难度大。
(5)举例:抗虫棉、转基因鲤鱼等例:已知在荔枝的性状控制中,D(无绿线)对d(有绿线)显性,T(有甜味)对t(无甜味)显性。现有两株普通荔枝,一株的基因型是DDTT,另一株的基因型是ddtt。据题回答:
⑴假如你是育种专家,能否利用普通荔枝得到“西园挂绿”(ddTT)?请简要介绍你的育种方案。
⑵为了改良“西园挂绿”,增城领导欲招聘高级育种工程师一名。要求在不改变“西园挂绿”原有外观品质的前提下把“西园挂绿”改良为无核、果大、糖分含量多。若你前往应聘,该怎样设计育种方案?
⑶荔枝介壳虫害严重影响了“西园挂绿”的产量,以前果农常采用喷洒农药、放养寄生蜂等方法来防治。如今科学家在一种细菌体内找到了他的抗性基因(L),请设计育种方案来有效减轻荔枝介壳虫危害。
试一试:假设现有长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee),你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)?写出育种方案
变式1:(08全国二·31)某植物块根的颜色由两对自由组合的基因共同决定,只要基因R存在,块根必为红色,rrYY或rrYy为黄色,rryy为白色;在基因M存在时果实为复果型,mm为单果型。现要获得白色块根、单果型的三倍体种子。
(1)请写出以二倍体黄色块根、复果型(rrYyMm)植株为原始材料,用杂交育种的方法得到白色块根、单果型三倍体种子的主要步骤。
(2)如果原始材料为二倍体红色块根复果型的植株,你能否通过杂交育种方法获得白色块根、单果型的三倍体种子?为什么?
变式2:已知水稻高茎(A)对矮茎(a)为显性,抗病(B)对感病(b)为显性,两对相对性状独立遗传。某科研人员以纯合高茎感病为母本,矮茎抗病为父本进行杂交实验,收获F1种子。在无相应病原体的生长环境中,播种所有F1种子,再严格自交得F2种子,以株为单位保存,最后播种F2种子,发现绝大多数F1植株所结的F2种子长成的植株出现高茎与矮茎的分离,只有一株F1植株(X)所结的F2种子长成的植株全部表现为高茎,可见这株F1植株(X)控制高茎的基因是纯合的。请回答:
(1)据分析,导致X植株高茎基因纯合的原因有两种:一是母本自交,二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因,可分析F2植株的抗病性状,分析F2植株抗病性的方法是_____________。如果是由于母本自交产生的,F2植株的表现型为_____________;如果是由于父本控制矮茎的一对等位基因中有一个基因发生突变产生的,F2植株的表现型为______________。
(2)某育种人员想利用现有的高茎抗病、高茎感病、矮茎感病三个纯合亲本通过杂交育种的方法获得矮茎抗病新品种,应选择表现型分别为_________的两个亲本进行杂交得到F1,F1自交得到F2,在F2性状符合育种要求的个体中,纯合子所占的比例为________。
(3)某育种人员觉得杂交育种时间太长,因此他选择了从(2)中F1开始的最快育种程序,请你在答题纸相应的位置画出育种过程的遗传图解,并作相应的文字说明。
变式3:李振声院士获得了2006年度国家最高科技奖,其主要成就是实现了小麦同偃麦草的远源杂交,培育出了多个小偃麦品种。请回答下列有关小麦遗传育种的问题:
(1)普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验:
A组 B组 C组
P 高秆抗病×矮秆易感病 高秆抗病×矮秆易感病 高秆抗病
↓ ↓ ↓γ射线
F1 高秆抗病 高秆抗病 矮秆抗病Ⅲ
↓ ↓花药离体培养
F2 矮秆抗病Ⅰ 矮秆抗病Ⅱ
请分析回答:
①A组由F1获得F2的方法是 ,F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占 。通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是 ,获得矮秆抗病植株中能稳定遗传的占 。
②Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中能产生不育配子的是 类。A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是 组。
(2)如果决定小偃麦抗寒与不抗寒的一对基因在叶绿体DNA上,早熟对晚熟为显性,若以抗寒晚熟与不抗寒早熟的纯合亲本杂交,要得到抗寒早熟个体,需用表现型为 的个体作为母本,该纯合的抗寒早熟个体最早出现在 代。
(3)李振声将普通小麦(N1N1N2N2N3N3)和长穗偃麦草(N4N4)进行体细胞杂交培育成八倍体小偃麦(N1N1N2N2N3N3N4N4)。试简要画出培育过程的流程图:
生物育种课后作业(30分钟)
1、(2008广东卷·8)改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用的方法是 ( )
A.诱变育种 B.单倍体育种 C.基因工程育种 D.杂交育种
2、2006年夏,浙江海宁市一位农民不慎错将家中存放的植物生长素当作农药,对晚稻治虫。结果短短一个月里这些晚稻疯涨到一人多高,并且呈芦苇状。下列说法正确的是
A.长成芦苇状,是由于在生长素的作用下晚稻发生了基因突变 ( )
B.晚稻的疯长,主要是生长素促进了细胞分裂
C.晚稻不结实,是由于大量能量用于营养生长,影响了生殖生长
D.如果当时进一步提高配制浓度,晚稻将会长得更高
3、(08天津卷·4)为获得纯和高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法:
图中两对相对性状独立遗传。据图分析,不正确的是 ( )
A、过程①的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高
B、过程②可以任取一植株的适宜花药作培养材料
C、过程③包括脱分化和再分化两个过程
D、图中筛选过程不改变抗病基因频率
4、(2008江苏卷·23)下列关于育种的叙述中,错误的是 ( )
A.用物理因素诱变处理可提高突变率 B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因
C.三倍体植物不能由受精卵发育而来 D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状
5、下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,据图回答:
(1)在基因工程中,A表示 ,如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因,①过程使甲的酶区别于其他酶的特点是 ,B表示 。
(2)B→C为转基因绵羊的培育过程中,其中④用到的生物技术主要有动物细胞培养和 。在动物细胞培养过程中,需让培养液中含有一定量的CO2,其主要作用是 。
(3)B→D过程中,若使用的棉花受体细胞为体细胞,⑤表示的生物技术是 。要确定目的的基因(抗虫基因)导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,请写出在个体水平上的鉴定过程: 。
6、石刁柏(幼茎俗称芦笋)是一种名贵蔬菜,为XY型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶片窄产量低。在野生种群中,发现生长着少数几株阔叶石刁柏(突变型),雌株、雄株均有,雄株的产量高于雌株。
(1)有人推测阔叶突变型植株可能是基因突变或染色体组加倍的缘故。请设计一个简单的实验来鉴定突变型植株的出现是基因突变还是染色体组加倍所致。
(2)若已证实突变型为阔叶显性突变所致,突变基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上。请设计一个简单杂交实验方案加以鉴定。(要求写出杂交组合,杂交结果及结论)
(3)同为突变型的阔叶石刁柏,其雄株的产量与质量都超过雌株,请你从提高经济效益的角度考虑,提出两种合理的育种方案(用图解表示)。
方案一:用 方法; 方案二:用 方法;
图解: 图解:
7、假设A、b是玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种,为培育出优良新品种AAbb,可以采用的方法如右图所示。请据图回答下列问题:
(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方法称为________。经过②过程产生的表现型符合育种要求的植株中,不能稳定遗传的占_____。将A_bb的玉米植株自交,子代中AAbb与Aabb的比是________。
(2)过程⑤常采用_____ ____得到Ab幼苗。与过程①②③的育种方法相比,过程⑤⑥的育种优势是_________。
(3)过程⑦是用γ射线处理获取新品种的方法,处理对象常选用萌发的种子或幼苗,这是因为______ ________。
(4)通过过程④培育基因型为AAbbC的植株,采用的生物工程技术有___ ___ 、___ ____,与过程⑦的育种方法相比,过程④育种的优势是_____ ____。
“生物育种知识”的专题复习参考答案
变式1:(1)用到的是多倍体育种+杂交育种的方式
步骤:①、二倍体植株(rrYyMm)自交得种子(3分)
? ?? ?②、从自交后代中选择白色单型的二倍体植株,并收获其种子(甲)
? ?? ?③、播种种子甲,长出的植株秋水仙色处理得四倍体并收获种子(乙)
? ?? ?④、播种甲乙两种种子,杂交,得到白色块根、单果型
(2)不一定 因为表现型为红色块根、复果型的植株有多种基因型,其中只有RrYyMm或RryyMm的植株自交后代才能出现基因型为rryymm的二倍体植株。
变式2:(1)接种相应的病原体 全部感病(或高茎感病) 抗病和感病(或高茎抗病和高茎感病) (2)高茎抗病、矮茎感病 1/3
(3)如下图(4分)
变式3:(1)①自交;2/3;秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍;100% ②ⅡC
(2)抗寒晚熟;F2(或子二) (3)见图

课后作业:
1B 2C 3D 3BCD
5、(1)目的基因 能够识别特定的脱氧核苷酸序列 重组DNA
(2)胚胎移植 维持培养液的pH
(3)植物组织培养 让害虫吞食转基棉花的叶子,观察害虫的存活情况,以确定其是否具有抗虫性状(2分
6.(除标明外每空1分,共10分)
(1)取根尖分生区制成装片,显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目。若观察到同源染色体增倍,则属染色体组加倍所致;否则为基因突变(2分)
(2)选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交;若杂交后代野生型全为雄株,突变型全为雌株,则这对基因位于X染色体上;若杂交后代野生型和突变型雌、雄均有,则这对基因位于常染色体(2分)
(3)方案一:利用植物细胞的全能性进行组织培养
图解:(2分)
方案二:利用单倍体育种获得纯合的XX植株和YY植株,再让其杂交产生大量的雄株
图解:(2分)
7.(1)杂交育种 2/3 3:2(2)花药离体培养 明显缩短育种年限 (3)萌发的种子或幼苗细胞分裂旺盛,发生基因突变的几率增大 (4)基因工程、植物组织培养(答“基因工程”即给分) 定向改变生物的遗传性状
课件25张PPT。生物育种 生物育种是指利用遗传学、细胞生物学、现代生物工程技术等方法原理培育生物新品种的过程。生物育种概念 生物育种目的 培育或创造具有优良性状的生物新品种;提高农作物产量和品质。 目前我们已学过哪些育种方法?杂 交 育 种、 诱 变 育 种、
单倍体育种、多倍体育种、
转基因育种、细胞工程育种、
植物激素育种等等。生物育种方法 例题背景:
此树名为“挂绿”乃荔枝中的珍品,
有“荔枝之王”的美称。此荔枝外形独
特,成熟时蒂旁一边突起稍高,一边稍
低,谓之龙头凤尾,颜色则四分微绿六
分丹红,有条绿线纵贯果身,剥去外皮
纸包不湿纸。据闻乾隆年间,广州增城人因为不堪每年纳贡之扰,把百棵挂绿砍掉,唯有在增城荔城镇西郊西园寺(现荔城挂绿广场)留下了一棵。当年的挂绿树如今已有400多年树龄,通过嫁接等方法培育了好几代的子孙树种,共100多株。更可贵的是西园挂绿每年仍有结果二十多枚。2002年的拍卖会上,一颗“西园挂绿”荔枝拍出55.5万元的天价。 已知在荔枝的性状控制中,D(无绿线)对d(有绿线)显性,T(有甜味)对t(无甜味)显性。现有两株普通荔枝,一株的基因型是DDTT,另一株的基因型是ddtt。据题回答:
⑴假如你是育种专家,能否利用普通荔枝得到“西园挂绿”(ddTT)?请简要介绍你的育种方案。绿甜 绿无甜ddTtddTT杂交F3思考:要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年?方案一:杂交育种
方案二:单倍体育种方案三:诱变育种⑵为了改良“西园挂绿”,增城领导欲招聘高级育种工程师一名。要求在不改变“西园挂绿”原有外观品质的前提下把“西园挂绿”改良为无核、果大、糖分含量多。若你前往应聘,该怎样设计育种方案? 方案提示:多倍体育种
借鉴三倍体无子西瓜的育种方式⑶荔枝介壳虫害严重影响了“西园挂绿”的产量,以前果农常采用喷洒农药、放养寄生蜂等方法来防治。如今科学家在一种细菌体内找到了他的抗性基因(L),请设计育种方案来有效减轻荔枝介壳虫危害。方案提示:
基因工程育种、植物组织培养育种提取目的基因基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞检测与表达筛选出符合要求的新品种基因重组杂交→自交→筛选杂种优势育种周期长工作量大基因突变用物理或化学因素处理生物加速育种进程大幅改良性状有利的个体往往不多染色体
变异花药离体培养,再秋水仙素处理使染色体加倍明显缩短育种年限需与杂交育种配合多限于植物染色体
变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗器官大,产量高,营养丰富发育延迟,结实率降低基因重组提取
结合
导入
检测
与表达目的性强,育种时间短克服了远缘杂交的障碍操作复杂
难度大细胞的全能性植物体细胞杂交,细胞核移植和胚胎移植培育优良品种,保存濒危物种(动物)同上生物育种方法的比较与总结试一试:动物的杂交育种方法 假设现有长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee),你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)?写出育种方案(图解)长毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长立 长折 短立 短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折 短折长折 长折 短折杂交 PF1 F2F3长折 短折长毛折耳猫思考:如果是动物的杂交育种,和植物的杂交
育种有什么区别?1、第二步,动物应为雌雄个体之间相互交配,
植物为自交2、第三步,选优以后动物进行的是测交,植
物为连续自交3、最后在选种上,动物选择的是后代不发生性状分离的亲代,植物选择的是不发生性状分离的后代 变式1:(08全国二·31)某植物块根的颜色由两对自由组合的基因共同决定,只要基因R存在,块根必为红色,rrYY或rrYy为黄色,rryy为白色;在基因M存在时果实为复果型,mm为单果型。现要获得白色块根、单果型的三倍体种子。
(1)请写出以二倍体黄色块根、复果型(rrYyMm)植株为原始材料,用杂交育种的方法得到白色块根、单果型三倍体种子的主要步骤。(2)如果原始材料为二倍体红色块根复果型的植株,你能否通过杂交育种方法获得白色块根、单果型的三倍体种子?为什么? (1)用到的是多倍体育种+杂交育种的方式
步骤:①、二倍体植株(rrYyMm)自交得种子? ?? ?
②、从自交后代中选择白色单型的二倍体植
株,并收获其种子(甲)
? ?? ? ③、播种种子甲,长出的植株秋水仙色处理得
四倍体并收获种子(乙)
? ?? ? ④、播种甲乙两种种子,杂交,得到白色块
根、单果型
(2)不一定 因为表现型为红色块根、复果型的植
株有多种基因型,其中只有RrYyMm或RryyMm
的植株自交后代才能出现基因型为rryymm的二
倍体植株。(1)接种相应的病原体 全部感病(或高茎感病) 抗病和感病(或高茎抗病和高茎感病)
(2)高茎抗病、矮茎感病 1/3 变式2:(3)变式3:(1)①自交;2/3;秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍;100% ②Ⅱ C
(2)抗寒晚熟;F2(或子二)变式3:(3) 谢谢指导!杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素单倍体明显缩短育种年限用秋水仙素处理多倍体染色体变异 例 (2008年全国理综1)某自花传粉植物的紫苗(A)对绿苗(a)为显性,紧穗(B)对松穗(b)为显性,黄种皮(D)对白种皮(d)为显性,各由一对等位基因控制。假设这三对基因是自由组合的。现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本,以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验,结果F1表现为紫苗紧穗黄种皮。
请回答:
(1)如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮,那么播种F1植株所结的全部种子后,长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮?为什么?
(1)不是。因为F1代植株是杂合体,F2代会发生性状分离。 (2)如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种,那么能否从播种F1植株所结种子长出的植株中选到?为什么?
(2)能。 因为F1代植株三对基因都是杂合的,F2代能分离出表现为绿苗松穗白种皮的类型。
(3)如果只考虑穗型和种皮色这两对性状,请写出F2代的表现型及其比例。
(3)紧穗黄种皮:紧穗白种皮:松穗黄种皮:松穗白种皮=9:3:3:1
(4)如果杂交失败,导致自花受粉,则子代植株的表现型为       ,基因型为       ;如果杂交正常,但亲本发生基因突变,导致F1植株群体中出现个别紫苗松穗黄种皮的植株,该植株最可能的基因型为    。发生基因突变的亲本是 本。
(4)绿苗紧穗白种皮 aaBBdd AabbDd 母 “生物育种知识”的专题复习 09.04.02
例:已知在荔枝的性状控制中,D(无绿线)对d(有绿线)显性,T(有甜味)对t(无甜味)显性。现有两株普通荔枝,一株的基因型是DDTT,另一株的基因型是ddtt。据题回答:
⑴假如你是育种专家,能否利用普通荔枝得到“西园挂绿”(ddTT)?请简要介绍你的育种方案。
⑵为了改良“西园挂绿”,增城领导欲招聘高级育种工程师一名。要求在不改变“西园挂绿”原有外观品质的前提下把“西园挂绿”改良为无核、果大、糖分含量多。若你前往应聘,该怎样设计育种方案?
⑶荔枝介壳虫害严重影响了“西园挂绿”的产量,以前果农常采用喷洒农药、放养寄生蜂等方法来防治。如今科学家在一种细菌体内找到了他的抗性基因(L),请设计育种方案来有效减轻荔枝介壳虫危害。
试一试:假设现有长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee),你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)?写出育种方案
变式1:(08全国二·31)某植物块根的颜色由两对自由组合的基因共同决定,只要基因R存在,块根必为红色,rrYY或rrYy为黄色,rryy为白色;在基因M存在时果实为复果型,mm为单果型。现要获得白色块根、单果型的三倍体种子。
(1)请写出以二倍体黄色块根、复果型(rrYyMm)植株为原始材料,用杂交育种的方法得到白色块根、单果型三倍体种子的主要步骤。
(2)如果原始材料为二倍体红色块根复果型的植株,你能否通过杂交育种方法获得白色块根、单果型的三倍体种子?为什么?
变式2:已知水稻高茎(A)对矮茎(a)为显性,抗病(B)对感病(b)为显性,两对相对性状独立遗传。某科研人员以纯合高茎感病为母本,矮茎抗病为父本进行杂交实验,收获F1种子。在无相应病原体的生长环境中,播种所有F1种子,再严格自交得F2种子,以株为单位保存,最后播种F2种子,发现绝大多数F1植株所结的F2种子长成的植株出现高茎与矮茎的分离,只有一株F1植株(X)所结的F2种子长成的植株全部表现为高茎,可见这株F1植株(X)控制高茎的基因是纯合的。请回答:
(1)据分析,导致X植株高茎基因纯合的原因有两种:一是母本自交,二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因,可分析F2植株的抗病性状,分析F2植株抗病性的方法是_____________。如果是由于母本自交产生的,F2植株的表现型为_____________;如果是由于父本控制矮茎的一对等位基因中有一个基因发生突变产生的,F2植株的表现型为______________。
(2)某育种人员想利用现有的高茎抗病、高茎感病、矮茎感病三个纯合亲本通过杂交育种的方法获得矮茎抗病新品种,应选择表现型分别为_________的两个亲本进行杂交得到F1,F1自交得到F2,在F2性状符合育种要求的个体中,纯合子所占的比例为________。
(3)某育种人员觉得杂交育种时间太长,因此他选择了从(2)中F1开始的最快育种程序,请你在答题纸相应的位置画出育种过程的遗传图解,并作相应的文字说明。
变式3:李振声院士获得了2006年度国家最高科技奖,其主要成就是实现了小麦同偃麦草的远源杂交,培育出了多个小偃麦品种。请回答下列有关小麦遗传育种的问题:
(1)普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验:
A组 B组 C组
P 高秆抗病×矮秆易感病 高秆抗病×矮秆易感病 高秆抗病
↓ ↓ ↓γ射线
F1 高秆抗病 高秆抗病 矮秆抗病Ⅲ
↓ ↓花药离体培养
F2 矮秆抗病Ⅰ 矮秆抗病Ⅱ
请分析回答:
①A组由F1获得F2的方法是 ,F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占 。通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是 ,获得矮秆抗病植株中能稳定遗传的占 。
②Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中能产生不育配子的是 类。A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是 组。
(2)如果决定小偃麦抗寒与不抗寒的一对基因在叶绿体DNA上,早熟对晚熟为显性,若以抗寒晚熟与不抗寒早熟的纯合亲本杂交,要得到抗寒早熟个体,需用表现型为 的个体作为母本,该纯合的抗寒早熟个体最早出现在 代。
(3)李振声将普通小麦(N1N1N2N2N3N3)和长穗偃麦草(N4N4)进行体细胞杂交培育成八倍体小偃麦(N1N1N2N2N3N3N4N4)。试简要画出培育过程的流程图:
生物育种课后作业(30分钟)
1、(2008广东卷·8)改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用的方法是 ( )
A.诱变育种 B.单倍体育种 C.基因工程育种 D.杂交育种
2、2006年夏,浙江海宁市一位农民不慎错将家中存放的植物生长素当作农药,对晚稻治虫。结果短短一个月里这些晚稻疯涨到一人多高,并且呈芦苇状。下列说法正确的是
A.长成芦苇状,是由于在生长素的作用下晚稻发生了基因突变 ( )
B.晚稻的疯长,主要是生长素促进了细胞分裂
C.晚稻不结实,是由于大量能量用于营养生长,影响了生殖生长
D.如果当时进一步提高配制浓度,晚稻将会长得更高
3、(08天津卷·4)为获得纯和高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法:
图中两对相对性状独立遗传。据图分析,不正确的是 ( )
A、过程①的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高
B、过程②可以任取一植株的适宜花药作培养材料
C、过程③包括脱分化和再分化两个过程
D、图中筛选过程不改变抗病基因频率
4、(2008江苏卷·23)下列关于育种的叙述中,错误的是 ( )
A.用物理因素诱变处理可提高突变率 B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因
C.三倍体植物不能由受精卵发育而来 D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状
5、下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,据图回答:
(1)在基因工程中,A表示 ,如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因,①过程使甲的酶区别于其他酶的特点是 ,B表示 。
(2)B→C为转基因绵羊的培育过程中,其中④用到的生物技术主要有动物细胞培养和 。在动物细胞培养过程中,需让培养液中含有一定量的CO2,其主要作用是 。
(3)B→D过程中,若使用的棉花受体细胞为体细胞,⑤表示的生物技术是 。要确定目的的基因(抗虫基因)导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,请写出在个体水平上的鉴定过程: 。
6、石刁柏(幼茎俗称芦笋)是一种名贵蔬菜,为XY型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶片窄产量低。在野生种群中,发现生长着少数几株阔叶石刁柏(突变型),雌株、雄株均有,雄株的产量高于雌株。
(1)有人推测阔叶突变型植株可能是基因突变或染色体组加倍的缘故。请设计一个简单的实验来鉴定突变型植株的出现是基因突变还是染色体组加倍所致。
(2)若已证实突变型为阔叶显性突变所致,突变基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上。请设计一个简单杂交实验方案加以鉴定。(要求写出杂交组合,杂交结果及结论)
(3)同为突变型的阔叶石刁柏,其雄株的产量与质量都超过雌株,请你从提高经济效益的角度考虑,提出两种合理的育种方案(用图解表示)。
方案一:用 方法; 方案二:用 方法;
图解: 图解:
7、假设A、b是玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种,为培育出优良新品种AAbb,可以采用的方法如右图所示。请据图回答下列问题:
(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方法称为________。经过②过程产生的表现型符合育种要求的植株中,不能稳定遗传的占_____。将A_bb的玉米植株自交,子代中AAbb与Aabb的比是________。
(2)过程⑤常采用_____ ____得到Ab幼苗。与过程①②③的育种方法相比,过程⑤⑥的育种优势是_________。
(3)过程⑦是用γ射线处理获取新品种的方法,处理对象常选用萌发的种子或幼苗,这是因为______ ________。
(4)通过过程④培育基因型为AAbbC的植株,采用的生物工程技术有___ ___ 、___ ____,与过程⑦的育种方法相比,过程④育种的优势是_____ ____。
“生物育种知识”的专题复习参考答案
变式1:(1)用到的是多倍体育种+杂交育种的方式
步骤:①、二倍体植株(rrYyMm)自交得种子(3分)
? ?? ?②、从自交后代中选择白色单型的二倍体植株,并收获其种子(甲)
? ?? ?③、播种种子甲,长出的植株秋水仙色处理得四倍体并收获种子(乙)
? ?? ?④、播种甲乙两种种子,杂交,得到白色块根、单果型
(2)不一定 因为表现型为红色块根、复果型的植株有多种基因型,其中只有RrYyMm或RryyMm的植株自交后代才能出现基因型为rryymm的二倍体植株。
变式2:(1)接种相应的病原体 全部感病(或高茎感病) 抗病和感病(或高茎抗病和高茎感病) (2)高茎抗病、矮茎感病 1/3
(3)如下图(4分)
变式3:(1)①自交;2/3;秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍;100% ②ⅡC
(2)抗寒晚熟;F2(或子二) (3)见图

课后作业:
1B 2C 3D 4BCD
5、(1)目的基因 能够识别特定的脱氧核苷酸序列 重组DNA
(2)胚胎移植 维持培养液的pH
(3)植物组织培养 让害虫吞食转基棉花的叶子,观察害虫的存活情况,以确定其是否具有抗虫性状(2分
6、(1)取根尖分生区制成装片,显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目。若观察到同源染色体增倍,则属染色体组加倍所致;否则为基因突变(2分)
(2)选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交;若杂交后代野生型全为雄株,突变型全为雌株,则这对基因位于X染色体上;若杂交后代野生型和突变型雌、雄均有,则这对基因位于常染色体(2分)
(3)方案一:利用植物细胞的全能性进行组织培养
图解:(2分)
方案二:利用单倍体育种获得纯合的XX植株和YY植株,再让其杂交产生大量的雄株
图解:(2分)
7、(1)杂交育种 2/3 3:2
(2)花药离体培养 明显缩短育种年限
(3)萌发的种子或幼苗细胞分裂旺盛,发生基因突变的几率增大
(4)基因工程、植物组织培养(答“基因工程”即给分) 定向改变生物的遗传性状