生物变异在生产上的应用

2011高考二轮专题复习 2011高考二轮专题复习生物变异在生产上的应用生物变异在生产上的应用

方型西瓜

三倍体无籽西瓜 矮杆抗病的水稻神奇的“太空椒” 抗虫棉回忆你所知道育种方式杂交育种多倍体育种诱变育种单倍体育种番茄 –马铃薯基因工程育种细胞工程育种

比一比：常见几种育种方式的列表比较 名称提高突变频率，大幅度改良性状基因突变育种周期长，工作量大基因重组杂交→自交→选优花药离体培养，再秋水仙素处理使染色体加倍染色体变异明显缩短育种年限染色体变异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗目的性强，育种时间短，克服远缘杂交不亲各障碍基因重组

航天西瓜 无子西瓜

想一想你一定行！ [问题1]：西瓜与其他作物一样，有明显的杂种优势。主要表现为植株长势旺、果实品质好、产量高、抗病性强、整齐一致。现有稳定遗传的早熟（A）不抗裂（R）的西瓜品种甲和晚熟（a）抗裂（r）的西瓜品种乙，希望获得早熟抗裂的优良品种。（1）如何培育出该种西瓜？请用遗传图解表示育种程序，并作相应的文字说明。（两对相对性状独立遗传）

杂交育种 单倍体育种 × P 晚熟抗裂 aarr 早熟不抗裂 AARR 第1年 ↓ 早熟不抗裂 AaRr F1 ↓ ar aR Ar 配子 AR 第2年 ↓ ↓ ↓ ↓ 花药离体培养→ AR Ar aR ar 单倍体幼苗 ↓ ↓ ↓ ↓ 秋水仙素→ AARR AArr aaRR aarr 选出需要的早熟抗裂品种 × × × 晚熟抗裂 aarr 早熟不抗裂 AARR P 第1年 ↓ 早熟不抗裂 AaRr F1 第2年 ↓ F2 A_R_ A_rr aaR_ aarr 早熟不抗裂早熟抗裂晚熟不抗裂晚熟抗裂第3~6年 F3至 Fn 筛选 AArr 纯合子早熟不抗裂早熟抗裂晚熟不抗裂晚熟抗裂选出需要的早熟抗裂品种

(2)若要快速培育大批量的无籽早熟抗裂西瓜上市，可采用什么办法，并简要叙述其过程。(2)若要快速培育大批量的无籽早熟抗裂西瓜上市，可采用什么办法，并简要叙述其过程。多倍体育种植物组织培养

想一想你一定行！ [问题2]：西瓜营养丰富但不耐储藏 (即西瓜不具有决定耐储藏性状的基因) 。我们可用什么方法使西瓜具有耐储藏的性状呢？思路一：诱变育种（可通过飞船搭载种子进入太空）（1）飞船搭载的种子应当选择刚萌发种子还是休眠的种子，为什么？刚萌发的种子，因为种子萌发后进入细胞分裂，DNA在复制过程中容易受到外界因素的影响而发生基因突变（2）这些西瓜返回地面种植后，是否均可产生耐储藏性状？为什么？不一定，因为基因突变是不定向的、突变频率低，也有可能基因隐性突变

思路二：基因工程育种 提取耐贮藏基因耐贮藏基因与运载体结合重组DNA分子导入西瓜体细胞筛选出含有耐贮藏基因的西瓜体细胞组织培养选择所需植株

想一想你一定行！ （3）将植物经太空返回地面后种植，发现该植物不耐储藏的性状（假设为隐性性状）突变为耐储藏性状（假设为显性性状）。 ①表现为耐储藏性状的种子能否大面积推广？说明理由。不能，因为显性杂合子的杂交后代会发生性状分离。 ②通过何种育种方式才能获得该显性耐储藏优良品种？杂交育种或单倍体育种

题1：普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（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：请分析回答： ⑴A组由F1获得F2的方法是，F2矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占。 ⑵Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是类。 ⑶A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法是组，原因是。 ⑷通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新品种的方法是。获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占。自交 2/3 Ⅱ Ｃ基因突变发生的频率极低且不定向秋水仙素（或低温）诱导染色体加倍 100%

⑸在一块高杆（纯合子）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因（简要写出所用方法、结果和结论）⑸在一块高杆（纯合子）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因（简要写出所用方法、结果和结论）取该小麦种子在其他小麦田种下，让其自交，若还全是高杆，说明矮秆性状的出现是由环境引起的，若后代出现高杆、矮秆两种性状，则是基因突变引起的。

重点考点5 育种与进化----第17题 题2、获得2006年国家最高科技奖的育种专家李振声，长期从事小麦与偃麦草远源杂交和染色体工程育种的研究。他与其他育种专家经过20多年的努力，培育出了高产、抗病性强的小麦新品种。对小麦新品种的染色体组成研究发现，偃麦草具有抗病基因的染色体片段转移到普通小麦的染色体上了。下图示意他们育种的主要过程：请回答下列问题：（1）此育种过程中获得的杂种种植后性状一定会出现。大面积种植杂种的目的是要获得具有能够遗传的小麦新品种。（2）在小麦新品种选育的过程中，特殊的气候条件起到了的作用。（3）小麦与偃麦草杂交培育出小麦新品种的事实，突破了性状分离高产、抗病性强稳定（自然或定向）选择不同物种间存在的生殖隔离（或远源杂交不亲和的障碍）

（4）科学家发现具有抗病小麦的抗病基因和影响产量（高产和低产）的另一对等位基因的传递符合孟德尔的遗传定律。（4）科学家发现具有抗病小麦的抗病基因和影响产量（高产和低产）的另一对等位基因的传递符合孟德尔的遗传定律。 ①将大面积种植前的抗病小麦与普通小麦杂交，其后代中抗病小麦与不抗病小麦数量比为。 ②若该抗病小麦自交，则其后代性状表现及分离比为。 ③若将高产杂合的普通小麦通过育种专家李振声培育，得到高产抗病的小麦，现将此高产抗病小麦与低产普通小麦多次杂交，得到的都是高产抗病和低产不抗病的小麦，请解释此现象的原因。 ⑸从个体水平检测，可采用的方法鉴定抗病植株。 1：1 抗病：不抗病=3：1 抗病基因接在含有高产基因的染色体上病原体感染

育种方法归纳 （一）杂交育种 1、最传统、最常用的方法。从第二代开始选种。 2、遵循基因重组的原理，具有杂交优势的特点。 3、选种子和选植株时间不一样，选植株要多一年。（二）诱变育种 1、基因突变：细胞分裂间期 2、染色体变异：秋水仙素处理（抑制纺锤体的形成）（三）单倍体育种和多倍体育种 1、遵循染色体变异原理 2、单倍体育种可缩短育种时间，经花药离体培养再用秋水仙素加倍，可得到纯合二倍体植株。 3、多倍体育种：用秋水仙素加倍，再与二倍体杂交（三倍体西瓜的培育）。（四）基因工程和细胞融合 1、两种方法都不改变原生物的遗传物质，可改变生物的性状，但基因工程的目的性更强。 2、熟练两者的操作技术（植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备，及基因工程的操作步骤）

实战演练 1、（2010江苏）育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”的植株，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态在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既可获得稳定遗传的高产品系 B

A 2、下列关于育种的叙述中，正确的是（） 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

3、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育种方法，过程如下。请回答问题。3、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体水稻植株上取花药离体培养，诱导成________幼苗。 • (2)用γ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______________________。单倍体诱发基因突变抗该除草剂的能力

(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。(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进一步研究，可以选用抗性植株与________ 杂交，如果________ ，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)∶1(抗性)，初步推测__________________________________。加倍二倍体 (纯合)敏感型植株 F1都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变

Thank You! 晋江市季延中学真标华

生物变异 在生产上的应用