第七单元：生物的变异

1. 高三生物第一轮复习 第七单元：生物的变异 第二十二讲：生物变异在生产上的应用 • 考纲要求 • 考点梳理 • 考点突破 • 生物变异在生产上的应用（Ⅱ） • 转基因生物和转基因食品的安全性（Ⅰ） 高三备课组（2011届）

2. 高三生物第一轮复习 考点梳理 基因重组 1、杂交育种：原理：＿＿＿＿＿。 一般过程：杂交、＿＿＿＿、＿＿＿＿。 　　结果：培育的新品种的性状能＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2、诱变育种：原理：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 诱发突变可明显提高基因的和＿＿＿＿＿＿＿。 　　一般过程：诱发突变、＿＿＿＿＿＿＿。 3、单倍体育种：原理：＿＿＿＿＿＿＿。 单倍体植株小而弱，而且＿＿＿＿＿＿，本身无价值，但若诱导单倍体＿＿＿＿加倍，成为＿＿＿的＿＿＿＿＿，成为选育新品种的原材料。 　　特点：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，排除显隐性干扰，提高效率 选择 纯化 稳定遗传 基因突变、染色体畸变 突变率 染色体畸变率 人工选择 染色体畸变 高度不育 染色体 可育 纯合子 明显缩短育种年限 高三备课组（2011届）

3. 4、多倍体育种： 原理：＿＿＿＿＿＿＿＿。 常用方法：用秋水仙素处理＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿。 　　秋水仙素作用原理：能抑制细胞分裂＿＿＿期时的＿＿＿＿的形成，＿＿＿＿＿复制后不能分离，最终导致＿＿＿＿＿数目的加倍。 5、转基因技术育种（基因工程育种） 　　原理：＿＿＿＿＿＿＿＿。 　　过程：用人工方法将人类所需要的＿＿＿＿＿导入受体细胞内，使其整合到受体的＿＿＿＿＿。外源基因随细胞的分裂而增殖，并在体内得以表达，还能将获得的新性状＿＿＿＿地遗传给后代，由于外源基因的导入而引起原有遗传物质组成改变的生物称为＿＿＿＿＿＿。 染色体畸变 萌发的种子 幼苗 前 纺缍体 染色体 染色体 基因重组 目的基因 染色体 稳定地 转基因生物

4. 组合同种生物优良性状 加速进程 获得全新优良性状 改善特定品质 组合不同种生物性状 考点突破 • 改造或获得更好的　性状 • 维持亲本优良性状或快速繁殖 杂交育种 营养繁殖 单倍体育种 原有品种 诱变育种 组织培养 多倍体育种 克隆和胚胎工程 远缘杂交 体细胞杂交 基因工程 练习

5. 选育 诱变育种 • 原理 利用物理因素或化学因素来处理生物，可提高基因突变的频率和染色体畸变率 • 方 法 用射线处理植物萌发的种子或幼苗 用射线处理动物胚胎或幼体 • 提高突变率加速育种进程 • 优 点 • 能在较短时间内有效改良生物的某些性状 • 改良作物品质，增强抗逆性（如抗寒、抗旱等） • 有利变异少，无法定向控制 • 缺 点 • 工作量大，需要大量材料 • 实例 高产青霉菌株的培养 练习

6. 练习 3、航天搭载实验中；有一批基因为BbCc的实验鼠。已知 B基因决定毛黑色，b决定毛褐色，C决定毛色存在，c决定不存在（即白色）。 （1）请推导实验鼠繁殖后，子代表现型比的理论值为：黑色∶褐色∶白色 = 。 （2）因受太空环境（物理化学因素）的影响；实验鼠产下的后代全为白色；则这些白鼠的基因型最多有种。 9：3：4 3 4、下列各项中，属于分子水平上的育种工作的是 A、辐射育种 B、杂交育种 C、单倍体育种 D、多倍体育种 【 A 】 5、下列几种可能诱发基因突变的原因，其中不正确的是 A、射线的辐射作用 B、杂交 C、激光照射 D、秋水仙素处理 【 B 】

7. F2中选择需要性状 连续自交，选育 优良纯合体 F1自交 单倍体幼苗 秋水仙素处理 纯合 二倍体 选育 • 杂交育种 • 过程 • 原理 基因重组 两个品种杂交 • 优点 • 目的明确 • 育种过程技术较简单 • 缺点 • 周期长 • 受物种生殖隔离限制 • 单倍体育种（常和杂交育种结合使用） • 单倍体染色体加倍后的个体是纯合体 • 原理： • 秋水仙素可以抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍 • 过程 • 优点 明显缩短（显性优良品种）育种年限 F1花药离体培养 练习

8. × 练习 1、现有稳定遗传的早熟（A）不抗病（R）的西瓜品种甲和晚熟（a）抗病（r）的西瓜品种乙，希望获得早熟抗病的优良品种。请用遗传图解表示杂交的育种程序，并作相应的文字说明。（两对相对性状独立遗传） × AARR 早熟不抗病 aarr 晚熟抗病 亲本杂交 P AaRr 早熟不抗病 F1 种植F1代，自交 A_R_ A_rr aaR_ aarr F2 晚熟不抗病 晚熟抗病 早熟不抗病 早熟抗病 种植F2代，选取早熟抗病个体连续自交，不断淘汰晚熟个体，直至不发生性状分离，即可得到纯合的早熟抗病的种子 AArr 早熟抗病

9. 练习 2、小麦无芒（A）对有芒（a）为显性，抗病（R）对不抗病（r）为显性，现有有芒抗病和无芒不抗病的纯合小麦品种，要尽快获得无芒抗病的纯种小麦，请用遗传图解和文字表述你的设计思路和育种过程 有芒抗病 aaRR 无芒不抗病 AArr P × 亲本杂交 无芒抗病 AaRr F1 种植F1，收集F1植株的花粉 配子 AR Ar aR ar 进行花药离体培养 单倍体幼苗 AR Ar aR ar 单倍体幼苗用秋水仙素处理，获得纯合的二倍体 纯合体 AARR AArr aaRR aarr 有芒抗病 无芒抗病 无芒不抗病 有芒不抗病 用病原体人工感染，选出无芒抗病的品种AARR

10. 多倍体育种 • 原理 染色体（数目）变异（染色体畸变） • 方法 最常用的是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 • 同源多倍体 ——同一物种经染色体加倍形成的多倍体。如 • 三倍体无子西瓜 • 异源多倍体 ——不同物种杂交产生的杂种后代经染色体加 • 倍形成的多倍体。如八倍体小黑麦 • 优点 器官大，营养成分含量高，产量增加 • 缺点 发育迟缓，结实率低；只适用于植物 • 应用 • 对收获果实、种子的植物，主要为了改善品质，并非提高产量 • 对收获营养器官的植物，提高产量和改善品质 • 不同物种杂交后，形成可育物种 练习

11. 多倍体育种 • 三倍体无子西瓜育种过程： 二倍体花粉 二倍体 授 粉 诱导 产生生长素 四倍体西瓜（三倍体种子） 秋水 仙素 二倍体幼苗 四倍体植株 三倍体植株 种 植 三倍体 无籽西瓜 减数分裂过程中，同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子 思考：三倍体无籽的原因？ • 八倍体小黑麦育种过程： 六倍体普通小麦 × 二倍体黑麦 四倍体小黑麦种子 四倍体小黑麦幼苗（不育） 八倍体小黑麦植株 种 植 秋水 仙素

12. 练习 6、在培育三倍体无子西瓜过程中，收获三倍体种子是在 A．第一年、二倍体母本上 B．第一年、四倍体母本上 C．第二年、三倍体母本上 D．第二年、二倍体母本上 【 B 】 7、下列有关水稻的叙述，错误的是 A．二倍体水稻含有二个染色体组 B．二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大 C．二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含有三个染色体组 D．二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小 【 D 】

13. 基因工程育种 • 原理 基因重组 • 方法 将一种生物特定基因转移到另一种生物细胞中 ①获得目的基因 ②将目的基因与运载体结合，形成重组DNA ③将重组DNA导入受体细胞 ④筛选含有目的基因的受体细胞 ⑤目的基因的检测和表达 • 优点 定向改造生物的遗传性状，克服远缘杂交不亲和障碍 • 缺点 技术复杂，有可能引发生态危机 • 实例 转基因抗虫棉 练习

14. 练习 8、下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 ①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②我国科学家将苏云菌芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，增育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛 A、① B、①②C、①②③D、②③④ 【 B 】 9、能够使植物表达动物蛋白的育种方法是 A、杂交育种 B、诱变育种 C、多倍体育种 D、基因工程育种 【 D 】

15. P （黄色非糯 ） AABB × aabb（白色糯） F1（黄色非糯） AaBb × aabb（白色糯） 测交后代 AaBb ： Aabb ： aaBb ： aabb 黄色非糯 黄色糯 白色非糯 白色糯 1 ： 1 ： 1 ： 1 练习 10、玉米子粒的胚乳黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性。两对性状自由组合。今有两种基因型纯合的玉米子粒，其表现型为：黄色非糯、白色糯。 （1）请用以上两种玉米子粒作为亲本，通过杂交试验获得 4种子粒，表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯，比例接近 1:1:1:1（用遗传图解回答）。若亲本不变，要获得上述 4种子粒，但比例接近 9:3:3:1，则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是什么？（用文字回答） 前一个实验是F1进行测交，后一个实验让F1进行自交。

16. 10、玉米子粒的胚乳黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性。两对性状自由组合。今有两种基因型纯合的玉米子粒，其表现型为：黄色非糯、白色糯。 （2）如果上述白色糯玉米不抗某种除草剂，纯合黄色非糯玉米抗该除草剂，其抗性基因位于叶绿体 DNA上，那么，如何用这两种玉米亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米？ （3）现有多株白色糯玉米，对其花粉进行射线处理后，再进行自交。另一些白色糯玉米植株，花粉不经射线处理，进行自交。结果，前者出现黄色糯子粒，后者全部结白色糯子粒。由此可推测，黄色子粒的出现是基因发生_______的结果，其实质是射线诱发_______的分子结构发生了改变 选择黄色非糯玉米为母本，白色糯玉米为父本进行杂交，获得 F1。再以 F1作母本，白色糯玉米作父本进行杂交，获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米。 突变 DNA

17. 10、玉米子粒的胚乳黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性。两对性状自由组合。今有两种基因型纯合的玉米子粒，其表现型为：黄色非糯、白色糯。 （4）在适宜时期，取基因型杂合黄色非糯植株（体细胞染色体为20条）的花粉进行离体培养，对获得的幼苗用 _________进行处理，得到一批可育的植株，其染色体数为______，这些植株均自交，所得子粒性状在同一植株上表现 _______(一致、不一致),在植株群体中表现________（一致、不一致） （5）采用基因工程技术改良上述玉米的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因。该目的基因与作为 ________ 的质粒组装成为重组DNA分子时，需要用 _______________________和DNA连接酶。为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有____________。将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用______________技术才能获得具有目的基因的玉米植株。 秋水仙素 20条 一致 不一致 运载体 同一种限制性核酸内切酶 标记基因 植物组织培养