【生物】2018届一轮复习浙科版生物变异在生产上的应用教案

【生物】2018届一轮复习浙科版生物变异在生产上的应用教案

第20讲　生物变异在生产上的应用 浙江[学考＋选考]考纲确认 考点 知识内容 必考 加试 ‎12.生物变异在生产上的应用 ‎(1)杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种 a a ‎(2)杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用 b b ‎(3)转基因技术 a a ‎(4)生物变异在生产上的应用 c ‎(5)转基因生物和转基因食品的安全性 b 考点| 生物变异在生产上的应用 ‎1．杂交育种 ‎(1)含义：有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种。‎ ‎(2)原理：基因重组。‎ ‎(3)过程：杂交→选择→纯合化。‎ ‎(4)方法：杂交后，再自交、不断选种。‎ ‎2．诱变育种 ‎(1)含义：利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。‎ ‎(2)原理：基因突变。‎ ‎(3)方法 ‎(4)特点 ‎3．单倍体育种 ‎(1)含义：利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子 的育种方法。‎ ‎(2)原理：染色体数目变异。‎ ‎(3)特点 ‎(4)育种程序 常规方法获得杂种F1‎ ‎↓‎ F1花药离体培养形成愈伤组织，并诱导其分化成幼苗 ‎↓‎ 用秋水仙素处理幼苗，获得可育的纯合植株 ‎4．多倍体育种 ‎(1)原理：染色体数目变异。‎ ‎(2)常用方法：用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗。‎ ‎(3)作用机理：秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成，染色体复制后不能分离，最终导致染色体数目加倍。‎ ‎(4)无籽西瓜的培育过程 ‎5．转基因技术 ‎(1)含义：利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因(外源基因)转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。‎ ‎(2)原理：基因重组。‎ ‎(3)过程：用人工方法将目的基因导入受体细胞 ‎↓‎ 目的基因整合到受体细胞的染色体上 ‎↓‎ 目的基因在受体细胞内得以表达，并能稳定遗传。‎ ‎1．(2016·10月浙江选考)用γ射线处理籼稻种子，选育出了新品种，该育种方法属于(　　)‎ A．杂交育种 B．诱变育种 C．单倍体育种 D．转基因育种 B　[用物理射线处理种子，可导致种子发生基因突变，其育种方法属于诱变育种。]‎ ‎2．(2016·4月浙江选考)用六倍体小麦和二倍体黑麦培育出异源八倍体小黑麦。这种育种方法属于(　　)‎ A．转基因育种 B．辐射诱变育种 C．化学诱变育种 D．多倍体育种 D　[六倍体小麦和二倍体黑麦杂交获得异源四倍体，然后用秋水仙素处理诱导染色体加倍，经选育得到异源八倍体小黑麦，这是人工诱导异源多倍体的育种方式，即多倍体育种。]‎ ‎3．(2015·10月浙江选考)下列属于诱变育种的是(　　)‎ A．用γ射线处理籼稻种子，培育出早熟的新品种 B．将抗虫基因转入普通棉的体细胞中，培育出抗虫棉 C．用秋水仙素处理二倍体草莓幼苗，培育出多倍体草莓 D．将抗病黄果肉番茄与感病红果肉番茄杂交，培育出新品种 A　[用γ射线处理籼稻种子，能诱发基因突变，从而培育出早熟的新品种，A正确；将抗虫基因转入普通棉的体细胞中，培育出抗虫棉，属于基因工程，原理是基因重组，B错误；用秋水仙素处理二倍体草莓幼苗，培育出多倍体草莓，原理是染色体数目变异，C错误；将抗病黄果肉番茄与感病红果肉番茄杂交，培育出新品种，属于杂交育种，原理是基因重组，D错误。]‎ ‎1．比较杂交育种和单倍体育种 单倍体育种与常规杂交育种方法相比，可明显缩短育种年限。下面以宽叶不抗病(AAbb)和窄叶抗病(aaBB)的两个烟草品种培育宽叶抗病(AABB)的烟草新品种为例来说明。‎ 由此可见，若用杂交育种方法培育宽叶抗病(AABB)的烟草新品种，一般需5～6年，其过程是杂交→自交→选择→连续自交→选择；而用单倍体育种只需2年，其过程是杂交→花药离体培养→诱导染色体数目加倍(秋水仙素处理)→选择。‎ ‎2．杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和转基因技术育种的比较 名称 原理 操作方法 优点 缺点 杂交育种 基因重组 杂交→选择→纯合化(连续自交)‎ ‎①集优 ‎②操作简单 ‎①育种时间长 ‎②远缘亲本不能有性杂交 诱变育种 基因突变或染色体结构变异 ‎①辐射诱变 ‎②化学诱变 ‎①提高突变频率 ‎②‎ 有利变异少，需要处理大量的实验材料 较短时间内改良作物某些性状 单倍体育种 基因重组、染色体数目变异 杂交→花药离体培养→秋水仙素处理→选择 ‎①缩短育种年限 ‎②排除显隐性干扰 技术复杂 多倍体育种 染色体数目变异 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 ‎①多倍体细胞较大 ‎②营养物质丰富 ‎③抗逆性强 多倍体发育延迟，结实率低 转基因技术 基因重组 目的基因导入受体细胞→培养受体细胞→筛选符合要求的转基因生物 ‎①定向改造性状 ‎②克服远缘亲本难以有性杂交的缺陷 转基因生物可能存在安全性问题 ‎3.依据育种目标，选取合适的育种方案 育种目标 育种方案 培育隐性性状个体 利用杂交育种，采用杂交或自交的方法即可，只要出现该性状即能稳定遗传 快速获得纯种 单倍体育种 利用“杂种优势”现象 利用杂交育种获得所需的杂种，但需年年制种 对原品系性状“加大”或“增强”‎ 多倍体育种 对原品系有目的地改良或定向改造 转基因技术 培育原品系原先没有的性状 诱变育种(提高突变频率，在短时间内改良品质)或转基因技术育种 微生物育种 诱变育种，如高产青霉素菌株的培育 ‎1．(2017·台州期末测试)下列有关生物变异在育种上的应用，正确的是(　　)‎ A．单倍体育种得到的新品种一定是单倍体 B．多倍体育种得到的新品种一定是纯合子 C．利用射线处理得到的染色体易位的家蚕新品种一定属于诱变育种 D．农作物产生的变异一定可以为培育新品种提供原材料 C　[单倍体育种最终获得的是可育纯合子，利用了单倍体作为中间环节进行育种；多倍体育种获得的新品种是多倍体，但其不一定是纯合子；利用射线处理诱发家蚕的染色体畸变(易位)，这属于诱变育种；农作物产生的变异可能是不遗传变异，不遗传变异不能为培育新品种提供原材料。]‎ ‎2．(2017·金华十校联考)下列有关各种育种方法的叙述，正确的是(　　)‎ A．单倍体育种得到的植株小而弱且高度不育 B．通过秋水仙素处理萌发的种子可获得三倍体 C．杂交育种的原理是非等位基因的自由组合 D．诱变育种能在较短时间内有效改良生物性状 D　[单倍体育种获得的是可育纯合子；利用秋水仙素处理萌发的种子可使其染色体数目加倍，如二倍体变四倍体，三倍体变六倍体，但不能通过此方式获得三倍体；杂交育种的原理是基因重组，基因重组是由于非同源染色体的自由组合和同源染色体上的非姐妹染色单体间的片段交换而引起的非等位基因的重新组合。]‎ ‎3．(2016·镇海中学期中测试)用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种(2对等位基因独立遗传)，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得到F2；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是(　　)‎ A．前一种方法所得到的F2中重组类型、纯合子分别占5/8、1/4‎ B．后一种方法所得到的植株中可用于生产的类型比例为2/3‎ C．前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体上的非等位基因自由组合 D．后一种方法的原理是染色体畸变，是由于染色体结构发生改变 C　[前一种方法杂交得到F1，F1再自交得到F2，重组类型为3/8，纯合子占1/4，其原理是非同源染色体自由组合，属于基因重组；后一种方法用F1的花药进行离体培养，可用于生产的类型比例为1/4，其原理是染色体数目变异。]‎ ‎4．(2017·宁波期末测试)为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法，图中的高蔓对矮蔓为显性，抗病对感病为显性，且两对相对性状独立遗传。据图分析下列叙述不正确的是(　　)‎ A．过程①②③所示的过程是杂交育种，F2的高蔓抗病植株中的纯合子占1/9‎ B．过程③的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高 C．过程①④⑤所示的过程是单倍体育种，利用该育种方法得到纯合高蔓抗病植株只需2年 D．过程④获得单倍体需经过减数分裂形成愈伤组织阶段，过程⑤可用秋水仙素诱导染色体数目加倍 D　[过程①是杂交，过程②是自交，过程③是连续自交，所示流程是杂交育种，F2中有4种表现型，F2中高蔓抗病植株占9/16，高蔓抗病植株中的纯合子占1/9，A项正确；过程③是不断的选育和连续自交，纯合高蔓抗病植株的比例越来越高，B项正确；过程④⑤分别是花药离体培养获得单倍体、秋水仙素处理，利用单倍体作为中间环节的育种方法是单倍体育种，利用该育种方法得到纯合高蔓抗病植株只需2年，C项正确；花药离体培养过程中，花粉细胞经多次有丝分裂形成愈伤组织，再诱导愈伤组织形成单倍体幼苗，D项错误。]‎ ‎5．下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑧表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是(　　)‎ A．①→②过程简便，但培育周期长 B．②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期 C．③过程常用的方法是花药离体培养 D．⑤与⑧过程的育种原理不相同 B　[①→②过程表示杂交育种，该育种方法简便，但培育周期长，A正确；②的变异发生在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；⑦变异为染色体数目变异，一般用秋水仙素或低温处理幼苗，抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，故B错误；③过程常用的方法是花药离体培养，获得单倍体植株，C正确；⑤诱变育种，原理是基因突变，⑧是基因工程育种，原理是基因重组，所以两个过程的育种原理不相同，D正确。]‎ ‎6．野生猕猴桃是一种多年生富含VC的二倍体(2n＝58)小野果。下图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无籽新品种的过程，有关分析正确的是(　　)‎ A．该培育过程中不可使用花药离体培养 B．③⑦过程必须使用秋水仙素 C．⑤的亲本不是同一物种 D．⑥过程得到的个体是四倍体 C　[图中②过程中可用花药离体培养，再诱导染色体加倍获得AA的个体，A错误；秋水仙素或低温诱导均可导致染色体数加倍，B错误；⑤的亲本中，AA为二倍体，AAAA为四倍体，不是同一物种，C正确；⑥过程为基因工程导入抗虫基因，获得的仍是三倍体，D错误。]‎