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1、
整合考點11 生物育種在高考中的命題分析
一、創(chuàng)設“育種流程圖”進行命題
1.育種程序圖的識別
(1)“親本新品種”為雜交育種
(2)“親本新品種”為單倍體育種。
(3)“種子或幼苗新品種”為誘變育種。
(4)“種子或幼苗新品種”為多倍體育種。
(5)“植物細胞新細胞愈傷組織胚狀體人工種子―→新品種”為基因工程育種。
2.對于個體基因型的育種圖解識別
根據(jù)基因型的變化可以判斷
“aabb×AABBAaBbAAbb”為雜交育種;
“aabb×AABBAaBbAbAAbb”為單倍體育種;
“AABBAaBB”為誘變育種;
“aabb×AABBAaBbAAa
2、aBBbb”為多倍體育種。
二、針對“不同需求的育種方法的選擇”進行命題
1.針對不同目的的雜交育種程序
(1)培育雜合子品種:
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,可以將雜種一代作為種子直接使用,如水稻、玉米等。其特點是可以利用雜種優(yōu)勢,獲得的品種高產(chǎn)、抗性強,但種子只能種一年。培育的基本步驟如下:
選取符合要求的純種雙親雜交(♀×♂ )→F1(即為所需品種)。
(2)培育隱性純合子品種:
選取雙親雜交(♀×♂)→F1F2→選出表現(xiàn)型符合要求的個體種植并推廣。
(3)培育顯性純合子品種:
選取雙親雜交(♀×♂)→F1F2→選出表現(xiàn)型符合要求的個體F3……選出穩(wěn)定遺傳的個體推廣種植。
2.針對不
3、同育種目標的育種方案
育種目標
育種方案
集中雙親優(yōu)良性狀
單倍體育種(明顯縮短育種年限)
雜交育種(耗時較長,但簡便易行)
對原品系實施“定向”改造
基因工程及植物細胞工程(植物體細胞雜交)育種
讓原品系產(chǎn)生新性狀(無中生有)
誘變育種(可提高變異頻率,期望獲得理想性狀)
使原品系營養(yǎng)器官“增大”或“加強”
多倍體育種
三、生物育種中應注意的問題:
1.關注育種方法的“3”個注意點
(1)原核生物不能運用雜交育種,如細菌的育種一般采用誘變育種。
(2)雜交育種:不一定需要連續(xù)自交。
(3)花藥離體培養(yǎng):只是單倍體育種中的一個程序,要想得到可育的品種,一般還需要
4、用秋水仙素處理單倍體使染色體加倍。
2.澄清“可遺傳”與“可育”
(1)三倍體無子西瓜、騾子、單倍體等均表現(xiàn)“不育”,但它們均屬于可遺傳的變異——其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化,若將其體細胞培養(yǎng)為個體,則可保持其變異性狀——這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳變異有著本質(zhì)區(qū)別。
(2)無子番茄“無子”的原因是植株未受粉,生長素促進了果實發(fā)育,這種“無子”性狀是不可保留到子代的,將無子番茄進行組織培養(yǎng)時,若能正常受粉,則可結“有子果實”。
生物育種相關判斷
1.(2017·遼寧師大附中???下列關于育種的敘述中,正確的是( )
A.用物理因素誘變處理可提高突變率
B.誘變育種和雜交育種均可形成
5、新的基因
C.三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來
D.誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀
解析:誘變育種可形成新的基因,雜交育種不能形成新基因;三倍體植物可由受精卵發(fā)育來;誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出不良性狀。
答案:A
2.(經(jīng)典高考)下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過程,有關敘述錯誤的是( )
出發(fā)菌株選出5株多輪重復篩選
A.通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株
B.X射線處理既可以引起基因突變也可能導致染色體變異
C.上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程
D.每輪誘變相關基因的突變率都會明顯提高
解析:圖示育種過程為誘變育種,由于基因突變是不定向的,該過程獲得的
6、高產(chǎn)菌株不一定符合生產(chǎn)的要求,故A項正確;X射線處理既可以引起基因突變也可能導致染色體變異,B正確;上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇符合人特定要求菌株的過程,C正確;由于基因突變具有不定向性、低頻性,誘變育種可以提高基因的突變率,但不一定都是需要的相關基因的突變率提高,故D項錯誤。
答案:D
聚焦生物育種,應對各類試題
1.(高考重組)判斷下列描述是否正確
(1)抗病植株連續(xù)自交若干代,純合抗病植株的比例逐代降低。(2013·四川高考,T5-C)( × )
提示:若植株是雜合子,自交后會產(chǎn)生純合子,所以連續(xù)自交若干代,純合抗病植株的比例逐代提高。
(2)某種極具觀賞價值的蘭科珍稀
7、花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植,可采用幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培養(yǎng)。(2013·江蘇高考,T11-D)( √ )
(3)用秋水仙素處理細胞群體,M(分裂)期細胞的比例會減少。(2013·浙江高考,T1-C)( × )
提示:秋水仙素能抑制前期紡錘體的形成,使子染色體不能移向兩極,導致細胞不能完成分裂,導致大量的細胞被滯留在M期(即分裂期),使M期的細胞增多。
(4)三倍體西瓜植株的高度不育與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會行為有關。(2013·安徽高考,T4-C)( √ )
(5)XYY個體的形成及三倍體無子西瓜植株的高度不育均與減數(shù)分裂中同源染色體的聯(lián)會行為有關。( × )
提示
8、:XYY個體的形成原因是父方減Ⅱ后期兩條Y染色體移至一極所致,與聯(lián)會無關。
2.(2014·全國卷Ⅰ)現(xiàn)有兩個純合的某作物品種:抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒伏)品種。已知抗病對感病為顯性,高稈對矮稈為顯性,但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少。回答下列問題:
(1)在育種實踐中,若利用這兩個品種進行雜交育種,一般來說,育種目的是獲得具有________優(yōu)良性狀的新品種。
(2)雜交育種前,為了確定F2代的種植規(guī)模,需要正確的預測雜交結果。若按照孟德爾遺傳定律來預測雜交結果,需要滿足3個條件:條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制,且符合分離定律;其余兩個條件是:
_
9、_______________________________________________________________________。
(3)為了確定控制上述這兩對性狀的基因是否滿足上述3個條件,可用測交實驗來進行檢驗,請簡要寫出該測交實驗的過程:
________________________________________________________________________。
解析:(1)雜交育種的目的是獲得多種優(yōu)良性狀于一身的純合新品種,從題意知,抗病與矮稈(抗倒伏)為優(yōu)良性狀。(2)孟德爾遺傳定律研究的是真核生物細胞核基因的遺傳特點,故控制相對性狀的等位基
10、因應位于細胞核。兩對基因分別位于兩對同源染色體上,才遵循基因的自由組合定律。(3)測交是指用雜合子和隱性純合子雜交,而題干無雜合子,故應先雜交得到雜合子,然后再進行測交實驗。
答案:(1)抗病矮稈 (2)高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制,且符合分離定律;控制這兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上 (3)將純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交,產(chǎn)生F1,讓F1與感病矮稈植株雜交
3.(高考改編)科學家將培育的異源多倍體的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中,育成了抗葉銹病的小麥,育種過程見圖。圖中A、B、C、D表示4個不同的染色體組,每組有7條染色體,C染色體組中含攜帶抗病基因的染色體。請回
11、答下列問題:
(1)異源多倍體是由兩種植物AABB與CC遠緣雜交形成的后代,經(jīng)__________________方法培育而成,還可用植物細胞工程中__________________方法進行培育。
(2)雜交后代①染色體組的組成為________,進行減數(shù)分裂時形成________個四分體,體細胞中含有______條染色體。
(3)雜交后代②中C組的染色體減數(shù)分裂時易丟失,這是因為減數(shù)分裂時這些染色體________。
(4)為使雜交后代③的抗病基因穩(wěn)定遺傳,常用射線照射花粉,使含抗病基因的染色體片段轉(zhuǎn)接到小麥染色體上,這種變異稱為________。
解析:(1)從圖中看異源多
12、倍體的染色體組成是AABBCC,而植物AABB與CC遠緣雜交形成的后代的染色體組成是ABC,只有在雜種植株的幼苗期用秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍后方可培育成異源多倍體。也可采用植物AABB與CC的體細胞通過植物體細胞雜交的方法培育異源多倍體。(2)異源多倍體的染色體組成是AABBCC,其配子中的染色體組成是ABC,而普通小麥產(chǎn)生的配子中的染色體組成是ABD,所以雜交后代①的染色體組成為AABBCD,即雜交后代①含有6個染色體組,42條染色體,但是只有AABB有同源染色體能形成四分體,所以進行減數(shù)分裂時形成14個四分體。(3)雜交后代②中C組的染色體在減數(shù)分裂時無同源染色體配對,所以易丟失。(4)C染色體組中含攜帶抗病基因的染色體片段轉(zhuǎn)接到小麥染色體上,即接到非同源染色體上,這屬于染色體結構變異。
答案:(1)秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍 植物體細胞雜交 (2)AABBCD 14 42 (3)無同源染色體配對 (4)染色體結構變異
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