(全國)2018版高考生物大一輪復習 第七單元 生物的變異、育種和進化 第27講 生物變異的比較及育種方案的選擇學案
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1、 第27講 生物變異的比較及育種方案的選擇 1.生物變異在育種上的應用(Ⅱ) 2.轉基因食品的安全(Ⅰ) 三種可遺傳變異的比較 基因突變、基因重組、染色體變異的比較 項目 基因突變 基因重組 染色體變異 變異的 本質 基因的分子結構發(fā)生改變 原有基因的重新組合 染色體結構或數(shù)目發(fā)生改變 發(fā)生 時間 主要在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 減數(shù)第一次分裂前期和后期 有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂過程中 適用 范圍 所有生物 真核生物、有性生殖核基因遺傳 真核生物(細胞增殖過程) 產生 結果 產生新的基因 產生新基因型,沒產生新基
2、因 未產生新基因,基因數(shù)目或順序發(fā)生變化 鑒定 方法 光鏡下均無法檢出,可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定 光鏡下可檢出 1.(必修2 P84基礎題T2改編)將1粒小麥種子種植在肥沃的土壤中,結出的小麥比原來穗大、粒多。發(fā)生了變異原因的敘述,不正確的是( ) A.基因突變 B.基因重組 C.染色體變異 D.一定能夠遺傳 答案:D 2.(深入追問)三種可遺傳的變異類型中,能產生新的表現(xiàn)型的有哪些? 提示:基因突變、基因重組、染色體變異。 1.生物變異類型 (1)不可遺傳變異環(huán)境變化,遺傳物質未變 (2)可遺傳變異 2.“三看法”判斷可遺傳變異的類型
3、 3.顯微鏡輔助推斷法判斷可遺傳變異的類型 4.關注可遺傳變異的三個“唯一” 【感知考題】 某同學在學習了基因突變、基因重組和染色體變異的知識之后,利用表格比較了三者之間的異同點,老師提示他表中有1處錯誤,請你幫助他找出錯誤的一項( ) 類型 項目 選項 基因突變 基因重組 染色體變異 A 適用生物 所有生物 主要是真 核生物 僅限于真核生物 B 基因種類 增加 不變 一般不變 C 所存在的真核細胞分裂類型 有絲分裂和減數(shù)分裂 減數(shù)分裂 有絲分裂和減數(shù)分裂 D 生物變異 根本來源 一種來源 一種來源 [解析] 基因突
4、變的結果是產生新的基因,基因的種類增加,基因重組的結果是產生新的基因型,增加了基因型的種類,染色體變異改變的是基因的數(shù)量或排列,基因種類一般不會發(fā)生變化,B正確,基因突變可以發(fā)生在有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂中;基因重組主要發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中;染色體變異僅發(fā)生在真核細胞生物中,主要發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂中,也可以發(fā)生在無絲分裂中,C錯誤。 [答案] C 高分點撥——類題通法 生物變異類型的推斷方法 (1)生物類型推斷法 (2)細胞分裂方式推斷法 【跟進題組】 命題1 三類生物變異特點的比較 1.(2017·黑龍江哈爾濱三中二模)下列有關生物變異的說法,正確
5、的是( ) A.減數(shù)第二次分裂時,非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組 B.基因突變后,若堿基對增添或缺失則基因數(shù)也增加或減少 C.三倍體無子西瓜無法產生后代,這種變異屬于不可遺傳的變異 D.基因突變、基因重組和染色體變異均可為生物的進化提供原材料 解析:選D。減數(shù)第一次分裂四分體時期,同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換才屬于基因重組,減數(shù)第二次分裂時,細胞中無同源染色體,非姐妹染色單體之間的交叉互換則屬于染色體結構變異中的易位,A錯誤;基因突變的結果是形成等位基因,基因數(shù)目不變,B錯誤;三倍體無子西瓜形成過程中,細胞的遺傳物質發(fā)生了改變,為可遺傳的變異,C錯誤。 2.(20
6、17·福州一中一模)在某基因型為AA的二倍體水稻根尖中,發(fā)現(xiàn)一個如圖所示的細胞(圖中Ⅰ、Ⅱ表示該細胞中部分染色體,其他染色體均正常),以下分析合理的是( ) A.a基因產生的原因,可能是其親代產生配子時發(fā)生了基因突變 B.該細胞一定發(fā)生了染色體變異,而沒有發(fā)生基因自由組合 C.該細胞產生的各項變異均可在光學顯微鏡下直接進行觀察 D.該細胞的變異均為可遺傳變異,一定能通過有性生殖傳給后代 解析:選B。根尖細胞只能進行有絲分裂,a基因只能通過基因突變產生,A錯誤;該生物是二倍體,而此時Ⅱ號染色體出現(xiàn)了3條,屬于染色體數(shù)目變異,有絲分裂的細胞不會發(fā)生基因自由組合,B正確;基因突變在
7、顯微鏡下觀察不到,C錯誤;根尖細胞有絲分裂產生的可遺傳的變異,不能通過有性生殖傳遞給下一代,D錯誤。 命題2 三類生物變異的實驗分析 3.(2015·高考江蘇卷,15)經X射線照射的紫花香豌豆品種,其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株,下列敘述錯誤的是( ) A.白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應的結果,有利于香豌豆的生存 B.X射線不僅可引起基因突變,也會引起染色體變異 C.通過雜交實驗,可以確定是顯性突變還是隱性突變 D.觀察白花植株自交后代的性狀,可確定是否是可遺傳變異 解析:選A。A項,變異具有不定向性,不存在主動適應。B項,X射線可導致生物體發(fā)生基因突變或染色體變異。C項,白花
8、植株與原紫花品種雜交,若后代都是紫花植株,則白花植株是隱性突變的結果,若后代都是白花或既有白花又有紫花,則是顯性突變的結果。D項,白花植株的自交后代中若出現(xiàn)白花植株,則是可遺傳變異;若全是紫花植株,則是不可遺傳變異。 可遺傳的變異類型與分裂過程結合進行考查 4.如圖表示精原細胞進行減數(shù)分裂的過程,下列相關說法正確的是( ) A.過程①中可能出現(xiàn)基因突變和基因重組 B.過程②③④都可能出現(xiàn)染色體數(shù)目變異 C.基因自由組合定律的實質體現(xiàn)在過程③④中 D.含有n對等位基因的雄性動物一定能產生2n種精子 答案:B 育種方案的選擇 1.雜交育種 (1)概念:將兩個或多個
9、品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起,再經過選擇和培育,獲得新品種的方法。 (2)原理:基因重組。 (3)過程:選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本→雜交,獲得F1→F1自交→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型。 以一年生植物(親本純合)為例: ①親代雜交的目的是讓優(yōu)良性狀的基因集中到一個個體當中,第一年在母本上得到子一代的種子。F1的性狀第二年才能表現(xiàn)出來。 ②第一次自交的目的是得到理想性狀,雖然雜種F2所需性狀中有純合子,但此時其和雜合子無法分辨,因此第三年不能得到理想種子。 ③第二次以上自交的目的是得到穩(wěn)定遺傳的理想性狀,因此第四年可以得到理想種子。但由于有些植物分株保存困難且種子需求量大
10、,因此應選擇所需性狀個體逐代自交淘汰,擴大培養(yǎng),直到不發(fā)生性狀分離。 (4)優(yōu)點:可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起。 (5)缺點:獲得新品種的周期長。 (6)應用:根據(jù)需要培育理想類型。 2.誘變育種 (1)概念:利用物理因素或化學因素來處理生物,使生物發(fā)生基因突變,從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法。 (2)原理:基因突變。 (3)過程:選擇生物→誘發(fā)基因突變→選擇理想類型→培育。 (4)優(yōu)點 (5)缺點:誘發(fā)產生的突變,有利的個體往往不多,需處理大量材料。 (6)應用:培育具有新性狀的品種。 3.基因工程育種及其安全性 (1)概念:基因工程又叫基因拼接技術或DNA重組
11、技術。通俗地說,就是按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一種生物的細胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。 (2)原理:不同生物間的基因重組。 (3) (4)操作步驟 提取目的基因→目的基因與運載體結合→將目的基因導入受體細胞→目的基因的檢測與鑒定。 (5)應用 ①作物育種:利用基因工程的方法,獲得高產、穩(wěn)產和具有優(yōu)良品質的農作物,培育出具有各種抗逆性的作物新品種,如抗蟲棉等。 ②藥物研制:利用基因工程的方法,培育轉基因生物,利用轉基因生物生產出各種高質量、低成本的藥品,如胰島素、干擾素、乙肝疫苗等。 1.(必修2 P101基礎題T3改編)利用6
12、0Co可進行誘變育種,有關說法錯誤的是( ) A.利用60Co放出的γ射線照射種子時一般不選用干種子 B.若處理后的種子萌發(fā)后不具備新性狀,即可拋棄 C.處理后只有少部分種子將發(fā)生基因突變 D.產生的新性狀大多對生產不利 答案:B 2.(深入追問)(1)雜交育種年限總是最長嗎? 提示:雜交育種需要的年限不一定長,如培育的品種為隱性性狀(如aabb),則子二代中即可出現(xiàn)穩(wěn)定遺傳的該性狀。 (2)誘變育種與雜交育種相比,最大的區(qū)別是什么? 提示:二者最大的區(qū)別在于誘變育種能創(chuàng)造出新基因。 突破1 針對不同目的的雜交育種程序 (1)培育雜合子品種 在農業(yè)生產上,可以將
13、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、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。 突破2 對性狀表現(xiàn)于“植株”與性狀表現(xiàn)于“種子”的育種年限的辨析 某作物種群中存在高產不抗病(AAbb)、低產抗病(aaBB)兩種類型,以此為材料培育高產抗病(AABB)
14、新品種程序及年限分析如下: 由上可知: (1)育種目標為具有雙隱性性狀的植株,理論上,第三年就可以得到所需品種(aabb)。 (2)育種目標為具有一顯一隱性狀的植株,理論上到第四年就能獲得所需品種。 (3)若所需性狀表現(xiàn)于“種子(胚、胚乳)”時,理論上育種年限比性狀表現(xiàn)于植株時應“節(jié)省一年”,原因是胚、胚乳性狀出現(xiàn)在當年母本植株中。 突破3 根據(jù)育種目的和提供的材料選擇合適的育種方法 (1)集中不同親本的優(yōu)良性狀:①一般情況下,選擇雜交育種,這也是最簡捷的方法。②需要縮短育種年限(快速育種)時,選擇單倍體育種。 (2)培育果實較大或植株較大或營養(yǎng)物質含量較高的新物種
15、——多倍體育種。 (3)提高變異頻率,“改良”“改造”或“直接改變”現(xiàn)有性狀,獲得當前不存在的基因或性狀——誘變育種。 (4)若要培育隱性性狀個體,可選擇自交或雜交育種,只要出現(xiàn)該性狀即可。 (5)實現(xiàn)定向改變現(xiàn)有性狀——基因工程育種。 (6)若培育的植物的生殖方式為營養(yǎng)繁殖(如馬鈴薯),則不需要培育成純種,只要出現(xiàn)該性狀即可。 (1)區(qū)別雜交種與多倍體 兩者都可產生很多優(yōu)良性狀如莖稈粗壯、抗倒伏、產量提高、品質改良,但多倍體生長周期長,晚熟;而雜交種可早熟,故根據(jù)成熟期早晚可判定是多倍體種還是雜交種。 (2)雜交育種與雜種優(yōu)勢不同 ①雜交育種是在雜交后代眾多類型中選擇符合
16、育種目標的個體進一步培育,直到獲得穩(wěn)定遺傳的具有優(yōu)良性狀的新品種。 ②雜種優(yōu)勢是雜合子(F1)在一種或多種性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。具有雜種優(yōu)勢的雜交子代一般都表現(xiàn)自交衰退現(xiàn)象。例如玉米的植株高度顯示雜種優(yōu)勢,也可以明顯地看到自交衰退現(xiàn)象,因此玉米不能自己留種?!? 【感知考題】 (2017·山東省實驗中學月考)普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個品種,控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗: 請分析回答下列問題: (1)A組由F1獲得F2的方法是__________,F(xiàn)2矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占__
17、__________。 (2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中,最可能產生不育配子的是____________類。 (3)A、B、C三組方法中,最不容易獲得矮稈抗病小麥品種的是______組,原因是 ________________________________________________________________________。 (4)通過矮稈抗?、颢@得矮稈抗病小麥新品種的方法是__________________________。獲得的矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占________。 [解析] (1)雜交育種是具有兩對相對性狀的純合子雜交得F1,F(xiàn)1再自交得F2,在F2中
18、出現(xiàn)所需的類型,若是顯性性狀還需連續(xù)自交直至不發(fā)生性狀分離為止。F2中矮稈抗病有1ttRR、2ttRr,其中不能穩(wěn)定遺傳的(ttRr)占2/3。(2)花藥離體培養(yǎng)得到的是單倍體植株,不能進行正常的減數(shù)分裂,所以不能產生正常的配子。(3)基因突變的頻率較低,而且是不定向的。(4)單倍體育種是先通過花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體,再用秋水仙素(或低溫)處理單倍體幼苗,誘導染色體數(shù)目加倍,得到的個體一定是純合子。 [答案] (1)自交 2/3 (2)Ⅱ (3)C 基因突變的頻率極低且不定向 (4)秋水仙素(或低溫)誘導染色體數(shù)目加倍 100% (1)欲利用TTrr和ttRR的親代個體選育出雙隱性
19、性狀的優(yōu)良植株個體的培育方法為雜交育種,大約需3年。 (2)下列①②③④過程屬于單倍體育種,需經2年完成,第一年完成過程①,第二年完成過程②③④。 高分點撥——類題通法 ??嫉挠N方法巧記 【跟進題組】 命題1 植物育種 1.(2017·廣東中山二模)如圖為利用玉米(基因型為BbTt)進行實驗的流程示意圖。下列分析正確的是( ) A.T與B、b的自由組合發(fā)生在①過程 B.植株B為純合子的概率為1/4 C.①③過程為單倍體育種 D.⑤過程可發(fā)生基因突變、染色體變異 解析:選D。選項A,自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,即非同源染色體上的非等位基因自由組合,而據(jù)
20、植株D只有3種基因型可判斷,這兩對等位基因位于同一對同源染色體上,不可能發(fā)生T與B、b的自由組合,A錯誤;選項B,植株B是通過單倍體育種獲得的,都是純合子,因此概率為1,B錯誤;選項C,①③過程獲得的是單倍體幼苗,而單倍體育種過程還包括利用秋水仙素處理獲得植株B的過程,C錯誤;選項D,將幼苗培育成植株C的過程中只存在有絲分裂,可能發(fā)生基因突變,還可能發(fā)生染色體數(shù)目或者結構的改變,即染色體變異,D正確。 2.(2017·安徽宿州一模)如圖表示利用某種農作物品種①和②培育出⑥的幾種方法,據(jù)圖分析錯誤的是( ) A.過程Ⅵ是用秋水仙素處理正在萌發(fā)的種子 B.培育品種⑥的最簡捷的途徑是Ⅰ→
21、Ⅴ C.通過Ⅲ→Ⅵ過程育種的原理是染色體變異 D.通過Ⅱ→Ⅳ過程育種最不容易達到目的 解析:選A。⑤ab為單倍體,沒有種子,過程Ⅵ是用秋水仙素處理幼苗,A錯誤;Ⅰ→Ⅴ為雜交育種,培育品種⑥的最簡捷的途徑是雜交育種,B正確;Ⅲ→Ⅵ過程為單倍體育種,其育種的原理是染色體變異,C正確;Ⅱ→Ⅳ過程為誘變育種,最不容易達到目的,D正確。 誤區(qū)1 混淆“最簡便”與“最快速” [點撥] “最簡便”應為“易操作”,“最快速”則未必簡便,如用單倍體育種獲得有顯性性狀的純合子,可明顯縮短育種年限,但其技術含量卻較高。 誤區(qū)2 誤認為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種 [點撥] 單倍體育種主要包括
22、雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選四個過程。 命題2 微生物育種 3.(高考江蘇卷改編)下圖是高產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50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菌株未必能作為生產菌株 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:選D。A項,圖示育種過程為誘變育種,因未進行酶活性檢測等,故該過程獲得的高產菌株不一定符合生產要求。B項,X射線等物理因素既可能引起基因突變,也可能引起染色體變異。C項,篩選高產菌株的過程是
23、定向選擇符合人類特定需求的菌株的過程,屬于人工選擇。D項,人工誘變的突變率高于自發(fā)突變,但不一定每輪誘變都是與高產相關的基因發(fā)生突變。 命題3 動物育種 4.雄性家蠶生命力強,飼料利用效率高,繭絲質量好?,F(xiàn)有家蠶品種甲和乙,它們的性染色體、10號染色體及卵色基因組成如圖所示。已知蠶卵(受精卵)同時具有A、B基因時為黑色,否則為白色。育種工作者期望利用甲、乙品種獲得新品種,以實現(xiàn)通過選擇卵色只養(yǎng)雄蠶。 (1)甲品種家蠶的W染色體上有來自10號染色體的片段,且10號染色體缺失了B基因所在的片段,上述變異屬于________________。 (2)讓甲、乙品種家蠶雜交,獲得F1蠶卵;
24、F1蠶卵完成發(fā)育后,再讓雌、雄蠶蛾相互交配,獲得F2蠶卵。選擇________色的F2蠶卵,完成發(fā)育后即為新品種(丙)。丙品種的基因型是________;獲得丙品種的育種方法屬于________。 (3)若讓丙品種家蠶與________品種家蠶交配,并且選擇________色蠶卵孵化,即可實現(xiàn)只養(yǎng)雄蠶。 解析:(1)甲品種家蠶的W染色體上有來自10號染色體的片段(包含A、B基因),且10號染色體缺失了B基因,即非同源染色體間移接了片段,屬于染色體結構變異(易位)。(2)親本甲、乙蠶的基因型分別為aaZWAB和AABBZZ,二者交配產生F1的基因型為AaBZZ和AaBZWAB,F(xiàn)1雌雄蠶交配
25、產生的F2蠶卵中白色蠶卵(aaZZ)全為雄蠶,發(fā)育后即為新品種(丙),該育種方法屬于雜交育種。(3)品種丙(aaZZ)與品種甲(aaZWAB)交配,子代蠶卵有黑色(aaZWAB)和白色(aaZZ)兩種類型,白色蠶卵全部發(fā)育為雄蠶。 答案:(1)染色體(結構)變異(染色體易位) (2)白 aaZZ 雜交育種 (3)甲 白 [核心體系構建] [填空]?、倩蛲蛔儭、诨蛑亟M?、廴旧w變異?、苷T變育種?、輪伪扼w育種?、薅啾扼w育種?、呋蛑亟M?、嗷蛲蛔儭、崛旧w變異 染色體變異 ?基因工程育種 ?基因重組 [規(guī)范答題必備] 1.雜交育種的兩個特點 (1)能將多個優(yōu)良性狀集中到
26、同一生物個體上。 (2)耗時較長。 2.誘變育種的方法和特點 (1)兩種誘變方法:物理誘變、化學誘變。 (2)兩個特點:多害少利;能產生新基因,創(chuàng)造生物新類型。 3.基因工程的三種工具 (1)限制性核酸內切酶:能識別并切割特定的核苷酸序列。 (2)DNA連接酶:連接兩個DNA片段之間的脫氧核糖和磷酸。 (3)運載體:將外源基因送入受體細胞。目前常用的運載體有質粒、噬菌體和動植物病毒等。 4.關注育種“三最”定方向 (1)最簡便——側重于技術操作,雜交育種操作最簡便。 (2)最快——側重于育種時間,單倍體育種所需時間明顯縮短。 (3)最準確——側重于目標精準度,基因工程技
27、術可“定向”改變生物性狀。 課時作業(yè) 1.下列有關生物變異來源圖解的敘述,正確的是( ) A.產生鐮刀型細胞貧血癥的直接原因是圖中④的改變 B.圖中⑤過程是交叉互換,發(fā)生在減數(shù)第二次分裂時期 C.圖中的①②可分別表示為突變和基因重組 D.③一定會造成生物性狀的改變 解析:選A。鐮刀型細胞貧血癥的根本原因是基因突變,直接原因是血紅蛋白結構的改變;⑤代表交叉互換,發(fā)生于減數(shù)第一次分裂四分體時期;堿基對的增添、缺失和替換未必會造成生物性狀的改變;圖中①表示基因突變,不能直接用“突變”表示。 2.假設A、b代表玉米的優(yōu)良基因,這兩種基因是自由組合的?,F(xiàn)有AABB、aabb兩個品種
28、,為培育出優(yōu)良品種AAbb,可采用的方法如圖所示,有關敘述不正確的是( ) A.由品種AABB、aabb經過①②③過程培育出新品種的育種方式的優(yōu)點在于可以將多種優(yōu)良性狀集中在一個生物體上 B.與①②③過程的育種方法相比,⑤⑥過程的優(yōu)勢是明顯縮短了育種年限 C.圖中A_bb的類型經過③過程,子代中AAbb與aabb的數(shù)量比是3∶1 D.④過程在完成目的基因和運載體的結合時,必須用到的工具酶是限制性核酸內切酶 解析:選D。④過程在完成目的基因和運載體的結合時,必須用到的工具酶除了限制性核酸內切酶外還需DNA連接酶,D錯誤。 3.野生獼猴桃是一種多年生富含維生素C的二倍體(2n=5
29、8)小野果。如圖是某科研小組以大量的野生獼猴桃種子(aa)為實驗材料培育抗蟲獼猴桃無子新品種的過程,以下分析正確的是( ) A.該培育過程中不可使用花藥離體培養(yǎng) B.③⑦過程必須使用秋水仙素 C.圖中AAA個體的親本不是同一物種 D.⑥過程得到的個體是四倍體 解析:選C。據(jù)圖可知,aa變?yōu)锳a,發(fā)生了基因突變,因此對應的育種方式為誘變育種;Aa變成AAaa,表明染色體數(shù)目加倍,對應的育種方式是多倍體育種;⑥過程是將另一種生物的基因B導入基因型為AAA的個體中,屬于基因工程育種。圖中②過程可使用花藥離體培養(yǎng)技術和秋水仙素處理的方法獲得,A錯誤。③⑦過程也可以利用低溫誘導使染色體數(shù)
30、目加倍,B錯誤。⑤過程產生的三倍體(AAA)高度不育,說明兩親本具有生殖隔離,是不同的物種,C正確。⑥過程屬于基因工程育種,實質是基因重組,染色體組數(shù)保持不變,D錯誤。 4.如圖為水稻的幾種不同育種方法示意圖,下列敘述正確的是( ) A.通過A、D過程培育新品種的方法叫雜交育種,其特點是把不同親本的優(yōu)良性狀集中在一起,其原理是基因重組 B.B過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng),不能體現(xiàn)植物細胞的全能性 C.C、F過程可用秋水仙素進行處理,原理是抑制著絲點分裂,使細胞內染色體數(shù)目加倍 D.E過程能打破物種的界限,需要的酶是限制酶、DNA聚合酶 解析:選A。F過程可用秋水仙素處理,使染
31、色體數(shù)目加倍,其原理是抑制紡錘體的形成;培育新品種的E過程屬于基因工程育種,需要的酶是限制酶和DNA連接酶。 5.(2015·高考浙江卷,32改編)某自花且閉花受粉植物,抗病性和莖的高度是獨立遺傳的性狀??共『透胁∮苫騌和r控制,抗病為顯性;莖的高度由兩對獨立遺傳的基因(D、d,E、e)控制,同時含有 D 和 E 表現(xiàn)為矮莖,只含有 D 或 E 表現(xiàn)為中莖,其他表現(xiàn)為高莖。現(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子,欲培育純合的抗病矮莖品種。請回答下列問題: (1)自然狀態(tài)下該植物一般都是________合子。 (2)若采用誘變育種,在γ射線處理時,需要處理大量種子,其原因是基因突變具
32、有 ________________________________________________________________________ 和有害性這三個特點。 (3)若采用雜交育種,可通過將上述兩個親本雜交,在F2等分離世代中________抗病矮莖個體,再經連續(xù)自交等________________手段,最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。據(jù)此推測,一般情況下,控制性狀的基因數(shù)越多,其育種過程所需的________。若只考慮莖的高度,親本雜交所得的F1在自然狀態(tài)下繁殖,則理論上F2的表現(xiàn)型及其比例為 _____________________________________
33、___________________________________。 (4)若采用單倍體育種,該過程涉及的原理有 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 請用遺傳圖解表示其過程(說明:選育結果只需寫出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型及其比例)。 解析:(1)雜合子連續(xù)自交,后代純合子比例逐漸增加,雜合子比例逐漸減小。因此,自然狀態(tài)下閉花
34、受粉(連續(xù)自交)的植物一般都是純合子。(2)基因突變有隨機性、低頻性和有害性等特點,這決定了誘變育種需處理大量的材料。(3)雜交育種一般通過雜交、選擇、純合化手段培育新品種,控制性狀的基因數(shù)越多,通過自交進行純合化的時間會越長。根據(jù)題干信息可知,兩個親本感病矮莖和抗病高莖的基因型分別為rrDDEE和 RRddee, 若只考慮莖的高度,雜交得到的F1的基因型為DdEe,則F1自交后代F2有3種表現(xiàn)型:矮莖、中莖、高莖,其比例為9(D_E_)∶6(3D_ee、3ddE_)∶1(1ddee)。(4)單倍體育種的過程包括花藥離體培養(yǎng)和染色體加倍兩個過程,其中涉及基因重組、染色體變異等原理。單倍體育種的
35、遺傳圖解見答案。 答案:(1)純 (2)隨機性、低頻性 (3)選擇 純合化 年限越長 高莖∶中莖∶矮莖=1∶6∶9 (4)基因重組和染色體變異 6.紫羅蘭花瓣的單瓣與重瓣是由常染色體上一對等位基因(D、d)控制的相對性狀。研究人員進行以下實驗: 實驗一:讓單瓣紫羅蘭自交得F1,再從F1中選擇單瓣紫羅蘭繼續(xù)自交得F2,一直自交多代,但發(fā)現(xiàn)每一代中總會出現(xiàn)約50%的單瓣紫羅蘭和50%的重瓣紫羅蘭,且所有的重瓣紫羅蘭都不育(雌蕊、雄蕊發(fā)育不完善)。 實驗二:取實驗一F1中單瓣紫羅蘭的花粉進行離體培養(yǎng),用秋水仙素處理單倍體幼苗,獲得的正常植株全部表現(xiàn)為重瓣性狀。請回答下列問題: (1)
36、根據(jù)實驗結果可知,紫羅蘭的花瓣中________為顯性性狀,F(xiàn)1中重瓣紫羅蘭的基因型為________。 (2)請推測:出現(xiàn)上述實驗現(xiàn)象的原因是等位基因(D、d)所在染色體發(fā)生部分缺失,染色體缺失的________(填“花粉”或“雌配子”)致死,而染色體缺失的________(填“花粉”或“雌配子”)可育。如圖是F1中單瓣紫羅蘭減數(shù)第一次分裂前期細胞中四分體的構象,請在染色體上標出基因組成。 (3)若D、d表示基因位于正常染色體上,D-、d-表示基因位于缺失染色體上,請寫出F1中選擇的單瓣紫羅蘭自交得F2的遺傳圖解(要求寫出F1的雌、雄配子及比例)。 (4)將紫羅蘭體細胞分裂中期染色
37、體加溫或用蛋白水解酶稍加處理,用吉姆薩氏染色,染色體上即出現(xiàn)橫帶,稱為G帶(富含A—T序列的核苷酸片段);如將染色體用熱堿溶液處理,再做吉姆薩氏染色,染色體上就出現(xiàn)另一套橫帶,稱為R帶(富含G—C序列的核苷酸片段)。一般情況下,對于堿基對數(shù)量相同的兩條染色體而言,________(填“G帶”或“R帶”)更豐富的那條具有更高的熱穩(wěn)定性?;蛲蛔円话鉥_______(填“會”或“不會”)改變染色體的帶型。 解析:(1)由于單瓣紫羅蘭自交后代有單瓣和重瓣,所以單瓣是顯性性狀,重瓣是隱性性狀,重瓣紫羅蘭的基因型是dd。(2)由于F1中單瓣紫羅蘭的花粉進行離體培養(yǎng)獲得的單倍體,再經秋水仙素處理獲得的植
38、株均是重瓣性狀,可推測花粉只有一種基因組成,即染色體缺失的花粉致死,而染色體缺失的雌配子可育;由于單瓣紫羅蘭自交后代中,單瓣和重瓣各占50%,可推測D基因位于缺失的染色體上,d基因位于正常染色體上。(3)F1基因型為D-d,由于染色體缺失的花粉致死,所以自交產生的后代基因型有D-d和dd,前者表現(xiàn)為單瓣,后者表現(xiàn)為重瓣。(4)由于G—C之間有三條氫鍵,A—T之間有兩條氫鍵,所以對于堿基對數(shù)量相同的兩條染色體而言,G—C(即R帶)含量越高的染色體具有更高的熱穩(wěn)定性;基因突變是指基因中堿基對發(fā)生增添、缺失或替換,基因中堿基的數(shù)量一般不會有明顯的變化,所以一般不會改變染色體的帶型。 答案:(1)單
39、瓣 dd (2)花粉 雌配子 見下圖 (3)如圖所示 (4)R帶 不會 1.結合遺傳規(guī)律、細胞分裂和生物變異原理,進行綜合分析考查。 2.設計實驗探究遺傳異常的原因。 3.生物進化理論的綜合分析,基因頻率和基因型頻率結合遺傳規(guī)律的應用。 【通關集訓】 1.(考查基因突變)在一個常規(guī)飼養(yǎng)的實驗小鼠封閉種群中,偶然發(fā)現(xiàn)幾只小鼠在出生第二周后開始脫毛,以后終生保持無毛狀態(tài)。為了解該性狀的遺傳方式,研究者設置了6組小鼠交配組合,統(tǒng)計相同時間段內的繁殖結果如下。 組合編號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 交配組合 ●× ×■ × ●×■ ●×□ ○
40、×■ 產仔次數(shù) 6 6 17 4 6 6 子代小鼠 總數(shù)(只) 脫毛 9 20 29 11 0 0 有毛 12 27 110 0 13 40 注:●純合脫毛♀,■純合脫毛 ♂,○純合有毛♀,□純合有毛 ♂,雜合♀,雜合 ♂。 (1)已知Ⅰ、Ⅱ組子代中脫毛、有毛性狀均不存在性別差異,說明相關基因位于________染色體上。 (2)Ⅲ組的繁殖結果表明脫毛、有毛性狀是由________基因控制的,相關基因的遺傳符合____________定律。 (3)Ⅳ組的繁殖結果說明,小鼠表現(xiàn)出的脫毛性狀不是________________影響的結果。 (
41、4)在封閉小種群中,偶然出現(xiàn)的基因突變屬于 ________________________________________________________________________。 此種群中同時出現(xiàn)幾只脫毛小鼠的條件是 ________________________________________________________________________。 (5)測序結果表明,突變基因序列模板鏈中的1個堿基G突變?yōu)閴A基A,推測密碼子發(fā)生的變化是________(填選項前的符號)。 a.由GGA變?yōu)锳GA b.由CGA變?yōu)镚GA c.由AGA變?yōu)閁GA d.由C
42、GA變?yōu)閁GA (6)研究發(fā)現(xiàn),突變基因表達的蛋白質相對分子質量明顯小于突變前基因表達的蛋白質,推測出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是蛋白質合成________________。進一步研究發(fā)現(xiàn),該蛋白質會使甲狀腺激素受體的功能下降,據(jù)此推測脫毛小鼠細胞的________________下降,這就可以解釋表中數(shù)據(jù)顯示的雌性脫毛小鼠________________________的原因。 解析:(1)由于脫毛和有毛性狀的遺傳與性別無關聯(lián),說明相關基因位于常染色體上。(2)Ⅲ組實驗中雜合子與雜合子的雜交后代中性狀分離比約為3∶1,說明該相對性狀的遺傳遵循基因的分離定律,該相對性狀是由一對等位基因控制的。(3)Ⅳ
43、組實驗中脫毛的后代均為脫毛,說明實驗小鼠的脫毛性狀的出現(xiàn)是由于遺傳物質改變引起的,不是環(huán)境因素影響的結果。(4)在自然狀態(tài)下,偶然出現(xiàn)的基因突變屬于自發(fā)突變;由于脫毛為隱性性狀,脫毛小鼠的親代均應攜帶該突變基因,所以種群中若同時出現(xiàn)幾只脫毛小鼠,說明突變基因的頻率足夠高。(5)由于突變基因序列模板鏈中的1個堿基G突變?yōu)閴A基A,所以該基因轉錄成的mRNA密碼子中相對應堿基由C變?yōu)閁,分析各選項可確定d選項符合題意。(6)突變基因表達的蛋白質相對分子質量明顯小于突變前基因表達的蛋白質,說明基因突變后相應密碼子變?yōu)榻K止密碼子,使翻譯過程提前終止。由甲狀腺激素的生理作用可推測,突變后基因表達的蛋白質會
44、使甲狀腺激素受體的功能下降,會引起細胞代謝速率下降。分析實驗數(shù)據(jù)中Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ等組合可以看出,脫毛雌鼠作親本時后代數(shù)量明顯減少,說明細胞代謝速率下降影響了雌鼠的產仔率。 答案:(1)常 (2)一對等位 孟德爾分離 (3)環(huán)境因素 (4)自發(fā)/自然突變 突變基因的頻率足夠高 (5)d (6)提前終止 代謝速率 產仔率低 2.(考查染色體結構變異)(2017·廣東七校聯(lián)考)人類染色體異常會造成流產、癡呆等疾病。請回答下列與此有關的問題: 人類第7和第9號染色體之間可發(fā)生相互易位(細胞內基因結構和種類未發(fā)生變化)如圖甲所示,圖乙為某癡呆患者的家族系譜圖,已知Ⅰ-2、Ⅱ-2為圖甲所示染色體易位
45、的攜帶者?;卮鹣铝袉栴}: (1)個體Ⅰ-2的7或9號染色體上基因的________________發(fā)生了改變。 (2)個體Ⅱ-2能夠產生______種配子,分別為______________(用圖甲中的字母表示)。 (3)Ⅱ-2與Ⅱ-1的后代如果出現(xiàn)9號染色體“部分三體”,則表現(xiàn)為癡呆,如果出現(xiàn)9號染色體“部分單體”,后代早期流產。請寫出個體Ⅲ-1的7和9號染色體組合 ________________________________________________________________________ (用圖甲中的字母表示)。 (4)早期流產導致胎兒不能成活。Ⅲ-
46、3為7//9染色體易位攜帶者的概率是________。 (5)為防止生出患染色體異常遺傳病的孩子,建議婚前進行________,妊娠期間進行________。 答案:(1)排列順序和數(shù)量 (2)4 AB、A+B、AB-、A+B- (3)A+ABB (4)1/3 (5)遺傳咨詢 染色體檢查(羊水檢查或產前診斷) 3.(考查染色體數(shù)目變異)獵豹(2n)是在陸地上奔跑得最快的動物,圖甲是正常獵豹的兩對常染色體上的基因分布圖,花斑體色(A)和黃體色(a)、體重(B)和體輕(b)、抗病(D)和不抗病(d)。圖乙、丙、丁是種群中的變異類型,已知缺少整條染色體的生殖細胞致死但個體不致死。請回答
47、下列問題: (1)與圖甲相比,圖乙、丙、丁發(fā)生的變異類型是______________,且圖丁個體的變異發(fā)生于________分裂。 (2)若不考慮交叉互換,圖乙個體減數(shù)分裂產生的生殖細胞基因型及比例為 ________________________________________________________________________。 (3)若只研究一對等位基因D、d的遺傳,圖丙個體測交子代中抗病且染色體異常個體的比例為__________。 (4)若只研究A、a與D、d的遺傳,則圖丁個體與圖甲個體交配,預計子代與圖甲基因型相同的個體比例為________。 (5
48、)自然情況下,若干年后預計種群中D、d基因的變化情況及原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)圖乙為染色體結構變異,圖丙、丁為染色體數(shù)目變異,因此三者的變異類型屬于染色體變異。圖丁個體變異的產生可能有兩個來源:一是具有正常染色體的受精卵在有絲分裂過程中丟失一條染色體,導致分裂分化出的個體細胞如圖丁所示;二是由正常的雌配
49、子(或雄配子)與丟失一條染色體的異常的雄配子(或雌配子)結合形成的受精卵發(fā)育而來。又根據(jù)題干信息“缺少整條染色體的生殖細胞致死”,因此排除第二種可能,則圖丁個體的變異是有絲分裂異常導致的。(2)圖乙個體在減數(shù)分裂過程中同源染色體分離,非同源染色體自由組合,產生的配子基因型及比例為ABD∶ABd∶ad∶aD=1∶1∶1∶1。(3)圖丙個體產生的配子種類及比例為1D∶1dd∶2Dd∶2d,丙與dd測交,則后代的基因型及比例為1Dd∶1ddd∶2Ddd∶2dd。其中抗病且染色體異常的個體基因型是Ddd,所占比例為1/3。(4)圖丁個體(AaD)與圖甲個體(AaDd)交配,子代與圖甲基因型相同的概率為
50、1/2×1/2=1/4。(5)由于D是抗病基因,因此具有該基因的個體在自然選擇中處于優(yōu)勢,而dd個體在自然選擇中易被淘汰,因此若干年后,D基因頻率上升,d基因頻率下降。 答案:(1)染色體變異 有絲 (2)ABD∶ABd∶ad∶aD=1∶1∶1∶1 (3)1/3 (4)1/4 (5)D基因頻率升高,d基因頻率降低,原因是自然選擇使種群基因頻率定向向有利變異的D方向改變 4.(生物變異類型的綜合考查)中國科學家屠呦呦因從青蒿中分離出青蒿素并應用于瘧疾治療獲得了2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。已知野生型青蒿為二倍體,莖稈中白色(Y)對紫色(y)為顯性,葉片中稀裂葉(R)對分裂葉(r)為顯性,這
51、兩對性狀獨立遺傳。請回答下列問題: (1)通過一定的處理讓野生型青蒿成為三倍體植株,該三倍體青蒿______________(填“能”或“不能”)形成正常的配子,這種三倍體青蒿形成過程中發(fā)生的變異屬于____________(填“可遺傳”或“不可遺傳”)的變異。 (2)用X射線照射分裂葉青蒿以后,r基因中一小段堿基序列發(fā)生變化,使分裂葉轉變?yōu)橄×讶~,這種變異屬于可遺傳變異中的__________________。 (3)現(xiàn)用白稈分裂葉植株與紫稈稀裂葉植株雜交,F(xiàn)1均表現(xiàn)為白稈稀裂葉,則親本的基因型為_____________________________________________
52、___________________________。 (4)染色體變異可導致R基因所在的染色體整體缺失,如果是同源染色體中一條染色體缺失植株可以存活,如果兩條都缺失植株將不能存活。現(xiàn)有YyOR(“O”代表該染色體缺失)與yyOr雜交,子一代中y的基因頻率為____________,子一代存活植株中紫稈稀裂葉占 ________________________________________________________________________。 解析:(1)三倍體植株不能形成正常的配子。三倍體青蒿形成過程中發(fā)生了染色體數(shù)目變異,屬于可遺傳的變異。(2)基因中堿基序列變化引起
53、性狀的改變屬于基因突變的范疇。(3)由Y_rr×yyR_→F1(YyRr)可知,親本的基因型為YYrr和yyRR。(4)根據(jù)親本的基因型可知,子一代中Yy∶yy=1∶1,所以y的基因頻率為75%;子一代存活植株中紫稈占1/2,子一代存活植株中基因型為OR、Or、Rr的植株各占1/3,故子一代存活植株中紫稈稀裂葉占1/2×2/3=1/3。 答案:(1)不能 可遺傳 (2)基因突變 (3)YYrr和yyRR (4)75% 1/3 5.(考查多倍體育種)科學家將培育的異源多倍體的抗葉銹病基因轉移到普通小麥中,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
54、染色體,C染色體組中含攜帶抗病基因的染色體。請回答下列問題: (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 ________________________________________________________________________ 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 __________
55、______________。 (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接到小麥染色體上,這種變異稱為________________。 解析:(1)異源多倍體AABBCC是由兩種植物AABB與CC遠緣雜交產生的后代ABC,再經過秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍形成。在生產中還可由AABB細胞與CC細胞通過誘導融合產生。(2)親本AABBCC和AABBDD雜交,雜交后代①的基因組成為AABBCD。雜交后代①體細胞中染色體數(shù)目為7×6=42條,該個體減數(shù)分裂時,由于C、D組染色體無同源染色體配對,因此只形成7×2=14個四分體。(3)C組染色體由于無同源
56、染色體配對,故減數(shù)分裂時易丟失。(4)抗病基因在C組的染色體上,而普通小麥的染色體中不含C組染色體,故染色體片段是在非同源染色體之間的移接,應屬于染色體結構變異中的易位。 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 6.(生物育種綜合考查)下列各圖分別表示A、B、C、D、E、F幾種不同的育種方法。請據(jù)圖回答下列問題: A. B.普通小麥(AABBDD)×黑麥(RR)→不育雜種(ABDR)小黑麥(AABBDDRR) C.高稈抗銹病(DDTT)×矮稈易染銹病(ddtt)→F1F2→能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗
57、銹病品種 D.高稈抗銹病(DDTT)×矮稈易染銹病(ddtt)→F1配子幼苗能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病品種 E.獲取蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因→通過某種載體將該基因轉入棉花植株→抗蟲棉 F.人造衛(wèi)星搭載種子→返回地面種植→發(fā)生多種變異→人工選擇→新品種 (1)A所示過程稱為克隆技術,新個體丙的性別取決于________親本。 (2)B所表示的育種方法叫________,該方法最常用的做法是在①處用________________________,其作用原理為 ________________________________________________________________
58、________ ________________________________________________________________________。 (3)C表示的育種方法是雜交育種,若要在F2中選出最符合生產要求的新品種,最簡單的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)D中過程②常用的方法是 ______
59、__________________________________________________________________。 (5)E得以實現(xiàn)的重要理論基礎之一是所有生物在合成蛋白質的過程中,決定氨基酸的________是相同的。 (6)方法F中發(fā)生的變異一般是 ________________________________________________________________________。 解析:(1)A所示過程稱為克隆技術,新個體丙的性別取決于供核親本,由甲所決定。(2)B中過程①用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,抑制紡錘體的形成,使不育雜種的染色體數(shù)目加倍
60、后,形成了可育的八倍體小黑麥,這種育種方法叫多倍體育種。(3)C表示的育種方法是雜交育種,若要在F2中選出最符合生產要求的新品種,最簡單的方法是選擇矮稈抗銹病植株連續(xù)自交,直到不發(fā)生性狀分離為止。(4)D中過程②將配子培育成個體,常采用花藥離體培養(yǎng)法。(5)E表示基因工程育種,外源基因能夠在受體細胞中得以表達的重要理論基礎是所有生物在合成蛋白質的過程中,決定氨基酸的密碼子是相同的。(6)方法F為誘變育種,種子受射線和微重力等作用,易發(fā)生基因突變。 答案:(1)甲 (2)多倍體育種 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍 (3)選擇表現(xiàn)型為矮稈抗銹病的植株連續(xù)自交
61、,直到不發(fā)生性狀分離為止 (4)花藥離體培養(yǎng)法 (5)密碼子 (6)基因突變 7.(考查基因工程育種)為提高小麥的抗旱性,有人將大麥的抗旱基因(HVA)導入小麥,篩選出HVA基因成功整合到染色體上的高抗旱性T0植株(假定HVA基因都能正常表達)。 (1)某T0植株體細胞含一個HVA基因。讓該植株自交,在所得種子中,種皮含HVA基因的種子所占比例為________,胚含HVA基因的種子所占比例為________。 (2)某些T0植株體細胞含兩個HVA基因,這兩個基因在染色體上的整合情況有如圖所示的三種類型(黑點表示HVA基因的整合位點)。 ①將T0植株與非轉基因小麥雜交:若子代高抗
62、旱性植株所占比例為50%,則兩個HVA基因的整合位點屬于圖________類型;若子代高抗旱性植株所占的比例為100%,則兩個HVA基因的整合位點屬于圖________類型。 ②讓圖丙所示類型的T0植株自交,子代中高抗旱性植株所占比例為________。 解析:(1)體細胞中含有一個HVA基因的植株,其產生的配子中有一半含有該基因;種皮的基因型與其母本完全相同;胚是由受精卵發(fā)育而來,綜合分析,得出答案。(2)從圖示看,圖甲類型有一對同源染色體分別含有一個HVA基因,其產生的配子全部含有HVA基因;圖乙類型只有一條染色體上含有HVA基因,其配子只有一半含有該基因;圖丙類型有兩條非同源染色體分
63、別含有該基因,其配子有3/4含有該基因。再根據(jù)題干要求,得出答案。 答案:(1)100% 75% (2)①乙 甲?、?5/16 8.(考查雜交育種)某科研小組利用植物染色體雜交技術,將攜帶R(抗倒伏基因)和A(抗蟲基因)的豌豆染色質片段直接導入玉米體細胞,兩種染色質片段可隨機與玉米染色質融合形成雜交細胞,將雜交細胞篩選分化培育成既抗蟲又抗倒伏性狀的可育植株(F1),過程如圖。據(jù)圖回答下列問題: (1)雜交細胞發(fā)生的可遺傳變異類型是 ________________________________________________________________________。 (
64、2)雜交細胞在第一次有絲分裂中期時含有________個A基因(不考慮變異),A基因復制的模板是____________________。 (3)若雜交植物同源染色體正常分離,則雜交植物在________首次出現(xiàn)性狀分離,其中既抗蟲又抗倒伏個體所占比例為________。 (4)植物染色體雜交育種的優(yōu)點是 ________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________
65、___(要求寫兩點)。 解析:(1)圖中顯示攜帶R(抗倒伏基因)和A(抗蟲基因)的豌豆染色質片段可隨機與玉米染色質融合形成雜交細胞,所以在雜交細胞中發(fā)生了染色體易位。 (2)由圖示可知,雜交細胞本身只含有1個A和1個R基因,有絲分裂間期DNA復制,則第一次有絲分裂中期時含有2個A基因和2個R基因;DNA復制的模板是親代DNA的兩條脫氧核苷酸單鏈。 (3)雜交細胞培育成的F1植株是雜合子,其自交后代即F2就發(fā)生性狀分離,由于A與R基因位于2對同源染色體上,符合自由組合定律遺傳,所以F2既抗蟲又抗倒伏個體(即A_R_)所占比例為9/16。 (4)圖中過程顯示該育種方式具有克服遠緣雜交不親和
66、障礙、縮短育種時間、可同時導入多個目的基因、目的性強等優(yōu)點。 答案:(1)染色體變異(易位、染色體結構變異) (2)2 A基因(DNA)的兩條單鏈 (3)F2 9/16 (4)克服遠緣雜交不親和障礙;縮短育種時間;可同時導入多個目的基因;目的性強(寫出兩點即可) 9.(考查雜種優(yōu)勢)雜種優(yōu)勢泛指雜種品種即F1(雜合子)表現(xiàn)出的某些性狀或綜合性狀優(yōu)越于其親本品種(純系)的現(xiàn)象?,F(xiàn)階段,我國大面積推廣種植的優(yōu)質、高產玉米品種均為雜合子。據(jù)此請回答下列問題: (1)玉米是單性花、雌雄同株的作物。在雜交過程中,玉米相對于豌豆可以簡化________環(huán)節(jié),在開花前直接給雌、雄花序________處理即可。 (2)在農業(yè)生產時,玉米雜交種(F1)的雜種優(yōu)勢明顯,但是F2會出現(xiàn)雜種優(yōu)勢衰退現(xiàn)象。這可能是F1產生配子時發(fā)生了________,使F2出現(xiàn)一定比例純合子所致。 (3)若玉米的大粒雜種優(yōu)勢性狀由一對等位基因(A1、A2)控制?,F(xiàn)將若干大粒玉米雜交種平均分為甲、乙兩組,相同條件下隔離種植。甲組自然狀態(tài)受粉,乙組人工控制自交授粉。若所有的種子均正常發(fā)育,第3年種植時甲組和乙組雜種
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