高考生物 第6章 第1講 育種與進化課件 新人教版必修2.ppt
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必修② 遺傳與進化 第六章 育種與進化,,,,,第一講 從雜交育種到基因工程,,課前自主學習,,課堂互動探究,幾種重要育種方法比較,1.小麥高稈(A)對矮稈(a)為顯性,抗病(B)對易感病(b)為顯性,如圖表示培育矮稈抗病品種的幾種途徑,下列相關說法正確的是( ),A.過程①的原理是基因突變,最大的優(yōu)點是育種周期短 B.過程⑥使用的試劑是秋水仙素,在有絲分裂間期發(fā)揮作用 C.過程⑤為單倍體育種,可明顯縮短育種年限 D.④過程產生的子代中純合子所占比例是2/3,解析:過程①為誘變育種,最大的優(yōu)點是變異頻率高,可在較短的時間內獲得更多的優(yōu)良變異類型;秋水仙素作用于有絲分裂前期;過程②⑤⑥結合起來稱為單倍體育種;③過程產生的基因型為aaB-的個體中含有1/3aaBB和2/3aaBb,自交后代純合子所占的比例為1/3×1+2/3×1/2=2/3。 答案:D,2.(2013·東北模擬)育種的方法有雜交育種、單倍體育種、誘變育種、多倍體育種、基因工程育種等,下面對這五種育種的說法正確的是( ) A.涉及的原理有:基因突變、基因重組、染色體變異 B.都不可能產生定向的可遺傳變異 C.都在細胞水平上進行操作 D.都不能通過產生新基因從而產生新性狀,解析:雜交育種和基因工程育種的原理為基因重組,單倍體、多倍體育種的原理為染色體變異,誘變育種的原理為基因突變。 答案:A,基因重組與基因工程比較,3.通過DNA重組技術使原有基因得以改造的動物稱為轉基因動物。運用這一技術可使羊奶中含有人體蛋白質,下圖表示了這一技術的基本過程,在該過程中所用的基因“剪刀”能識別的序列和切點是-G↓GATCC-,請回答:,(1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質基因的酶是______。人體蛋白質基因“插入”后連接在羊體細胞染色體中需要的酶是______________。 (2)人體蛋白質基因之所以能“插入”到羊的染色體內,原因是_________________________________。 (3)將人體蛋白質基因導入羊體內并成功地表達,使羊產生新的性狀。這種變異屬于________,這里“成功地表達”的含義是________________________。 (4)你認為此類羊產生的奶安全可靠嗎?理由是什么?,解析:本題主要考查基因工程的一般步驟、操作工具、應用以及轉基因技術的安全性等知識。(1)基因工程的基本操作中用到的工具酶是限制性核酸內切酶、DNA連接酶。(2)不同生物的DNA分子的化學組成和空間結構相同,即都具有相同的物質基礎和結構基礎。(3)人體蛋白質基因導入羊體內并成功地表達,使羊產生新的性狀,這是將一種基因導入另一種生物,變異類型屬于基因重組,目的基因成功表達的含義是人體蛋白質基因在羊體細胞內通過轉錄、翻譯兩個過程控制合成人體蛋白質。(4)為開放性的題目,但要注意回答的理由要與觀點相對應。,答案:(1)限制性核酸內切酶 DNA連接酶 (2)人和羊DNA分子的空間結構、化學組成相同;有互補的堿基序列(答出其中一點即可) (3)基因重組 人體蛋白質基因在羊體細胞內控制合成人體蛋白質 (4)安全,因為目的基因導入受體細胞后沒有改變,控制合成的人體蛋白質成分沒有改變。(或不安全,因為目的基因導入受體細胞后,可能由于羊細胞中某些成分的影響,合成的蛋白質成分可能發(fā)生一定的改變。),,實驗技能提升,不同育種目的的雜交育種的基本步驟 1.培育雜合子品種 在農業(yè)生產上,可以將雜種子一代作為種子直接利用,如水稻、玉米等。 (1)基本步驟:選取雙親P(♀、♂)→雜交→F1。 (2)特點:高產、優(yōu)質、抗性強,但種子只能用一年,需年年制種。,2.培育純合子品種 (1)培育隱性純合子品種的基本步驟 選取雙親P(♀、♂)→雜交→ F1→自交→F2→選出表現型符合要求的個體種植推廣。 (2)培育雙顯性純合子或單顯性純合子品種的基本步驟。 選取雙親P(♀、♂)→雜交→F1→自交→F2→選出表現型符合要求的個體自交→F3→……→選出穩(wěn)定遺傳個體推廣種植。 (3)特點:操作簡單,但需要的時間較長。,4.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。現有AABB,aabb兩個品種,為培育出優(yōu)良品種AAbb,可采用的方法如下圖所示。請據圖回答問題:,(1)由品種AABB、aabb經過①②③過程培育出新品種的育種方式稱為________,其原理是________。用此育種方式一般從________才能開始選育AAbb個體,是因為________________________________________________________________________。 (2)若經過過程②產生的子代總數為1 552株,則其中基因型為AAbb的植株在理論上有________株?;蛐蜑锳abb的植株經過過程③,子代中AAbb與aabb的數量比是____________________。,(3)過程⑤常采用________技術得到Ab個體。與過程①②③的育種方法相比,過程⑤⑥的優(yōu)勢是__________________。 (4)過程⑦的育種方式是________,與過程⑦比較,過程④的明顯優(yōu)勢是______________________。,答案:(1)雜交育種 基因重組 F2 從F2開始出現AAbb個體(或從F2開始出現性狀分離) (2)97 1∶1 (3)花藥離體培養(yǎng) 能明顯縮短育種年限 (4)誘變育種 過程④產生的變異是定向的(或基因工程育種轉入的基因是已知的,用基因工程手段產生的變異是定向的),1.DNA連接酶的主要功能是( ) A.連接DNA復制時母鏈與子鏈之間形成的氫鍵 B.連接黏性末端堿基之間形成的氫鍵 C.將兩條DNA片段連接起來 D.將堿基、脫氧核糖、磷酸之間的鍵連接起來 解析:DNA連接酶的作用是催化連接DNA雙鏈外側磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵,它與堿基之間的氫鍵無關。 答案:C,2.某水稻品種是純合子,生產上用種子繁殖。控制水稻高稈的基因A和矮稈的基因a是一對等位基因,控制水稻抗病的基因B和控制水稻感病的基因b是一對等位基因,兩對基因分別位于兩對同源染色體上。某同學設計了如右圖所示培育矮稈抗病(aaBB)的水稻新品種的方法。下列說法不正確的是( ),A.③過程表示花藥離體培養(yǎng) B.④過程應在甲植株生長發(fā)育的時期進行處理 C.乙植株中矮稈抗病個體占50% D.該育種方法的原理是染色體變異,答案:C,3.要將基因型為AaBB的植物,培育出以下基因型的品種:①AaBb;②AaBBC;③AAaaBBBB;④aB。則對應的育種方法依次是( ) A.誘變育種、轉基因技術、細胞融合、花藥離體培養(yǎng) B.雜交育種、花藥離體培養(yǎng)、轉基因技術、多倍體育種 C.花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、多倍體育種、轉基因技術 D.多倍體育種、花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、轉基因技術,解析:用基因型為AaBB的植物要培育出AaBb的品種,可利用物理或化學方法處理材料,通過基因突變獲得;要獲得AaBBC的品種,由于本物種沒有C基因,所以必須通過轉基因技術;要獲得AAaaBBBB的品種,可通過細胞融合;要獲得aB的品種,可利用花藥離體培養(yǎng)。 答案:A,4.農業(yè)生產上常常需要進行作物育種,以保證正常的農業(yè)生產活動。下列有關作物育種方法的敘述,正確的是( ) A.作物育種中最簡捷的方法是雜交育種和單倍體育種 B.只有單倍體育種能明顯縮短育種年限 C.采用克隆的方法培育作物品種能保持親本的優(yōu)良性狀 D.體細胞中染色體組數為奇數的作物品種都是經花藥培養(yǎng)得來的,解析:雜交育種時間長、工作量大;單倍體育種與雜交育種相比,能明顯縮短育種年限,但不是縮短育種年限的唯一方法;克隆是無性生殖,能保持親本的優(yōu)良性狀;三倍體無子西瓜的體細胞中染色體組數為奇數,但其并不是經花藥培養(yǎng)得來的。 答案:C,5.下列有關基因工程技術的敘述,正確的是( ) A.重組DNA技術所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和運載體 B.所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列 C.選用細菌作為重組質粒的受體細胞是因為細菌繁殖快 D.只要目的基因進入受體細胞就能成功實現表達,解析:重組DNA技術所用的工具有三種,但其中工具酶是限制酶和DNA連接酶,運載體不是工具酶;限制酶具有專一性,每種限制酶只能識別特定的核苷酸序列;目的基因進入受體細胞不一定就能成功實現表達,需要通過檢測來確定。 答案:C,6.(2012·天津卷)芥酸會降低菜籽油的品質。油菜有兩對獨立遺傳的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量,下圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術路線。已知油菜單個花粉由花藥壁(2n)及大量花粉(n)等組分組成,這些組分的細胞都具有全能性。,據圖分析,下列敘述錯誤的是( ) A.①、②兩過程均需要植物激素來誘導細胞脫分化 B.與④過程相比,③過程可能會產生二倍體再生植株 C.圖中三種途徑中,利用花粉培養(yǎng)篩選低芥酸植株(HHGG)的效率最高 D.F1減數分裂時,H基因所在染色體會與G基因所在染色體發(fā)生聯會,解析:①②過程均為植物組織培養(yǎng)中的脫分化,均需要利用植物激素來誘導,A項正確。兩親本雜交使H基因和G基因集中到一個生物個體中,可通過雜交育種的方法獲得雙顯性性狀個體,但要獲得HHGG純合子需要H-G-個體連續(xù)多年自交,育種效率不高;根據自由組合定律推知:F1產生的花粉有HG、Hg、hG、hg四種,花藥離體培養(yǎng)獲得的再生單倍體植株也是四種,使用秋水仙素處理后可根據性狀直接篩選獲得純合的HHGG植株,其效率最高;,F1花藥離體培養(yǎng)所得的再生植株中,除HG、Hg、hG、hg四種單倍體植株外,還可能有花藥壁細胞經組織培養(yǎng)獲得的HhGg二倍體植株,因而其育種效率較花粉離體培養(yǎng)低,B、C兩項正確。分析題干得出:H基因和G基因位于兩對同源染色體上,減數分裂時非同源染色體不發(fā)生聯會,D項錯誤。 答案:D,7.糧食是人類生存的基本條件,提高單位面積糧食的產量、質量是解決糧食問題的主要途徑之一。 (1)為提高農作物的產量,得到抗倒伏、抗銹病等優(yōu)良性狀,科學家往往采取多種育種方法來培育符合農業(yè)生產要求的新品種。根據下面提供的材料,設計育種方案,以便最快得到所需品種。非生物材料:可自選。生物材料有: A.水稻的高稈(顯性)抗銹病(顯性)純種 B.水稻的矮稈(隱性)不抗銹病(隱性)純種 C.水稻的高稈(顯性)不抗銹病(隱性)純種,①要得到能直接應用于生產的具有抗倒伏、抗銹病等優(yōu)良性狀的品種,該品種應是________。 ②所選擇的生物材料:________________(填寫代表生物材料的字母)。 ③育種過程中運用的最常見的方法是________________________________。 ④預期產生這種結果(所需性狀類型)的概率是______。如果從播種到獲得種子需要一年,則獲得該品種植株至少需要________年。,(2)隨著科技的發(fā)展,許多新的育種方法已經出現并投入使用。 ①用普通小麥和黑麥培育的八倍體小黑麥的原理是__________________________。 ②航天育種是目前的一個熱門話題,如“神七”就搭載了萌發(fā)著的植物種子。那么利用這種方法是否一定能獲得人們所期望的理想性狀?為什么?______________________________。 ③螟蟲是危害水稻的主要害蟲之一??茖W家為了減少農藥的使用,希望培育出具有抗螟蟲性狀的水稻新品種,最適合的育種方法是________________,其原理是____________。,解析:(1)①能直接應用于生產的品種要保持優(yōu)良性狀,其自交后代不發(fā)生性狀分離,一般為純合子。②雜交育種的原理是基因重組,將兩個品種的優(yōu)良性狀(抗倒伏、抗銹病)組合到一起,選擇A、B兩個親本可以達到這一目的。③最快的育種方法是單倍體育種,常用技術有雜交、花藥離體培養(yǎng)、人工誘導染色體加倍等。,8.為獲得純合高蔓抗病番茄植株,采用了下圖所示的方法。圖中兩對相對性狀獨立遺傳,高蔓(A)、感病(B)是顯性性狀。據圖分析回答:,(1)過程①表示的育種方式是________,F1自交獲得的F2中,高蔓抗病植株中純合體占________。 (2)過程②表示的育種方式是____________,可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料,培養(yǎng)得到的單倍體基因型有________種;用秋水仙素處理,使染色體數目加倍,獲得的二倍體植株的基因型分別是________。 (3)過程③表示的育種方式是________,葉肉細胞培育成轉基因植株的過程體現了細胞的________性。 (4)過程④表示的育種方式是________,該育種方法的優(yōu)點是________。,- 配套講稿:
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