【導與練】2015屆高三生物一輪復習學案：第23講 育種學案

學案23 從雜交育種到基因工程課前探究案【預習目標】能夠說出各種育種方法的原理、過程和特點【知識梳理】一、雜交育種1概念：將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過 集中在一起，再經過 ，獲得新品種的方法。2.原理：雜交育種依據(jù)的遺傳學原理是 ，發(fā)生在 時期。3.過程：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本通過 獲得F1，F(xiàn)1連續(xù) 或雜交，從中篩選獲得需要的類型。4.特點：（1）優(yōu)點：可以將多個品種的優(yōu)良性狀 在一起操作簡便（2）缺點：獲得新品種周期 ，雜交后代會出現(xiàn) 現(xiàn)象，育種過程緩慢。5.應用：根據(jù)需要培育理想類型，如改良作物 ，提高單位面積 ，也可用于 、家禽的育種【練一練1】育種專家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交，培育出了矮稈抗銹病水稻，這種水稻出現(xiàn)的原因是 （ ）A基因突變 B基因重組 C染色體變異 D環(huán)境條件的改變 二、誘變育種1概念：利用物理或化學因素來處理生物，使生物發(fā)生 ，從而獲得優(yōu)良 類型的方法?！舅伎肌空T變育種依據(jù)的遺傳學原理是 ，發(fā)生在 時期。2.方法:（1）物理因素：X射線、射線、 、激光、（太空誘變）等誘變。（2）化學因素： 、硫酸二乙酯等誘變。3過程：選擇生物 選擇所需類型培育。4.特點：（1）優(yōu)點：提高 ，大幅度改良某些優(yōu)良性狀， 育種進程。（2）缺點：有利變異 ，需大量處理實驗材料，盲目性 ?！舅伎肌颗c雜交育種相比，誘變育種有 的優(yōu)點。5.應用：（1）農作物育種：培育出的新品種具有抗病力強、產量高、品質好等優(yōu)點。（2）微生物育種：如 的選育?！揪氁痪?】誘變育種能使植物體產生更多的突變個體，生物細胞對輻射、化學誘變劑敏感的時期是細胞分裂的 （ ）A、間期B、前期C、后期D、末期三、單倍體育種1原理： 。2人工誘導單倍體的方法： 。3單倍體育種的優(yōu)點：（1） （2） 【練一練3】下列技術中不能獲得抗銹高產小麥新品種的是（ ）A. 誘變育種 B. 細胞融合 C. 花粉離體培養(yǎng) D. 轉基因四、多倍體育種1原理： 。2人工誘導多倍體的方法： 處理 的種子或幼苗（常用）， 處理。3多倍體植株的特點： 。4實例：三倍體無籽西瓜 【練一練4】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五、基因工程(基因工程育種)1概念：又叫 或 。即按照人們的意愿，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， 地改造生物的遺傳性狀(操作水平為DNA分子水平)2原理：不同物種間的 。3步驟：提取 目的基因與 結合將目的基因 受體細胞目的基因的 ?！舅伎肌恐亟M成功的標志是獲得 產物4工具：（1）基因的“剪刀” ，一種限制酶只能識別 。（2）基因的“針線” ，作用部位是 。（3）基因的 將外源基因送入受體細胞，常用的運載體有 ?！舅伎肌肯拗泼傅淖饔貌课皇?。5.特點：（1）優(yōu)點：目的性 ，育種周期短；克服了 的障礙 。（2）缺點：技術復雜，安全性問題多，有可能引發(fā)生態(tài)危機?！揪氁痪?】下列有關基因工程技術的敘述中，正確的是（）A、重組DNA技術所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體B、所有的限制酶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、只要目的基因進入了受體細胞就能成功實現(xiàn)表達六、基因工程的應用1作物育種：利用 的方法，獲得高產、穩(wěn)產和具有 的農作物，培育出具有各種 的作物新品種；如抗蟲棉。2藥物研制：利用基因工程，培育轉基因生物，利用轉基因生物生產出各種 的藥品，如胰島素、干擾素和乙肝疫苗等。3環(huán)境保護：利用轉基因細菌降解 的化合物，分解泄漏石油，處理工業(yè)廢水等?！绢A習檢測】1、雜交育種依據(jù)的主要遺傳學原理是（）A、基因突變B、染色體變異C、自由組合D、染色體交叉互換2下列高科技成果中，根據(jù)基因重組原理進行的是（ ）我國科學家袁隆平利用雜交技術培育出超級水稻我國科學家將蘇云金桿菌的某些基因移植到棉花體內，培育出抗蟲棉 我國科學家通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒 我國科學家通過體細胞克隆技術培養(yǎng)出克隆牛A. B. C. D.3、能夠使植物體表達動物蛋白的育種方法是（） A單倍體育種 B雜交育種 C基因工程育種 D多倍體育種4、科學家們經過多年的努力，創(chuàng)立了一種新興生物技術基因工程，實施該工程的最終目的是（ ）A定向提取生物體的DNA分子 B.定向對DNA分子進行人工“剪切”C在生物體外對DNA分子進行改造 D.定向地改造生物的遺傳性狀學案23 從雜交育種到基因工程（課內探究案）第一課時【探究目標】1.掌握雜交育種的過程，并能夠區(qū)分動植物雜交育種的區(qū)別。2.掌握誘變育種的原理、應用。3.掌握單倍體育種的過程，并能夠區(qū)分單倍體育種和雜交育種的不同。【探究過程】考點一、雜交育種的分析【典例1】番茄是自花受粉植物，已知紅果（）對黃果（）為顯性，正常果形（）對多棱果形（）為顯性。以上兩對基因分別位于非同源染色體上，現(xiàn)有紅色正常果品種、黃色多棱果品種、黃色正常果品種（均為純合子），育種學家期望獲得紅色多棱果形的新品種，為此進行了雜交。請回答下列問題：（1）應選用以上哪兩個品種作為雜交親本？ （2）在2中紅色多棱果形植株出現(xiàn)的比例是 在2中能穩(wěn)定遺傳紅色多棱果形植株出現(xiàn)的比例是 （3）某同學設計了如下的遺傳圖解來表示該育種過程，請補充完善如何獲得F3，并寫出F3代基因型、表現(xiàn)型。 請用簡潔的語言準確描述該育種過程。 第一年：第二年：第三年：第四年：【思維拓展】1、上題育種過程中植株產生能穩(wěn)定遺傳的紅色多棱果番茄種子至少需要多少年？ 。產生能穩(wěn)定遺傳的紅色多棱果番茄的植株至少需要多少年？ 。要選育出能穩(wěn)定遺傳的紅色多棱果品種至少需要多少年？ 。如何操作？ 。 。2、雜交育種 （填“能”或“不能”）應用于大腸桿菌，原因是 ?！镜淅?】在家兔中黑色（B）對褐色（b）為顯性，短毛（E）對長毛（e）為顯性，這些基因是獨立分配的?，F(xiàn)有純合黑色短毛兔和褐色長毛兔（雌雄均有）。試回答下列問題：（1）試設計培育出能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔的育種方案；。（2）F2中黑色長毛兔的基因型有 和 兩種，其純合體占黑色長毛兔總數(shù)的，雜合體占F2總數(shù)的 。【提升】植物雜交育種中純合子的獲得不能通過測交，只能通過逐代自交的方法獲得；而動物雜交育種中純合子的獲得一般不通過逐代自交，而通過測交的方法獲得?！練w納點撥】雜交育種原理： 。方法步驟：植物雜交育種：選擇合適的親本進行雜交得到F1 篩選出符合要求的表現(xiàn)型 直至不發(fā)生 為止動物雜交育種：選擇合適的親本進行雜交得到F1 篩選出符合要求的表現(xiàn)型對篩選出來的個體進行 從而選出所需的純合子。（3）從F2中進行篩選的原因： ?！咀兪接柧?】兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳，要培育出基因型為aabb的新品種，最簡便的方法是()A單倍體育種 B雜交育種 C人工誘變育種 D細胞工程育種考點二、誘變育種的分析【典例3】我國運用返回式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產達600kg，最高達750kg，蛋白質含量增加8%20%，生長期平均縮短10天。請回答：（1）水稻性狀的改變是由于太空中 的作用導致了其種子發(fā)生了 。（2）這種育種方式叫 ，其優(yōu)點是 ；缺點是 ?！舅季S拓展】 對于搭載的作物種子有什么要求？ 。原因是 ?！練w納點撥】（1）誘變育種的原理： 。（2）誘變育種與雜交育種相比，最大的區(qū)別是 。【變式訓練2】與雜交育種、單倍體育種、多倍體育種和基因工程育種相比，盡管人工誘變育種具有很大的盲目性，但是該育種方法的獨特之處是 （ ）A.可以將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個品種上B.育種周期短，加快育種的進程C.改變基因結構，創(chuàng)造前所未有的性狀類型D.能夠明顯縮短育種年限，后代性狀穩(wěn)定快考點三、單倍體育種【典例4】用純種的高稈（D）抗銹病（T）小麥與矮稈（d）易染銹?。╰）小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下，下列有關此育種方法的敘述正確的是（ ）選出符合要求的品種高稈抗銹病小麥矮桿不抗病小麥 F1配子幼苗A過程是雜交B過程為有絲分裂C過程必須經過受精作用D過程必須使用生長素處理【思維拓展】1、 單倍體育種時秋水仙素處理的是 ，多倍體育種時秋水仙素處理的材料是 。2、 秋水仙素的作用原理是 作用時期 。3、 如果秋水仙素作用于細胞間期，會引起 變異。4、 花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株屬于有性生殖還是無性生殖？【歸納點撥】1單倍體育種的一般步驟：選擇親本有性雜交F1產生的花粉離體培養(yǎng)獲得 植株 獲得可育純合子 。2單倍體育種一般需要 年?！咀兪接柧?】用純合的二倍體水稻品種高稈抗銹?。―DTT）和矮稈不抗銹病（ddtt）進行育種時，一種方法是雜交得到F1，F(xiàn)1再自交得F2；另一種方法是用F1的花藥進行離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理幼苗得到相應植株。下列敘述正確的是 （ ）A.前一種方法所得的F2中重組類型和純合子各占5/8、1/4B.后一種方法所得的植株中可用于生產的類型比例為2/3C.前一種方法的原理是基因重組，原因是非同源染色體自由組合D.后一種方法的原理是染色體變異，是由于染色體結構發(fā)生改變【當堂檢測】農科所通過如圖育種過程培育出了高品質的糯小麥,相關敘述正確的是（ ）A.b育種過程中運用的遺傳學原理是基因突變B.要獲得yyRR，b過程需要進行不斷的自交來提高純合率C.a、c過程都需要使用秋水仙素，都作用于萌發(fā)的種子D.a過程能提高突變率，明顯縮短育種年限【課堂小結】 (1) 上題a、b、c分別代表了哪些育種方法？ 。(2)a過程表示的育種方式，獲得單倍體常用的方法是 。（3）a過程使用秋水仙素處理的對象是 ，c過程使用秋水仙素處理的對象是 。（4）a過程表示的育種方式與b過程表示的育種方式相比，其優(yōu)點是 。（5）能提高突變率的育種方法是 ，與b過程表示的育種方式相比，其優(yōu)點是 。（6）原核生物不能運用雜交的方法進行育種，原因是 ，如細菌的育種一般采用 學案23 從雜交育種到基因工程（課內探究案）第二課時【探究目標】1.掌握多倍體育種的過程，理解同源多倍體和異源多倍體的區(qū)別2.熟練掌握基因工程育種的工具和步驟3. 理解各育種方法之間的區(qū)別【探究過程】考點四、多倍體育種【典例1】圖甲是三種不同植物形成普通小麥的過程示意圖；圖乙是某實驗小組利用普通小麥中的高稈抗?。═TRR）和矮稈易感病（ttrr）兩個品種（兩對性狀獨立遺傳），通過三種不同途徑培育矮桿抗病小麥品種的過程圖解。圖甲中雜種一、雜種二具有的染色體組數(shù)分別是 、 個，經過、過程后形成二粒小麥和普通小麥的過程與圖乙中 組有相似之處，其育種原理都是 ，、過程常用的方法是： ，其作用機理是： 。依據(jù)普通小麥的形成原理，我國育種專家以普通小麥和二倍體小黑麥（以C表示它的一個染色體組）為育種材料人工創(chuàng)造出了一種新型的小黑麥，請你利用圖示說明一下其大致培育過程。歸納總結1. 原理： 2. 方法： 。（1）同源多倍體育種，如： （2）異源多倍體育種，如： 3. 優(yōu)點： 。4. 缺點：只適于植物， 。【變式訓練1】現(xiàn)有味甘汁多、消暑解渴、穩(wěn)定遺傳的綠皮(G)紅瓤(R)小子(e)西瓜品種甲與白皮(g)黃瓤(r)大子(E)西瓜品種乙，三對基因自由組合。已知西瓜的染色體數(shù)目2n22，請根據(jù)下面提供的西瓜育種流程圖回答有關問題：(1)圖中過程所用的試劑是_，通過途徑培育無子西瓜的方式叫做_，所結西瓜果實的基因型和表現(xiàn)型分別為_、_。(2)通過培育無子西瓜時所用的試劑為_，施用的時機和部位是 、 。(3) 在顯微鏡下檢查過程得到雜種細胞的染色體數(shù)目，觀察的最佳時期為 ，看到的染色體數(shù)目應是_條?？键c五、基因工程育種【典例2】下列各項中，a、b、c、d代表的結構正確的是（ ）Aa質粒RNA BbDNA連接酶Cc限制性內切酶 Dd外源基因【歸納總結】基因工程育種與其它育種方式相比，最大的優(yōu)點是可以根據(jù)人們的需要， ?！咀兪接柧?】在植物基因工程中，用土壤農桿菌中的Ti質粒作為運載體，把目的基因重組入Ti質粒上的T-DNA片段中，再將重組的T-DNA插入植物細胞的染色體DNA中。 （1）科學家在進行上述基因操作時，要用同一種 分別切割質粒和目的基因，質粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過 方式而粘合。 （2）將攜帶抗除草劑基因的重組Ti質粒導入二倍體油菜細胞，經培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗除草劑特性的轉基因植株。經分析，該植株含有一個攜帶目的基因的T-DNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上，在該轉基因植株自交F1中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的 。（3）種植上述轉基因油菜，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，造成“基因污染”。如果把目的基因導人葉綠體DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是 ?！咀兪接柧?】目前，我國已培育成功兩種轉基因魚：一種是帶有草魚生長激素基因的轉基因鯉魚，和普通鯉魚不同的是，它的背部高高隆起，肌肉十分發(fā)達，并具有大規(guī)模繁殖能力。另一種是具有草魚生長激素基因的轉基因三倍體鯉魚“吉鯉”。它長得酷似鯽魚，在它的基因中，除了兩套鯉魚染色體外，還多了一套鯽魚的染色體，但吉鯉是不能生育的，在推廣過程中不用擔心與其它動物雜交引起生態(tài)危機。這兩種魚的生長速度很快，比普通鯉魚快140以上。而且蛋白質高，脂肪含量較低，味道不錯。 （1）文中的“轉基因鯉魚”是指遺傳物質中導入了 的鯉魚。 （2）“吉鯉”不能生育是因為減數(shù)分裂過程中 ，不能生成正常的生殖細胞。 （3）請指出轉基因育種的兩種優(yōu)點 。考點六、各種育種方法的比較【典例3】下面為6種不同的育種方法。據(jù)圖回答下列問題:（1）圖中A至D方向所示的途徑表示 育種，這種方法屬常規(guī)育種，一般從F2開始選種，這是因為 。ABC的途徑表示 育種，這兩種育種方式中后者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在 。（2）B常用的方法為 。（3）E方法所用的原理是 ，所用的方法如 、 。育種時所需處理的種子應是萌動的（而非休眠的）種子，原因是 。（4）C、F過程最常用的藥劑是 ，其作用的原理是 。（5）由G到H過程中涉及的生物技術有 和 。（6）KLM這種育種方法的優(yōu)越性表現(xiàn)在 【歸納點撥】（1）誘變育種與雜交育種相比，其優(yōu)點是 。（2）雜交育種與單倍體育種相比，其優(yōu)點是 。（3）基因工程與雜交育種相比，其優(yōu)點是 。（4）基因工程與誘變育種相比，其優(yōu)點是 。（5）單倍體育種與雜交育種相比，其優(yōu)點是 【變式訓練4】普通小麥有高桿抗?。═TRR）和矮桿易感病（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： （1）A組用F1獲得F2的方法是 ，F(xiàn)2矮桿抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占 。（2）、三類矮桿抗病植株中，最可能產生不育配子的是 類。（3）A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮桿抗病小麥品種的是 組，原因是 。（4）通過矮桿抗病獲得矮桿抗病小麥新品種的方法是 。獲得的矮桿抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占 。【課堂小結】根據(jù)題意寫出下面各項的培育方法通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素處理，得到煙草新品種的方法是 。用小麥和黑麥培育八倍體小黑麥的方法是 。用60Co輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是 。將青椒的種子搭載到人造衛(wèi)星上，繞太空飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚、 維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本質上屬于 。5 用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，這種方法是 。用秋水仙素或硫酸二乙酯處理番茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質含量高的新品系，這種方法是 。用紫外線輻射稻種, 培育出成熟期提前、蛋白質含量高的品系是 。無子西瓜的培育是 。培育青霉素高產菌株的方法是 。學案23 從雜交育種到基因工程（課后拓展案）（A組）1.在一塊栽種紅果番茄的田地里，農民發(fā)現(xiàn)有一株番茄的一枝條結出黃色番茄，這是因為該枝條發(fā)生了（ ）A、細胞質遺傳 B、基因突變 C、基因重組 D、染色體變異2.在實驗田中偶然出現(xiàn)了一株抗旱、抗鹽的玉米，設想利用該植株培育能穩(wěn)定遺傳的抗旱、抗鹽水稻品種，用到的育種方法和技術應有()誘變育種單倍體育種轉基因技術組織培養(yǎng)技術A B C D3.用秋水仙素處理正常的幼苗，所不能引起的變化是 （ ）提高突變頻率 獲得無子果實 大幅度改良某些性狀 抑制細胞有絲分裂中紡錘體的形成 獲得單倍體植株A. B. C. D.4.將兩個植株雜交，得到，將再作進一步處理，如下圖所示。下列分析中錯誤的是()A由到過程發(fā)生了等位基因分離、 非等位基因自由組合B獲得和植株的原理不同C若的基因型為AaBbdd，則植株 中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的1/4D圖中各種篩選過程均不改變基因頻率5.右圖為利用和兩個親本培育某種農作物品種的幾種方 法，有關說法錯誤的是（ ） A、經過培育成會用到組織培養(yǎng)技術B、過程中秋水仙素的處理對象是幼苗C、由品種直接形成的過程可經過基因突變D、經過和培育出可以明顯縮短育種年限6.已知普通小麥是六倍體，含42條染色體。有關普通小麥的下列敘述中，錯誤的是（ ）A它的單倍體植株的體細胞含21條染色體 B它的每個染色體組含7條染色體C它的胚乳含3個染色體組 D離體培養(yǎng)它的花粉，產生的植株表現(xiàn)高度不育7.不屬于基因工程方法生產的藥物是（ ）A.干擾素 B.白細胞介素 C.青霉素 D.乙肝疫苗（C組）8.大豆是兩性花植物。下面是大豆某些性狀的遺傳實驗：（1）大豆子葉顏色（BB表現(xiàn)深綠；Bb表現(xiàn)淺綠；bb呈黃色，幼苗階段死亡）和花葉病的抗性（由R、r基因控制）遺傳的實驗結果如下表：組合母本父本F1的表現(xiàn)型及植株數(shù)一子葉深綠不抗病子葉淺綠抗病子葉深綠抗病220株；子葉淺綠抗病217株二子葉深綠不抗病子葉淺綠抗病子葉深綠抗病110株；子葉深綠不抗病109株；子葉淺綠抗病108株；子葉淺綠不抗病113株組合一中父本的基因型是_，組合二中父本的基因型是_。用表中F1的子葉淺綠抗病植株自交，在F2的成熟植株中，表現(xiàn)型的種類有_ ，其比例為_。用子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得F1，F(xiàn)1隨機交配得到的F2成熟群體中，BB基因型的概率為_。將表中F1的子葉淺綠抗病植株的花粉培養(yǎng)成單倍體植株，再將這些植株的葉肉細胞制成不同的原生質體。如要得到子葉深綠抗病植株，需要用_基因型的原生質體進行融合。請選用表中植物材料設計一個雜交育種方案，要求在最短的時間內選育出純合的子葉深綠抗病大豆材料。（2）有人試圖利用細菌的抗病毒基因對不抗病大豆進行遺傳改良，以獲得抗病大豆品種。構建含外源抗病毒基因的重組DNA分子時，使用的酶有_。判斷轉基因大豆遺傳改良成功的標準是_ _，具體的檢測方法_。（3）有人發(fā)現(xiàn)了一種受細胞質基因控制的大豆芽黃突變體（其幼苗葉片明顯黃化，長大后與正常綠色植株無差異）。請你以該芽黃突變體和正常綠色植株為材料，用雜交實驗的方法，驗證芽黃性狀屬于細胞質遺傳。（要求：用遺傳圖解表示）（B組）9. 小麥是一種重要的糧食作物，改善小麥的遺傳性狀是科學工作者不斷努力的目標，如圖是遺傳育種的一些途徑。請回答下列問題：（1）以矮稈易感?。╠drr）和高稈抗?。―DRR）小麥為親本進行雜交，培育矮稈抗病小麥品種過程中，F(xiàn)1自交產生F2，其中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是 ，選F2矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至 。（2）若要在較短時間內獲得上述新品種小麥，可選圖中 （填字母）途徑所用的方法。其中的F環(huán)節(jié)是 。（3）科學工作者欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，應該選擇圖中 （填字母）表示的技術手段最為合理可行，該技術手段主要包括： 。（4）小麥與玉米雜交，受精卵發(fā)育初期出現(xiàn)玉米染色體在細胞分裂時全部丟失的現(xiàn)象，將種子中的胚取出進行組織培養(yǎng)，得到的是小麥 植株。（5）兩種親緣關系較遠的植物進行雜交，常出現(xiàn)雜交不親和現(xiàn)象，這時可采用 技術手段進行處理。（6）圖中的遺傳育種途徑， （填字母）所表示的方法具有典型的不定向性。（B組）10.下圖表示以番茄植株（HhRr）作為實驗材料培育新品種的途徑。請據(jù)圖分析回答：（1）通過途徑2、3獲得幼苗的過程都應用了植物組織培養(yǎng)技術，該技術依據(jù)的生物學原理是 。（2）要盡快獲得穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種應采用途徑 ，該過程中秋水仙素的作用機理是 。（3）品種A與途徑3中幼苗基因型相同的概率為 ，品種的基因型是 。（4） 品種C與品種B是否為同一個物種 ，原因是 。（5）途徑4依據(jù)的原理是 ，此途徑與雜交育種相比，最突出的優(yōu)點是 。（C組）11.玉米的抗病和不抗?。ɑ驗锳、a）、高稈和矮稈（基因為B、b）是兩對獨立遺傳的相對性狀?，F(xiàn)有不抗病矮稈玉米種子（甲），研究人員欲培育抗病高稈玉米，進行以下實驗： 取適量的甲，用合適劑量的射線照射后種植，在后代中觀察到白化苗4株、抗病矮稈1株（乙）和不抗病高稈1株（丙）。將乙與丙雜交，F(xiàn)1中出現(xiàn)抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈。選取F1中抗病高稈植株上的花藥進行離體培養(yǎng)獲得幼苗，經秋水仙素處理后選出純合二倍體的抗病高稈植株（丁）。 另一實驗表明，以甲和丁為親本進行雜交，子一代均為抗病高稈。 請回答：（1）對上述1株白化苗的研究發(fā)現(xiàn)，控制其葉綠素合成的基因缺失了一段DNA，因此該基因不能正常，功能喪失，無法合成葉綠素，表明該白化苗的變異具有的特點，該變異類型屬于。（2）上述培育抗病高稈玉米的實驗運用了、單倍體育種和雜交育種技術，其中雜交育種技術依據(jù)的原理是。花藥離體培養(yǎng)中，可通過誘導愈傷組織分化出芽、根獲得再生植株，也可通過誘導分化成_獲得再生植株。（3）從基因組成看，乙與丙植株雜交的F1中抗病高稈植株能產生種配子。（4）請用遺傳圖解表示乙與丙植株雜交得到F1的過程。學案23 從雜交育種到基因工程答案課前預習案一、1、交配 選擇和培育 2、基因重組 減數(shù)第一次分裂前期或后期3、雜交 自交4、（1）集中 （2）長 性狀分離5、品質 產量 家畜練一練1B 二、1、 基因突變 變異 【思考】 基因突變 細胞分裂間期2、（1）紫外線 （2）亞硝酸 （3）誘變處理4、（1）變異頻率 縮短 （2）往往不多 大 【思考】產生新基因5、（2）新性狀 練一練2A三、1.染色體變異 2.花藥離體培養(yǎng) 3.（1）育種年限短 （2）后代能穩(wěn)定遺傳 練一練3C四、1、染色體變異 2、秋水仙素 萌發(fā) 低溫3、器官大，營養(yǎng)豐富，成熟晚，結實率低 練一練4A 解析：雜交育種的原理是基因重組，單倍體育種、多倍體育種的原理是染色體變異，誘變育種的原理是基因突變。基因工程育種的原理也是基因重組，是在分子水平上進行基因的拼接，并且能夠定向改變生物的性狀。基因重組和染色體變異都不產生新的基因，但是基因突變能夠產生新的基因。五、1、基因拼接技術 DNA重組技術 定向 2、基因重組3、目的基因 運載體 導入 檢測與表達 【思考】目的基因4（1）限制性核酸內切酶 一種特定的核苷酸序列 （2）DNA連接酶 磷酸二酯鍵 （3）運載體 質粒、噬菌體、動植物病毒等【思考】氫鍵5、（1）強 遠緣雜交不親和 練一練5C 解析：基因操作的工具酶有限制酶、連接酶；一種限制酶只能識別特定的核苷酸序列；運載體是基因的運輸工具，目的基因進入受體細胞后，受體細胞表現(xiàn)出特定的性狀，才說明目的基因完成了表達，基因工程的結果是讓目的基因完成表達，生產出目的基因的產物；選擇受體細胞的重要條件就是能夠快速繁殖。六、1、基因工程 優(yōu)良品質 抗逆性2、高質量、低成本3、有毒有害預習檢測：1、C 2、B 3、C 4、D課內案探究第一課時考點一、雜交育種【典例1】紅色正常 黃色多棱（2）3/16 1/16(3)語言描述 ：第一年：選用紅色正常和黃色多棱雜交得到種子F1.第二年：將種子F1種植，自交得種子F2。第三年：將種子F2種植，自交后選擇紅色多棱的果實，保存種子F3。第四年：將種子F2種植自交選擇紅色多棱的果實，保存種子F4。F3：RR-ff RRff rrff 紅色多棱 紅色多棱 黃色多棱521【思維拓展】1、兩年 三年 四年 將F2種子種植，自交，得到的紅色多棱果實的種子分株保存，單獨種植，不發(fā)生性狀分離的為純種。2、不能 不能進行有性生殖【典例2】（1）第一步：讓黑色短毛兔與褐色長毛兔進行雜交第二步：雜交后代F1進行自由交配得F2，從F2中選出黑色長毛兔第三步：用F2中黑色長毛兔與褐色長毛兔進行測交，測交后代不出現(xiàn)性狀分離黑色長毛兔為純合子。（2）BBeeBbee1/3 2/3【歸納點撥】（1）基因重組（2）F1自交得F2 性狀分離 讓F1雌雄個體相互交配得F2 測交 （3）從F2出現(xiàn)性狀分離，能夠出現(xiàn)所需的類型【變式訓練1】B考點二 誘變育種的分析【典例3】（1）各種宇宙射線和失重 基因突變（2）誘變育種 能提高變異頻率，加速育種進程，并能大幅度改良某些性狀工作量大，有利變異少【思維拓展】要求：（1）足量 （2）處于萌發(fā)狀態(tài)理由：突變是低頻的，多害少利的，復制時容易發(fā)生突變【歸納點撥】（1）基因突變 （2）誘變育種可以產生新的基因，新的性狀 【變式訓練2】C 解析：只有誘變育種能夠產生新的基因，可以大幅度地改良某些性狀；將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個品種上，應該用雜交育種的方法；育種周期短，能夠加快育種的進程，明顯縮短育種年限，后代性狀穩(wěn)定快，應該是單倍體育種的方法?？键c三、單倍體育種 【典例4】A【思維拓展】1、單倍體幼苗 正常幼苗或萌發(fā)的種子 2、抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍 細胞分裂前期3、基因突變 4、無性生殖【歸納點撥】1、單倍體 用秋水仙素處理 選擇所需類型 2、2 【變式訓練3】C當堂檢測B【課堂小結】 （1）a、單倍體育種 b、雜交育種 c、多倍體育種 （2）花藥離體培養(yǎng)（3）單倍體幼苗 正常幼苗或萌發(fā)的種子 （4）明顯縮短育種年限（5）誘變育種 產生新基因，出現(xiàn)新性狀（6）原核生物不能進行有性生殖 誘變育種課內探究案第二課時考點四、多倍體育種【典例1】23 Y 染色體變異 低溫誘導或秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍。 歸納總結1、染色體變異 2、用秋水仙素處理（1）4N=4a（2）a+b 4N=2a+2b3、操作簡單，所獲得個體營養(yǎng)物質的含量增加 4、很難在動物中展開【變式訓練1】（1）秋水仙素 多倍體育種 GGgRRrEee 綠皮紅瓤無籽（2）生長素 未開花時 未受粉的雌蕊 （3）有絲分裂中期 66 考點五 基因工程育種 【典例2】D歸納總結定向改造生物的性狀【變式訓練2】（1）限制酶 堿基互補配對 （2）3/4 （3）葉綠體中的基因只能隨著卵細胞遺傳給后代，不能隨精子遺傳給后代解析：基因工程中要用同一種限制酶處理目的基因和運載體，產生相同的粘性末端，然后通過堿基互補配對的方式將目的基因與運載體連在一起，構成基因表達載體因該植株含有一個攜帶目的基因的T-DNA片段，看作是雜合子，可以假設基因型為A0，則通過雜交可以產生AA:AO:OO=1：2：1，則具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的3/4將目的基因導人葉綠體DNA中，則目的基因就與葉綠體綁在一起，隨葉綠體的遺傳而遺傳給后代，表現(xiàn)出母系遺傳的特點，不會通過花粉傳遞給后代?！咀兪接柧?】（1）草魚生長激素基因 （2）染色體聯(lián)會紊亂（3）克服遠源雜交不親和的障礙 目的性強 培育周期短考點六 各種育種方法的比較【典例3】（1）雜交 F2開始發(fā)生性狀分離 單倍體 明顯縮短育種年限（2）花藥的離體培養(yǎng) （3）基因突變 物理方法 化學方法 萌發(fā)的種子分裂旺盛，在進行DNA復制過程中易發(fā)生基因突變（4）秋水仙素 抑制細胞分裂時紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍 （5）基因工程 脫分化 （6）克服遠緣雜交不親和的障礙歸納點撥（1）能產生前所未有的新基因，創(chuàng)造新變異類型 （2）操作簡單（3）能克服生殖隔離 （4）目的性強 （5）明顯縮短育種年限【變式訓練4】 （1）自交 2/3 （2） （3）C 基因突變率低，且基因突變是不定向的 （4）秋水仙素誘導染色體加倍 100%解析：(1)F1的基因型為TtRr，矮桿抗病的植株基因型為ttR_，為了獲得該種植株，只需F1自交即可，F(xiàn)2中矮桿抗病植株中有兩種基因型為ttRR，ttRr，其中ttRR的比例為1/41/4=1/16，ttRr的比例為1/41/2=1/8，所以總的比例為3/16，不穩(wěn)定遺傳的即為雜合子為（1/8）/（3/16）=2/3。(2)I、III為二倍體，而II為單倍體，單倍體高度不育，因此最可能產生不育配子。(3)C中射線誘導的是基因突變，具有頻率低、不定向的特點，因此最不容易獲得矮桿抗病新品種(4)經過花藥離體培養(yǎng)，II成