高三生物三輪復習導學案專題生物變異與育種

微專題：生物變異與育種專題【知識儲備】1.可遺傳變異的類型：。2.常見育種方法：雜交育種、人工誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種、植物體細胞雜交育種的比較：雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種植物體細胞雜交育種依據原理常用方法優(yōu)點缺點舉例3.下圖中丁是某二倍體生物體細胞染色體模式圖，戊、己、庚是發(fā)生變異后的不同個體的體細胞中的染色體組成模式圖，據圖回答：①若果蠅的某細胞在減數第一次分裂后期X染色體和Y染色體沒有分離，最終形成的精子中含有的是不是一個染色體組？不是。②上圖中戊所示個體減數分裂產生的配子種類及比例如何？提示b∶B∶ab∶aB＝1∶1∶1∶1。對應習題一、雜交育種【典型習題1】植物雜交育種（2022山東一模）水稻（2n=24）是一種熱帶起源的禾本科作物，開兩性花。雜交水稻具有雜種優(yōu)勢現象，即雜種子代在產量和品質方面優(yōu)于純合雙親。雜交水稻的發(fā)展，目前開始進入第三代，第一代是以細胞質雄性不育系為遺傳工具的三系法雜交水稻；第二代是以光溫敏核雄性不育系（不同的光溫條件下既可以作為不育系，又可以自身繁殖）為遺傳工具的兩系法雜交水稻；第三代是指以基因工程構建的雄性不有系為母本，以常規(guī)品種為父本雜交而成的新型雜交水稻。（1）自然界產生的雄性不育水稻是_____________的結果。雜交水稻不能逐代留種的原因是________________。（2）水稻細胞核與細胞質中均存在育性相關基因，其中細胞核的可育基因用R表示，不育基因用r表示，細胞質中的可育基因用N表示，不育基因用S表示，且只有基因型為S（rr）的個體表現為雄性不育，則正?？捎镜幕蛐陀衉______種。現有基因型為S（rr）、N（RR）、N（rr）的個體，要獲得用于長期種植的雜交水稻，需要將基因型為_________的個體雜交，獲得雜交種子用于大田種植。將基因型為_________的個體雜交，獲得不育系種子?；蛐蜑镹（rr）和N（RR）的個體要分別自交獲得種子供來年使用。（3）研究發(fā)現某品系水稻花粉中的B基因影響其成活率，而含b基因的花粉成活率不受影響。現有基因型為Bb的個體自交，檢測到子代基因型為bb的個體占3/10，則含B的花粉成活率為________________。（4）光溫敏核雄性不育水稻受環(huán)境條件影響很大，第三代雜交水稻的培育則不易受環(huán)境的影響。已知水稻6號染色體上有抗病基因A，研究人員利用基因工程的方法得到條染色體上插入外源基因的水稻（Aa）新品系，含有該外源基因的花粉不有。為判斷外源基因插入的位置，請設計雜交實驗并預期實驗結果（外源基因不破壞原有基因的結構）。__________【典型例題2】動物雜交育種在家兔中黑色（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①；②；③。（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的，雜合體占F2總數的?！镜湫屠}3】（單項）（2023濟寧一模）用轉基因技術將抗蟲基因和抗除草劑基因轉人大豆，獲得若干轉基因植株（T0代），從中選擇抗蟲抗除草劑的單株S1、S2和S3分別進行自交得T1代，T1代性狀表現如圖所示。已知目的基因能1次或幾次插入并整合到受體細胞染色體上。下列敘述錯誤的是（）A.除草劑的使用可提高大豆種群中抗除草劑基因的頻率B.S1的T1植株噴施適量的除草劑后自交，T2不抗蟲抗除草劑的比例為1/2C.抗蟲和抗除草劑基因分別插入到了S2的2條非同源染色體上，并正常表達D.S3的T1抗蟲抗除草劑個體自由交配，T2中抗蟲抗除草劑個體占64/81【典型例題4】．雄蠶食桑少、產絲率比雌蠶高20%左右，但普通蠶（圖1）難以通過外形判斷其性別，故研究者制作了一套雌蠶和雄蠶的平衡致死系統(tǒng)（圖2），利用二者互相交配或者與其他野生型蠶交配，最終實現只養(yǎng)雄蠶。圖3表示某特殊蠶的染色體和基因組成。下列敘述錯誤的是（

）A．l1和l2基因相對于野生型基因而言，是隱性基因B．圖2中雄蠶與野生雌蠶交配，后代雌蠶全部死亡C．圖2中雌雄蠶互相交配，其子代雄蠶的染色體組成與圖2中的雄蠶相同D．如果用圖3中雌蠶替代圖2中雌蠶，不能實現與圖2中雌蠶相同的功能【典型例題5】種子是農業(yè)的“芯片”，科研人員常利用誘變育種、雜交育種培育優(yōu)質種子。兩個豌豆突變純系（M和N）具有高產、營養(yǎng)豐富等優(yōu)良性狀，但都是白粉病感病品種。已知防治野生型豌豆的白粉病，最有效、經濟和環(huán)境友好的方法是利用抗病品種。為了改良突變品系，育種工作者在種質資源庫中選取抗病的純系豌豆品系X9002，與M和N進行雜交，結果如下表。雜交組合親本F?表現型F?表現型甲X9002×M抗病1/4感病、3/4抗病乙X9002×N感病3/4感病，1/4抗病丙M×N感病13/16感病、3/16抗病(1)研究表明，X9002品系含顯性抗病基因A和隱性抗病基因b，則品系M基因型為______。能驗證這兩對基因遺傳符合自由組合定律的一組實驗是______組。(2)丙雜交組合的F2中感病植株有______種基因型。若用甲中F2抗病的植株進行自交，F3中抗?。焊胁”壤秊開_____。(3)若選用基因工程的方法進行改良，最好選用品系____________作為受體作物。除了題中所示育種方法外，改良該受體作物的育種方法還有____________?！镜湫屠}6】（2020山東卷）兩種遠緣植物的細胞融合后會導致一方的染色體被排出。若其中一個細胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂，形成的染色體片段在細胞融合后可能不會被全部排出，未排出的染色體片段可以整合到另一個細胞的染色體上而留存在雜種細胞中。依據該原理，將普通小麥與耐鹽性強的中間偃麥草進行體細胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種，過程如下圖所示。下列說法錯誤的是（）A．過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細胞B．過程②的目的是是中間偃麥草的染色體斷裂C．過程③中常用滅活的病毒誘導原生質體融合D．耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段【典型例題7】（2021山東高考）番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可異花受粉。M、m基因位于2號染色體上，基因型為mm的植株只產生可育雌配子，表現為小花、雄性不育。基因型為MM、Mm的植株表現為大花、可育。R、r基因位于5號染色體上，基因型為RR、Rr、rr的植株表現型分別為：正常成熟紅果、晚熟紅果、晚熟黃果。細菌中的H基因控制某種酶的合成，導入H基因的轉基因番茄植株中，H基因只在雄配子中表達，噴施萘乙酰胺（NAM）后含H基因的雄配子死亡。不考慮基因突變和交叉互換。（1）基因型為Mm的植株連續(xù)自交兩代，F2中雄性不育植株所占的比例為____________。雄性不育植株與野生型植株雜交所得可育晚熟紅果雜交種的基因型為________，以該雜交種為親本連續(xù)種植，若每代均隨機受粉，則F2中可育晚熟紅果植株所占比例為____________。（2）已知H基因在每條染色體上最多插入1個且不影響其他基因。將H基因導入基因型為Mm的細胞并獲得轉基因植株甲和乙，植株甲和乙分別與雄性不育植株雜交，在形成配子時噴施NAM，F1均表現為雄性不育。若植株甲和乙的體細胞中含1個或多個H基因，則以上所得F1的體細胞中含有________個H基因。若植株甲的體細胞中僅含1個H基因，則H基因插入了________所在的染色體上。若植株乙的體細胞中含n個H基因，則H基因在染色體上的分布必須滿足的條件是________，植株乙與雄性不育植株雜交，若不噴施NAM，則子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例為____________。（3）若植株甲的細胞中僅含一個H基因，在不噴施NAM的情況下，利用植株甲及非轉基因植株通過一次雜交即可選育出與植株甲基因型相同的植株。請寫出選育方案______________。【變式訓練1】下圖中，甲、乙表示水稻兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑧表示培育水稻新品種的過程，則下列說法正確的是（）A．以甲和乙為親本來培育新品種AAbb，①→③→④過程最簡便，且明顯縮短了育種年限B．②和⑦的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C．③體現了基因的自由組合定律的實質D．⑤與⑧過程的育種原理相同【變式練習2】（2020北京高考）遺傳組成不同的兩個親本雜交所產生的雜種一代，產量等多個性狀常優(yōu)于雙親，這種現象稱為雜種優(yōu)勢。獲得具有雜種優(yōu)勢的雜合種子是提高水稻產量的重要途徑。(1)中國是最早種植水稻的國家，已有七千年以上歷史。我國南方主要種植秈稻，北方主要種植粳稻。秈稻和粳稻是由共同的祖先在不同生態(tài)環(huán)境中，經過長期的

，進化形成的。(2)將多個不同的秈稻、粳稻品種間進行兩兩雜交，獲得三種類型F1(分別表示為秈-秈，秈-粳，粳-粳)。統(tǒng)計F1的小花數、干重等性狀的平均優(yōu)勢(數值越大，雜種優(yōu)勢越明顯)，結果如圖1?？芍i-粳具有更強的雜種優(yōu)勢，說明兩個雜交親本的

差異越大，以上性狀的雜種優(yōu)勢越明顯。(3)盡管秈-粳具有更強的雜種優(yōu)勢，但由部分配子不育，導致結實率低，從而制約秈-粳雜種優(yōu)勢的應用。研究發(fā)現，這種不育機制與位于非同源染色體上的兩對基因(A1、A2和B1、B2)有關。通常情況下，秈稻的基因型為A1A1B1B1,粳稻為A2A2B2B2。A1A2雜合子所產生的含A2的雌配子不育；B1B2雜合子所產生的含B2的雄配子不育。①根據上述機制，補充秈稻x粳稻產生F1及F1自交獲得F2的示意圖，用以解釋F1結實率低的原因。②為克服秈-粳雜種部分不育，研究者通過雜交、連續(xù)多代回交和篩選，培育出育性正常的秈-粳雜交種，過程如圖2。通過圖中虛線框內的連續(xù)多代回交，得到基因型A1A1B1B1的粳稻。若秈稻作為連續(xù)回交的親本，則不能得到基因型A2A2B2B2的稻，原因是F1(A1A2B1B2)產生基因型為

的配子不育。③在產量低的甲品系水稻中發(fā)現了A、B基因的等位基因A3、B3(廣親和基因)，含有廣親和基因的雜合子，雌雄配子均可育。請寫出利用甲品系培育出育性正常的秈-粳雜交稻的流程。(用文字或圖示作答均可)【變式訓練3】（2023濰坊一模）.(15分)擬南芥(2n=10,染色體記為I～V號)為一年生草本，高20～35厘米，總狀花序，雌雄同花，閉花授粉，是遺傳領域中應用最廣泛的模式植物，被譽為“植物中的果蠅”。野生型擬南芥無抗潮霉素基因，對潮霉素敏感，基因型記為hh,科研人員將潮霉素抗性基因(H)轉入野生型擬南芥中培育成轉基因擬南芥，進行了相關科學研究。(1)自然狀態(tài)下，擬南芥一般是(填“純種”或“雜種”),除此之外，擬南芥適合作為遺傳模式植物的優(yōu)點還有(答出兩點)。(2)若將成功轉入兩個H基因的轉基因擬南芥與野生型擬南芥雜交，子代抗性：敏感=1:1,試解釋其原因(3)單體是指某一對染色體缺失一條染色體的個體，可用于判定基因與染色體的位置關系。經篩選獲得一類純合抗性擬南芥，記為HH,為探究H基因位于哪條染色體上，請利用該抗性擬南芥和野生型擬南芥做材料，通過制備單體并開展雜交實驗進行探究。要求：簡要寫出實驗思路并預期實驗結果。實驗思路；。預期結果：。(4)上述純合抗性擬南芥大量克隆后，發(fā)現一部分無此抗性，經檢驗發(fā)現H基因未丟失，將此類個體記為HH?。為探究HSH?類植株表型產生的原因，進行了下表所示的甲、乙、丙三組實驗。甲乙丙無PHSH?HH?敏感F?FF?F抗性：敏感=3:1?抗性：敏感=3:1 表中“?”處表型及比例應為。丙與乙組相比，F?結果不同，有人認為可能與H基因經誘導發(fā)生甲基化有關，請據此結合基因型與表型關系、配子類型及比例進行分析，對丙組F?結果為3:1作出合理的解釋：。【變式訓練4】（2023青島一模）（15分）野生型果蠅眼睛發(fā)育完全，研究者發(fā)現了5個隱性突變體（①～⑤），每個隱性突變只涉及1個基因，這些突變都能使果蠅的眼睛表現為發(fā)育不全。利用①～⑤進行互補雜交測驗，結果見下表（W表示后代眼睛發(fā)育完全；其余表示后代眼睛發(fā)育不全）。（1）從分子水平上分析，果蠅眼睛發(fā)育出現突變體的根本原因是。以上關于果蠅的眼睛發(fā)育情況說明基因與性狀的關系是。（2）在互補雜交測驗中，兩個隱性突變若表現出互補效應，則證明這兩個突變基因是不同基因突變而來；若不能表現出互補效應，則證明這兩個突變基因是同一基因突變而來。據此推測，5個隱性突變體是由個基因突變而來，其中②和發(fā)生突變的基因相同。（3）果蠅2號染色體上存在兩對等位基因A/a和B/b，且A與b基因純合時均會導致果蠅胚胎致死。研究人員由此構建一種果蠅的雙平衡致死系，基因位置如圖所示。雙平衡致死系果蠅可用于基因的定位，現有各種突變體平衡致死系果蠅和野生型非致死系果蠅（不含致死基因），請從中選擇果蠅設計雜交實驗，判斷突變體①的突變基因是否位于2號染色體上（不考慮交叉互換）。（4）研究發(fā)現減數分裂時A/a、B/b兩對等位基因會發(fā)生重組，其中AB配子所占的比例為40%，則雙平衡致死系的雌雄果蠅雜交后代會產生種基因型，其中AaBb基因型所占的比例為。育種微專題答案典例1（1）①.基因突變②.雜交水稻自交，后代純合子比例上升，失去雜種優(yōu)勢現象。（2）①.5②.S（rr）、N（RR）③.S（rr）、N（rr）（3）2/3（4）將該品系水稻自交，統(tǒng)計后代表現型及比例。若后代抗病占1/2，則外源基因位于A所在的6號染色體；若后代全部抗病，則外源基因位于a所在的6號染色體若后代抗病占3/4，則外源基因位于其它染色體。典例2①讓黑色短毛兔與褐色長毛兔進行雜交；②雜交后代F1雌雄間互相交配（自由交配）得F2，從F2中選出黑色長毛兔；③用F2中多只雌雄黑色長毛兔與褐色長毛兔進行測交，測交后代全為黑色長毛兔的親本為純合子（2）BBeeBbee1/31/8典例3C典例4D典例5【答案】(1)

aabb

丙(2)

7##七

5：1(3)

M

單倍體育種典例6C典型例題7【答案】

1/6

MmRr

5/12

0

M基因

必須有1個H基因位于M所在染色體上，且2條同源染色體上不能同時存在H基因

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