微專題八生物育種的相關(guān)解題方法第6章從雜交育種到基因工程學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握不同育種方法的原理、特點及操作過程。微型專題內(nèi)容索引考題精選微型專題一、育種方法的比較例例1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，下面對這五種育種方法的敘述，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(chǎn)生定向的可遺傳變異 C.都在細(xì)胞水平上進(jìn)行操作D.都不能通過產(chǎn)生新基因從而產(chǎn)生新性狀答案解析 解析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。五種育種方法的比較五種育種方法的比較方法總結(jié)方法總結(jié)育種方法處理方法原理特點實例雜交育種通過雜交使親本優(yōu)良性狀組合在一起基因重組使不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體中；育種年限長誘變育種物理(射線照射、激光處理等)或化學(xué)(亞硝酸、硫酸二乙酯等)方法處理動、植物和微生物基因突變加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀；有利變異個體少，需大量處理供試材料青霉素高產(chǎn)菌株的培育大麥矮稈抗病新品種的培育單倍體育種花藥離體培養(yǎng)后用秋水仙素處理染色體變異明顯縮短育種年限，可獲得純合優(yōu)良品種；技術(shù)復(fù)雜，多限于植物大麥矮稈抗病新品種的培育多倍體育種用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗染色體變異植株莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高；發(fā)育延遲，結(jié)實率低無子西瓜、含糖量高的甜菜的培育基因工程育種將一種生物的特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物細(xì)胞內(nèi)基因重組定向地改造生物的遺傳性狀；可能會引起生態(tài)危機(jī)，技術(shù)難度大抗蟲棉的培育變式變式1下面為小麥的四種不同育種方法示意圖：答案解析 (1)圖中A、D方向所示的途徑表示_育種方式，ABC途徑表示_育種方式。雜交單倍體解析解析圖中AD表示雜交育種；ABC表示單倍體育種。解析解析AD表示雜交育種，其原理是基因重組；ABC表示單倍體育種，其原理是染色體變異；E表示誘變育種，其原理是基因突變；F表示多倍體育種，其原理是染色體變異。(2)AD、ABC、E和F途徑表示的育種原理分別是_、_、_、_。答案解析 基因重組染色體變異基因突變?nèi)旧w變異解析解析通過誘變育種方法獲得具優(yōu)良性狀的品種是不易的，原因是基因突變具有不定向性和低頻性。(3)E途徑的育種過程叫_，此過程出現(xiàn)優(yōu)良性狀也是不容易的，原因是_。答案解析 誘變育種基因突變是不定向的，基因突變的頻率是很低的解析解析藥劑秋水仙素的作用原理是抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。(4)在ABC和F途徑中，“加倍”過程最常用、最有效的藥劑是秋水仙素。原理是_。答案解析 抑制細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而使染色體數(shù)目加倍二、育種方法的選擇例例2下列關(guān)于不同育種方法優(yōu)點的敘述，不正確的是A.多倍體較二倍體莖稈粗壯，果實、種子大B.雜交育種能產(chǎn)生新基因C.人工誘變育種能提高突變率D.利用單倍體育種能明顯縮短育種年限答案解析 解析解析多倍體較二倍體含有的基因要多，產(chǎn)生的基因產(chǎn)物也多，因此多倍體植株莖稈粗壯，果實、種子大；雜交育種的原理是基因重組，不能產(chǎn)生新基因；誘變育種的實質(zhì)是基因突變，人工誘變能夠提高突變率；單倍體育種的最大優(yōu)點是能夠明顯縮短育種年限。方法總結(jié)方法總結(jié)1.據(jù)不同育種目標(biāo)選擇不同育種方案據(jù)不同育種目標(biāo)選擇不同育種方案育種目標(biāo)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(xì)胞工程(植物體細(xì)胞雜交)育種讓原品系產(chǎn)生新性狀誘變育種(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(qiáng)”多倍體育種2.育種技術(shù)中的育種技術(shù)中的“四最四最”和和“一明顯一明顯”(1)最簡便的育種技術(shù)雜交育種(但耗時較長)。(2)最具預(yù)見性的育種技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù) (但技術(shù)含量高)。(3)最盲目的育種誘變育種(但可獲得新基因，性狀可較快穩(wěn)定)。(4)最能提高產(chǎn)量的育種多倍體育種(尤其是營養(yǎng)器官增大)。(5)可明顯縮短育種年限的育種單倍體育種。變式變式2某植物的基因型為AaBB，要利用它培育以下基因型的植物：AABB、aB、AaBBC、AAaaBBBB，所用方法正確的是A.誘變育種、基因工程、花粉離體培養(yǎng)、雜交育種B.雜交育種、花粉離體培養(yǎng)、基因工程、多倍體育種C.花粉離體培養(yǎng)、誘變育種、多倍體育種、基因工程D.多倍體育種、花粉離體培養(yǎng)、誘變育種、基因工程答案解析 解析解析某植物的基因型為AaBB，通過與A_B_個體雜交或自交，可獲得基因型為AABB的植物；選取該植物的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，可獲得基因型為aB的單倍體；將外源基因C導(dǎo)入該植物的某個細(xì)胞中，經(jīng)組織培養(yǎng)可獲得基因型為AaBBC的植物；用秋水仙素處理該植物的幼苗或種子，則可獲得基因型為AAaaBBBB的四倍體植物?？碱}精選1.(2017北京延慶高一期末)現(xiàn)有基因型為aabb與AABB的水稻品種，通過不同的育種方法可以培育出不同的類型，下列有關(guān)敘述不正確的是A.雜交育種可獲得AAbb，其變異發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期B.單倍體育種可獲得AAbb，變異的原理有基因重組和染色體變異C.將aabb人工誘變可獲得aaBb，則等位基因的產(chǎn)生來源于基因突變D.多倍體育種獲得的AAaaBBbb比個體AaBb可表達(dá)出更多的蛋白質(zhì)解析答案123456解析解析雜交育種的原理是基因重組，如果雜交育種可獲得AAbb，其變異發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，A錯誤；利用單倍體育種方法獲得AAbb，首先讓aabb與AABB雜交得AaBb，然后取AaBb減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子Ab進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)得單倍體Ab，由于單倍體高度不育，所以要用秋水仙素處理其幼苗使其染色體加倍變成可育的二倍體，在此過程中變異的原理有基因重組和染色體變異，B正確；人工誘變的原理是基因突變，C正確；多倍體植株莖稈粗壯，營養(yǎng)成分含量多，D正確。1234562.(2018江西九江一中期中)豌豆從播種到收獲為1年時間，純種高莖豌豆與純種矮莖豌豆雜交得F1種子，F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2中高莖和矮莖的比例為31。純種黃色圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2且其中各種表現(xiàn)型的比例為9331。上述實驗分別需要在第幾年才能得出結(jié)果A.3年、2年 B.2年、2年C.3年、3年 D.2年、3年答案解析12345612345解析解析豌豆植株的高度表現(xiàn)在當(dāng)代植株上，第一年將純種高莖豌豆與純種矮莖豌豆雜交得F1種子，第二年將F1種子播種，F(xiàn)1植株自交產(chǎn)生得F2種子，第三年F2種子播種后長出F2植株，表現(xiàn)為高莖和矮莖的比例為31。豌豆子粒的性狀表現(xiàn)是在上一代植株上，第一年將純種黃色圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆雜交得到黃色圓粒種子即F1，第二年F1自交得到的種子即是F2，其四種表現(xiàn)型比例為9331，選A。63.(2018河北衡水周測卷)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍體)可培育抗病、高青蒿素含量的植株。下列敘述中不正確的是A.利用人工誘變的方法處理野生型青蒿，經(jīng)篩選可能獲得抗病、高青蒿 素含量的植株B.選擇抗病、低青蒿素含量的植株與易感病、高青蒿素含量的植株雜交， 再連續(xù)自交，篩選抗病、高青蒿素含量的植株C.提取抗病基因?qū)胍赘胁?、高青蒿素含量的植株體細(xì)胞中，用植物組 織培養(yǎng)獲得抗病、高青蒿素含量的植株D.抗病、低青蒿素含量的植株與易感病、高青蒿素含量的植株雜交得F1， 利用花藥離體培養(yǎng)獲得能穩(wěn)定遺傳的抗病、高青蒿素含量的植株答案解析123456解析解析通過人工誘變，可以使青蒿植株的基因發(fā)生不定向突變，其中可能會出現(xiàn)抗病和高青蒿素含量的突變，通過篩選就可以獲得所需性狀的個體；通過雜交可以將兩個品種的優(yōu)良性狀集中起來，通過連續(xù)自交和選擇可以獲得能穩(wěn)定遺傳的具有所需性狀的新品種；利用基因工程技術(shù)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，可以定向改變生物的性狀；利用花藥離體培養(yǎng)只能獲得單倍體植株，還需要經(jīng)秋水仙素處理，再通過人工選擇，才能獲得能穩(wěn)定遺傳的具有所需性狀的植株。1234564.(2018濰坊模擬)下列有關(guān)育種的說法，正確的是A.用雜交的方法進(jìn)行育種，從F1自交后代中可篩選出符合人類需要的優(yōu) 良品種B.用輻射的方法進(jìn)行誘變育種，誘變后的植株一定比誘變前的植株具備 更多的優(yōu)良性狀C.用基因型為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種，所育的新種自交后代約有 為純合子D.用基因型為DdTt的植株進(jìn)行多倍體育種，所育的新種和原品種雜交一 定能產(chǎn)生可育后代答案解析123456解析解析用雜交的方法進(jìn)行育種，所得F1自交后代會發(fā)生性狀分離，可篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種，A項正確；誘變育種雖然可提高突變率，但是基因突變具有不定向性，誘變后的植株中有利變異少，該方法盲目性高，需處理較多的供試材料，誘變后的植株不一定比誘變前具備更多的優(yōu)良性狀，B項錯誤；用基因型為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種后有4種基因型(DDTT、DDtt、ddtt、ddTT)的個體，所育的新種自交后代全部為純合子，C項錯誤；用基因型為DdTt的植株進(jìn)行多倍體育種后獲得基因型為DDddTTtt的個體，此個體和原品種雜交所得三倍體植株高度不育，D項錯誤。1234565.(2018鹽城中學(xué)質(zhì)檢)如圖表示幾種育種方法的大致過程。請分析回答：12345123456(1)在圖一所示過程中發(fā)生了_。若以的堿基序列為模板經(jīng)轉(zhuǎn)錄和翻譯形成，此過程與以為模板相比一定發(fā)生變化的是_。A.mRNA堿基序列 B.tRNA種類C.氨基酸種類 D.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)1234512345解析答案基因突變A、B解析解析過程發(fā)生了堿基對的替換，屬于基因突變范疇。該堿基對替換后，轉(zhuǎn)錄來的mRNA肯定改變，其密碼子對應(yīng)的tRNA也會改變，由于一種氨基酸可對應(yīng)多種密碼子，基因突變后對應(yīng)的氨基酸和蛋白質(zhì)不一定發(fā)生改變。6(2)圖二中控制高產(chǎn)、中產(chǎn)、低產(chǎn)(A、a)和抗病與感病(B、b)的兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。F2的表現(xiàn)型有_種，F(xiàn)2中高產(chǎn)抗病植株占_。欲鑒別某高產(chǎn)抗病植株是否為純合子，最簡便的方法是_，將收獲的種子種植，若子代_，則說明該植株為純合子。1234512345解析答案6自交不發(fā)生性狀分離(或全部表現(xiàn)為高產(chǎn)抗病)6解析解析AaBb個體自交，由于A、a控制的性狀為不完全顯性，子代有3種表現(xiàn)型，B、b控制的性狀為完全顯性，子代有2種表現(xiàn)型，兩對基因自由組合，故子代表現(xiàn)型有326(種)；F2中高產(chǎn)(AA)占 ，抗病(BBBb)占 ，故高產(chǎn)抗病占 ；鑒別某個體是否為純合子的最簡便方法是自交，自交后代不出現(xiàn)性狀分離為純合子，出現(xiàn)性狀分離為雜合子。12345123456(3)圖二中利用F1的花粉形成個體所應(yīng)用技術(shù)的理論依據(jù)是_。1234512345解析答案植物細(xì)胞的全能性解析解析單倍體育種的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。(4)圖二所示的育種方法的原理有_。 基因重組和染色體變異解析解析圖二育種方法分別是雜交育種和單倍體育種，涉及原理有基因重組和染色體變異。66.(1)利用遺傳學(xué)原理可進(jìn)行不同方式的育種，試回答下列育種問題：返回式衛(wèi)星搭載的辣椒種子經(jīng)地面種植，能選育出多個新品種。這是因為太空環(huán)境中的各種物理因素能提高_(dá)。1234512345解析答案解析解析太空育種的原理是利用宇宙射線、微重力等因素提高基因突變的頻率，進(jìn)行誘變育種?；蛲蛔兊念l率(或突變率)育種工作者欲在兩年內(nèi)選育出個大、肉厚、口感好、Vc含量高的純系植株，其最佳育種方式是_。解析解析育種時間最短的方式是單倍體育種，通常用兩年時間就可獲得所需的純系品種。單倍體育種6水稻的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗稻瘟病(R)對易感稻瘟病(r)為顯性，兩對性狀獨立遺傳?，F(xiàn)有矮稈易感病和高稈抗病純種，分別利用雜交育種和單倍體育種的方法培育矮稈抗病純種，則在最少的世代內(nèi)出現(xiàn)的矮稈抗病純種占當(dāng)代個體總數(shù)的比例分別是_、_。解析答案解析解析用基因型為ddrr與DDRR的兩親本進(jìn)行雜交育種，在子二代可出現(xiàn)ddRR個體，且ddRR個體占子二代總數(shù)的 ；用親本ddrr與DDRR進(jìn)行單倍體育種，用子一代DdRr的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理單倍體幼苗，可獲得ddRR個體，占子代總數(shù)的 。12345123456解析解析由基因的自由組合定律分析可知，AaBb個體自交可產(chǎn)生三種表現(xiàn)型的后代：正常植株(A_B_)、雄株(aaB_)、雌株(A_bb和aabb)，比例為934。(2)玉米是一種雌雄同株的植物，正常植株的基因型為A_B_，其頂部開雄花，下部開雌花；基因型為aaB_的植株不能開出雌花而成為雄株；基因型為A_bb或aabb的植株只開出雌花而成為雌株(兩對基因獨立遺傳)。請回答： 若 用 基 因 型 為 A a B b 的 玉 米 自 交 ， 后 代 的 表 現(xiàn) 型 是_，其比例為_。解析答案正常植株、雄株、雌株9 3 412345123456解析解析該子代純合雄株為aaBB，純合雌株為AAbb或aabb，它們相互交配，其中后代表現(xiàn)型可能為正常植株(AaBb)或雄株(aaBb)。若將上述獲得的純合雄株和純合雌株雜交，其后代表現(xiàn)型可能是_。解析答案正常植株、雄株12345123456如果雜合雄株和雜合雌株雜交產(chǎn)生后代，用柱形圖表示后代的表現(xiàn)型及比例(在圖中繪制)。解析答案答案答案如圖1234512345612345123456