1、微专题八 生物育种的相关解题方法,第6章 从杂交育种到基因工程,学习目标 掌握不同育种方法的原理、特点及操作过程。,微型专题,内容索引,考题精选,微型专题,一、育种方法的比较,例1 育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种方法的叙述，正确的是 A.涉及的原理有：基因突变、基因重组、染色体变异 B.都不可能产生定向的可遗传变异 C.都在细胞水平上进行操作 D.都不能通过产生新基因从而产生新性状,答案,解析,解析 杂交育种和基因工程育种的原理为基因重组，单倍体、多倍体育种的原理为染色体变异，诱变育种的原理为基因突变。,五种育种方法的比较,大麦矮秆抗病
2、 新品种的培育,变式1 下面为小麦的四种不同育种方法示意图：,答案,解析,(1)图中A、D方向所示的途径表示_育种方式，ABC途径表示_育种方式。,杂交,单倍体,解析 图中AD表示杂交育种；ABC表示单倍体育种。,解析 AD表示杂交育种，其原理是基因重组；ABC表示单倍体育种，其原理是染色体变异；E表示诱变育种，其原理是基因突变；F表示多倍体育种，其原理是染色体变异。,(2)AD、ABC、E和F途径表示的育种原理分别是_、_、_、_。,答案,解析,基因重组,染色体变异,基因突变,染色体变异,解析 通过诱变育种方法获得具优良性状的品种是不易的，原因是基因突变具有不定向性和低频性。,(3)E途径的
3、育种过程叫_，此过程出现优良性状也是不容易的，原因是_。,答案,解析,诱变育种,基因突变是不定向的，基因突变的频率是很低的,解析 药剂秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。,(4)在ABC和F途径中，“加倍”过程最常用、最有效的药剂是秋水仙素。原理是_ _。,答案,解析,抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使染色体数目加倍,二、育种方法的选择,例2 下列关于不同育种方法优点的叙述，不正确的是 A.多倍体较二倍体茎秆粗壮，果实、种子大 B.杂交育种能产生新基因 C.人工诱变育种能提高突变率 D.利用单倍体育种能
4、明显缩短育种年限,答案,解析,解析 多倍体较二倍体含有的基因要多，产生的基因产物也多，因此多倍体植株茎秆粗壮，果实、种子大；杂交育种的原理是基因重组，不能产生新基因；诱变育种的实质是基因突变，人工诱变能够提高突变率；单倍体育种的最大优点是能够明显缩短育种年限。,1.据不同育种目标选择不同育种方案,2.育种技术中的“四最”和“一明显” (1)最简便的育种技术杂交育种(但耗时较长)。 (2)最具预见性的育种技术转基因技术 (但技术含量高)。 (3)最盲目的育种诱变育种(但可获得新基因，性状可较快稳定)。 (4)最能提高产量的育种多倍体育种(尤其是营养器官增大)。 (5)可明显缩短育种年限的育种单倍
5、体育种。,变式2 某植物的基因型为AaBB，要利用它培育以下基因型的植物：AABB、aB、AaBBC、AAaaBBBB，所用方法正确的是 A.诱变育种、基因工程、花粉离体培养、杂交育种 B.杂交育种、花粉离体培养、基因工程、多倍体育种 C.花粉离体培养、诱变育种、多倍体育种、基因工程 D.多倍体育种、花粉离体培养、诱变育种、基因工程,答案,解析,解析 某植物的基因型为AaBB，通过与A_B_个体杂交或自交，可获得基因型为AABB的植物；选取该植物的花粉进行离体培养，可获得基因型为aB的单倍体；将外源基因C导入该植物的某个细胞中，经组织培养可获得基因型为AaBBC的植物；用秋水仙素处理该植物的幼
6、苗或种子，则可获得基因型为AAaaBBBB的四倍体植物。,考题精选,1.(2017北京延庆高一期末)现有基因型为aabb与AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述不正确的是 A.杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数第二次分裂后期 B.单倍体育种可获得AAbb，变异的原理有基因重组和染色体变异 C.将aabb人工诱变可获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变 D.多倍体育种获得的AAaaBBbb比个体AaBb可表达出更多的蛋白质,解析,答案,1,2,3,4,5,6,解析 杂交育种的原理是基因重组，如果杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数第一次分裂后期，
7、A错误； 利用单倍体育种方法获得AAbb，首先让aabb与AABB杂交得AaBb，然后取AaBb减数分裂产生的配子Ab进行花药离体培养得单倍体Ab，由于单倍体高度不育，所以要用秋水仙素处理其幼苗使其染色体加倍变成可育的二倍体，在此过程中变异的原理有基因重组和染色体变异，B正确； 人工诱变的原理是基因突变，C正确； 多倍体植株茎秆粗壮，营养成分含量多，D正确。,1,2,3,4,5,6,2.(2018江西九江一中期中)豌豆从播种到收获为1年时间，纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得F1种子，F1自交产生的F2中高茎和矮茎的比例为31。纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得F1，F1自交得F2且其中各
8、种表现型的比例为9331。上述实验分别需要在第几年才能得出结果 A.3年、2年 B.2年、2年 C.3年、3年 D.2年、3年,答案,解析,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,解析 豌豆植株的高度表现在当代植株上，第一年将纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得F1种子，第二年将F1种子播种，F1植株自交产生得F2种子，第三年F2种子播种后长出F2植株，表现为高茎和矮茎的比例为31。豌豆子粒的性状表现是在上一代植株上，第一年将纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得到黄色圆粒种子即F1，第二年F1自交得到的种子即是F2，其四种表现型比例为9331，选A。,6,3.(2018河北衡水周测卷)利用
9、雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)可培育抗病、高青蒿素含量的植株。下列叙述中不正确的是 A.利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，经筛选可能获得抗病、高青蒿素含量的植株 B.选择抗病、低青蒿素含量的植株与易感病、高青蒿素含量的植株杂交，再连续自交，筛选抗病、高青蒿素含量的植株 C.提取抗病基因导入易感病、高青蒿素含量的植株体细胞中，用植物组织培养获得抗病、高青蒿素含量的植株 D.抗病、低青蒿素含量的植株与易感病、高青蒿素含量的植株杂交得F1，利用花药离体培养获得能稳定遗传的抗病、高青蒿素含量的植株,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 通过人工诱变，可以使青蒿植株的基因发生不定向突变，其中可能会出
10、现抗病和高青蒿素含量的突变，通过筛选就可以获得所需性状的个体；通过杂交可以将两个品种的优良性状集中起来，通过连续自交和选择可以获得能稳定遗传的具有所需性状的新品种；利用基因工程技术将目的基因导入受体细胞中，可以定向改变生物的性状；利用花药离体培养只能获得单倍体植株，还需要经秋水仙素处理，再通过人工选择，才能获得能稳定遗传的具有所需性状的植株。,1,2,3,4,5,6,4.(2018潍坊模拟)下列有关育种的说法，正确的是 A.用杂交的方法进行育种，从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种 B.用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多的优良性状 C.用基因型为DdTt
11、的植株进行单倍体育种，所育的新种自交后代约有 为纯合子 D.用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的新种和原品种杂交一定能产生可育后代,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 用杂交的方法进行育种，所得F1自交后代会发生性状分离，可筛选出符合人类需要的优良品种，A项正确； 诱变育种虽然可提高突变率，但是基因突变具有不定向性，诱变后的植株中有利变异少，该方法盲目性高，需处理较多的供试材料，诱变后的植株不一定比诱变前具备更多的优良性状，B项错误； 用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种后有4种基因型(DDTT、DDtt、ddtt、ddTT)的个体，所育的新种自交后代全部为纯合子，C项错误；
12、 用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种后获得基因型为DDddTTtt的个体，此个体和原品种杂交所得三倍体植株高度不育，D项错误。,1,2,3,4,5,6,5.(2018盐城中学质检)如图表示几种育种方法的大致过程。请分析回答：,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6,(1)在图一所示过程中发生了_。若以的碱基序列为模板经转录和翻译形成，此过程与以为模板相比一定发生变化的是_。 A.mRNA碱基序列 B.tRNA种类 C.氨基酸种类 D.蛋白质结构,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析,答案,基因突变,A、B,解析 过程发生了碱基对的替换，属于基因突变范畴。该碱基对替换后，转录来的
13、mRNA肯定改变，其密码子对应的tRNA也会改变，由于一种氨基酸可对应多种密码子，基因突变后对应的氨基酸和蛋白质不一定发生改变。,6,(2)图二中控制高产、中产、低产(A、a)和抗病与感病(B、b)的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。F2的表现型有_种，F2中高产抗病植株占 _。欲鉴别某高产抗病植株是否为纯合子，最 简便的方法是_，将收获的种子种植，若子代_，则说明该植株为纯合子。,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析,答案,6,自交,不发生性状分离(或全部表现为高产抗病),6,解析 AaBb个体自交，由于A、a控制的性状为不完全显性，子代有3种表现型，B、b控制的性状为完全显性，
14、子代有2种表现型，两对基因自由组合，故子代表现型有326(种)；F2中高产(AA)占 ，抗病(BBBb)占 ，故高产抗病占 ；鉴别某个体是否为纯合子的最简便方法是自交，自交后代不出现性状分离为纯合子，出现性状分离为杂合子。,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6,(3)图二中利用F1的花粉形成个体所应用技术的理论依据是_。,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析,答案,植物细胞的全能性,解析 单倍体育种的理论基础是植物细胞的全能性。,(4)图二所示的育种方法的原理有_ _。,基因重组和染色体变异,解析 图二育种方法分别是杂交育种和单倍体育种，涉及原理有基因重组和染色体变异。,6,6.
15、(1)利用遗传学原理可进行不同方式的育种，试回答下列育种问题： 返回式卫星搭载的辣椒种子经地面种植，能选育出多个新品种。这是因为太空环境中的各种物理因素能提高_。,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析,答案,解析 太空育种的原理是利用宇宙射线、微重力等因素提高基因突变的频率，进行诱变育种。,基因突变的频率(或突变率),育种工作者欲在两年内选育出个大、肉厚、口感好、Vc含量高的纯系植株，其最佳育种方式是_。,解析 育种时间最短的方式是单倍体育种，通常用两年时间就可获得所需的纯系品种。,单倍体育种,6,水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，两对性状独立
16、遗传。现有矮秆易感病和高秆抗病纯种，分别利用杂交育种和单倍体育种的方法培育矮秆抗病纯种，则在最少的世代内出现的矮 秆抗病纯种占当代个体总数的比例分别是_、_。,解析,答案,解析 用基因型为ddrr与DDRR的两亲本进行杂交育种，在子二代可出现ddRR个体，且ddRR个体占子二代总数的 ；用亲本ddrr与DDRR进行单倍体育种，用子一代DdRr的花粉进行离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，可获得ddRR个体，占子代总数的 。,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6,解析 由基因的自由组合定律分析可知，AaBb个体自交可产生三种表现型的后代：正常植株(A_B_)、雄株(aaB_)、雌株(A_b
17、b和aabb)，比例为934。,(2)玉米是一种雌雄同株的植物，正常植株的基因型为A_B_，其顶部开雄花，下部开雌花；基因型为aaB_的植株不能开出雌花而成为雄株；基因型为A_bb或aabb的植株只开出雌花而成为雌株(两对基因独立遗传)。请回答： 若用基因型为AaBb的玉米自交，后代的表现型是_，其比例为_。,解析,答案,正常植株、雄株、雌株,934,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6,解析 该子代纯合雄株为aaBB，纯合雌株为AAbb或aabb，它们相互交配，其中后代表现型可能为正常植株(AaBb)或雄株(aaBb)。,若将上述获得的纯合雄株和纯合雌株杂交，其后代表现型可能是_。,解析,答案,正常植株、雄株,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6,如果杂合雄株和杂合雌株杂交产生后代，用柱形图表示后代的表现型及比例(在图中绘制)。,解析,答案,答案 如图,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6,
