高考生物一轮总复习 第7单元 生物的变异与进化 第3讲 生物变异在育种上的应用学案

第3讲生物变异在育种上的应用知识整合一、杂交育种1．概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过________，获得新品种的方法。

2．原理：________________。

3．过程：选择具有不同优良性状的亲本→________，获得F1→F1________→获得F2→鉴别、选择需要的类型，优良品种。

4．优点：________________________________________________________。

5．应用：培育性状重组型优良品种。

二、诱变育种1．概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生________________，从而获得优良变异类型的育种方法。

2．原理：________________。

3．过程：选择生物→诱发基因突变→选择________→培育。

4．优点：①可以提高________，在较短时间内获得更多的优良变异类型。

②大幅度地改良某些性状。

5．应用：培育具有________的品种。

考点突破考点1几种育种1．常见育种方法比较2.育种方式的选择(1)根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法①集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。

②培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种——多倍体育种。

③提高变异频率，“改良”“改造”或“直接改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种。

④若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出现该性状即可。

(2)根据育种流程图来辨别育种方式①杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。

②诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变。

③单倍体育种：常用方法为花药离体培养，然后人工诱导染色体加倍，形成纯合子。

④多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

⑤基因工程育种：与原有生物相比，出现了新的基因。

3．单倍体育种、多倍体育种及植物细胞工程育种的几个易错点(1)单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。

(2)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。

(3)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。

单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。

(4)单倍体育种和植物细胞工程育种，都运用了植物组织培养技术。

例1 如图是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。

下列分析不正确的是( )A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子D．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%1．如图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是( )出发菌株X射线处理,Ｆ挑取200个，单细胞菌株初筛,Ｆ选出50株复筛,Ｆ选出5株X 射线处理,Ｆ多轮重复筛选A．通过如图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B．X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C．如图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高2．图A、B分别表示两种培育新品种的原理、方法。

据图回答：a(1)A图所示的育种方法是________，育种原理是________________。

(2)B图所表示的育种方法叫________，育种原理是________________；如果两对基因位于两对同源染色体上，则F2符合生产要求的新品种中，能稳定遗传的个体所占的比例为________；如果要缩短育种年限，可采用________育种方法。

(3)上述两种育种方法中，能产生新基因的方法是________，能产生丰富基因类型的方法是________。

例2 基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。

回答下列问题：(1)基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者________。

(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以________为单位的变异。

(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。

若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子________代中能观察到该显性突变的性状；最早在子________代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子________代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子________代中能分离得到隐性突变纯合体。

3．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了如图所示的方法，图中两对相对性状独立遗传。

据图分析，不正确的是( )A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高B．过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料C．过程③包括脱分化和再分化两个过程D．图中筛选过程不改变抗病基因频率例3 现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒状)品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。

回答下列问题：(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有________优良性状的新品种。

(2)杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。

若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

4．如图甲、乙表示水稻两个品种(两对相对性状独立遗传)，①～⑧表示培育水稻新品种的过程。

下列说法正确的是( )A．如果过程②中逐代自交，那么自交代数越多纯合植株的比例越高B．⑤与⑧过程的育种原理不同，③过程表示单倍体育种C．育种过程②⑤⑥中需要进行筛选，筛选不会改变任何一个基因的频率D．经过①和⑦过程培育的品种和甲、乙品种基因型不同，但是仍然属于同一个物种请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种随堂演练1．A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色体上有部分来自其他染色体的片段，如图所示。

下列有关叙述不正确的是( )第1题图A．A和a、B和b的遗传均符合基因的分离定律B．可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象C．染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组D．同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换后可能产生4种配子2．某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。

减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。

下列叙述正确的是( )第2题图A．图甲所示的变异属于基因重组B．观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C．如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代3．如图表示利用某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，据图分析错误的是( )第3题图A．过程Ⅵ是用秋水仙素处理正在萌发的种子B．培育品种⑥的最简捷的途径是Ⅰ→ⅤC．通过Ⅲ→Ⅵ过程育种的原理是染色体变异D．通过Ⅱ→Ⅳ过程育种最不容易达到目的4．如图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再将③做进一步处理。

对此分析错误的是( )第4题图A．由⑤得到⑥的育种原理是基因重组B．图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C．若③的基因型是AaBbdd，则⑨的基因型可能是aBdD．③至④的过程中，所产生的变异都有利于生产5．假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。

现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如下：方法一：AABB×aabb→F1(自交) →F2→AAbb方法二：AABB×aabb→F1→取F1的花药进行离体培养→AAbb下列有关此育种方法的叙述，错误．．的是( )A．方法一是杂交育种，要获得AAbb，需要进行不断自交直至不发生性状分离B．方法二所用原理是染色体变异，该方法能明显缩短育种年限C．方法二中还需用一定浓度的秋水仙素处理单倍种子或幼苗D．用X射线、紫外线综合处理AABB或aabb也可获得优良品种AAbb6．(多选)常见的育种方法有诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种等，下列对这些育种方法说法正确的是( )A．涉及到的原理有：基因突变、基因重组、染色体变异B．单倍体育种和多倍体育种过程中都可能用到秋水仙素C．上述四种育种方法的原理均不相同D．现仅有aabb的品种，欲培育出AAbb的品种，最合适的育种方法为诱变育种7．如图甲、乙为几种不同育种过程的示意图。

图甲图乙第7题图Ⅰ.小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(E)对易染病(e)为显性，两对基因位于非同源染色体上。

请据图甲回答培育小麦新品种的相关问题。

(1)②③过程的目的是通过________________________________________的手段获得纯合新品种。

(2)让所有被选择保留下来的F2植株自交，单株收获种子，将每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。

在所有株系中，理论上有________株系的F3植株出现3∶1的性状分离比。

(3)④过程使细胞中染色体数目减半，其间必然发生的变异是________。

Ⅱ.黑麦适合在高寒地区生长，但产量不高、品质不好，而普通小麦的产量高、品质好，但不适合在高寒地区生长。