22. 生物变异在育种上的应用、基因工程(小高考)
生物变异在育种上的应用
一级导学,夯实基础
1.1 杂交育种 (1)定义:_____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__选__择_和__培__育_,__获__得_新__品__种_的__方_法__。_____。(P99)
1.5 基因工程育种 (1)方法:将一种生物的特定基因转移到另一种生物的细 胞内。 (2)原理:____________ (3)优点:_______ 地改造生物的遗传性状,克服了远源 杂交不亲和的障碍。 (4)缺点:操作技术复杂,可能引起生态危机。 (5)实例:抗虫棉、能合成人胰岛素的大肠杆菌。
1.5 基因工程育种 (1)方法:将一种生物的特定基因转移到另一种生物的细 胞内。 (2)原理:__基__因__重__组____ (3)优点:_定__向____ 地改造生物的遗传性状,克服了远源 杂交不亲和的障碍。 (4)缺点:操作技术复杂,可能引起生态危机。 (5)实例:抗虫棉、能合成人胰岛素的大肠杆菌。
2.方法规律
2.1育种的类 型、原理及 优缺点比较:
3.基础过关
(1)抗虫小麦与矮秆抗倒伏小麦杂交,通过基因重组可获得抗虫
矮秆抗倒伏小麦
(√ )
(2)诱变育种和杂交育种均可形成新基因
(× )
(3)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种
( ×)
花药离体培养得到的单倍体植株往往高度不育,需要秋水仙素处理诱导使其染色体加倍。
(2)原理:__基__因_重__组__(P98)
(3)过程:选择具有不同优良性状的亲本→__杂__交____→获得
F1→F1__自__交____→获得F2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。 (4)优点:①将两个或多个品种的_优__良__性_状__集中在一起;
变异在育种中的应用
2022年高考生物总复习:变异在育种中的应用1.单倍体育种和多倍体育种 四倍体――→A 二倍体――→B 单倍体――→C 纯合二倍体(1)图中A 和C 的操作是用秋水仙素处理,其作用原理是抑制纺锤体的形成。
(2)图中B 过程是花药离体培养。
(3)单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。
2.杂交育种与诱变育种(1)杂交育种①原理:将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
②过程:选择具有不同优良性状的亲本→杂交→获得F 1→F 1自交→获得F 2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。
(2)诱变育种 ①原理:利用物理因素或化学因素来处理生物,使生物发生基因突变,从而获得优良变异类型的育种方法。
②过程:选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。
3.基因工程(1)原理:基因重组,又叫做基因拼接技术或DNA 重组技术。
通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
(2)操作的基本步骤:提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
(3)基因操作的基本工具⎩⎨⎧基因的“剪刀”:限制性核酸内切酶基因的“针线”:DNA 连接酶基因的“运输工具”:运载体,常用质粒、噬菌体、动植物病 毒等(4)基因工程的应用①作物育种,如抗虫棉。
②药物研制,如胰岛素等。
③环境保护,如转基因细菌分解石油。
育种方法图解图解中各字母表示的处理方法:A表示杂交,D表示自交,B表示花药离体培养,C表示秋水仙素处理,E表示诱变处理,F表示秋水仙素处理,G表示转基因技术,H表示脱分化,I表示再分化,J表示包裹人工种皮。
这是识别各种育种方法的主要依据。
生物变异在育种上应用
生物变异在育种上应用本专题主要学习可遗传的变异在生产实践中的应用,包括:杂交育种、人工诱变与诱变育种、多倍体育种和单倍体育种。
既需要可遗传的变异的原理的支撑,又需要实际操作方法。
对缺乏生产实践经历的学习者来讲难度较大,是学习的重点和难点,更是是各类考试命题的焦点之一。
1. 杂交育种运用的变异原理是()A.基因突变 B.基因重组C.染色体结构变化 D.染色体数目变化【难度】易2. 培育三倍体无子西瓜的方法是()A.单倍体育种B.多倍体育种C.杂交育种 D.诱变育种【难度】易3. 科学家将一些作物种子搭载神舟五号飞船进人太空,经过宇宙射线等的作用,可能使作物种子内的DNA结构发生变化,进而培育出优质高产的新品种。
这种育种方法属于()A.杂交育种B.诱变育种C.单倍体育种D.多倍体育种【难度】易(一)育种的基本思路原有生物材料?↓方法?变异个体↓选择新品种例1:下图中,甲、乙表示水稻两个品种,A 、a 和B 、b 表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑧表示培育水稻新品种的过程,则下列说法错误是( ) A .①→②过程简便,但培育周期长B .②和⑦的变异都发生于有丝分裂C .③过程常用的方法是花药离体培养D .⑤与②过程的育种原理不相同【难度】难例2:现有某种农作物的两个品种:不抗寒(AA )抗倒伏(bb )高蛋白(DD )和抗寒(aa )不抗倒伏(BB )低蛋白(dd )。
在杂合子中,三对等位基因分别位于非同源染色体上。
如果要获得抗寒、抗倒伏、高蛋白的优质品种,通过杂交育种在F 2中符合育种要求的表现型和基因型个体所占比例分别为( )A .1/64 和3/64B .3/64和1/64C .9/64和1/32D .27/64和3/64 【难度】中例3:2003年10月,杨利伟乘坐“神舟”五号飞船顺利升空和返回,极大地鼓舞了我国各族人民的爱国热情和民族自豪感。
在飞船环绕地球飞行时,科学家们利用太空特定环境进行了一系列生物搭载试验。
生物变异在育种上的应用(一)
生物变异在育种上的应用(一)1,两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简单的方法A.单倍体育种 B.杂交育种 C.人工诱变育种 D.细胞工程育种答案:B解析:本题考查的知识点是育种方法。
利用基因型分别为AAbb和aaBB的两个亲本进行杂交,遵循自由组合定律遗传,实现基因重组,可在子二代中直接筛选出aabb类型,因此只需二年就可选育出。
要培育出基因型为aabb的新品种,单倍体育种能明显缩短育种年限,一般也需二年,但技术复杂。
杂交育种选材及技术较为简单。
人工诱变不能实现基因重组,且有很强的盲目性。
在诱变育种过程中,由于基因突变是不定向的,所以需要处理大量的材料,才有可能筛选出有用的品种。
D细胞工程一般是指细胞融合或者细胞拆分,本题中都不需要2,现有黑色短毛兔和白色长毛兔,要育出黑色长毛兔.理论上可采用的技术是()①杂交育种②基因工程③诱变育种④克隆技术.A、①②④B、②③④C、①③④D、①②③解答:解:现有黑色短毛兔和白色长毛兔,要育出黑色长毛兔,可以利用基因重组的原理通过杂交育种和基因工程育种获得黑色长毛兔,也可以利用基因突变的原理对黑色短毛兔或白色长毛兔进行辐射诱变,获得黑色长毛兔;但不能采用克隆技术,因为克隆技术不会改变后的性状.因此①②③④中理论上可以采用①②③育出黑色长毛兔.故选:D.3,太空育种()A,产生的突变都是有益的B,都会产生突变C,产生的突变都是定向的D,与其它诱变方法本质都是一样。
试题分析:太空育种产生的突变大多数是有害的,故A错误;基因突变产生的性状具有不定向性,故C错误;太空育种的原理是基因突变,与其他诱变育种原理相同,故D正确。
4,改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用的方法是A.诱变育种 B.单倍体育种 C.基因工程育种 D.杂交育种B【解析】试题分析:根据题中信息“缺乏某种抗病性”可知该水稻品种缺乏相应的抗病基因。
生物变异在育种中的应用
生物变异在育种中的应用教学设计单位:千人桥中学授课人:王正龙时间:2015年元月生物变异在育种中的应用一、三维目标:知识目标:(1) 简述各育种的概念,举例说明各育种方法的优点和不足。
(2)举例说出各育种在生产中的应用。
(3)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
(4)总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。
情感目标:通过育种的复习,让学生们提高自己的总结能力,并认识到总结是让知识更好的应用的方法。
过程方法:通过复习遗传与变异的知识,过度到遗传与变异在育种上的应用。
多媒体课件师生互动,使学生轻松复习各种育种方法。
二、重难点:重点:遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。
难点:杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
三、课时安排:1课时复习+1课时练习四、学情分析前面生物复习课中已经把遗传变异原理内容总结了,使学生对遗传与变异在育种中的应用有了初步的回忆。
在本书前几章的复习中,学生又复习了分离定律与自由组合定律,为复习传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。
五、教学方法1.学案导学:。
2.复习课教学基本环节:复习检查、总结疑惑→复习导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置作业六、课前准备1.学生的复习准备:完成复习学案,把握各种育种的原理、方法、优点、缺点及应用。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、教学设计:(一) 复习检查、总结疑惑检查落实学生的复习情况并了解了学生的薄弱之处,使教学具有了针对性。
(二)复习导入、展示目标。
教师提问的方式复习遗传与变异的相关知识:问题1:同学们想一想,前面我们复习的可遗传的变异方式有哪些?(基因突变、基因重组、染色体变异)问题2:这些变异原理都广泛应用于育种领域,那么哪种育种应用了基因突变的原理呢?(诱变育种)基因重组应用于哪种育种?(杂交育种、基因工程育种)染色体变异呢?(单倍体育种、多倍体育种)(三)合作探究、精讲点拨。
生物变异在育种上的应用(高三复习)
课题:生物变异在育种上的应用活动一:现有抗病易倒(TTDD)和易病抗倒(ttdd)的品种,来培育抗病抗倒的高产品种。
如果你是育种工作者,请你写出杂交育种和单倍体育种的基因型图解。
)活动二:资料一:随着神舟九号返回舱平安降落,天宫一号与神舟九号载人交会对接任务圆满成功,中国航天迈上新台阶。
从1987年以来,有800多个品种的植物种子进行了太空育种试验,一大批高产、优质的农作物已经走进千家万户的餐桌。
经历过太空遨游的农作物种子,返回地面种植后,不仅植株明显增高增粗,果型增大,产量比原来普遍增长而且品质也大为提高。
资料二:目前,在苹果上已经获得了抗虫转基因植株,所使用的抗虫基因主要有bt(bacillus thypsin inhibitor)和cpti基因。
bt基因是从苏云金杆菌分离出来的杀虫结晶蛋白(icp)基因。
cpti对许多害虫都具有抗性,广谱性是其最主要的优点。
国外利用cpti基因于1992年成功转化了绿袖苹果;国内达克东等也应用cpt i基因转化了皇家嘎拉,southem杂交证明目的基因存在于苹果基因组中。
问题:1.与杂交育种相比,资料一所说的育种方法有什么优点?联系基因突变的特点,谈谈该育种方法的局限性2.资料二所涉及的育种方式所需要的工具及大概步骤是什么?活动三:比较几种育种方法[活动反馈]1.(2011 年汕头模拟)已知番茄的红果(A)对黄果(a)为显性,二室(B)对多室(b)为显性,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。
育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。
请据图回答问题。
(1)图Ⅰ过程培育植物体A 主要应用了______________的原理;在珍贵药材、花卉培养上常用这种方法,其中一个原因是这种育种方式能够保持________________。
(2)用红果多室(Aabb)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验,则Ⅱ过程中,从花粉形成幼苗B 所进行的细胞分裂方式是________分裂。
2021届高三生物一轮复习——生物变异在育种上的应用
2021届高三生物一轮复习——生物变异在育种上的应用知识梳理1.单倍体育种(1)原理:染色体(数目)变异。
(2)过程(3)优点:明显缩短育种年限。
(4)缺点:技术复杂。
2.多倍体育种(1)方法:用秋水仙素或低温处理。
(2)处理材料:萌发的种子或幼苗。
(3)原理 分裂的细胞――――→秋水仙素或低温处理抑制纺锤体的形成――→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)实例:三倍体无子西瓜的培育①两次传粉⎩⎪⎨⎪⎧第一次传粉:杂交获得三倍体种子第二次传粉:刺激子房发育成果实 ②用秋水仙素处理幼苗后,分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍,而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数不变。
③三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜植株在减数分裂过程中,由于染色体联会紊乱,不能产生正常配子。
3.杂交育种(1)原理:基因重组。
(2)过程①培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F 1(即为所需品种)。
②培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F 1――→⊗F 2→选出表现型符合要求的个体种植并推广。
③培育显性纯合子品种a.植物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型,连续自交至不发生性状分离为止。
b.动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交,选择后代不发生性状分离的F2个体。
(3)优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(4)缺点:获得新品种的周期长。
4.诱变育种(1)原理:基因突变。
(2)过程(3)优点①可以提高突变率,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。
(4)缺点:有利变异个体往往不多,需要处理大量材料。
(1)抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦(√)(2)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种(×)(3)单倍体育种中,通过花药离体培养所得的植株均为纯合的二倍体(×)(4)诱变育种可通过改变基因的结构达到育种目的(√)(5)用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉,则四倍体植株上会结出三倍体无子西瓜(×)易错警示有关育种的4点易错提醒(1)诱变育种与杂交育种相比,前者能产生新基因,创造变异新类型,后者只是实现原有基因的重新组合。
高三一轮复习生物变异在育种中的应用
三、归纳提升
生物育种方法的选择
杂交育种 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种
基因重组 基因重组 基因突变
染色体变异 染色体变异
基因重组
2. 下图中,甲、乙表示水稻两个品种, A、a和B、b表示分别 位于两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑧表示培育水稻 新品种的过程,则下列说法正确的是( )
无子西瓜
为什么给三倍体植株授二倍体的花粉?二倍体花粉含少量的生长 素,并能刺激三倍体的子房产生生长素。
【二】类型II:染色体组的增多或减少
➢无子西瓜的培育
思考5:有时候可以看到三倍体西瓜中 有少量发育并成熟的种子,请推测产 生这些种子的原因。
三倍体植株一般不能进行正常的 减数分裂形成配子,因此,不能 形成种子。但是也有可能在减数 分裂时形成正常的卵细胞。
5.棉花的棉桃基部有苞叶,棉花收获时,衰老的苞叶沾在棉花上不易被清理。科研工作
者欲选育无苞叶类型棉花。在搭载航天器进入太空的棉花种子的后代中发现了一株无苞
叶棉花(基因突变所致)。让该棉花与有苞叶棉花杂交,收获的433株F1个体中,只有一 株无苞叶。若有苞叶和无苞叶性状由A/a基因控制,且染色体缺失的配子不能存活,缺失 染色体片段的花粉不能参与受精(假设染色体缺失或某基因所在染色体片段缺失均记为
优点: 能够提高突变频率 ,加快育种进程,大幅度改良某些性状。
缺点:有利变异少,需要处理大量 材料
小结:诱变育种
(一)概念: 利用__物__理__因__素__(如ⅹ射线、γ射线、紫外线
、激光等)或__化__学___因__素_(如亚硝酸、硫酸二 乙酯等)来处理萌发的种子或幼苗,使生物发 生_基___因__突__变___。
新高考生物总复习课件:第27讲 生物变异在育种上的应用
解析 欲获得高产、抗病品种,应利用①和②进行品种间杂交筛选;欲获得高 产、早熟品种,则应对③进行诱变育种;诱变育种可以产生新基因,因此,a、 b、c都可以通过诱变育种获得;杂交育种不能获得新性状,因此,不能利用杂 交育种的方法培育出抗旱植株。
4.(2023·四川成都诊断)下列有关杂交育种的叙述,不正确的是( C )
必修2 P87“问题探讨” 1.为什么平时吃的香蕉是没有种子的?
提示 平时吃的香蕉是栽培品种,体细胞中含有3个染色体组,在进行减数分 裂时,染色体联会紊乱,不能产生正常配子。
2.三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖的原 因是___西__瓜__幼__苗__的__芽__尖__是__有__丝__分__裂__旺__盛__的__地__方__,__用__秋__水__仙__素__处__理__有__利__于__抑___ _制__细__胞__有__丝__分__裂__时__形__成__纺__锤__体__,__从__而__形__成__四__倍__体__西__瓜__植__株___。
3.(2021·重庆卷,22)2017年,我国科学家发现一个水稻抗稻瘟病的隐性突变基 因b(基因B中的一个碱基A变成G),为水稻抗病育种提供了新的基因资源。请 回答以下问题: (1)基因B突变为b后,组成基因的碱基数量__不__变__。 (2)基因b包含一段DNA单链序列TAGCTG,能与其进行分子杂交的DNA单链 序 列 为 _A__T_C_G__A_C__ 。 自 然 界 中 与 该 序 列 碱 基 数 量 相 同 的 DNA 片 段 最 多 有 ___6_4____种。 (3)基因b影响水稻基因P的转录,使得酶P减少,从而表现出稻瘟病抗性。据 此推测,不抗稻瘟病水稻细胞中基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞 ____多____。
高三生物复习精讲精练课件之专题九考点4生物变异在育种上的应用
一级达标重点名校中学课件
【例 4】 育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱 变育种、多倍体育种等,下面对这四种育种的说法正确 的是( )
A.涉及的原理:基因重组、染色体变异、基因突变、 染色体变异
B.都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,需要经过人工诱导
二倍体幼苗形成四倍体的步骤,该步骤所采用的诱导措施
是( )
A.紫外线照射 B.X 射线照射
C.秋水仙素处理 D.亚硝酸盐处理
解析:秋水仙素处理可以使细胞染色体加倍,培育无
子西瓜时,在二倍体幼苗时采用秋水仙素处理可得到四倍
体植株。
答案:C
一级达标重点名校中学课件
B.诱变育种 D.多倍体育种
解析:基因分子结构的改变是指基因中脱氧核苷酸的
顺序发生改变——基因突变。
一级达标重点名校中学课件
杂交育种、单倍体育种和多倍体育种都是在原有基因 结构的基础上,经过重新组合、加倍等过程产生的新的性 状,基因的结构不发生变化。
答案:ACD
一级达标重点名校中学课件
7.下列关于育种的叙述中,错误的是( ) A.用物理因素诱变处理可提高突变率 B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 C.三倍体植物不能由受精卵发育而来 D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状 解析:诱变育种可形成新的基因,B错误;三倍体 西瓜可以由受精卵发育而来的,C错误;基因突变具有 少利多害性,D错误。 答案:BCD
种,防止后代发生性状分离,便于制种和推广。 (2)杂交育种不一定都需要连续自交,若选育显性优 良纯种,则需要连续自交,直至性状不再发生分离;若选 育隐性优良纯种,则只要出现该性状即可。
一级达标重点名校中学课件
【2020高中生物高考总复习】生物变异在育种上的应用
使分散在 同一物种 不同品种 中的多个 优良性状 集中于同 一个体 上,即“ 集优”
①育种时 间长 ②局限于 同一种或 亲缘关系 较近的个 体
年年制种
用纯种高 秆抗病小 麦与矮秆 不抗病小 麦培育矮 秆抗病小 麦
杂交水 稻、玉米
①物理:紫外
线、X射线或γ射 提高变异
线、微重力、激 频率,加
诱变 基因 光等处理,再筛 快育种进
中含6个染色体组。故按照染色体组数目划分共有6种细胞,A 错误。乙图中四倍体植株的基因型为AAaa,产生的配子有三 种:AA、Aa、aa,二倍体植株的基因型为Aa,产生的配子有 A、a两种,故产生的三倍体西瓜植株的基因型有AAA、 AAa、Aaa、aaa四种,B错误。甲图a过程为植物细胞杂交过 程,常用的试剂是聚乙二醇,C错误。由于二倍体植株的基因 型为Aa,其产生的花粉有A和a两种,并且各占1/2,因此甲图 中获得三倍体西瓜植株的基因型有两种,即AAa、Aaa,数目 各占1/2,D正确。
针对训练1 现有小麦种质资源包括:①高产、感病;②低产、 抗病;③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件 下的栽培需求,育种专家要培育3类品种:a.高产、抗病;b.高 产、早熟;c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是(多选) ( CD ) A.利用①③品种间杂交筛选获得a B.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b C.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法 D.用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c
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高杆抗病与矮杆 不抗病小麦杂交 举例 三倍体无子西瓜 产生矮杆抗病品 种
青霉素高产菌 株、太空作物
基因工程育种的原理是基因重组。可定向改造生物 性状。如:转基因抗虫棉。
单倍体育种的过程和优点
二倍体 植株 花药离体培养
(明显缩短育种年限)
秋水仙素 二倍体 纯种
单倍体 幼苗
TTRR×ttrr
杂交
TtRr
生物变异在育种上的应用
杂交育种
矮杆 不抗病 高杆 抗病
P
ddrr
DDRR
F1
DdRr 高杆抗病
F2
D_R_
高杆抗病
9 16
D_rr
高杆不抗病
3 16
ddR_
矮杆抗病
3 16
ddrr
矮杆不抗病
1
ddRR 1/16 3/16 ddRr 2/16
单倍体育种
二倍体 植株 花药离体培养 单倍体 幼苗 秋水仙素 二倍体 纯种
F1
减 数 分 裂
TR Tr tR tr
幼苗
秋 幼苗 水 幼苗 仙 幼苗 素
TTRR TTrr
ttRR tttrr 纯种
花药
杂交
AABB×aabb
减 数 AaBb 分 F1 裂 AB Ab aB
单倍体幼苗 AB 单倍体幼苗 Ab
单倍体幼苗 aB
单倍体幼苗 ab
ab 花药
秋 水 仙 素
AABB AAbb aaBB
aabb
育种方法
杂交育种 方法 原理 杂交 基因重组 多倍体育种 单倍体育种 诱变育种
用秋水仙素处理种 花药离体培养 物理、化学等 子或幼苗 方法处理生物 染色体变异 染色体变异 基因突变