第一部分 第九章 第三节 常用育种方法 课件 新高考生物总复习

(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到 F1 的过程。 见下图
14．无子西瓜是由二倍体(2n＝22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回 答下列问题：
3．玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。下图 是该过程中某时段细胞核 DNA 含量变化示意图。下列叙述错误的是( D )
A．a～b 过程中细胞内不会发生基因重组 B．c～d 过程中细胞内发生了染色体数加倍 C．c 点后细胞内各染色体组的基因组成相同 D．f～g 过程中同源染色体分离，染色体数减半
【解析】 秋水仙素抑制纺锤体的形成，A 项错误。幼苗丁来源于秋水仙素 对杂交幼苗丙的顶芽的处理，并不一定能使所有的细胞都发生染色体加倍，如 果染色体没有加倍，则细胞中染色体数为 18 条，有丝分裂后期由于复制产生的 染色单体分开成为子染色体，使染色体加倍为 36 条；如果染色体加倍，则细胞 中的染色体数为 36 条，有丝分裂后期变为 72 条，B 项正确。生物进化的方向 由自然选择决定，可遗传变异为进化提供原材料，C 项错误。地理隔离不是新 物种形成的必要条件，D 项错误。
(1)自然状态下该植物一般都是__________合子。 (2)若采用诱变育种，在 γ 射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因 突变具有____和有害性这三个特点。
(3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在 F2 等分离世代中 __________抗病矮茎个体，再经连续自交等__________手段，最后得到稳定遗 传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种 过程所需的__________。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的 F1 在自然状态下 繁殖，则理论上 F2 的表现型及其比例为_________________________________ ________________________________________________________。
第一部分 必修基础巩固与提升
第九章 基因突变和其他变异
第三节 常用育种方法
知识梳理 基础检测 典例精析 跟踪检测
一、单倍体育种 1．方法：利用花药离体培养诱导产生单倍体植株，再通过用秋水仙素处理 (使染色体组加倍)，从而使植物恢复正常染色体数目的育种方法。 2．实例：
二、多倍体育种 1．方法：低温或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 2．原理：能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染 色体数目加倍。 3．实例：三倍体无子西瓜的培育。
(2)图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？ 图示⑤处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子；⑥处需用秋水 仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。 (3)④⑥的育种原理分别是什么？ ④的育种原理为基因突变；⑥的育种原理为染色体变异。 (4)图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是哪个过程？ 图中最简便的育种途径为①～②过程所示的杂交育种，但育种周期较长； 最难以达到育种目标的途径为④过程。
6．下列生物育种技术操作合理的是( D ) A．用红外线照射青霉菌能使青霉菌的繁殖能力增强 B．年年制种推广的杂交水稻一定是能稳定遗传的纯合子 C．单倍体育种时必须用秋水仙素处理其萌发的种子或幼苗 D．红薯等营养器官繁殖的作物只要杂交后代出现所需性状即可留种
7．下列有关作物育种的叙述，错误的是( C ) A．杂交育种的原理是基因重组 B．单倍体育种能明显缩短育种年限 C．诱变育种可定向改变生物的性状 D．基因工程育种可克服远缘杂交不亲和的障碍
3．二倍体幼苗经秋水仙素处理后，长成四倍体植株，所有的细胞中染色体 数目是否都加倍？
只有部分细胞中染色体数目加倍。
4．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，①～⑥表示培育水稻新品种的过程，请思考：
(1)图中哪种途径为单倍体育种？ 图中①③⑤过程表示单倍体育种。
8．下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是 ( C)
A．洋葱的不定根在冰箱的低温室内诱导 36 h，可抑制细胞分裂中染色体 的着丝点分裂
B．改良苯酚品红染液的作用是固定和染色 C．体积分数为 95%的酒精可用于洗涤细胞固定过程中使用的卡诺氏液和 解离细胞 D．经过解离、漂洗、染色和制片，在显微镜下观察，发现所有细胞内的 染色体数目都加倍
A．普通小麦的一个染色体组中含有 14 条染色体 B．杂种 F1 和杂种 F2 同属一个新的物种 C．二粒小麦和普通小麦通过自交能产生种子，因此都是可育的 D．图中染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子来实现
12．野生猕猴桃是一种多年生富含维生素 C 的二倍体(2n＝58)小野果。下 图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无子 新品种的过程，下列分析正确的是( C )
【答案】 (1)纯 (2)不定向性、低频性 (3)选择 纯合化 年限越长 高 茎∶中茎∶矮茎＝1∶6∶9 (4)基因重组和染色体变异 遗传图解如下图
1．改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是( B )
A．诱变育种
B．单倍体育种
C．基因工程育种
D．杂交育种
2．大豆植株的体细胞含 40 条染色体。用放射性 60Co 处理大豆种子后，筛
选出一株抗花叶病的植株 X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中
抗病植株占 50%。下列叙述正确的是( A )
A．用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性
B．单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有 20 条染色体
C．植株 X 连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低
D．放射性 60Co 诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向
植株中筛选四倍体植株。预实验结果如下表，正式实验时秋水仙素浓度设计最
合理的是( B )
秋水仙素浓度/ (g·L－1)
0
2
4
6
8
10
再生植株/棵
48 44 37 28 18
9
四倍体植株/棵
0
4
8 11 5
2
A．0、2、3、4、5、6
B．0、4、5、6、7、8
C．0、6、7、8、9、10
D．0、3、6、9、12、15
10．下图为某植物育种流程图，下列相关叙述错误的是( C )
A．子代Ⅰ与原种保持相同的遗传稳定性 B．子代Ⅱ和Ⅲ选育的原理为基因重组 C．子代Ⅲ的选育过程一定要自交选育多代 D．子代Ⅴ的选育过程可能发生基因突变和染色体变异
11．如图展示了普通小麦(六倍体)的培育过程。据图判断下列说法正确的是 (C )
4．下列关于染色体变异的叙述，正确的是( D ) A．染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异 B．染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力 C．染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 D．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型
5．(2015·广东卷)用秋水仙素处理某二倍体植物的愈伤组织，从获得的再生
例 1 油菜物种甲(2n＝20)与乙(2n＝16)通过人工授粉杂交，获得的幼胚经 离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交 获得后代戊若干。下列叙述正确的是( )
A．秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍 B．幼苗丁细胞分裂后期，可观察到 36 或 72 条染色体 C．丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向 D．形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种
除低温诱导外，生产上还常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导染色 体数目加倍。其原理是：秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移 向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
2．该实验所使用的染色试剂与“观察植物细胞的有丝分裂”中所使用的染 色试剂相比，有何不同？
前者用改良苯酚品红染液，使染色体着色，后者用龙胆紫溶液或醋酸洋红 液使染色体着色。
另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。
请回答： (1)对上述 1 株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段 DNA，因此该基因不能正常___表__达______，功能丧失，无法合成叶绿素，表明 该白化苗的变异具有___有__害__性____的特点，该变异类型属于__基__因__突__变___。 (2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了__诱__变__育__种___、单倍体育种和杂交 育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是__基__因__重__组___。花药离体培养中，可 通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成 ___胚__状__体____获得再生植株。 (3) 从 基 因 组 成 看 ， 乙 与 丙 植 株 杂 交 的 F1 中 抗 病 高 秆 植 株 能 产 生 _____4______种配子。
(4)若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有____。请用遗传图解表示其过 程(说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。
【解析】 (1)杂合子连续自交，后代纯合子比例逐渐增大，杂合子比例逐 渐减小。因此，自然状态下闭花受粉(连续自交)的植物一般都是纯合子。(2)基 因突变有多方向性、低频性和有害性等特点，这决定了诱变育种需处理大量的 材料。(3)杂交育种一般通过杂交、选择、纯合化手段培育新品种，控制性状的 基因数越多，通过自交进行纯合化的时间会越长。根据题干信息可知，两个亲 本感病矮茎和抗病高茎的基因型分别为 rrDDEE 和 RRddee，若只考虑茎的高 度，杂交得到的 F1 的基因型为 DdEe，则 F1 自交后代 F2 有 3 种表现型：矮茎、 中茎、高茎，其比例为 9(D_E_)∶6(3D_ee、3ddE_)∶1(1ddee)。(4)单倍体育种 的过程包括花药离体培养和染色体加倍两个过程，其中涉及基因重组、染色体 变异等原理。单倍体育种的遗传图解见答案。
A．该培育过程中不可使用花药离体培养 B．③⑦过程必须使用秋水仙素 C．⑤的亲本不是同一物种 D．⑥过程得到的个体是四倍体
13．玉米的抗病和不抗病(基因为 A、a)、高秆和矮秆(基因为 B、b)是两对 独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高 秆玉米，进行以下实验：
取适量的甲，用合适剂量的 γ 射线照射后种植，在后代中观察到白化苗 4 株、抗病矮秆 1 株(乙)和不抗病高秆 1 株(丙)。将乙与丙杂交，F1 中出现抗病高 秆、抗病矮秆、不抗病高秆、不抗病矮秆。选 F1 中的抗病高秆植株上的花药进 行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。
【答案】 B
例 2 (2015·浙江卷)某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗 传的性状。抗病和感病由基因 R 和 r 控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立 遗传的基因(D、d，E、e)控制，同时含有 D 和 E 表现为矮茎，只含有 D 或 E 表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子， 欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：
三、四种育种方法归纳
类型
原理
方法
优点
缺点
实现优良性状组 育种年限长，不易 杂交育种 基因重组 连续自交与选择
合，丰富优良品种 发现优良性状
诱变育种 基因突变 诱变与选择
提高突变率
供试材料多
单倍体育
花药离体培养， 性状纯合，缩短育 需先杂交，技术复
种 染色体数 秋水仙素处理 种年限
杂
多倍体育 目变异 种
9．下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性状由两对基因 控制，并独立遗传。则有关说法错误的是( D )
A．该育种方法的原理是基因重组 B．上图的育种过程需从 F2 开始选育 C．经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合子所占的比例是 1/9 D．选留植株经一代自交留种，即为低植酸抗病性状稳定的品种
秋水仙素处理
发育迟缓，结实率 器官大，营养多
低
四、针对不同育种目标选择育种方案 育种目标
集中双亲优良性状
让原品系产生新性状(无中生有) 使原品系营养器官“增大”或“加强”
育种方案 单倍体育种
杂交育种 诱变育种 多倍体育种
五、实验：低温诱导植物染色体数目的变化
源自文库
1．除低温诱导外，还有哪些常用的诱导染色体数目加倍的方法？试简述其 原理。