高中生物 第四章 第二節(jié) 生物變異在生產上的應用課件 浙科版必修2

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1、第二節(jié)生物變異在生產上的應用考綱要求考綱要求四年考情四年考情生物變異在生產上的應用生物變異在生產上的應用20122012浙江浙江非選擇題非選擇題T32T32一、生物變異在生產上的應用一、生物變異在生產上的應用1.1.雜交育種雜交育種(1)(1)含義含義: :利用基因重組原理利用基因重組原理, ,有目的地將有目的地將_的的優(yōu)良性狀組合在一起優(yōu)良性狀組合在一起, ,培育出更優(yōu)良的新品種。培育出更優(yōu)良的新品種。(2)(2)原理原理: :基因重組?；蛑亟M。(3)(3)方法方法:_:_后后, ,再再_、不斷選種。、不斷選種。(4)(4)過程過程:_:_選擇選擇_。兩個或多個品種兩個或多個品種雜交雜交連

2、續(xù)自交連續(xù)自交雜交雜交純合化純合化2.2.誘變育種誘變育種(1)(1)含義含義: :利用利用_、_因素誘導生物發(fā)生變異因素誘導生物發(fā)生變異, ,并從變并從變異后代中選育新品種的過程。異后代中選育新品種的過程。(2)(2)原理原理:_:_。(3)(3)方法方法:_:_誘變、誘變、_誘變。誘變。(4)(4)特點特點: :可提高可提高_;_;能在較短時間內有效地改良生物品種的能在較短時間內有效地改良生物品種的_;_;改良作物品質改良作物品質, ,增強增強_。物理物理化學化學基因突變和染色體畸變基因突變和染色體畸變輻射輻射化學化學突變頻率突變頻率某些性狀某些性狀抗逆性抗逆性3.3.單倍體育種單倍體育種

3、(1)(1)含義含義: :利用利用_作為中間環(huán)節(jié)產生具有優(yōu)良性狀的可作為中間環(huán)節(jié)產生具有優(yōu)良性狀的可育育_的育種方法。的育種方法。(2)(2)原理原理: :染色體數目變異。染色體數目變異。(3)(3)特點特點: :縮短縮短_;_;排除顯隱性干擾排除顯隱性干擾, ,提高效率。提高效率。單倍體單倍體純合子純合子育種年限育種年限(4)(4)育種過程育種過程: :雜交育種雜交育種雜種雜種F F1 1 _ _培養(yǎng)培養(yǎng)_ _ _處理處理可育的純合子可育的純合子 花藥離體花藥離體單倍體幼苗單倍體幼苗秋水仙素秋水仙素4. 4. 多倍體育種多倍體育種(1)(1)原理原理: :染色體數目變異。染色體數目變異。(2

4、)(2)常用方法常用方法: :用用_處理萌發(fā)的種子、幼苗。處理萌發(fā)的種子、幼苗。(3)(3)作用機理作用機理: :抑制紡錘體的形成，染色體復制后抑制紡錘體的形成，染色體復制后_，最終導致最終導致_。秋水仙素秋水仙素不能分離不能分離染色體數目加倍染色體數目加倍(4)(4)無籽西瓜的培育過程無籽西瓜的培育過程: :秋水仙素秋水仙素四倍體西瓜四倍體西瓜聯會紊亂聯會紊亂二、轉基因技術和轉基因生物二、轉基因技術和轉基因生物1.1.轉基因技術轉基因技術(1)(1)含義含義: :利用分子生物學和基因工程的手段利用分子生物學和基因工程的手段, ,將某種生物的將某種生物的_轉移到其他生物物種中轉移到其他生物物種

5、中, ,使其出現原物種不具有的使其出現原物種不具有的_的技術。的技術。新性狀新性狀基因基因(2)(2)實施過程實施過程: :用人工方法將用人工方法將_導入受體細胞導入受體細胞將將_整合到受體的染色體上整合到受體的染色體上目的基因在受體細胞內得以目的基因在受體細胞內得以_,_,并能穩(wěn)定遺傳并能穩(wěn)定遺傳(3)(3)應用應用: :培育農作物新品種、培育動物新品種、利用轉基因培育農作物新品種、培育動物新品種、利用轉基因動物作為動物作為_。2.2.轉基因生物轉基因生物由于由于_的導入而引起的導入而引起_改變的生物。改變的生物。目的基因目的基因目的基因目的基因表達表達生物反應器生物反應器外源基因外源基因原

6、有遺傳物質組成原有遺傳物質組成1.1.雜交育種和誘變育種都能產生前所未有的新基因雜交育種和誘變育種都能產生前所未有的新基因, ,創(chuàng)造變異創(chuàng)造變異新類型。新類型。( )( )【分析【分析】誘變育種的原理是基因突變和染色體畸變誘變育種的原理是基因突變和染色體畸變, ,基因突變基因突變產生了新的基因產生了新的基因, ,故可創(chuàng)造出變異新類型故可創(chuàng)造出變異新類型; ;雜交育種的原理是基雜交育種的原理是基因重組因重組, ,沒有產生新的基因沒有產生新的基因, ,只是實現原有基因的重新組合。只是實現原有基因的重新組合。2.2.雜合子品種種子只能種一年雜合子品種種子只能種一年, ,需要年年制種。需要年年制種。(

7、 )( )【分析【分析】雜合子品種種植一代雜合子品種種植一代, ,子代發(fā)生性狀分離子代發(fā)生性狀分離, ,需要年年制需要年年制種。種。3.3.如果想在短時間內選擇能穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種如果想在短時間內選擇能穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種, ,可以采用單可以采用單倍體育種。倍體育種。( )( )【分析【分析】單倍體育種的優(yōu)點是能縮短育種年限單倍體育種的優(yōu)點是能縮短育種年限, ,并能獲得穩(wěn)定并能獲得穩(wěn)定遺傳的純合個體。遺傳的純合個體。4.4.基因工程定向改造生物性狀基因工程定向改造生物性狀, ,能夠定向地引起基因突變。能夠定向地引起基因突變。( )( )【分析【分析】基因工程能夠定向改造生物性狀基因工程能夠定向改

8、造生物性狀, ,這屬于基因重組這屬于基因重組, ,不不屬于基因突變。屬于基因突變。5.(20105.(2010全國全國T5C)T5C)用紫外線照射青霉菌用紫外線照射青霉菌, ,使其使其DNADNA發(fā)生改變發(fā)生改變, ,通過篩選獲得青霉素高產菌株通過篩選獲得青霉素高產菌株, ,這屬于轉基因技術。這屬于轉基因技術。( )( )【分析【分析】用紫外線照射青霉菌用紫外線照射青霉菌, ,使其使其DNADNA發(fā)生改變發(fā)生改變, ,這屬于誘變這屬于誘變育種。育種。 考點考點 幾種常見育種方式的比較幾種常見育種方式的比較 依據原理依據原理優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點舉例舉例雜交雜交育種育種基因重組基因重組將不同個體的將不

9、同個體的優(yōu)良性狀集中優(yōu)良性狀集中于一個個體上于一個個體上時間長時間長, ,需需及時發(fā)現優(yōu)及時發(fā)現優(yōu)良品種良品種矮稈抗矮稈抗銹病小麥銹病小麥誘變誘變育種育種基因突變基因突變和染色體和染色體畸變畸變可以提高變異可以提高變異的頻率的頻率, ,加速加速育種進程育種進程, ,大大幅度地改良某幅度地改良某些品種些品種有利變異少有利變異少, ,需大量處理需大量處理實驗材料實驗材料青霉素青霉素高產菌高產菌株、太株、太空椒空椒依據原理依據原理優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點舉例舉例單倍單倍體育體育種種染色體染色體數目變異數目變異可以明顯地縮可以明顯地縮短育種年限短育種年限技術復雜技術復雜且需與雜且需與雜交育種交育種配合配合快速

10、培育矮快速培育矮稈抗銹病小稈抗銹病小麥麥多倍多倍體育體育種種染色體染色體數目變異數目變異器官大器官大, ,提高提高產量和營養(yǎng)成產量和營養(yǎng)成分分發(fā)育延遲發(fā)育延遲, ,結實率低結實率低三倍體無籽三倍體無籽西瓜、八西瓜、八倍體小黑麥倍體小黑麥轉基轉基因技因技術術基因重組基因重組定向改變生物定向改變生物的性狀的性狀; ;克服克服遠緣雜交不遠緣雜交不親和的障礙親和的障礙有可能引有可能引起生態(tài)起生態(tài)危機危機產生人胰島產生人胰島素的大腸桿素的大腸桿菌、抗蟲棉菌、抗蟲棉【高考警示【高考警示】單倍體育種單倍體育種花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)單倍體育種經過花藥離體培養(yǎng)后單倍體育種經過花藥離體培養(yǎng)后, ,還要經過染色體

11、加倍還要經過染色體加倍( (如用秋如用秋水仙素處理幼苗水仙素處理幼苗) )才能獲得目標植株才能獲得目標植株; ;而花藥離體培養(yǎng)只是將花而花藥離體培養(yǎng)只是將花藥進行培養(yǎng)。二者關系密切藥進行培養(yǎng)。二者關系密切, ,但步驟和結果是不同的。但步驟和結果是不同的。 考查角度考查角度1 1 育種過程及原理分析育種過程及原理分析【典例【典例1 1】(2013(2013寧波模擬寧波模擬) )將某種二倍體植物將某種二倍體植物兩個植株兩個植株雜交雜交, ,得到得到, ,將將再做進一步處理再做進一步處理, ,如圖所示。下列分析不正如圖所示。下列分析不正確的是確的是( () )A.A.由由到到的育種過程依據的主要原理

12、是基因突變的育種過程依據的主要原理是基因突變B.B.由由過程形成的過程形成的植株屬于新物種植株屬于新物種C.C.若若的基因型為的基因型為AaBbddAaBbdd, ,則則植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數的數的1/41/4D.D.由由到到的過程會發(fā)生突變和基因重組的過程會發(fā)生突變和基因重組, ,可為生物進化提供可為生物進化提供原材料原材料【解析【解析】選選D D。多次射線處理主要目的是引起基因突變。多次射線處理主要目的是引起基因突變; ;由由形成的形成的植株屬于三倍體植株屬于三倍體, ,不能與原物種雜交產生可育不能與原物種雜交產生可育的后代的后代, ,所以屬于新物種所以屬于

13、新物種; ;若若的基因型為的基因型為AaBbddAaBbdd, ,則則植株中植株中能穩(wěn)定遺傳的個體包括能穩(wěn)定遺傳的個體包括4 4種純合子種純合子, ,占總數的占總數的1/4;1/4;由由到到的過的過程是通過有絲分裂實現的程是通過有絲分裂實現的, ,而基因重組發(fā)生在減數分裂過程中而基因重組發(fā)生在減數分裂過程中, ,故故D D項錯誤。項錯誤?！净犹骄俊净犹骄俊?1)(1)基因重組發(fā)生在圖中哪些過程中基因重組發(fā)生在圖中哪些過程中? ?提示提示: :到到、到到、?；蛑亟M是指雜種一代。基因重組是指雜種一代在形成配子時在形成配子時, ,來自不同親本、控制不同性狀的基因發(fā)生重新來自不同親本、控制不同性

14、狀的基因發(fā)生重新組合。組合。(2)(2)由由到到和由和由到到的過程中的過程中, ,秋水仙素的作用是否相同秋水仙素的作用是否相同? ?提示提示: :相同。由相同。由到到和由和由到到的過程中的過程中, ,秋水仙素的作用均秋水仙素的作用均是抑制紡錘體的形成是抑制紡錘體的形成, ,使染色體數目加倍。使染色體數目加倍?！咀兪接柧殹俊咀兪接柧殹繛楂@得純合高蔓抗病番茄植株為獲得純合高蔓抗病番茄植株, ,采用了如圖所采用了如圖所示的方法示的方法, ,圖中兩對相對性狀獨立遺傳。據圖分析圖中兩對相對性狀獨立遺傳。據圖分析, ,不正確的不正確的是是( () )A.A.過程過程的自交代數越多的自交代數越多, ,純合高

15、蔓抗病植株的比例越高純合高蔓抗病植株的比例越高B.B.過程過程可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料C.C.過程過程原理是細胞的全能性原理是細胞的全能性D.D.圖中篩選過程不改變抗病基因頻率圖中篩選過程不改變抗病基因頻率【解析【解析】選選D D。過程。過程的自交代數越多的自交代數越多, ,雜合高蔓抗病植株的比雜合高蔓抗病植株的比例越來越少例越來越少, ,純合高蔓抗病植株的比例越來越高。過程純合高蔓抗病植株的比例越來越高。過程可以可以任取任取F1F1植株的適宜花藥進行離體培養(yǎng)。過程植株的適宜花藥進行離體培養(yǎng)。過程由高度分化的葉由高度分化的葉肉細胞培養(yǎng)成為轉基因植株肉

16、細胞培養(yǎng)成為轉基因植株, ,原理是細胞的全能性。圖中人為原理是細胞的全能性。圖中人為保留抗病植株保留抗病植株, ,去掉感病植株去掉感病植株, ,會提高抗病基因頻率。會提高抗病基因頻率?？疾榻嵌瓤疾榻嵌? 2 育種方法的特點育種方法的特點【典例【典例2 2】兩個豌豆品種的基因型分別為兩個豌豆品種的基因型分別為AAbbAAbb和和aaBBaaBB, ,這兩對基這兩對基因按自由組合定律遺傳因按自由組合定律遺傳, ,要培育出基因型為要培育出基因型為aabbaabb的新品種的新品種, ,最簡最簡捷的方法是捷的方法是( () )A.A.單倍體育種單倍體育種 B.B.雜交育種雜交育種C.C.人工誘變育種人工

17、誘變育種 D.D.轉基因技術轉基因技術【解析【解析】選選B B。單倍體育種的過程為。單倍體育種的過程為: :兩純種親本雜交獲得兩純種親本雜交獲得F F1 1,F,F1 1花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體, ,幼苗經秋水仙素處理獲得純合子幼苗經秋水仙素處理獲得純合子, ,選選擇擇aabbaabb新品種。該方式可以明顯縮短育種年限新品種。該方式可以明顯縮短育種年限, ,但操作復雜但操作復雜, ,要要求高而不簡捷。人工誘變不能實現基因重組求高而不簡捷。人工誘變不能實現基因重組, ,且有很強的盲目且有很強的盲目性。基因工程育種目的性強性。基因工程育種目的性強, ,但操作復雜。雜交育種則可以

18、實但操作復雜。雜交育種則可以實現基因重組現基因重組, ,在在F F2 2中選擇出雙隱性性狀的新品種中選擇出雙隱性性狀的新品種, ,這種操作方法這種操作方法比較簡捷。比較簡捷。【互動探究【互動探究】(1)(1)在兩親本雜交后的在兩親本雜交后的F F1 1自交所得的自交所得的F F2 2中中, ,基因型基因型為為aabbaabb的新品種所占比例為多少的新品種所占比例為多少? ?提示提示: :1/161/16。F F1 1的基因組成為的基因組成為AaBbAaBb, ,其自交獲得的其自交獲得的F F2 2中中, ,隱性純合隱性純合子出現的比例為子出現的比例為1/161/16。(2)(2)若利用雜種優(yōu)勢

19、若利用雜種優(yōu)勢, ,應在哪一代進行選擇留種應在哪一代進行選擇留種? ?提示提示: :應用應用F F1 1作為種子。作為種子?！咀兪接柧殹咀兪接柧殹刻沼N是指利用太空綜合因素太空育種是指利用太空綜合因素( (如強輻射、微如強輻射、微重力等重力等) )誘導由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異誘導由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異, ,然后進行培育的然后進行培育的一種育種方法。下列說法正確的是一種育種方法。下列說法正確的是( () )A.A.太空育種產生的突變總是有益的太空育種產生的突變總是有益的B.B.太空育種產生的性狀是定向的太空育種產生的性狀是定向的C.C.太空育種培育的植物是地球上原本不存在的太空育種培

20、育的植物是地球上原本不存在的D.D.太空育種與其他誘變方法在本質上是一樣的太空育種與其他誘變方法在本質上是一樣的【解析【解析】選選D D。太空育種與其他誘變育種的原理都是基因突變。太空育種與其他誘變育種的原理都是基因突變, ,同樣具有突變的不定向性、多害少利性?；蛲蛔儾⒉桓淖兩瑯泳哂型蛔兊牟欢ㄏ蛐浴⒍嗪ι倮?。基因突變并不改變生物的種類物的種類, ,只是增加了新的基因只是增加了新的基因, ,改變了生物的基因型。改變了生物的基因型。1.1.飛鷹太空育種基地占地約飛鷹太空育種基地占地約800800畝畝, ,游客到現場可以參觀難得一游客到現場可以參觀難得一見的壘球大的西紅柿、籃球大的太空茄子、棒

21、球棒長的太空黃見的壘球大的西紅柿、籃球大的太空茄子、棒球棒長的太空黃瓜等。下列哪些品種培育所依據的原理和上述作物類似瓜等。下列哪些品種培育所依據的原理和上述作物類似( () )A.A.人工栽培選育出矮稈抗銹病的小麥品種人工栽培選育出矮稈抗銹病的小麥品種B.B.用一定濃度的生長素處理番茄雌蕊柱頭獲得無籽番茄用一定濃度的生長素處理番茄雌蕊柱頭獲得無籽番茄C.C.用用X X射線照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增強射線照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增強D.D.用一定濃度的秋水仙素處理用一定濃度的秋水仙素處理, ,獲得八倍體小黑麥獲得八倍體小黑麥【解析【解析】選選C C。太空育種依據的原理是基因突變。太空育種

22、依據的原理是基因突變, ,高產青霉菌的高產青霉菌的培育原理也是基因突變。培育原理也是基因突變。2.(20132.(2013杭州模擬杭州模擬) )相同條件下相同條件下, ,小麥植株哪一部位的細胞最小麥植株哪一部位的細胞最難產生新的基因難產生新的基因( () )A.A.葉肉葉肉 B.B.根尖分生區(qū)根尖分生區(qū)C.C.莖尖莖尖 D.D.花藥花藥【解析【解析】選選A A。新基因是通過基因突變產生的。新基因是通過基因突變產生的, ,而基因突變往往而基因突變往往發(fā)生在發(fā)生在DNADNA分子復制過程中分子復制過程中, ,只有分裂的細胞才進行只有分裂的細胞才進行DNADNA分子復分子復制制, ,故細胞分裂頻率高

23、的組織易產生新基因。不分裂的細胞產故細胞分裂頻率高的組織易產生新基因。不分裂的細胞產生新基因的難度最大。生新基因的難度最大。3.(20133.(2013嘉興模擬嘉興模擬) )與雜交育種、單倍體育種和基因工程育種與雜交育種、單倍體育種和基因工程育種相比相比, ,盡管人工誘變育種具有很大的盲目性盡管人工誘變育種具有很大的盲目性, ,但是該育種方法的但是該育種方法的獨特之處是獨特之處是( () )A.A.可以將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個品種上可以將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個品種上B.B.能夠明顯縮短育種年限能夠明顯縮短育種年限, ,后代性狀穩(wěn)定快后代性狀穩(wěn)定快C.C.改變基因結構改變基因結構,

24、,創(chuàng)造出前所未有的性狀類型創(chuàng)造出前所未有的性狀類型D.D.可以實現種間遺傳物質的交流可以實現種間遺傳物質的交流【解析【解析】選選C C。雜交育種可以將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一。雜交育種可以將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個品種上個品種上; ;單倍體育種能夠明顯縮短育種年限單倍體育種能夠明顯縮短育種年限, ,后代性狀穩(wěn)定快后代性狀穩(wěn)定快; ;基因工程育種可以實現種間遺傳物質的交流基因工程育種可以實現種間遺傳物質的交流; ;誘變育種可以通誘變育種可以通過基因突變產生新基因過基因突變產生新基因, ,創(chuàng)造出前所未有的性狀類型。創(chuàng)造出前所未有的性狀類型。4.4.對于如圖所示育種方法的說法不正確的是對于如圖

25、所示育種方法的說法不正確的是( () )A.A.方向所示的途徑依據的原理是基因重組方向所示的途徑依據的原理是基因重組B.B.過程所示的育種方法依據的原理是染色體變異過程所示的育種方法依據的原理是染色體變異C.C.過程都要用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗過程都要用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗D.D.過程一般發(fā)生在生殖細胞中才具有遺傳性過程一般發(fā)生在生殖細胞中才具有遺傳性【解析【解析】選選C C。方向所示的途徑表示雜交育種方向所示的途徑表示雜交育種, ,原理是基因原理是基因重組重組; ;過程所示的育種方法為多倍體育種過程所示的育種方法為多倍體育種, ,多倍體育種和單倍多倍體育種和單倍體育種的原理都是

26、染色體變異體育種的原理都是染色體變異; ;過程中最常使用的藥劑是過程中最常使用的藥劑是秋水仙素秋水仙素, ,但是但是過程不能處理種子過程不能處理種子, ,只能處理幼苗只能處理幼苗; ;過程是過程是基因突變基因突變, ,實質是實質是DNADNA分子結構發(fā)生改變分子結構發(fā)生改變, ,基因突變可發(fā)生在生基因突變可發(fā)生在生物個體發(fā)育的各個時期物個體發(fā)育的各個時期, ,但是但是, ,一般發(fā)生在生殖細胞中才具有遺一般發(fā)生在生殖細胞中才具有遺傳性。傳性。5.5.家蠶的性別決定為家蠶的性別決定為ZWZW型。用型。用X X射線處理使第射線處理使第2 2號染色體上的含號染色體上的含顯性斑紋基因顯性斑紋基因PBPB

27、的區(qū)段易位到的區(qū)段易位到W W染色體上染色體上, ,再將雌蠶與白體雄蠶再將雌蠶與白體雄蠶交配交配, ,其后代凡是雌蠶都有斑紋其后代凡是雌蠶都有斑紋, ,凡是雄蠶都無斑紋凡是雄蠶都無斑紋, ,這樣有利于這樣有利于“去雌留雄去雌留雄”, ,提高蠶絲產量。該育種方法依據的原理是提高蠶絲產量。該育種方法依據的原理是( () )A.A.基因突變基因突變 B.B.基因重組基因重組C.C.染色體結構的變異染色體結構的變異 D.D.染色體數目的變異染色體數目的變異【解析【解析】選選C C。根據題意可知。根據題意可知, ,用用X X射線處理后射線處理后, ,家蠶第家蠶第2 2號染色號染色體上的含顯性斑紋基因體上

28、的含顯性斑紋基因PBPB的區(qū)段易位到的區(qū)段易位到W W染色體上染色體上, ,即將染色體即將染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上的某一片段移接到另一條非同源染色體上, ,這種變異屬于染色這種變異屬于染色體結構的變異。體結構的變異。6.6.科研人員圍繞培育四倍體草莓進行了探究科研人員圍繞培育四倍體草莓進行了探究, ,實驗中實驗中, ,每個實驗每個實驗組選取組選取5050株草莓幼苗株草莓幼苗, ,以秋水仙素溶液處理它們的幼芽以秋水仙素溶液處理它們的幼芽, ,得到如得到如圖所示結果。相關說法錯誤的是圖所示結果。相關說法錯誤的是( () )A.A.實驗原理是秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成進而誘導形成

29、多實驗原理是秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成進而誘導形成多倍體倍體B.B.自變量是秋水仙素濃度和處理時間自變量是秋水仙素濃度和處理時間, ,所以各組草莓幼苗數量所以各組草莓幼苗數量應該相等應該相等C.C.由實驗結果可知用由實驗結果可知用0.2%0.2%的秋水仙素溶液處理草莓幼苗的秋水仙素溶液處理草莓幼苗1 1天最天最容易成功容易成功D.D.該實驗中的變異和基因突變的實質都是染色體上的該實驗中的變異和基因突變的實質都是染色體上的DNADNA中堿中堿基對排列順序的改變基對排列順序的改變【解析【解析】選選D D。用秋水仙素處理幼苗引起的變異為染色體數目。用秋水仙素處理幼苗引起的變異為染色體數目變異變異(

30、 (以染色體組的形式成倍的增加以染色體組的形式成倍的增加),),基因突變則是染色體上基因突變則是染色體上的的DNADNA中堿基對的缺失、增加、替換中堿基對的缺失、增加、替換, ,二者實質不同二者實質不同, ,故故D D項錯誤。項錯誤。7.7.普通小麥中有高稈抗病普通小麥中有高稈抗病(TTRR)(TTRR)和矮稈易感病和矮稈易感病(ttrr(ttrr) )兩個品種兩個品種, ,控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗不同的方法進行了如下三組實驗: :A A組組B B組組C C組組P P高稈抗病高稈

31、抗病矮稈易感病高稈抗病矮稈易感病高稈抗病矮稈易感病高稈抗病矮稈易感病高稈抗病F F1 1高稈抗病高稈抗病高稈抗病高稈抗病 矮稈抗病矮稈抗病F F2 2矮稈抗病矮稈抗病矮稈抗病矮稈抗病花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)射線射線請分析回答請分析回答: :(1)A(1)A組由組由F F1 1獲得獲得F F2 2的方法是的方法是,F,F2 2矮稈抗病植矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占株中不能穩(wěn)定遺傳的占。(2)(2)、三類矮稈抗病植株中三類矮稈抗病植株中, ,最可能產生不育配子的最可能產生不育配子的是是類。類。(3)A(3)A、B B、C C三組方法中三組方法中, ,最不容易獲得矮稈抗病小麥品種的最不容易獲得矮稈

32、抗病小麥品種的是是組組, ,原因是原因是 。(4)(4)通過矮稈抗病通過矮稈抗病獲得矮稈抗病小麥新品種的方法是獲得矮稈抗病小麥新品種的方法是 。(5)(5)在一塊高稈在一塊高稈( (純合子純合子) )小麥田中小麥田中, ,發(fā)現了一株矮稈小麥。請設發(fā)現了一株矮稈小麥。請設計實驗方案探究該矮稈性狀出現的可能原因計實驗方案探究該矮稈性狀出現的可能原因( (簡要寫出所用方簡要寫出所用方法、結果和結論法、結果和結論) )?！窘馕觥窘馕觥?1)(1)將將F F1 1高稈抗病類型自交高稈抗病類型自交, ,在在F F2 2中可獲得高稈抗病、中可獲得高稈抗病、矮稈抗病、高稈易感病和矮稈易感病四種類型矮稈抗病、高

33、稈易感病和矮稈易感病四種類型, ,從四種類型中從四種類型中選擇矮稈抗病選擇矮稈抗病。該矮稈抗病類型的基因組成為。該矮稈抗病類型的基因組成為ttRRttRR或或ttRrttRr, ,其中其中, ,不能穩(wěn)定遺傳的不能穩(wěn)定遺傳的(ttRr(ttRr) )在矮稈抗病植株中占在矮稈抗病植株中占2/32/3。(2)B(2)B組組中矮稈抗病類型中矮稈抗病類型是由是由F F1 1高稈抗病類型的花藥離體培養(yǎng)直接獲高稈抗病類型的花藥離體培養(yǎng)直接獲得得, ,其基因組成為其基因組成為tRtR, ,屬于單倍體屬于單倍體, ,高度不育。高度不育。(3)(3)由題干信息可由題干信息可知知,A,A為雜交育種為雜交育種,B,B

34、為單倍體育種為單倍體育種,C,C為誘變育種為誘變育種, ,因誘變育種具因誘變育種具有突變率低且不定向等特點有突變率低且不定向等特點, ,所以所以C C組最不易獲得矮稈抗病小麥組最不易獲得矮稈抗病小麥品種。品種。(4)(4)矮稈抗病矮稈抗病是單倍體是單倍體, ,要經過秋水仙素要經過秋水仙素( (或低溫或低溫) )誘導誘導染色體加倍染色體加倍, ,才能得到矮稈抗病小麥新品種。才能得到矮稈抗病小麥新品種。(5)(5)一塊高稈一塊高稈( (純合純合子子) )小麥田中小麥田中, ,發(fā)現了一株矮稈小麥發(fā)現了一株矮稈小麥, ,屬于變異。導致變異的原因屬于變異。導致變異的原因有兩種有兩種: :環(huán)境條件導致的不

35、可遺傳的變異和遺傳物質變化引起的環(huán)境條件導致的不可遺傳的變異和遺傳物質變化引起的可遺傳的變異。所以可遺傳的變異。所以, ,探究該矮稈性狀出現可能原因的實驗思路探究該矮稈性狀出現可能原因的實驗思路是通過判斷該變異性狀能否遺傳來獲得結論是通過判斷該變異性狀能否遺傳來獲得結論, ,若該變異性狀能遺若該變異性狀能遺傳傳, ,則是基因突變的結果則是基因突變的結果; ;若該變異性狀不能遺傳若該變異性狀不能遺傳, ,則是由環(huán)境引則是由環(huán)境引起的。實驗方法有兩種起的。實驗方法有兩種, ,其一其一, ,將矮稈小麥與高稈小麥雜交將矮稈小麥與高稈小麥雜交, ,如果如果子二代中高稈子二代中高稈矮稈矮稈=31(=31(

36、或出現性狀分離或出現性狀分離),),則矮稈性狀是基因則矮稈性狀是基因突變造成的突變造成的, ,否則否則, ,矮稈性狀是由環(huán)境引起的。其二矮稈性狀是由環(huán)境引起的。其二, ,將矮稈小麥將矮稈小麥與高稈小麥種植在相同環(huán)境條件下與高稈小麥種植在相同環(huán)境條件下, ,如果兩者未出現明顯差異如果兩者未出現明顯差異, ,則則矮稈性狀由環(huán)境引起矮稈性狀由環(huán)境引起, ,否則是基因突變的結果。否則是基因突變的結果。答案答案: :(1)(1)自交自交 2/3 2/3 (2)(2)(3)C (3)C 基因突變頻率低且不定向基因突變頻率低且不定向(4)(4)秋水仙素秋水仙素( (或低溫或低溫) )誘導染色體加倍誘導染色體

37、加倍(5)(5)將矮稈小麥與高稈小麥雜交。如果子一代為高稈將矮稈小麥與高稈小麥雜交。如果子一代為高稈, ,子二代中子二代中高稈高稈矮稈矮稈=31(=31(或出現性狀分離或出現性狀分離),),則矮稈性狀是基因突變造則矮稈性狀是基因突變造成的成的; ;否則否則, ,矮稈性狀是由環(huán)境引起的?；驅捫←溑c高稈小矮稈性狀是由環(huán)境引起的?；驅捫←溑c高稈小麥種植在相同環(huán)境條件下。如果兩者未出現明顯差異麥種植在相同環(huán)境條件下。如果兩者未出現明顯差異, ,則矮稈則矮稈性狀是由環(huán)境引起的性狀是由環(huán)境引起的; ;否則否則, ,矮稈性狀是基因突變的結果。矮稈性狀是基因突變的結果。8.(20128.(2012廣東

38、高考廣東高考) )科學家用人工合成的染色體片段科學家用人工合成的染色體片段, ,成功替成功替代了酵母菌的第代了酵母菌的第6 6號和第號和第9 9號染色體的部分片段號染色體的部分片段, ,得到的重組得到的重組酵母菌能存活酵母菌能存活, ,未見明顯異常。關于該重組酵母菌的敘述未見明顯異常。關于該重組酵母菌的敘述, ,錯錯誤的是誤的是( () )A.A.還可能發(fā)生變異還可能發(fā)生變異B.B.表現型仍受環(huán)境的影響表現型仍受環(huán)境的影響C.C.增加了酵母菌的遺傳多樣性增加了酵母菌的遺傳多樣性D.D.改變了酵母菌的進化方向改變了酵母菌的進化方向【解析【解析】選選D D。題干中。題干中“科學家用人工合成的染色體

39、片段科學家用人工合成的染色體片段, ,成功成功替代了酵母菌的第替代了酵母菌的第6 6號和第號和第9 9號染色體的部分片段號染色體的部分片段”說明該變異說明該變異屬于染色體結構變異屬于染色體結構變異, ,重組酵母菌仍能發(fā)生變異重組酵母菌仍能發(fā)生變異,A,A正確。表現正確。表現型是基因型與環(huán)境共同作用的結果型是基因型與環(huán)境共同作用的結果,B,B正確。人工合成的染色體正確。人工合成的染色體片段中片段中DNADNA的堿基排列順序代表遺傳信息的堿基排列順序代表遺傳信息, ,與原來酵母菌的不同與原來酵母菌的不同, ,增加了酵母菌的遺傳多樣性增加了酵母菌的遺傳多樣性,C,C正確。進化的實質是在自然選擇正確。

40、進化的實質是在自然選擇的作用下的作用下, ,基因頻率的定向改變基因頻率的定向改變, ,故酵母菌進化的方向由自然選故酵母菌進化的方向由自然選擇決定。擇決定。9.(20099.(2009上海高考上海高考) )下列技術中不能獲得抗銹高產小麥新品種下列技術中不能獲得抗銹高產小麥新品種的是的是( () )A.A.誘變育種誘變育種 B.B.雜交育種雜交育種C.C.花粉離體培養(yǎng)花粉離體培養(yǎng) D.D.轉基因轉基因【解析【解析】選選C C。花粉離體培養(yǎng)獲得的是單倍體。花粉離體培養(yǎng)獲得的是單倍體, ,一般表現為高度一般表現為高度不育。不育。10.(201210.(2012浙江高考浙江高考) )玉米的抗病和不抗病玉

41、米的抗病和不抗病( (基因為基因為A A、a)a)、高稈、高稈和矮稈和矮稈( (基因為基因為B B、b)b)是兩對獨立遺傳的相對性狀。現有不抗病矮是兩對獨立遺傳的相對性狀?，F有不抗病矮稈玉米種子稈玉米種子( (甲甲),),研究人員欲培育抗病高稈玉米研究人員欲培育抗病高稈玉米, ,進行以下實驗進行以下實驗: :取適量的甲取適量的甲, ,用合適劑量的用合適劑量的射線照射后種植射線照射后種植, ,在后代中觀察到白在后代中觀察到白化苗化苗4 4株、抗病矮稈株、抗病矮稈1 1株株( (乙乙) )和不抗病高稈和不抗病高稈1 1株株( (丙丙),),將乙與丙雜將乙與丙雜交交,F,F1 1中出現抗病高稈、抗病

42、矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈。中出現抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈。選取選取F F1 1中抗病高稈植株上的花藥進行離體培養(yǎng)獲得幼苗中抗病高稈植株上的花藥進行離體培養(yǎng)獲得幼苗, ,經秋水經秋水仙素處理后選出純合二倍體的抗病高稈植株仙素處理后選出純合二倍體的抗病高稈植株( (丁丁) )。另一實驗表明另一實驗表明, ,以甲和丁為親本進行雜交以甲和丁為親本進行雜交, ,子一代均為抗病高稈。子一代均為抗病高稈。請回答請回答: :(1)(1)對上述對上述1 1株白化苗的研究發(fā)現株白化苗的研究發(fā)現, ,控制其葉綠素合成的基因缺控制其葉綠素合成的基因缺失了一段失了一段DNA,DNA,因此該基因不能

43、正常因此該基因不能正常, ,功能喪失功能喪失, ,無無法合成葉綠素法合成葉綠素, ,表明該白化苗的變異具有表明該白化苗的變異具有的特點的特點, ,該變異類型屬于該變異類型屬于。(2)(2)上述培育抗病高稈玉米的實驗運用了上述培育抗病高稈玉米的實驗運用了、單倍體育種和雜交育種技術單倍體育種和雜交育種技術, ,其中雜交育種技術依據的原理其中雜交育種技術依據的原理是是?；ㄋ庪x體培養(yǎng)中?；ㄋ庪x體培養(yǎng)中, ,可可通過誘導愈傷組織分化出芽、根獲得再生植株通過誘導愈傷組織分化出芽、根獲得再生植株, ,也可通過誘也可通過誘導分化成導分化成獲得再生植株。獲得再生植株。(3)(3)從基因組成看從基因組成看, ,乙

44、與丙植株雜交的乙與丙植株雜交的F F1 1中抗病高稈植株能產中抗病高稈植株能產生生種配子。種配子。(4)(4)請用遺傳圖解表示乙與丙植株雜交得到請用遺傳圖解表示乙與丙植株雜交得到F F1 1的過程。的過程?！窘忸}指南【解題指南】解答本題的突破口是根據解答本題的突破口是根據F F1 1中四種表現型推測出中四種表現型推測出乙和丙的基因型。乙和丙的基因型?！窘馕觥窘馕觥勘绢}考查實驗設計的有關知識。本題考查實驗設計的有關知識。(1)(1)從題意知白化苗是由于控制葉綠素合成的基因缺失了一段從題意知白化苗是由于控制葉綠素合成的基因缺失了一段DNA,DNA,不能表達出正常的葉綠素不能表達出正常的葉綠素; ;

45、這樣的變異對生物不利這樣的變異對生物不利, ,所以具所以具有有害性的特點有有害性的特點; ;由于是基因缺失了一段由于是基因缺失了一段DNA,DNA,所以是基因突變。所以是基因突變。(2)(2)題干中用到射線照射題干中用到射線照射, ,為誘變育種為誘變育種; ;雜交育種的原理為基因重雜交育種的原理為基因重組組; ;花藥離體培養(yǎng)為單倍體育種的一部分花藥離體培養(yǎng)為單倍體育種的一部分, ,屬于植物組織培養(yǎng)屬于植物組織培養(yǎng), ,所所以可通過誘導脫分化產生愈傷組織以可通過誘導脫分化產生愈傷組織, ,再分化形成芽和根再分化形成芽和根, ,獲得再獲得再生植株生植株, ,也可以通過誘導形成大量胚狀體獲得再生植株

46、。也可以通過誘導形成大量胚狀體獲得再生植株。(3)(3)由題干甲和丁雜交由題干甲和丁雜交, ,子一代都為抗病高稈子一代都為抗病高稈, ,可知抗病和高稈可知抗病和高稈都為顯性。由乙和丙雜交得到后代可知都為顯性。由乙和丙雜交得到后代可知: :抗病抗病不抗病不抗病抗病、抗病、不抗病不抗病, ,所以親本抗病基因型為所以親本抗病基因型為AaAa, ,不抗病基因型為不抗病基因型為aaaa, ,矮稈矮稈高稈高稈矮稈、高稈矮稈、高稈, ,所以親本高稈基因型為所以親本高稈基因型為Bb,Bb,矮稈基因型為矮稈基因型為bb,bb,即乙的基因型為即乙的基因型為AabbAabb, ,丙的基因型為丙的基因型為aaBbaa

47、Bb, ,所以所以F F1 1中抗病高稈基中抗病高稈基因型為因型為AaBbAaBb, ,可以產生可以產生4 4種配子。種配子。(4)(4)乙的基因型為乙的基因型為AabbAabb、丙的基因型為、丙的基因型為aaBbaaBb, ,所以所以F F1 1中抗病中抗病高稈基因型為高稈基因型為AaBbAaBb。遺傳圖解表示乙和丙雜交得到。遺傳圖解表示乙和丙雜交得到F F1 1為為: :答案答案: :(1)(1)表達表達 有害性有害性 基因突變基因突變(2)(2)誘變育種誘變育種 基因重組基因重組 胚狀體胚狀體(3)4(3)4(4)(4)【方法技巧【方法技巧】基因突變和染色體結構變異的判斷基因突變和染色體結構變異的判斷染色體結構變異使排列在染色體上的染色體結構變異使排列在染色體上的“基因的數目或排列順序基因的數目或排列順序”發(fā)生改變發(fā)生改變, ,從而導致性狀的變異?；蛲蛔兪菑亩鴮е滦誀畹淖儺悺；蛲蛔兪恰盎蚪Y構基因結構”的的改變改變, ,包括包括DNADNA分子中堿基對的替換、增加和缺失?；蛲蛔儗Х肿又袎A基對的替換、增加和缺失?；蛲蛔儗е轮隆靶禄蛐禄颉钡漠a生的產生, ,染色體結構變異未形成新的基因。染色體結構變異未形成新的基因。