2021版高考生物一轮复习第8单元可遗传的变异和育种第2讲育种的类型和方法课件苏教版必修2 21页

第 2 讲 　育种的类型和方法 - 2 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 可遗传变异在育种上的应用 1 . 传统育种 杂交育种与诱变育种 基因 重组 基因突变 优良 性状 F 1 连续 自交 基因突变 改良作物 品质 农作物和 微生物 - 3 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 易 错警示 诱变育种 与杂交育种相比 , 最大的区别在于诱变育种能产生新基因 , 从而创造出新性状。 - 4 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 几种 育种 方法 的 比较 (1) 　　　　 育种是最简捷的方法 , 而 　　　　　 育种是最快获得纯合子的方法 , 可缩短育种年限。   (2) 让染色体加倍可以用秋水仙素等进行处理 , 也可采用 　　　　　　　　　 的方法 , 且此方法能在两个 不同 物种之间进行。 (3) 　　　　　　　　 不能进行减数分裂 , 所以不能运用杂交的方法进行育种 , 一般采用的方法是 　　　　 育种。   杂交 单倍体 细胞融合 原核生物 诱变 - 5 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (4) 生物育种原理、方法、实例 ( 连一连 ) 答案 ① —a— Ⅴ 　 ① —e— Ⅲ 　 ② —c— Ⅰ 　 ③ —b— Ⅱ 　 ③ —d— Ⅳ - 6 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (1) 将两个优良的性状集中在一起可采用杂交育种。 ( 　　 ) (2) 诱变育种可大幅度改良某些性状。 ( 　　 ) (3) 人工诱变育种的优点可以提高突变率 , 加速育种工作的进程。 ( 　　 ) (4) 诱变育种和杂交育种均可形成新的基因。 ( 　　 ) (5) 人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的。 ( 　　 ) (6) 采用诱变育种可改良缺乏某种抗病性的水稻品种。 ( 　　 ) √ √ √ × 提示 : 杂交育种不能形成新的基因 。 × 提示 : 人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异大多是有害的。 √ 正误 判断 - 7 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 几种育种方法的 比较 - 8 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 - 9 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向　 育种 的方法和流程 1 . 下图是与水稻有关的育种途径 , 相关叙述不正确的是 ( 　　 ) A.A →B 过程可获得原水稻没有的优良性状 B.C→D 过程能定向改变水稻的性状 C.E→H 过程依据的原理是基因重组 D.E→G 过程用秋水仙素处理成熟植株 答案 解析 解析 关闭 A→B 过程是诱变育种 , 可获得原水稻没有的优良性状 ;C→D 过程是基因工程育种 , 能定向改变水稻的性状 ;E→H 过程是杂交育种 , 依据的原理是基因重组 ;E→G 过程是单倍体育种 , 用秋水仙素处理幼苗。 答案 解析 关闭 D - 10 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 技法总结育种方法的选择 在具体育种工作中 , 应针对不同的育种目标采取不同的育种方案。 - 11 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 .(2018 天津理综 ) 芦笋是雌雄异株植物 , 雄株性染色体为 XY, 雌株为 XX; 其幼茎可食用 , 雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是 ( 　　 ) A. 形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导 B. 幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程 C. 雄株丁的亲本的性染色体组成分别为 XY 、 XX D. 与雄株甲不同 , 雄株丁培育过程中发生了基因重组 答案 解析 解析 关闭 本题考查植物组织培养技术。据题意 : 幼苗甲、乙、丙的形成都用到了植物组织培养技术 , 在形成过程中都有细胞的脱分化和再分化过程 , 并且可用植物生长调节剂进行诱导 ,A 、 B 两项正确。丁的亲本植株乙和植株丙的性染色体组成应分别为 XX 和 YY( 乙、丙后代均为雄株 , 且两者为花粉离体培养后染色体加倍得来 ),C 项错误。丁的形成过程中 , 在减数分裂形成配子时 , 发生了基因重组 , 而雄株甲的形成过程中 , 只进行有丝分裂过程 , 无基因重组 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 12 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 3 .(2017 江苏 ) 研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株 , 决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。 请回答下列问题。 - 13 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (1) 要判断该变异株的育种价值 , 首先要确定它的 　　　　 物质是否发生了变化。   (2) 在选择育种方法时 , 需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体 , 则可采用育种方法① , 使早熟基因逐渐 　　 , 培育成新品种 1 。为了加快这一进程 , 还可以采集变异株 的 　　 进行处理 , 获得高度纯合的后代 , 选育成新品种 2, 这种方法称为 　　 育种 。 (3) 如果该早熟植株属于染色体组变异株 , 可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式 , 由此造成不规则的 　　　　　　　　　　　 , 产生染色体数目不等、生活力很低的 　　　　 , 因而得不到足量的种子。即使得到少量后代 , 早熟性状也很难稳定遗传 , 这种情况下 , 可考虑选择育种方法③。   (4) 新品种 1 与新品种 3 均具有早熟性状 , 但其他性状有差异 , 这是因为新品种 1 选育过程中基因发生了多次 　　　　　　 , 产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。   - 14 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 答案 (1) 遗传　 (2) 纯合　花药　单倍体　 (3) 染色体分离　配子　 (4) 重组 解析 (1) 某变异株是否有育种价值关键是看其遗传物质是否发生了变化。 (2) 通过自交会逐代提高纯合子的比例。为加快育种进程一般采用单倍体育种 : 先采集变异植株的花药进行离体培养 , 获得单倍体植株 ; 再用秋水仙素处理单倍体植株幼苗 , 进而获得纯合的变异植株。 (3) 染色体组变异会导致联会紊乱 , 造成不规则的染色体分离 , 会产生部分染色体数目异常的配子。 (4) 育种方法 ① 的原理为基因重组 , 控制其他性状的基因在选育过程中会发生多次重组 , 产生多种基因型 , 只有部分基因型在选育过程中保留下来 , 保留下来的基因型可能与原早熟柑橘植株的基因型不同。 - 15 - 生物育种方案的选取 1 . 育种的目的 : 育种的根本目的是培育具有优良性状 ( 抗逆性好、生活力强、产量高、品质优良 ) 的新品种 , 以便更好地为人类服务。从基因组成上看 , 目标品种可能是纯合子 , 可防止后代发生性状分离 , 便于制种和推广 ; 也有可能是杂合子 , 即利用杂种优势的原理 , 如杂交水稻的培育、玉米的制种等。 - 16 - 2 . 不同需求的育种方法 (1) 若要培育隐性性状个体 , 则可用自交或杂交的方法 , 只要出现该性状即可。 (2) 有些植物如小麦、水稻等 , 杂交实验较难操作 , 则最简便的方法是自交。 (3) 若要快速获得纯种 , 则用单倍体育种方法。 (4) 若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等 , 则只要出现所需性状即可 , 不需要培育出纯种。 (5) 若要培育原来没有的性状 , 则可用诱变育种。 (6) 若要提高品种产量 , 提高营养物质含量 , 可用多倍体育种。 3 . 动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述 : 植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法 ; 而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交 , 而是通过双亲杂交获得 F 1 ,F 1 雌雄个体间交配获得 F 2 ,F 2 与异性隐性纯合子测交。 - 17 - 应用体验 (2018 北京理综 ) 水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌 (Mp) 侵染水稻引起的病害 , 严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比 , 抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。 (1) 水稻对 Mp 表现出的抗病与感病为一对相对 　　　　 。为判断某抗病水稻是否为纯合子 , 可通过观察自交子代 　　　　　　　 来确定。   (2) 现有甲 (R 1 R 1 r 2 r 2 r 3 r 3 ) 、乙 (r 1 r 1 R 2 R 2 r 3 r 3 ) 、丙 (r 1 r 1 r 2 r 2 R 3 R 3 ) 三个水稻抗病品种 , 抗病 (R) 对感病 (r) 为显性 , 三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的 DNA 序列设计特异性引物 , 用 PCR 方法可将样本中的 R 1 、 r 1 、 R 2 、 r 2 、 R 3 、 r 3 区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定 。 - 18 - ①甲品种与感病品种杂交后 , 对 F 2 不同植株的 R 1 、 r 1 进行 PCR 扩增。已知 R 1 比 r 1 片段短。从扩增结果 ( 下图 ) 推测可抗病的植株有 　　　　 。   ②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合 , 选育新的纯合抗病植株 , 下列育种步骤的正确排序是 　　　　 。   a. 甲 × 乙 , 得到 F 1 b. 用 PCR 方法选出 R 1 R 1 R 2 R 2 R 3 R 3 植株 c.R 1 r 1 R 2 r 2 r 3 r 3 植株 × 丙 , 得到不同基因型的子代 d. 用 PCR 方法选出 R 1 r 1 R 2 r 2 R 3 r 3 植株 , 然后自交得到不同基因型的子代 - 19 - (3) 研究发现 , 水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因 (R 1 、 R 2 、 R 3 等 ) 编码的蛋白 , 也需要 Mp 基因 (A 1 、 A 2 、 A 3 等 ) 编码的蛋白 , 只有 R 蛋白与相应的 A 蛋白结合 , 抗病反应才能被激活。若基因型为 R 1 R 1 r 2 r 2 R 3 R 3 和 r 1 r 1 R 2 R 2 R 3 R 3 的水稻 , 被基因型为 a 1 a 1 A 2 A 2 a 3 a 3 的 Mp 侵染 , 推测这两种水稻的抗病性表现依次为 　　　　　 。   (4) 研究人员每年用 Mp(A 1 A 1 a 2 a 2 a 3 a 3 ) 人工接种水稻品种甲 (R 1 R 1 r 2 r 2 r 3 r 3 ), 几年后甲品种丧失了抗病性 , 检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是   　 。   (5) 水稻种植区的 Mp 是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种 , 将会引起 Mp 种群 　　　　　　　　　 , 使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失 , 无法在生产中继续使用。   (6) 根据本题所述水稻与 Mp 的关系 , 为避免水稻品种抗病性丧失过快 , 请从种植和育种两个方面给出建议   　 。   - 20 - 答案 (1) 性状　性状是否分离　 (2) ① 1 和 3 　 ② a 、 c 、 d 、 b 　 (3) 感病、抗病　 (4)Mp 的 A 1 基因发生了突变　 (5) 基因频率改变　 (6) 将含有不同抗病基因的品种轮换或间隔种植 ; 将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种 中 - 21 - 解析 本题考查了遗传在育种中的应用及变异的应用。 (1) 相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。水稻是否纯合可用自交法鉴定 , 若发生性状分离则为杂合子 , 若不发生性状分离则为纯合子。 (2) ① 由 “ 已知 R 1 比 r 1 片段短 ” 知 ,400 bp 为 r 1 , 靠近 200 bp 的 为 R 1 , 所以 1 为 R 1 R 1 ,2 为 r 1 r 1 ,3 为 R 1 r 1 。 ② 基本思路为甲 × 乙 → F 1 , 再用 F 1 × 丙得到子代 , 利用 PCR 选出完全杂合的个体 , 自交得纯合子。 (3) 由题干知 R 编码的蛋白质与相应 A 编码的蛋白结合 , 抗病反应才能被激活。所以根据对应关系 R 1 R 1 r 2 r 2 R 3 R 3 表现为感病。 r 1 r 1 R 2 R 2 R 3 R 3 表现为抗病。 (4)Mp 的 A 1 基因发生突变 , 使抗病反应不能被激活 , 导致植株抗病性丧失。 (5) 种植的水稻品种单一 , 由于自然选择的作用 , 会引起 Mp 种群基因频率改变 , 导致水稻抗病性减弱直至丧失。 (6) 可以将多个抗病品种轮种或间种 ; 利用杂交育种可以得到含有多个抗病基因的新品种。