必修二第四單元第三講從雜交育種到基因工程

1、名稱名稱原理原理方法方法優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點應(yīng)用應(yīng)用雜交雜交育種育種基因基因重組重組培育純合子品培育純合子品種：雜交種：雜交自自交交篩選出符篩選出符合要求的表現(xiàn)合要求的表現(xiàn)型，通過自交型，通過自交到不發(fā)生性狀到不發(fā)生性狀分離為止分離為止分散在分散在同一物種同一物種不同品種不同品種中的多個中的多個優(yōu)良性狀優(yōu)良性狀集中于同集中于同一個體；一個體；操作簡操作簡便便年年年年制種制種用純種高用純種高稈抗病小稈抗病小麥與矮稈麥與矮稈不抗病小不抗病小麥培育矮麥培育矮稈抗病小稈抗病小麥麥培育雜種優(yōu)勢培育雜種優(yōu)勢品種：一般是品種：一般是選取純合雙親選取純合雙親雜交雜交雜交水稻、雜交水稻、玉米玉米名稱名稱 原理原理方

2、法方法優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點應(yīng)用應(yīng)用誘變誘變育種育種基因基因突變突變物理：紫外線、物理：紫外線、X射線或射線或射線、射線、微重力、激光等微重力、激光等處理，再篩選；處理，再篩選；化學(xué)：亞硝酸、化學(xué)：亞硝酸、硝酸二乙酯處理，硝酸二乙酯處理，再選擇再選擇提高變提高變異頻率，異頻率，加快育加快育種進程，種進程，大幅度大幅度改良某改良某些性狀些性狀有利變有利變異少，異少，需大量需大量處理實處理實驗材料驗材料(有很有很大盲目大盲目性性)高產(chǎn)高產(chǎn)青霉青霉菌菌名稱名稱 原理原理方法方法優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點應(yīng)用應(yīng)用單倍單倍體育體育種種染色染色體畸體畸變變先將花藥離體先將花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株；倍體

3、植株；將將單倍體幼苗經(jīng)一單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙定濃度的秋水仙素處理獲得純合素處理獲得純合子；子；從中選擇從中選擇優(yōu)良植株優(yōu)良植株明顯縮短明顯縮短育種年限，育種年限，子代均為子代均為純合子，純合子，加速育種加速育種進程進程技術(shù)技術(shù)復(fù)雜復(fù)雜且需且需與雜與雜交育交育種配種配合合用純種用純種高稈抗高稈抗病小麥病小麥與矮稈與矮稈不抗病不抗病小麥快小麥快速培育速培育矮稈抗矮稈抗病小麥病小麥名稱名稱原理原理方法方法優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點應(yīng)用應(yīng)用多倍多倍體育體育種種染色染色體變體變異異用一定濃用一定濃度的秋水度的秋水仙素處理仙素處理萌發(fā)的種萌發(fā)的種子或幼苗子或幼苗操作簡操作簡單，能單，能較快獲較快獲得所需得所

4、需品種品種所獲品種發(fā)所獲品種發(fā)育延遲，結(jié)育延遲，結(jié)實率低，一實率低，一般只適用于般只適用于植物植物三倍體三倍體無籽西無籽西瓜、八瓜、八倍體小倍體小黑麥黑麥名稱名稱 原理原理方法方法優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點應(yīng)用應(yīng)用基因基因工程工程育種育種 基因基因重組重組 提取目的基提取目的基因因構(gòu)建基因構(gòu)建基因表達載體表達載體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入入(導(dǎo)入受體導(dǎo)入受體細胞細胞)目的目的基因的表達基因的表達與檢測與檢測篩選篩選獲得優(yōu)良個獲得優(yōu)良個體體 目的性目的性強，育種強，育種周期短；周期短；克服了克服了遠緣雜交遠緣雜交不親和的不親和的障礙障礙 技術(shù)復(fù)技術(shù)復(fù)雜，安雜，安全性問全性問題多，題多，有可能有可能引發(fā)生引發(fā)生態(tài)危機態(tài)危機 轉(zhuǎn)

5、基因轉(zhuǎn)基因“向日葵向日葵豆豆”、轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)基因抗蟲基因抗蟲棉棉 名稱名稱原理原理方法方法優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點應(yīng)用應(yīng)用細胞細胞工程工程育種育種細胞細胞的全的全能性能性去壁去壁誘誘融融組培；組培；核移植和核移植和胚胎移植胚胎移植克服遠緣克服遠緣雜交不親和雜交不親和的障礙；的障礙；可應(yīng)用于繁可應(yīng)用于繁育優(yōu)良動物，育優(yōu)良動物，搶救瀕危動搶救瀕危動物物技術(shù)技術(shù)要求要求高高白菜白菜甘甘藍的培育、藍的培育、克隆羊克隆羊“多利多利”(1)雜交育種與雜種優(yōu)勢的區(qū)別雜交育種與雜種優(yōu)勢的區(qū)別 雜交育種是通過有性生殖，使不同的優(yōu)良性狀組合雜交育種是通過有性生殖，使不同的優(yōu)良性狀組合 到后代的一個個體中，從而選育出優(yōu)良品種的方

6、法。到后代的一個個體中，從而選育出優(yōu)良品種的方法。 雜種優(yōu)勢是指基因型不同的個體雜交產(chǎn)生的雜交一雜種優(yōu)勢是指基因型不同的個體雜交產(chǎn)生的雜交一 代，在適應(yīng)能力等方面優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。代，在適應(yīng)能力等方面優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。(2)不同育種目的的雜交育種的基本步驟及特點 培育雜合子品種雜種優(yōu)勢的利用 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可以將雜種一代作為種子直接利用，如 水稻、玉米等。 a基本步驟：選取雙親P(、 )雜交F1。 b特點：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強，但種子只能種一年。培育純合子品種a培育隱性純合子品種的基本步驟選取雙親P(、 )雜交F1自交F2選出表現(xiàn)型符合要求的個體種植推廣。b培育雙顯純合子或隱顯純合子品種的基

7、本步驟選取雙親P(、 )雜交F1自交F2選出表現(xiàn)型符合要求的個體自交F3選出穩(wěn)定遺傳的個體推廣種植。c特點：操作簡單，但需要的時間較長。1(2010廣東質(zhì)檢廣東質(zhì)檢)小麥是一種重要的糧食作物，改善小小麥是一種重要的糧食作物，改善小 麥的遺傳性狀是科學(xué)工作者不斷努力的目標，下圖是麥的遺傳性狀是科學(xué)工作者不斷努力的目標，下圖是 遺傳育種的一些途徑。遺傳育種的一些途徑。(1)以矮稈易感病(ddrr)和高稈抗病(DDRR)小麥為親本進行雜交，培育矮稈抗病小麥品種過程中，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，其中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是_，選F2矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至_。(2)如想在較短時間內(nèi)獲得上述新品種小麥，

8、可選圖中_(填字母)途徑所用的方法。其中的F環(huán)節(jié)是_。(3)科學(xué)工作者欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，應(yīng)該選擇圖中_(填字母)表示的技術(shù)手段最為合理可行，該技術(shù)手段主要包括：_。(4)小麥與玉米雜交，受精卵發(fā)育初期出現(xiàn)玉米染色體在細胞分裂時全部丟失的現(xiàn)象，將種子中的胚取出進行組織培養(yǎng)，得到的是小麥_植株。(5)兩種親緣關(guān)系較遠的植物進行雜交，常出現(xiàn)雜交不親和現(xiàn)象，這時可采用_技術(shù)手段進行處理。(6)圖中的遺傳育種途徑，_(填字母)所表示的方法具有典型的不定向性。解析：解析：圖中圖中A、B為誘變育種，為誘變育種，C、D為基因工程育種，為基因工程育種，E、F、G為單倍體育種，為單倍體育種，H、I為細

9、胞工程育種，為細胞工程育種，J、K為多倍為多倍體育種；體育種；(1)用矮稈易感病用矮稈易感病(ddrr)和高稈抗病和高稈抗病(DDRR)小麥為小麥為親本進行雜交，培育矮稈抗病小麥品種的過程叫做雜交親本進行雜交，培育矮稈抗病小麥品種的過程叫做雜交育種，育種，F(xiàn)2中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是3/16，讓，讓F2矮稈抗矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至不再發(fā)生性狀分離，即新病類型連續(xù)自交、篩選，直至不再發(fā)生性狀分離，即新的品種培育成功；的品種培育成功；(2)要盡快獲得矮稈抗病類型新品種，要盡快獲得矮稈抗病類型新品種，應(yīng)該采用圖中應(yīng)該采用圖中E、F、G單倍體育種的方式；單倍體育種

10、的方式；(3)欲使小麥獲欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，應(yīng)該是用基因工程的育種方式，其過程包括：提取目的基因、目的基因與運載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測和表達；(4)小麥與玉米雜交后，由于發(fā)育初期受精卵中玉米染色體全部丟失，胚細胞中只剩下小麥生殖細胞中的染色體，因此將胚取出進行組織培養(yǎng)，得到的是小麥單倍體植株；(5)要克服遠緣雜交不親和的障礙，需要采用細胞工程育種的方式，讓兩個物種的體細胞融合，通過組織培養(yǎng)的方式培養(yǎng)雜種細胞，即可得到新的物種；(6)誘變育種、雜交育種都是不定向的過程。答案：(1)3/16不再發(fā)生性狀分離(2)E、F、G花藥離體培養(yǎng)(3)C、D提取目的基因、目的

11、基因與運載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測和表達(4)單倍體(5)植物體細胞雜交(6)A、B1.基因工程的原理(1)不同生物的DNA分子具有相同結(jié)構(gòu)。(2)基因是控制生物性狀的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位。(3)各種生物共用一套遺傳密碼。2基因工程操作的工具基因工程操作的工具(1)限制性核酸內(nèi)切限制性核酸內(nèi)切酶酶基因的基因的“剪刀剪刀” 存在場所：主要是存在于微生物細胞中。存在場所：主要是存在于微生物細胞中。 特性：一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的特性：一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的 核苷酸序列，并且能夠在特定的切點上切割核苷酸序列，并且能夠在特定的切點上切割DNA分子。

12、分子。 作用結(jié)果：得到平末端或黏性末端。作用結(jié)果：得到平末端或黏性末端。(2)DNA連接酶連接酶基因的基因的“針線針線” 作用：連接限制性核酸內(nèi)切酶切開的斷口。作用：連接限制性核酸內(nèi)切酶切開的斷口。常用的種類及來源：常用的種類及來源： 分類分類不同點不同點EcoliDNA連連接酶接酶T4DNA連接酶連接酶來源來源大腸桿菌大腸桿菌T4噬菌體噬菌體作用作用只連接黏性只連接黏性末端末端連接黏性末端、平末端連接黏性末端、平末端(3) 運載體基因的運輸工具作為運載體必須具備的條件：能夠在宿主細胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。含有多個限制酶切點，以便和外源基因相連。含有標記基因，以便于篩選。(1)基因工程的三種工具

13、中，限制性核酸內(nèi)切酶、基因工程的三種工具中，限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連連 接酶是基因操作過程中的酶工具，化學(xué)本質(zhì)是蛋白接酶是基因操作過程中的酶工具，化學(xué)本質(zhì)是蛋白 質(zhì)。但它們的功能不同，前者切割磷酸二酯鍵，后者質(zhì)。但它們的功能不同，前者切割磷酸二酯鍵，后者 連接磷酸二酯鍵。而運載體可能是質(zhì)?；虿《尽＿B接磷酸二酯鍵。而運載體可能是質(zhì)?；虿《?。(2)限制性核酸內(nèi)切酶、限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶都是一類酶，不是一連接酶都是一類酶，不是一 種酶。種酶。(3)DNA連接酶與連接酶與DNA聚合酶的不同聚合酶的不同DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核酸片段的3末端的羥基上；而DNA連接酶是在兩個DN

14、A片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。DNA聚合酶是以一條DNA鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補的DNA鏈；而DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來，因此DNA連接酶不需要模板。3基因工程與基因重組比較項目比較項目基因重組基因重組基因工程基因工程不不同同點點重組方式重組方式 同一物種的不同基因同一物種的不同基因不同物種間的不同不同物種間的不同基因基因繁殖方式繁殖方式有性生殖有性生殖無性生殖無性生殖變異大小變異大小小小大大意義意義是生物變異的來源之是生物變異的來源之一，對生物進化有重一，對生物進化有重要意義要意義使人類有可能

15、按自使人類有可能按自己的意愿直接定向己的意愿直接定向地改造生物，培育地改造生物，培育出新品種出新品種相同點相同點都實現(xiàn)了不同基因間的重新組合，都能使都實現(xiàn)了不同基因間的重新組合，都能使生物產(chǎn)生變異生物產(chǎn)生變異基因重組發(fā)生于有性生殖中，不能打破生殖隔離，而基基因重組發(fā)生于有性生殖中，不能打破生殖隔離，而基 因工程則可實現(xiàn)異種生物的基因轉(zhuǎn)移。因工程則可實現(xiàn)異種生物的基因轉(zhuǎn)移?；蚬こ炭墒故荏w獲得新的基因，表現(xiàn)出新的性狀，該基因工程可使受體獲得新的基因，表現(xiàn)出新的性狀，該 技術(shù)可看作是一種廣義的基因重組。技術(shù)可看作是一種廣義的基因重組。轉(zhuǎn)基因動、植物的培育，因其細胞全能性不同，外源基轉(zhuǎn)基因動、植物的

16、培育，因其細胞全能性不同，外源基 因的受體、細胞也不同。培育轉(zhuǎn)基因動物的受體細胞一因的受體、細胞也不同。培育轉(zhuǎn)基因動物的受體細胞一 般為受精卵；培育轉(zhuǎn)基因植物的受體細胞可用生殖細般為受精卵；培育轉(zhuǎn)基因植物的受體細胞可用生殖細 胞，也可用體細胞?；蚬こ坛Ｐ枧c其他工程技術(shù)配胞，也可用體細胞?；蚬こ坛Ｐ枧c其他工程技術(shù)配 合，才能實現(xiàn)目的。合，才能實現(xiàn)目的。2(2007北京高考北京高考)利用外源基因在受體細胞中表達，可生利用外源基因在受體細胞中表達，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列選項中能說明目的基因完成產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列選項中能說明目的基因完成了在受體細胞中表達的是了在受體細胞中表達的是 ()

17、A棉花二倍體細胞中檢測到細菌的抗蟲基因棉花二倍體細胞中檢測到細菌的抗蟲基因B大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNAC山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素DNA序列序列D酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白解析：若能在受體細胞檢測到目的基因產(chǎn)物，則可表明目的基因完成了在受體細胞中的表達，D選項表明人的干擾素基因已經(jīng)在受體細胞酵母菌中成功表達。答案：D為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法：()圖中兩對相對性狀獨立遺傳。據(jù)圖分析，不正確的是()A過程的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高B過程可以取任一

18、植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料C過程原理是細胞的全能性D圖中篩選過程不改變抗病基因頻率. 解析解析以育種方法為背景，綜合考查雜交育種、單以育種方法為背景，綜合考查雜交育種、單倍體育種、基因工程育種。過程倍體育種、基因工程育種。過程的自交代數(shù)越多，雜的自交代數(shù)越多，雜合高蔓抗病的比例越來越少，純合高蔓抗病的比例越來合高蔓抗病的比例越來越少，純合高蔓抗病的比例越來越高。過程越高。過程可以任取可以任取F1植株的適宜花藥進行離體培養(yǎng)。植株的適宜花藥進行離體培養(yǎng)。過程過程由高度分化的葉肉細胞培養(yǎng)成為轉(zhuǎn)基因植株，原由高度分化的葉肉細胞培養(yǎng)成為轉(zhuǎn)基因植株，原理是細胞的全能性。圖中人為保留抗病植株，篩選掉感理是細胞

19、的全能性。圖中人為保留抗病植株，篩選掉感病植株，會提高抗病基因頻率。病植株，會提高抗病基因頻率。答案D(1)培育兼有不同親本優(yōu)良性狀的品種雜交育種、單倍 體育種；(2)培育具有新性狀的品種誘變育種；(3)培育具有其他物種遺傳性狀的品種基因工程育種；(4)培育種間雜種等具有某些優(yōu)良特性的品種多倍體育 種、細胞工程育種。 人體細胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的p53基因，生物技術(shù)可對此類基因的變化進行檢測。 (1)目的基因的獲取方法通常包括_和_。 (2)圖表示從正常人和患者體內(nèi)獲取的p53基因的部分區(qū)域。與正常人相比，患者在該區(qū)域的堿基會發(fā)生改變，在上圖中用方框圈出發(fā)生改變的堿基對；這種變異被稱為_。 (

20、3)已知限制酶E識別序列為CCGG，若用限制酶E分別完全切割正常人和患者的p53基因部分區(qū)域(見上圖)，那么正常人的會被切成_個片段；而患者的則被切割成長度為_對堿基和_對堿基的兩種片段。 (4)如果某人的p53基因部分區(qū)域經(jīng)限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170、220、290和460堿基對的四種片段，那么該人的基因型是_(以P表示正常基因，P表示異常基因)。 解析解析(1)目的基因通常從細胞中直接分離或通過化目的基因通常從細胞中直接分離或通過化學(xué)方法人工合成。學(xué)方法人工合成。(2)對比正常人和患者對比正常人和患者p53基因部分區(qū)域基因部分區(qū)域的堿基對序列可知：正?；蛑械牡膲A基對序列可知：正?；?/p>

21、因中的CG堿基對被堿基對被TA堿基堿基對替換而成為異?；?。對替換而成為異?；?。(3)由圖示知：正常人的由圖示知：正常人的p53基因部基因部分區(qū)域有分區(qū)域有2個限制酶切割位點，用限制酶個限制酶切割位點，用限制酶E對正常人的該基對正常人的該基因區(qū)域進行切割，將得到長度分別為因區(qū)域進行切割，將得到長度分別為290對堿基、對堿基、170對堿對堿基和基和200對堿基對堿基3個片段。異?；蛞驂A基替換而失去一個個片段。異常基因因堿基替換而失去一個限制酶E的切割位點，故用限制酶E切割患者的p53基因部分區(qū)域，只能得到長度為460對堿基和220對堿基的2種片段。(4)若某人的該基因區(qū)域用限制酶E完成切割后

22、，共出現(xiàn)170、290、220和460個堿基對4種片段。說明該人既有正?；?，又有異常基因，故該人基因型為PP。 答案(1)從細胞中分離通過化學(xué)方法人工合成(2)見下圖基因堿基對的替換(基因突變)(3)3460220(4)PP本講實驗本講實驗探究性生物學(xué)實驗的設(shè)計方法探究性生物學(xué)實驗的設(shè)計方法探究性生物學(xué)實驗應(yīng)在明確實驗要求、目的的前提下，探究性生物學(xué)實驗應(yīng)在明確實驗要求、目的的前提下，遵循實驗設(shè)計遵循實驗設(shè)計“操作方便、程序合理、藥品節(jié)約、依據(jù)操作方便、程序合理、藥品節(jié)約、依據(jù)現(xiàn)象推測結(jié)論現(xiàn)象推測結(jié)論”的原則進行設(shè)計，一般可分為以下幾個的原則進行設(shè)計，一般可分為以下幾個環(huán)節(jié)：環(huán)節(jié)：(1) 理

23、論假設(shè)的提出根據(jù)題目要求，確定實驗的條件即實驗變量x，實驗中要注意控制無關(guān)“變量”。一般只確定一個變量，即在一定條件下唯一一個對實驗結(jié)果可能產(chǎn)生影響的變量。在此基礎(chǔ)上提出理論假設(shè)，它常?？梢悦枋鰹椋骸爱敆l件x存在時，事件P(實驗現(xiàn)象)可能發(fā)生；當條件x改變時，若事件P發(fā)生，能得出何結(jié)論：當事件P不發(fā)生，能得出何結(jié)論?！?2) 設(shè)計探究性假設(shè)設(shè)計探究性假設(shè) 分五個實驗步驟進行：分五個實驗步驟進行：實驗準備，包括必要的實驗器材及實驗藥品的準備；實驗準備，包括必要的實驗器材及實驗藥品的準備；滿足條件滿足條件x，設(shè)計一個實驗，觀察事件，設(shè)計一個實驗，觀察事件P能否發(fā)生；能否發(fā)生；條件條件x改變，設(shè)計一

24、個實驗，觀察事件改變，設(shè)計一個實驗，觀察事件P能否發(fā)生，發(fā)能否發(fā)生，發(fā)生的程度如何？生的程度如何？設(shè)計對照實驗。設(shè)計對照實驗。梳理，實驗是否遵循梳理，實驗是否遵循“單因子變量單因子變量”、“平行重復(fù)平行重復(fù)”原則。原則。(3) 觀察、記錄和結(jié)論仔細觀察并準確記錄實驗現(xiàn)象，并根據(jù)實驗現(xiàn)象做出相應(yīng)的結(jié)論，一般規(guī)律是：若條件x存在，事件P能發(fā)生，條件x改變，事件P不能發(fā)生(或發(fā)生程度改變)，結(jié)論是“_”“_”。若條件x x存在，事件P P能發(fā)生，條件x x改變，事件P P能發(fā)生( (或發(fā)生程度改變) )，結(jié)論是“_”“_”。若條件x x存在，事件P P不能發(fā)生，條件x x改變，事件P P能發(fā)生( (

25、或發(fā)生程度改變) )，結(jié)論是“_”“_”。 (2007山東高考)普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)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。實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗：A組組B組組C組組P高稈抗病高稈抗病矮稈易感病矮稈易感病P高稈抗病高稈抗病矮稈易感病矮稈易感病P高稈抗病高稈抗病 F1高稈抗病高稈抗病F1高稈抗病高稈抗病矮稈抗病矮稈抗病 F2矮稈抗病矮稈抗病矮稈抗病矮稈抗病請分析回答：請分析回答：(1)A組由組由F1獲得獲得F2的方法是的方法是_，F(xiàn)2矮稈抗病植株中不矮稈抗病植株中不 能穩(wěn)定遺傳的占能穩(wěn)定遺傳的占_。(2)、三類矮稈抗病植株中，最

26、可能產(chǎn)生不育配三類矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配 子的是子的是_類。類。(3)A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮稈抗病小麥品種三組方法中，最不容易獲得矮稈抗病小麥品種 的是的是_組，原因是組，原因是_。(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 _。獲得的矮稈抗病植株中能。獲得的矮稈抗病植株中能 穩(wěn)定遺傳的占穩(wěn)定遺傳的占_。(5)在一塊高稈在一塊高稈(純合體純合體)小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小 麥。請設(shè)計實驗方案探究該矮稈性狀出現(xiàn)的可能原麥。請設(shè)計實驗方案探究該矮稈性狀出現(xiàn)的可能原 因因(簡要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論簡

27、要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論)。解析解析(1)將將F1高稈抗病類型自交，在高稈抗病類型自交，在F2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，從四種類矮稈抗病、高稈易感病和矮稈易感病四種類型，從四種類型中選擇矮稈抗病型中選擇矮稈抗病。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ttRR或或ttRr，其中，不能穩(wěn)定遺傳的，其中，不能穩(wěn)定遺傳的(ttRr)在矮稈抗病植在矮稈抗病植株中占株中占2/3。(2)B組中矮稈抗病類型組中矮稈抗病類型是由是由F1高稈抗病類型高稈抗病類型的花藥離體培養(yǎng)直接獲得，其基因組成為的花藥離體培養(yǎng)直接獲得，其基因組成為tR，屬單倍

28、體，屬單倍體，高度不育。高度不育。(3)由題干信息可知，由題干信息可知，A為雜交育種，為雜交育種，B為單倍為單倍體育種，體育種，C為誘變育種，因誘變育種具有突變率低且不定為誘變育種，因誘變育種具有突變率低且不定向等特點，所以向等特點，所以C組最不易獲得矮稈抗病品種。組最不易獲得矮稈抗病品種。(4)矮稈抗矮稈抗病是單倍體，要經(jīng)過秋水仙素(或低溫)誘導(dǎo)染色體加倍，才能得到矮稈抗病小麥新品種，基因型ttRR，全部為純合體。(5)一塊高稈(純合體)小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥，屬于變異。導(dǎo)致變異的原因有兩種：環(huán)境條件導(dǎo)致的不可遺傳的變異和遺傳物質(zhì)變化引起的可遺傳的變異，所以探究該矮稈性狀出現(xiàn)可能原因的

29、實驗思路是通過判斷該變異性狀能否遺傳來獲得結(jié)論，若該變異性狀能遺傳，則是基因突變的結(jié)果；若該變異性狀不能遺傳，則是環(huán)境引起的。實驗方法有兩種，其一將矮稈小麥與高稈小麥雜交，如果子二代：高稈 矮稈3 1(或出現(xiàn)性狀分離)，則矮稈性狀是基因突變造成的，否則，矮稈性狀是環(huán)境引起的。其二，將矮稈小麥與高稈小麥種植在相同環(huán)境條件下；如果兩者未出現(xiàn)明顯差異，則矮稈性狀由環(huán)境引起，否則是基因突變的結(jié)果。答案答案(1)自交自交2/3(2)(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)秋水仙素秋水仙素(或低溫或低溫)誘導(dǎo)染色體加倍誘導(dǎo)染色體加倍100%(5)將矮稈小麥與高稈小麥雜交；如果子一代為高稈

30、，子二代：將矮稈小麥與高稈小麥雜交；如果子一代為高稈，子二代：高稈高稈 矮稈矮稈3 1(或出現(xiàn)性狀分離或出現(xiàn)性狀分離)，則矮稈性狀是基因突，則矮稈性狀是基因突變造成的；否則，矮稈性狀是環(huán)境引起的。或?qū)捫←溑c變造成的；否則，矮稈性狀是環(huán)境引起的?；?qū)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(xiàn)明顯差異，高稈小麥種植在相同環(huán)境條件下；如果兩者未出現(xiàn)明顯差異，則矮稈性狀由環(huán)境引起；否則，矮稈性狀是基因突變的結(jié)果。則矮稈性狀由環(huán)境引起；否則，矮稈性狀是基因突變的結(jié)果。隨堂高考1(2009上海高考)下列技術(shù)中不能獲得抗銹高產(chǎn)小麥新品種的是 ()A誘變育種B細胞融合C花粉離體培養(yǎng) D轉(zhuǎn)基因解

31、析：要獲得抗銹病高產(chǎn)小麥新品種，可采用基因工程育種、誘變育種、細胞工程育種，花藥離體培養(yǎng)為植物組織培養(yǎng)可獲得單倍體，不能產(chǎn)生抗病基因。答案：C2(2008江蘇高考)下列關(guān)于育種的敘述中，錯誤的是(多選) ()A用物理因素誘變處理可提高突變率B誘變育種和雜交育種均可形成新的基因C三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來D誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀解析：利用人工誘發(fā)基因突變的方法可以提高基因突變率；雜交育種的原理是基因重組，基因重組的結(jié)果不能產(chǎn)生新的基因，能夠形成新的基因型，誘變育種依據(jù)的原理是基因突變，基因突變能夠產(chǎn)生新的基因，基因突變是不定向的，且大多數(shù)突變?yōu)椴涣夹誀?；當四倍體植物與二倍體植物雜

32、交就能形成含三個染色體組的受精卵，由這樣的受精卵發(fā)育成的個體就是三倍體。答案：BCD3(2008廣東高考)改良缺乏某種抗病性的水稻品種，不宜采用的方法是 ()A誘變育種 B單倍體育種C基因工程育種 D雜交育種解析：因題中交代是缺乏某種抗病性的水稻品種，欲改變其品種，可以用基因工程的方法，定向?qū)朐摲N抗病性基因以改變其性狀；也可以用雜交育種的方法，將該水稻品種與另一有該抗病性的水稻品種雜交，使優(yōu)良性狀集中在一起；可采用誘變育種的方法，誘導(dǎo)該水稻品種發(fā)生基因突變，產(chǎn)生該抗病性基因。答案：B4(2009廣東高考廣東高考)為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜

33、合應(yīng)用了多種育種方法，過程如下。請回答問題。工作者綜合應(yīng)用了多種育種方法，過程如下。請回答問題。(1)從對該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，從對該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)成誘導(dǎo)成_幼苗。幼苗。(2)用用射線照射上述幼苗，目的是射線照射上述幼苗，目的是_；然后用；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個別幼該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有_。(3)取該部分綠色組織再進行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使染色體_，獲得純合_，移栽到大田

34、后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。(4)對抗性的遺傳基礎(chǔ)做進一步研究，可以選用抗性植株與_雜交，如果_，表明抗性是隱性性狀。F1自交，若F2的性狀分離比為15(敏感) 1(抗性)，初步推測_。解析：二倍體水稻通過花藥離體培養(yǎng)可形成單倍體幼苗。用射線對單倍體幼苗進行照射的目的是誘導(dǎo)產(chǎn)生抗該除草劑的水稻幼苗，除草劑處理后葉片仍保持綠色的植株表明組織內(nèi)含有抗該除草劑的基因。單倍體幼苗經(jīng)秋水仙素處理后，使其染色體數(shù)加倍，從而獲得純合二倍體。選用抗性水稻與敏感水稻進行雜交，如果F1表現(xiàn)為抗性，表明抗該除草劑為顯性性狀，如果F1表現(xiàn)敏感則表明抗該除草劑為隱性性狀。F1自交后得F2的性狀分離比15 1，可初

35、步推測水稻的抗除草劑性狀由兩對基因控制，基因型為雙隱性時才表現(xiàn)抗該除草劑，否則表現(xiàn)為敏感型。答案：(1)單倍體(2)誘發(fā)基因突變抗該除草劑的能力(3)加倍二倍體(4)(純合)敏感型植株F1都是敏感型該抗性植株中有兩個基因發(fā)生了突變 5(2008山東高考山東高考)番茄番茄(2n24)的正常植株的正常植株(A)對矮生植對矮生植株株(a)為顯性，紅果為顯性，紅果(B)對黃果對黃果(b)為顯性，兩對基因獨立為顯性，兩對基因獨立遺傳。請回答下列問題：遺傳。請回答下列問題：(1)現(xiàn)有基因型現(xiàn)有基因型AaBB與與aaBb的番茄雜交，其后代的基因的番茄雜交，其后代的基因型有型有_種，種，_基因型的植株自交產(chǎn)基

36、因型的植株自交產(chǎn)生的矮生黃果植株比例最高，自交后代的表現(xiàn)型及比生的矮生黃果植株比例最高，自交后代的表現(xiàn)型及比例為例為_。(2)在AA aa雜交中，若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一分裂時不分離，產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為_，這種情況下雜交后代的株高表現(xiàn)型可能是_。(3)假設(shè)兩種純合突變體X和Y都是由控制株高的A基因突變產(chǎn)生的，檢測突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，發(fā)現(xiàn)X的第二個密碼子中第二堿基由C變?yōu)閁，Y在第二個密碼子的第二個堿基前多了一個U。與正常植物相比，_突變體的株高變化可能更大，試從蛋白質(zhì)水平分析原因：_。(4)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使某基因在植物體內(nèi)過量表達，也可以抑制某基因表達。假設(shè)A基因通過控制赤

37、霉素的合成來控制番茄的株高，請完成如下實驗設(shè)計，以驗證假設(shè)是否成立。實驗設(shè)計：(借助轉(zhuǎn)基因技術(shù)，但不要求轉(zhuǎn)基因的具體步驟)a分別測定正常與矮生植株的赤霉素含量和株高。b_。c_。支持上述假設(shè)的預(yù)期結(jié)果：_。若假設(shè)成立，據(jù)此說明基因控制性狀的方式：_。解析：解析：基因型基因型AaBB與與aaBb的番茄雜交，其后代的基因型有的番茄雜交，其后代的基因型有4種，種，aaBb基因型的植株自交產(chǎn)生的矮生黃果植株比例最高，基因型的植株自交產(chǎn)生的矮生黃果植株比例最高，自交后代為矮生紅果自交后代為矮生紅果 矮生黃果矮生黃果3 1；在；在AA aa雜交雜交中，若中，若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離

38、，基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離，產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為13或或11，這種情況下，雜交后代，這種情況下，雜交后代的株高表現(xiàn)型可能是正?；虬?；的株高表現(xiàn)型可能是正?；虬?；Y突變在第二個密碼子前突變在第二個密碼子前增加了一個增加了一個U堿基，突變體蛋白質(zhì)的氨基酸序列可能從第一堿基，突變體蛋白質(zhì)的氨基酸序列可能從第一個氨基酸之后都會發(fā)生改變，因此株高可能變化更大；個氨基酸之后都會發(fā)生改變，因此株高可能變化更大；(4)小小題為補充實驗步驟，答題的關(guān)鍵是根據(jù)題目中的題為補充實驗步驟，答題的關(guān)鍵是根據(jù)題目中的提示提示“借助轉(zhuǎn)基因技術(shù)借助轉(zhuǎn)基因技術(shù)”正確正確確定自變量。確定自變量。答案：(1)4aaBb矮生紅果 矮生黃果3 1(2)13或11正?；虬?3)YY突變體的蛋白質(zhì)中氨基酸的改變比X突變體可能更多(或