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文檔簡介
6.1雜交育種與誘變育種學案一、教學目的1.知識目的:舉例說出生物變異在育種上應用的事例,簡述雜交育種和誘變育種的作用和局限性。2.能力目的:運用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實踐中的問題。3.情感目的:在學習的過程中引導學生認識科學技術與社會之間互相影響,互相制約的關系。二、復習鞏固1.三倍體無籽西瓜采用了育種方式。技術路線:二倍體二倍體①四倍體二倍體②三倍體西瓜西瓜×西瓜西瓜①②2.資料分析:高稈抗銹病和矮稈易染病的純種小麥雜交得到F1,F(xiàn)1自交后在F2中得到矮稈抗銹病的品種。再通過選擇哺育即可得到符合生產(chǎn)規(guī)定的新品種。育種方式:育種育種原理:技術路線:高稈抗銹病高稈抗銹病矮稈易染?、佗冖勰芊€(wěn)定遺傳的DDTT×ddttF1F2①②③3.解決雜交育種周期過長采用:育種方式。技術路線高稈抗銹病高稈抗銹病矮稈易染?、佗冖勰芊€(wěn)定遺傳的DDTT×ddttF1配子幼苗矮稈抗銹病品種①②③三、自主學習與合作探究知識點一.自然條件下的育種選擇育種(自主學習)1.育種過程:運用________,通過________,汰劣留良,能哺育出許多優(yōu)良品種。2.實例:印第安人祭祀玉米的哺育思考:為什么要在隔離條件下進行種植?3.選擇育種的優(yōu)點:技術簡樸,易于操作。缺點:育種周期_____,并且可選擇的范疇_____。知識點二.人工育種(一)雜交育種【合作探究1】植物雜交育種的基本過程實例1:小麥高稈(D)對矮稈(d)為顯性,抗銹病(T)對不抗銹?。╰)為顯性,現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥(DDTT)和矮稈不抗銹病的小麥(ddtt),如果你是育種工作者,如何才干得到矮稈抗病的優(yōu)良品種?請用遺傳圖解表達優(yōu)良品種的選育方案:思考與討論:1)從第幾代中能選出矮稈抗銹病個體,能否立刻推廣,為什么?2)如何解決才干得到比較純的矮稈抗銹病個體?1.基本環(huán)節(jié):(以兩對相對性狀為例)將兩個親本,【得到F1再_______從F2中選出抱負體現(xiàn)型,逐代,直到得到性狀不再發(fā)生分離的抱負純種。2.概念:雜交育種是將_________或_________品種的____________,通過________集中在一起,再通過_________和_________,獲得___________的辦法。思考:雜交育種有無發(fā)明新的性狀,產(chǎn)生新的基因?3、雜交育種根據(jù)的遺傳學原理是_________思考:進行雜交育種的個體只能是進行什么生殖的個體?4、應用:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,雜交育種是改良作物品質,提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)辦法。雜交育種的辦法也用于家禽,家畜的育種?!竞献魈骄?】動物雜交育種的基本過程實例2.假設現(xiàn)有長毛立耳貓(BBEE)和短毛折耳貓(bbee),你能否哺育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓(BBee)?寫出育種方案(圖解)【合作探究3】請從雜交后裔可能出現(xiàn)的多個類型,以及育種時間等方面,分析雜交育種辦法的局限性?優(yōu)點:局限性:(二)誘變育種1、概念:運用________或__________來解決生物,使生物發(fā)生。2、原理:。思考:在誘變育種過程中應當用誘變劑等解決什么狀態(tài)的種子(萌發(fā)或未萌發(fā)的)?為什么?物理因素物理因素3、誘變因素化學因素化學因素4誘變育種方面獲得的成就:①哺育農(nóng)作物新品種,如:黑農(nóng)5號大豆;②在微生物育種方面,也發(fā)揮了重要作用,如:青霉菌5.【合作探究4】聯(lián)系基因突變特點,探討一下誘變育種有哪些優(yōu)勢?有哪些局限?可采用什么辦法克服?1)優(yōu)勢:2)局限:3)解決辦法:四、歸納總結:人工育種辦法的比較
雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種原理
辦法
優(yōu)點
集優(yōu)辦法簡樸,容易操作,提高突變率、改良生物性狀缺點時間長、繁瑣、后裔易出現(xiàn)性狀分離不定向性
多害少利性發(fā)育延遲
結實率低五、鞏固練習1.育種專家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交,哺育出矮稈抗銹病水稻,這種育種的原理是 ()A、基因突變 B、基因重組C、染色體變異 D、環(huán)境條件的變化2.在農(nóng)作物的育種上,采用的辦法有:雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種,理論根據(jù)依次是()①基因突變②基因交換③基因重組④染色體變異A.③①④④B.④①②④C.④④①③D.④③①④3.下列敘述中不對的的是()A、哺育無子西瓜運用染色體變異的原理B、哺育八倍體小黑麥的運用染色體變異的原理C、哺育中國黑白花牛是運用染色體變異的原理D、哺育青霉素高產(chǎn)菌株是運用基因突變4.誘變育種與雜交育種的不同之處體現(xiàn)為()①能大幅度變化某些性狀②能形成新基因③能形成新基因型④普通對個體生存有利A.①②B.①③C.②③D.②④5.下列不屬于人工誘變實例的是()A.用一定劑量的r射線引發(fā)變異得到新品種B.用一定劑量的X射線解決青霉素菌株得高產(chǎn)菌株C.玉米單株自交后裔中出現(xiàn)一定比例的白化苗D.激光照射植物或動物引發(fā)突變得到新品種6.兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB,這兩對基因按自由組合定律遺傳,要哺育出基因型為aabb的新品種的最簡捷的育種是()A、單倍體育種B、雜交育種C、人工誘變育種D、人工誘導多倍體育種7.下列各項中,能產(chǎn)生新基因的是 ()A、用花藥離體哺育玉米植株 B、用低溫誘導染色體加倍C、通過雜交培養(yǎng)抗病小麥品種 D、用X射線解決鏈孢菌8.假設A、b代表玉米的優(yōu)良基因,這兩種基因是自由組合的?,F(xiàn)有AABB、aabb兩個品種,為哺育出優(yōu)良品種AAbb,可采用的辦法以下圖所示:(1)由品種AABB、aabb通過①、②、③過程哺育出新品種的育種方式稱為;通過①⑤⑥哺育出新品種的育種方式稱為;通過⑦哺育出新品種的育種方式稱為;(2)若通過②過程產(chǎn)生的子代總數(shù)為1552株,則其中基因型為AAbb理論上有__株。(3)過程⑤常采用由AaBb得到Ab個體。與“過程①②③”的育種辦法相比,過程⑤⑥的優(yōu)勢是。六、高考演習1、(·安徽高考·T31)I.如圖所示,科研小組用60Co照射棉花種子。誘變當代獲得棕色(纖維顏色)新性狀,誘變I代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對基因(A、a)控制,棉酚含量由另一對基因(B、b)控制,兩對基因獨立遺傳。(1)兩個新性狀中,棕色是________性狀,低酚是______性狀。(2)誘變當代中,棕色、高酚的棉花植株基因型是_______,白色、高酚的棉花植株基因型是_______。(3)棕色棉抗蟲能力強,低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種,研究人員將誘變I代中棕色、高酚植株自交。每株自交后裔種植在一種單獨的區(qū)域,從________的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請你運用該純合體作為一種親本,再從誘變I代中選擇另一種親本,設計一方案,盡快選育出抗蟲高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表達)。2、(課標Ⅰ卷)32.(9分)現(xiàn)有兩個純合的某作物品種:抗病高桿(易倒伏)和感病矮桿(抗倒伏)品種。已知抗病對感病為顯性,高桿對矮桿為顯性,但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少?;卮鹣铝袉栴}:在育種實踐中,若運用這兩個品種進行雜交育種,普通來說,育種目的是獲得含有優(yōu)良性狀的新品種。雜交育種前,為了擬定F2代的種植規(guī)模,需要對的的預測雜交成果。若按照孟德爾遺傳定律來預測雜交成果,需要滿足3個條件:條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制,且符合分離定律;其它兩個條件是。為了擬定控制上述這兩對性狀的基因與否滿足上述3個條件,可用測交實驗來進行檢查。請簡要寫出該測交實驗的過程。3、(浙江卷)32.(18分)玉米的抗病和不抗?。ɑ捎贏、a)、高稈和矮稈(基由于B、b)是兩對獨立遺傳的相對性狀?,F(xiàn)有不抗病矮稈玉米種子(甲),研究人員欲哺育抗病高稈玉米,進行下列實驗:取適量的甲,用適宜劑量的γ射線照射后種植,在后裔中觀察到白化苗4株、抗病矮稈1株(乙)和不抗病高稈1株(丙)。將乙與丙雜交,F(xiàn)1中出現(xiàn)抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈。選用F1中抗病高稈植株上的花藥進行離體培養(yǎng)獲得幼苗,經(jīng)秋水仙素解決后選出純合二倍體的抗病高稈植株(丁)。另一實驗表明,以甲和丁為親本進行雜交,子一代均為抗病高稈。請回答:(1)對上述l株白化苗的研究發(fā)現(xiàn),控制其葉綠素合成的基因缺失了一段DNA,因此該基因不能正常_____,功效喪失,無法合成葉綠素,表明該白化苗的變異含有____的特點,該變異類型屬于______。(2)上述哺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,其中雜交育種技術根據(jù)的原理是________?;ㄋ庪x體培養(yǎng)中,可通過誘導愈傷組織分化出芽、根獲得再生植株,也可通過誘導分化成________獲得再生植株。(3)從基因構成看,乙與丙植株雜交的F1中抗病高稈植株能產(chǎn)生____種配子。(4)請用遺傳圖解表達乙與丙植株雜交得到F1的過程。4、(山東卷)(14分)某二倍體植物寬葉(M)對窄葉(m)為顯性,高莖(H)對矮莖(h)為顯性,紅花(R)對白花(r)為顯性?;騇、m與基因R、r在2號染色體上,基因H、h在4號染色體上。(1)基因M、R編碼各自蛋白質前3個氨基酸的DNA序列如上圖,起始密碼子均為AUG。若基因M的b鏈中箭頭所指堿基C突變?yōu)锳,其對應的密碼子由變?yōu)?。正常狀況下,基因R在細胞中最多有個,其轉錄時的模板位于(填“a”或“b”)鏈中。(2)用基因型為MMHH和mmhh的植株為親本雜交獲得F1,F(xiàn)1自交獲得F2,F(xiàn)2中自交性狀不分離植株所占的比例為,用隱性親本與F2中寬葉高莖植株測交,后裔中寬葉高莖與窄葉矮莖植株的比例為。(3)基因型為Hh的植株減數(shù)分裂時,出現(xiàn)了一部分處在減數(shù)第二次分裂中期的Hh型細胞,最可能的因素是。缺失一條4號染色體的高莖植株減數(shù)分裂時,偶然出現(xiàn)一種HH型配子,最可能的因素是。(4)現(xiàn)有一寬葉紅花突變體,推測其體細胞內與該體現(xiàn)型相對應的基因構成為圖甲、乙、丙中的一種,其它同源染色體數(shù)目及構造正?!,F(xiàn)只有多個缺失一條染色體的植株可供選擇,請設計一步雜交實驗,擬定該突變體的基因構成是哪一種。(注:各型配子活力相似;控制某一性狀的基因都缺失時,幼胚死亡)實驗環(huán)節(jié):①②觀察、統(tǒng)計后裔體現(xiàn)性及比例成果預測:Ⅰ若,則為圖甲所示的基因構成;Ⅱ若,則為圖乙所示的基因構成;Ⅲ若,則為圖丙所示的基因構成。1、【·安徽高考·T31參考答案】I.(1)顯性隱性(2)AaBBaaBb(3)不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉,或不出現(xiàn)白色棉)2、【課標Ⅰ卷答案】(1)抗病矮桿(2)高桿與矮桿這對相對性狀受一對等位基因控制,且符合分離定律;控制這兩對相對性狀基因位于非同源染色體上(3)將純合抗病高稈與感病矮稈植株雜交,產(chǎn)生F1,讓F1與感病矮稈雜交。3、【浙江卷答案】(1)體現(xiàn)有害性基因突變(2)誘變育種基因重組胚狀體(3)4(4)4、(山東卷)(1)GUCUUC4a(2)1/44:1(3)(減數(shù)第一次分裂時)交叉交換減數(shù)第二次分裂時染色體未分離(4)答案一①用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉白花植株雜交I.寬葉紅花與寬葉白花植株的比為1:1II.寬葉紅花與寬葉白花植株的比為=2:1III.寬葉紅花與窄葉白花植株的比為2:1答案二①用該突變體與缺失一條2號染色體的寬葉白花植株雜交I.寬葉紅花與寬葉白花植株的比為3:1II.后裔中全部為寬葉紅花III.寬葉紅花與窄葉紅花植株的比為2:1【解析】(1)由起始密碼子(mRNA上)為AUG可知,基因M和基因R轉錄的模板分別為b鏈和a鏈。對M基因來說,箭頭處C突變?yōu)锳,對應的mRNA上的即是G變成U,因此密碼子由GUC變成UUC;正常狀況下,基因成對出現(xiàn),若此植株的基由于RR,則DNA復制后,R基因最多能夠有4個。(2)F1為雙雜合子,這兩對基因又在非同源染色體上,因此符合孟德爾自由組合定律,F(xiàn)2中自交后性狀不分離的指的是純合子,F(xiàn)2中的四種體現(xiàn)各有一種純合子,且比例各占F2中的1/16,故四種純合子所占F2的比例為(1/16)*4=1/4;F2中寬葉高莖植株有四種
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