从杂交育种到基因工程学案

荥阳市实验高中导学案荥阳市实验高中导学案在困惑中反思在感悟中成长在困惑中反思在感悟中成长课题：从杂交育种到基因工程年级：高三学科：生物班级：姓名：编写人：审核人：审批人：使用时间：【考纲要求及解读】考纲要求考纲解读达成情况生物变异在育种上的应用Ⅱ1.准确说出5种育种方法的名称及对应的原理、方法、优缺点和实例。2.能准确熟练的应用变异、育种结合遗传定律及生物进化的知识做题。【阅读教材，基础检测】杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种基因工程育种方法杂交、自交物理方法（射线照射、激光处理）或化学方法（用秋水仙素、硫酸二乙酯）处理动植物、微生物将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞内原理优点操作简单、目的性强器官大、营养物质含量高目的性强，定向地改造生物的遗传性状缺点育种年限长目的性不强、有利个体不多方法复杂，成活率较低，需与杂交育种配合有可能引发生态危机实例大麦矮秆、抗病新品种的培育青霉菌高产菌株的培育、“黑农五号”大豆品种无子西瓜、糖量高的甜菜普通小麦花药离体培养抗虫棉【提炼精讲】育种中的易混易错点1.单倍体育种和多倍体育种的易错点(1)单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。(2)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。(3)单倍体育种中，秋水仙素处理的是幼苗；而多倍体育种中，秋水仙素可以处理萌发的种子或幼苗。2.（1）杂交育种只能利用现有的基因进行重组，不能创造新基因。（2）基因突变是不定向的，诱变育种并不能定向改变生物性状。（3）转基因技术最大的优点是打破了生殖隔离，能定向改变生物性状。（4）秋水仙素可抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，还可作为化学诱变剂，诱发基因突变。（5）从育种材料和方法特点的角度确定育种方法，如图所示。【典例精练】1.现有①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟三个小麦品种，为满足栽培需求，欲培育三类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下列育种方法可行的是（）A.利用①、③品种间杂交筛选获得aB.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得bC.b的培育可采用杂交育种或诱变育种方法D.用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c2.假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示，有关叙述不正确的是()A．由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式的优点在于可以将多种优良性状集中在一个生物体上B．与①②③过程的育种方法相比，⑤⑥过程的优势是明显缩短了育种年限C．图中A_bb的类型经过③过程，子代中AAbb与aabb的数量比是3∶1D．④过程在完成目的基因和运载体的结合时，必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶3.如图表示利用某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，据图分析错误的是()A.过程Ⅵ是用秋水仙素处理正在萌发的种子B.培育品种⑥的最简捷的途径是Ⅰ→ⅤC.通过Ⅲ→Ⅵ过程育种的原理是染色体变异D.通过Ⅱ→Ⅳ过程育种最不容易达到目的荥阳市实验高中导学案荥阳市实验高中导学案在困惑中反思在感悟中成长在困惑中反思在感悟中成长4.下图是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析不正确的是()A.基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B.秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C.植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子D.利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%5.染色体部分缺失在育种方面也有重要作用。下图所示为育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述错误的是()A.太空育种依据的原理主要是基因突变B.深红棉S与白色棉N杂交产生深红棉的概率为1/4C.粉红棉M的出现是染色体缺失的结果D.粉红棉M自交产生白色棉N的概率为1/4【感悟高考】1.(2013·四川高考)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．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2.(2014·上海高考)将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素处理，使其能正常开花结果。该幼苗发育成的植株具有的特征是()A．能稳定遗传B．单倍体C．有杂种优势D．含四个染色体组3.(2014·江苏高考)下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是()出发菌株―――――→X射线处理挑取200个单细胞菌株――→初筛选出50株――→复筛选出5株―――――→X射线处理多轮重复筛选A．通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B．X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C．上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高4.（2014·全国课标Ⅰ，32）现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题。（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有优良性状的新品种。（2）杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是______________________。（3）为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。_______________________________________________________________________________________________________________________________。5.(2015·浙江高考)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：(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中选择抗病矮茎个体，再经连续自交等纯合化手段，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，其育种过程所需的年限越长。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________________。(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)。