2022-2023學(xué)年　人教版 必修二微專題三　生物育種 學(xué)案

微專題三生物育種[對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P133][核心精要]1．單倍體育種(1)原理：染色體數(shù)目變異。(2)過(guò)程用高稈抗病(DDTT)和矮稈不抗病(ddtt)小麥品種，培育矮稈抗病小麥的過(guò)程，如下圖所示：其中單倍體育種的核心步驟為①花藥離體培養(yǎng)和②秋水仙素處理誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。(3)優(yōu)點(diǎn)：與雜交育種相比，單倍體育種能明顯縮短育種年限，子代均為純合子，加速育種進(jìn)程。缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜且需與雜交技術(shù)結(jié)合使用。2．多倍體育種(1)原理：染色體數(shù)目變異。(2)多倍體育種的過(guò)程：正在萌發(fā)的種子或幼苗eq\o(→,\s\up7(秋水仙素處理),\s\do5())抑制紡錘體形成eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)致),\s\do5())染色體不分離eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)致),\s\do5())細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍eq\o(→,\s\up7(正常分裂、分化),\s\do5())多倍體植株。(3)優(yōu)點(diǎn)：多倍體和二倍體相比，莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都較大，糖類和蛋白質(zhì)含量都有所增加。缺點(diǎn)：多倍體育種適用于植物，在動(dòng)物方面難以開展，且多倍體植物往往發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低。(4)實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程①過(guò)程b傳粉是為了雜交得到三倍體種子，過(guò)程c傳粉是為了提供生長(zhǎng)素刺激子房發(fā)育成果實(shí)。②獲取三倍體種子是在第一年四倍體植株上；獲取三倍體無(wú)子果實(shí)則是在第二年的三倍體植株上。③無(wú)子的原因：三倍體西瓜進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，由于同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。3．比較幾種常見(jiàn)生物育種方式方法原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)代表實(shí)例雜交育種基因重組雜交操作簡(jiǎn)單，目標(biāo)性強(qiáng)育種年限長(zhǎng)矮稈抗病小麥誘變育種基因突變輻射誘變、激光誘變等提高突變率，加速育種進(jìn)程有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料青霉素高產(chǎn)菌株多倍體育種染色體變異秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗操作簡(jiǎn)單，且能在較短的時(shí)間內(nèi)獲得所需品種所得品種發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低；在動(dòng)物中無(wú)法開展無(wú)子西瓜、八倍體小黑麥單倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)后，再用秋水仙素處理明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交育種配合“京花1號(hào)”小麥[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]1．(2021·廣東選考T11)白菜型油菜(2n＝20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)。為了培育高產(chǎn)新品種，科學(xué)家誘導(dǎo)該油菜未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成完整植株Bc。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．Bc成熟葉肉細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組B．將Bc作為育種材料，能縮短育種年限C．秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株D．自然狀態(tài)下Bc因配子發(fā)育異常而高度不育A[白菜型油菜(2n＝20)的種子，表明白菜型油菜屬于二倍體生物，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，而Bc是通過(guò)卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的單倍體，其成熟葉肉細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組，A錯(cuò)誤；Bc是通過(guò)卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的單倍體，秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株，此種方法為單倍體育種，能縮短育種年限，B、C正確；自然狀態(tài)下，Bc只含有一個(gè)染色體組，細(xì)胞中無(wú)同源染色體，減數(shù)分裂不能形成正常配子，而高度不育，D正確。]2．(2021·江西吉安期中)如圖甲、乙表示小麥的兩個(gè)品種，A、a和B、b表示分別位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因，①～⑦表示培育小麥新品種的過(guò)程。下列說(shuō)法不正確的是()A．①②過(guò)程操作簡(jiǎn)便，但培育周期長(zhǎng)，原理是基因重組B．④的變異僅發(fā)生于有絲分裂，該育種方式的優(yōu)點(diǎn)之一是可得到更多優(yōu)良變異類型C．③過(guò)程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)，可以得到單倍體幼苗D．⑥過(guò)程與⑦過(guò)程的育種原理相同，過(guò)程中需要抑制紡錘體的形成B[①②為雜交育種，操作簡(jiǎn)便，但培育周期長(zhǎng)，原理是基因重組，A正確；④為基因突變，主要發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，如有絲分裂前的間期和第一次減數(shù)分裂前的間期，B錯(cuò)誤；③為花藥離體培養(yǎng)，可以得到單倍體幼苗，C正確；①⑦為多倍體育種，①③⑥為單倍體育種，過(guò)程與⑦過(guò)程的育種原理相同，都是染色體數(shù)目變異，過(guò)程中需要抑制紡錘體的形成，D正確。]3．下列是無(wú)子西瓜培育的過(guò)程簡(jiǎn)圖，有關(guān)敘述不正確的是()A．①過(guò)程也可進(jìn)行低溫誘導(dǎo)處理，與秋水仙素的作用原理不同B．三倍體植株不育的原因是在減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂C．培育得到的無(wú)子西瓜與二倍體有子西瓜相比個(gè)大、含糖量高D．要得到無(wú)子西瓜，需每年制種，很麻煩，所以可用無(wú)性繁殖進(jìn)行快速繁殖A[低溫誘導(dǎo)和秋水仙素的作用原理相同，都是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成。]4．下面為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥和純合矮稈(d)染病(e)小麥快速培育純合優(yōu)良小麥品種矮稈抗病小麥(ddEE)的示意圖，有關(guān)此圖敘述不正確的是()A．圖中進(jìn)行①過(guò)程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起B(yǎng)．②過(guò)程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合C．實(shí)施③過(guò)程依據(jù)的主要生物學(xué)原理是細(xì)胞增殖D．④過(guò)程的實(shí)施中通常用一定濃度的秋水仙素處理C[題中圖示為單倍體育種的過(guò)程，①過(guò)程表示兩個(gè)親本雜交，所依據(jù)的原理是基因重組，從而達(dá)到控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起；②過(guò)程表示的是F1進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程，在減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組合；③過(guò)程表示由花藥離體培養(yǎng)成單倍體植株的過(guò)程，此過(guò)程中不但有細(xì)胞的分裂還有細(xì)胞的分化，所依據(jù)的原理主要是植物細(xì)胞的全能性；④過(guò)程是誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的過(guò)程，一般用一定濃度的秋水仙素處理。]5．(2021·浙江衢州高一月考)對(duì)于如圖所示育種方法的說(shuō)法不正確的是()A．①④方向所示的途徑依據(jù)的原理是基因重組B．⑦過(guò)程所示的育種方法依據(jù)的原理是基因突變C．①②③過(guò)程能明顯縮短育種年限D(zhuǎn)．⑤過(guò)程一般發(fā)生在生殖細(xì)胞中才具有遺傳性B[①④方向所示的途徑表示雜交育種，原理是基因重組；⑦過(guò)程所示的育種方法為多倍體育種，多倍體育種和單倍體育種的原理都是染色體變異；①②③過(guò)程為單倍體育種，能明顯縮短育種年限；⑤過(guò)程是基因突變，實(shí)質(zhì)是DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，基因突變可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的各個(gè)時(shí)期，但是，一般發(fā)生在生殖細(xì)胞中才具有遺傳性。]6．下圖表示兩種育種方式，請(qǐng)據(jù)圖思考下列問(wèn)題：甲乙(1)甲圖表示的育種方式為____________，乙圖表示的育種方式為________________，兩者的育種原理分別為________________和________________。(2)甲圖和乙圖中都有秋水仙素誘導(dǎo)染色體組加倍，其原理是_______________________________________________________________________________________________。甲圖中用秋水仙素處理的目的是______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)乙圖中獲得無(wú)子西瓜至少需要________年。圖乙中有兩次傳粉過(guò)程，它們的目的分別是__________________和__________________________。(4)甲圖中所示育種方式的優(yōu)點(diǎn)是__________________，原因是因?yàn)開____________________________________________________________________________________________。答案(1)單倍體育種多倍體育種染色體數(shù)目的變異染色體數(shù)目的變異(2)秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，從而誘導(dǎo)染色體組加倍使染色體組加倍，從而變得可育(3)兩得到三倍體種子刺激三倍體的子房發(fā)育成果實(shí)(4)能明顯縮短育種年限秋水仙素處理單倍體幼苗直接得到純合體7．(2021·安徽高二開學(xué)考試)雜交育種是最常規(guī)的育種方式，在其他的育種方式中也常用到雜交這種技術(shù)。回答下列問(wèn)題：(1)太空育種是誘變育種的一種方式，可大幅度改變植物性狀，其原理是___________。若將經(jīng)過(guò)處理的種子種植后沒(méi)有表現(xiàn)出不一樣的性狀，可采用的方法是___________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在進(jìn)行單倍體育種時(shí)，首先要將選擇的親本進(jìn)行雜交，這樣做的目的是_______________________________________________________________________________________________________________，然后通過(guò)____________________________________________獲得能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體，再進(jìn)行________________________，得到符合生產(chǎn)要求的品種。(3)馬鈴薯為四倍體，利用其單倍體與野生型二倍體馬鈴薯進(jìn)行雜交，獲得的個(gè)體是不育的，可通過(guò)_________________________________處理，恢復(fù)馬鈴薯的育性，最后得到的馬鈴薯是___________________(填“純合子”“雜合子”或“純合子或雜合子”)，只要獲得優(yōu)良性狀的個(gè)體即可在生產(chǎn)上推廣的原因是___________________________________________。解析(1)誘變育種的原理是基因突變。若將經(jīng)過(guò)處理的種子種植后沒(méi)有表現(xiàn)出不一樣的性狀，可采用的方法是自交，因?yàn)橛行┗蛲蛔優(yōu)殡[性突變，在當(dāng)代不表現(xiàn)出來(lái)，自交后可出現(xiàn)隱性純合子。(2)單倍體育種時(shí)，將選擇的親本進(jìn)行雜交，這樣做的目的是將不同的優(yōu)良性狀集中到某一個(gè)體中；然后通過(guò)花藥離體培養(yǎng)、染色體數(shù)目加倍，得到符合生產(chǎn)要求的品種。(3)利用其單倍體與野生型二倍體馬鈴薯進(jìn)行雜交，得到四倍體的不育馬