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1、/wvws2023届全国新高考生物精准冲刺复习生物变异在育种上的应用JJOo目标要求生物变异在育种上的应用。一、杂交育种1.概念杂交育种是将两个或两个以上的优良性状通过交配集中在一起，在经过选择和培育，获得新品种的方法。2.原理3.方法基因重组多次杂 自 交 f优一自交（动物为自由交配）f 纯合子的一优良品种动物的杂交育种方法利用高产奶肉质差的牛(BBEE)和低产奶肉质好的牛(bbee),如何培育出能稳定遗传的高产奶肉质好的牛(BBee)?写出育种方案。BBEEBbEeXXbbeeBbEe比植物杂交育种不同在于测交BBee Bbeebbee X BBeeBbee X bbee4.优点操作简单，
2、可以把多个品种的优良性状集中在一起5.缺点1.育种所需时间较长2.只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。二、诱变育种1.概 念利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。2.原理基因突变3.应 用“黑农五号”大豆、青霉菌的选育、太空作物的培育等。太空中各种辐射、微重力、高能粒子辐射、宇宙磁场等综合作用，产生地面上难以实现的变异。4.优点提高基因突变频率，产生新基因，短时间内获得更多的优良变异类型，加速育种进程，获得新性状。5.缺点目性大，具有不确定性，难以控制突变方向;有利变异个体少，需大量处理实验材料，工作量大。三、单 倍 体 育 种 原
3、理：染色体变异|矮抗（ddTT）小麦的培育DDTT X 第d1d年tt）杂作交乂工数分裂|DT Dt dT dt本图所涉及的原理有:基因重组、细胞的全能性、染色体变异（第2年）花药离体培养DT Dt dT dt单倍体幼苗一（第2年“秋水仙素DDTT,DDtt,ddTT,ddtt 二倍体植株筛选所需的品种三、单倍体育种2.过程花 隰 使 单 倍 体 人工诱导te K幼 苗 用 秋水仙素处理染色体数目3.优点：明显缩短育种年限,且得到纯合二倍体。4.缺点：技术复杂。U!多 倍 体 育 种 原理：染色体变异（方法：秋水仙素处理萌发的种子和幼苗）三临体无不百/K的雄 过谷图二倍体 耳秋水仙素处理_ 第
4、百倍体I 1:二 倍 闲;基I三倍体种子授二倍体口 种下去三倍体植株 基 联 会紊乱不能形成E碉丽细胞一且无子西瓜注:单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。单倍体育种若应用于四倍体植物，形成的个体不一定是纯合子。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。单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。处理方法亲本杂 刘J_ Fj_自 声J具有新基因的种子或幼苗种子或幼苗_ _ _ _ _ _ _ _/,_ _ _ _ _ _ _诱变处沪|秋水
5、仙本处理 e-Fn染色体组加倍的种子或幼苗选择性状稳定遗传的品种新品种!五、基因工程及其应用1.原理:基因重组，转其因的幺士果.定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。3.操作水平：DNA分子水平4.优点：面诵了远缘杂交不亲和的障碍；定向的改造生物的性状供体细胞一目的基因 一 受 体细胞一获得新性状5.基因工程的操作工具限制性核酸内切酶（简称限制酶）（1）来源：主要存在于微生物（2）特性：一种限切酶只能识别一种特定的核昔酸序列,并在特定的切点切割DNA分 子（特异性）（3）作用于：磷酸二酯键（4）切割结果：一般产生黏性末端限制酶EcoR I）作用过程1 T IA A T 1黏性末端 黏
6、性末端A.AT.T.IGqFCIG基因的运载体(1)作用：将外源基因送入受体细胞(2)常用的运载体有3种：质粒噬菌体动、植物病毒等它们的共同特点是：都有侵染或进入受体细胞的能力质粒：分布：细菌、酵母菌等实质：是拟核或细胞核外能自主复制的很小的环状DNA分子O抗菌素抗性基因标记基因：检测目的基用是否导入了受体细胞,控制质粒D N A筛选作用转移的基因基因的运载体(3)作为运载体具备的条件，能够在宿主细胞中复制并稳定地存在具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接具有标记基因，以便对受体细胞进行筛选I分子量小，对受体细胞无害CTTCATGAATTC2CTAAGA A GTA CTTA A(I1GG A
7、TTCTTCATGGAAGTACTTAAAATTCCCTAAGGGATTQAATTCCGTA 3AATTCGGATTCTTANdGCATCTTAAlGbCTAAG AATTCCGTAG AATTCGGATCTTAA GGCATCTTAA GCCTAA DNA连接酶丁cmAG,AT*丁2m,T_IfT*9A_.AI作用：将两个具有 相 同（互补）黏性末端的DNA连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。作用位点：相邻的两个脱氧核昔酸的切口。即生成:磷酸二酯键6.基因工程操作的基本步骤1.提取目的基因细胞细菌取出|）加取出明新目的基因与运载体的结合过程，实际上3.将目的基因导入受体细胞用连接酶连接目
8、的基因劈将重组DNA分产导入受体细胞重组DNA分子4.目的基因的检测和表达增殖目的基因产物目的基因县的基因产物二 目 的 基 因7.基因工程的应用基因工程与作物育种抗棉铃虫的转基因抗虫棉优点：减少农药的用量，降低了生产成本，还减少了农药对环境的污染基因工程与药物研制重组人白细胞介素重组人干扰素重组人生长激素重组人胰岛素环境保护 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。几种常见育种方法的比较育种方法交种杂育单倍体育种多倍4育种本诱变育种基因工程育种基本原理基因重组染色体变异染色体变异基因突变基因重组方法杂交一自交一选优花药离体培养、秋水仙素诱导加倍秋水仙素处理萌发的种子、幼苗物
9、理或化学方法处理动值物、微生将一种生物特定基因转移到另一种优点不同个体的优良性状可集中到同一个个体上明显缩短育种年限，后代一般都为纯种植物茎杆粗壮，果实、种子大，营养高用高变盘频率，大幅度改良某些性伏定向地改造生物的遗传性状缺点育种时间长，需及时发现优良性状技术复杂，需与杂交育种配合多育延实蜀氐有利变异少,需处理大量材料，具有不确定性可能引起生态危机，技术难度大L一粒小麦（染色体组AA,2=14）与山羊草（染色体组BB,2=14）杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形成了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦（4=28）。后来，二粒小麦又与节节麦（染色体组DD,2=14）杂交，产生的杂种ABD
10、经染色体加倍，形成了具有AABBDD染色体组的六倍体小麦（6n=42）o 这就是现在农业生产中广泛种植的普通小麦。下列关于普通小麦与二粒小麦的叙述，正确的是 BA.二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代B.普通小麦性母细胞在减数分裂时，可观察到21个四分体C 普通小麦中A、B、D染色体组中的染色体，形态、功能彼此相同D.在普通小麦形成的过程中发生了基因重组以及染色体数目和结构的变异2.油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR),育种过程如图所示。下列有关叙述不正确的是A.过程诱发基因突变
11、，其优点是提高基因突变的频率B.过程的原理是基因重组，可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍C 过程与过程操作顺序互换，对育种结果没有影响D.若要缩短育种年限，在过程后可进行单倍体育种3.(2020全国皿，32)普通小麦是目前世界各地栽一粒小麦X斯氏麦草(AA)(B3)培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂种一、一 一拟一粒小麦X滔氏麦草(AABB)(DD)V杂种二杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：I普通小麦(AABBDD)在普通小麦的形成过程中，杂种一是
12、高度不育的，原因是无同源染色体，不能进行正常的减数上 逡。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有上 条 染 色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是营养物质含量高、茎 秆 粗 壮(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有秋水仙素处理(答出1点即可一粒小麦X斯氏麦草(AA)(BB)杂种一拟二粒小麦X滔氏麦草(AABB)(DD)杂种二I普通小麦(AABBDD)(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子)，甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路：甲、乙两个品种杂交，F自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株一 粒 小 麦X斯氏麦草(AA)(BB)V杂种一*拟二粒小麦X滔氏麦草(AABB)(DD)杂种二I普通小麦(AABBDD)