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1、二轮专题复习之,生物育种,新安一高 韩王娜,一、考纲解读,“生物育种”是“遗传变异”知识的拓展和深化。利用遗传变异进行育种是高考的重点，常以非选择题形式考查。,1.突出考查运用知识解决实际问题的能力；,2.注重理论联系实际，重视实践能力与创新能力的培养；,3.关注生命科学发展中的热点问题和前沿问题，尤其是生物新技术在实际中的应用。,体现了生物高考命题的下列特点：,二、复习目标,1将分散于各章节的有关生物性状改造方法的知 识梳理出来形成知识体系。2利用基因重组、基因突变、染色体变异、基因 工程、细胞工程等遗传学原理，设计培育具有 优良性状的新品种的育种方法。3通过典型例题分析、练习,提高知识迁移
2、能力和 审题解题能力。,三、教学过程,（一）基础知识梳理（二）应用能力提升（三）归纳总结（四）巩固练习,方 法,优缺点,举例,原 理,1.基因水平:,基因重组,杂交-F1自交-F2选优-自交-再选择,优点:将不同个体的优良性状集中到同一个体上。不足:育种周期长,矮秆抗病小麦的培育,杂交育种,基因突变,物理或化学方法处理筛选,优点：可以提高突变率，加速育种进程。不足：有利变异少，需要大量处理实验材料。,青霉素高产菌株、太空椒,诱变育种,基因重组,利用基因工程技术将目的基因引入生物体内,优点：打破物种界限，定向改造生物性状。不足：技术复杂,抗虫棉，超级细菌,产生人胰岛素的大肠杆菌,基因工程育种,方
3、 法,优缺点,举例,原 理,2.染色体水平:,染色体数 目变异,花药离体培养再经人工诱导使染色体加倍,优点：明显缩短育种年限。是最快速的育种方法。不足：技术复杂。常与杂交育种相配合。,快速培育矮秆抗病小麦,单倍体育种,染色体数 目变异,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,优点：器官较大，营养物质含量高。不足：发育延迟，结实率低。,三倍体无子西瓜，八倍体小黑麦,多倍体育种,方 法,优缺点,举例,原 理,3.细胞水平:,染色体变异（细胞膜 的流动性、细胞的全 能性）,去壁原生质体融合杂种细胞-组织培养,优点：克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。不足：让杂种植株按照人们需要表
4、现出亲代优良性状还有技术上的困难。,番茄-马铃薯，白菜-甘蓝,植物体细胞杂交,二、应用能力提升,例题背景：荔枝生长在岭南一带,春季开花,夏天结果,品种有几十种,常见的有三月红,妃子笑,状元红,桂美,糯米枝,黑叶等等。而最为名贵的就是挂绿了。据说乾隆年间百姓不堪进贡之苦,把百颗挂绿砍掉,现在仅剩下一棵母树在增城荔城镇挂绿园里,称“西园挂绿”，相传树龄有400多岁了。,西园挂绿,(一)已知在荔枝性状的控制中，D（抗病）对d（不抗病）显性，T（晚熟）对t（早熟）显性。这两对基因分别位于两对同源染色体上。现有两个品种的荔枝，一种基因型是DDTT，另一种基因型是ddtt。假如你是育种专家，能否利用以上荔
5、枝得到能稳定遗传的抗病早熟品种？请简要介绍你的育种方案。,抗病晚熟 不抗病早熟,DDTT,ddtt,F,DdTt 抗病晚熟,F,D_T_ D_tt ddT_ ddtt,DDtt,Ddtt,抗病早熟 不抗病早熟,DDtt/Ddtt ddtt,杂交,F3,方案一：杂交育种,抗病早熟,DDtt,P,抗病晚熟 抗病早熟 不抗病晚熟 不抗病早熟,方案二：单倍体育种,选取抗病早熟（DDtt）即为所需类型,花药离体培养,秋水仙素诱导染色体加倍,抗病晚熟 不抗病早熟,DDTT,ddtt,F,抗病晚熟 DdTt,P,思考：如果育种对象是动物，和植物的育种情况相同吗？,变式训练：有黑色长毛兔(BBEE)和白色短毛
6、兔(bbee)，如果要利用这2种兔子培育出能够稳定遗传的白色长毛兔(bbEE)，我们应该怎么办呢?,?,思考：怎么使两细菌的优良性状结合在一起？,能否利用杂交育种？,?,不能。杂交育种只能用于有性生殖的生物。对细菌来说可用细胞融合技术。,杂交育种：操作较简便，技术较成熟。但育种时间长（指显性纯合子的选育）。适用于动、植物。单倍体育种：最快速的育种方式，但技术复杂，一般须与杂交育种配合。只适用于植物。,比较归纳：,杂交育种只能利用已有的基因重新组合，然后按需选择，并不能创造新的基因。那么有没有能在相对较短的时间内得到更多变异类型的育种方法？,?,诱变育种,农作物新品种的培育,太空育种主要是利用返
7、回式卫星或宇宙飞船等把种子带到太空，通过宇宙空间的强辐射、微重力和高真空等条件使植物种子遗传物质发生变异，从而选育新品种。,诱变育种,农作物新品种的培育,“神舟”五号搭载育成的南瓜,诱变育种,农作物新品种的培育,用于微生物育种,“神舟”五号搭载育成的南瓜,诱变育种,农作物新品种的培育,用于微生物育种,特别提醒：,2.多用于微生物和植物，一般很少用于动物。,1.由于突变具有不定向性、多害少利性，所以需要处理大量实验材料。,(二)为了改良“西园挂绿”，欲招聘高级育种工程师一名。要求在不改变“西园挂绿”原有外观品质的前提下把“西园挂绿”改良为无核、果大、糖分含量多。若你前往应聘，该怎样设计育种方案？
8、,方案提示：借鉴三倍体无子西瓜的育种方式（多倍体育种）,易错点提醒：,给三倍体植株授二倍体植株的花粉，目的不是受精，而是为了提供生长素。如果没有生长素供应，子房不能发育成果实。,多倍体育种可在短时间内培育出新物种。如：四倍体西瓜，八倍体小黑麦。,注意：,四倍体西瓜和二倍体西瓜还是同一物种吗？,不是。已经产生了生殖隔离。,小结：,不同物种间有生殖隔离，一般不能杂交或杂交不育。那么要培育具有两种植物遗传特性的植物新品种，该如何育种？,典型例题：番茄与甜椒自然杂交后形成的后代既像辣椒又像番茄，故称番茄椒。它同时具有番茄和甜椒的特点，果实色泽鲜红，果皮比较厚实，耐储运，具有加热后对营养和颜色毫无影响的
9、特性。但是此番茄椒不能产生后代。,思考：为什么此番茄椒不能产生后代？怎样才能培育出可育的番茄椒？,番茄,甜椒,番茄椒,番茄（AA）,甜椒（BB）,(AB),(AABB),不育的番茄椒,秋水仙素处理 使染色体加倍,可育的番茄椒,方案一：多倍体育种,杂种细胞,（AABB）,原生质体融合,植物组织培养,去壁,方案二:,（AABB）,植物体细胞杂交（细胞工程育种）,小结：,植物体细胞杂交技术利用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。从变异的角度来讲，属于染色体变异。,2.植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和障碍，但技术还不成熟。,3.动物细胞融合后获得的杂种细胞，目前还没有办法让其发育成一个个体。它不同
10、于植物体细胞杂交。,(三)荔枝介壳虫害严重影响了“西园挂绿”的产量，以前果农常采用喷洒农药、放养寄生蜂等方法来防治。如今科学家在一种细菌体内找到了它的抗性基因（L），请设计育种方案来有效减轻荔枝介壳虫危害。,1.提取目的基因2.目的基因与运载体结合3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定,方案提示：基因工程育种,特别提醒：,基因工程育种能打破物种界限，克服生殖隔离的障碍，定向改造生物性状。但可能会导致基因污染，威胁生物圈的稳态。,三、归纳总结,最常规的：最快速的：能创造新性状的：能得到无子果实的：能创造新物种的：能在种间进行育种的：,杂交育种,单倍体育种,诱变育种,多倍体育种,多倍体
11、育种、植物体细胞杂交,基因工程育种、植物体细胞杂交,1、(2019江苏)下列关于育种的叙述中，错 误的是（多选）（）A用物理因素诱变处理可提高突变率 B诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 C三倍体植物不能由受精卵发育而来 D诱变获得的突变体多数表现出优良性状,BCD,四、巩固练习,2、（2019全国）科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述，错误的是（）A采用反转录的方法得到的目的基因有内含子B基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的C马铃薯的叶肉细胞可用为受体细胞D应该用同一种限制酶分别处理质粒和含目的基因的DNA，使其产生相同的黏性末端,A
12、,3、(2019 广东)两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是（）A单倍体育种 B杂交育种 C人工诱变育种 D细胞工程育种,B,4、某科研人员在作物育种研究中，偶然发现实验田中出现了一株抗旱、抗盐品质优秀的植株，在下列研究和应用的设想中错误的是（）A通过杂交育种或单倍体育种的方式，把抗性性状转移到其他农作物 B通过研究该植株细胞的细胞膜结构和功能，探索抗旱、抗盐机理 C该抗性植株可能由基因突变引起，可通过基因工程技术培育其他抗性作物 D可通过组织培养技术，大量生产该抗性作物的人工种子,A,5、科学家做了两项实验：
13、（1）用适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾子房，发育成无子番茄。（2）用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成无子西瓜。下列叙述正确的是（）A.上述无子番茄性状能遗传 B.若取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所 结果实中有种子 C.若取上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组D.上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子,B,6、玉米是雌雄同株的植物，其顶部开雄花,下部开 雌花。正常植株的基因型为A_B，基因型为aaB_的 植株不能长出雌花序而成为雄株；基因型为A_bb的 植株雄花序变成雌花序而成为雌株，基因型为a
14、abb 的植株只有顶端长出雌花序而成为雌株。(两对基因位于两对同源染色体上)。请分析回答下列问题：,正常株(A B),雄株(aaB),雌株(A bb),雌株(aabb),热点关注:分析能力、实验设计能力的考查,（1）育种工作者选用上述材料做亲本，杂交后得到下表中结果：,请你写出亲本的基因型：、。,AaBb aabb,或 Aabb aaBb,(2)玉米的纯合体雄株和雌株在育种中有重要应用价值，可免除雌雄同株时杂交育种必须去雄的麻烦。选育的纯合子雄株和雌株，应确保其杂交后代都是正常株，以符合生产要求。那么，选育的纯合子雄株的基因型应为，纯合子雌株的基因型应为。,aaBB,AAbb,(3)已知大田中
15、正常植株都是杂合子(AaBb)，请你利用这种正常植株设计一个育种程序，选育出符合生产要求的纯合子雄株和雌株。,(3)已知大田中正常植株都是杂合子(AaBb)，请你利用这种正常植株设计一个育种程序，选育出符合生产要求的纯合子雄株和雌株。,不能自交,不能自交,不能自交,杂交育种？,AaBb,故：不能用杂交育种,亲本：AaBb正常株,减数分裂,二倍体植株 AABB AAbb aaBB aabb 正常株雌株 雄株 雌株,配子（花粉粒）AB Ab aB ab,花药离体培养,单倍体幼苗 AB Ab aB ab,秋水仙素处理,单倍体育种,在获得的二倍体植株中，雄株即为符合要求的类型（aaBB）既长出了雌花序，雄花序也转变为雌花序的为符合要求的雌株（AAbb）不能长出雌花序，仅是雄花序转变为雌花序的雌株（aabb）不符合生产要求，淘汰。,雄株(aaBB),雌株(AAbb),正常株(AaBb),雌株(aabb),专题复习,欢迎指导!,
