必修二第四单元第三讲从杂交育种到基因工程

1、1会计学必修二第四单元第三讲从杂交育种到基必修二第四单元第三讲从杂交育种到基因工程因工程名称名称原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用杂交杂交育种育种基因基因重组重组培育纯合子品培育纯合子品种：杂交种：杂交自自交交筛选出符筛选出符合要求的表现合要求的表现型，通过自交型，通过自交到不发生性状到不发生性状分离为止分离为止分散在分散在同一物种同一物种不同品种不同品种中的多个中的多个优良性状优良性状集中于同集中于同一个体；一个体；操作简操作简便便年年年年制种制种用纯种高用纯种高秆抗病小秆抗病小麦与矮秆麦与矮秆不抗病小不抗病小麦培育矮麦培育矮秆抗病小秆抗病小麦麦培育杂种优势培育杂种优势品种：一般是品种

2、：一般是选取纯合双亲选取纯合双亲杂交杂交杂交水稻、杂交水稻、玉米玉米名称名称 原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用诱变诱变育种育种基因基因突变突变物理：紫外线、物理：紫外线、X射线或射线或射线、射线、微重力、激光等微重力、激光等处理，再筛选；处理，再筛选；化学：亚硝酸、化学：亚硝酸、硝酸二乙酯处理，硝酸二乙酯处理，再选择再选择提高变提高变异频率，异频率，加快育加快育种进程，种进程，大幅度大幅度改良某改良某些性状些性状有利变有利变异少，异少，需大量需大量处理实处理实验材料验材料(有很有很大盲目大盲目性性)高产高产青霉青霉菌菌名称名称 原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用单倍单倍体育体育种

3、种染色染色体畸体畸变变先将花药离体先将花药离体培养，培养出单培养，培养出单倍体植株；倍体植株；将将单倍体幼苗经一单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙定浓度的秋水仙素处理获得纯合素处理获得纯合子；子；从中选择从中选择优良植株优良植株明显缩短明显缩短育种年限，育种年限，子代均为子代均为纯合子，纯合子，加速育种加速育种进程进程技术技术复杂复杂且需且需与杂与杂交育交育种配种配合合用纯种用纯种高秆抗高秆抗病小麦病小麦与矮秆与矮秆不抗病不抗病小麦快小麦快速培育速培育矮秆抗矮秆抗病小麦病小麦名称名称原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用多倍多倍体育体育种种染色染色体变体变异异用一定浓用一定浓度的秋水度的秋水仙素处

4、理仙素处理萌发的种萌发的种子或幼苗子或幼苗操作简操作简单，能单，能较快获较快获得所需得所需品种品种所获品种发所获品种发育延迟，结育延迟，结实率低，一实率低，一般只适用于般只适用于植物植物三倍体三倍体无籽西无籽西瓜、八瓜、八倍体小倍体小黑麦黑麦名称名称 原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用基因基因工程工程育种育种 基因基因重组重组 提取目的基提取目的基因因构建基因构建基因表达载体表达载体转转入入(导入受体导入受体细胞细胞)目的目的基因的表达基因的表达与检测与检测筛选筛选获得优良个获得优良个体体 目的性目的性强，育种强，育种周期短；周期短；克服了克服了远缘杂交远缘杂交不亲和的不亲和的障碍障碍

5、技术复技术复杂，安杂，安全性问全性问题多，题多，有可能有可能引发生引发生态危机态危机 转基因转基因“向日葵向日葵豆豆”、转、转基因抗虫基因抗虫棉棉 名称名称原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用细胞细胞工程工程育种育种细胞细胞的全的全能性能性去壁去壁诱诱融融组培；组培；核移植和核移植和胚胎移植胚胎移植克服远缘克服远缘杂交不亲和杂交不亲和的障碍；的障碍；可应用于繁可应用于繁育优良动物，育优良动物，抢救濒危动抢救濒危动物物技术技术要求要求高高白菜白菜甘甘蓝的培育、蓝的培育、克隆羊克隆羊“多利多利”(1)杂交育种与杂种优势的区别杂交育种与杂种优势的区别 杂交育种是通过有性生殖，使不同的优良性状组合

6、杂交育种是通过有性生殖，使不同的优良性状组合 到后代的一个个体中，从而选育出优良品种的方法。到后代的一个个体中，从而选育出优良品种的方法。 杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生的杂交一杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生的杂交一 代，在适应能力等方面优于两个亲本的现象。代，在适应能力等方面优于两个亲本的现象。(2)不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点 培育杂合子品种培育杂合子品种杂种优势的利用杂种优势的利用 在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如 水稻、玉米等。水稻、玉米等。 a基本步骤：选取双亲

7、基本步骤：选取双亲P(、 )杂交杂交F1。 b特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种一年。特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种一年。培育纯合子品种培育纯合子品种a培育隐性纯合子品种的基本步骤培育隐性纯合子品种的基本步骤选取双亲选取双亲P(、 )杂交杂交F1自交自交F2选出表现型符选出表现型符合要求的个体种植推广。合要求的个体种植推广。b培育双显纯合子或隐培育双显纯合子或隐显纯合子品种的基本步骤显纯合子品种的基本步骤选取双亲选取双亲P(、 )杂交杂交F1自交自交F2选出表现型符选出表现型符合要求的个体自交合要求的个体自交F3选出稳定遗传的个体推广选出稳定遗传的个体推广种植。种植。c特点：操作简

8、单，但需要的时间较长。特点：操作简单，但需要的时间较长。1(2010广东质检广东质检)小麦是一种重要的粮食作物，改善小小麦是一种重要的粮食作物，改善小 麦的遗传性状是科学工作者不断努力的目标，下图是麦的遗传性状是科学工作者不断努力的目标，下图是 遗传育种的一些途径。遗传育种的一些途径。(1)以矮秆易感病以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进小麦为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦品种过程中，行杂交，培育矮秆抗病小麦品种过程中，F1自交产生自交产生F2，其中矮秆抗病类型出现的比例是其中矮秆抗病类型出现的比例是_，选，选F2矮秆抗矮秆抗病类型连续自交、筛选，直至病类型连续

9、自交、筛选，直至_。(2)如想在较短时间内获得上述新品种小麦，可选图中如想在较短时间内获得上述新品种小麦，可选图中_(填字母填字母)途径所用的方法。其中的途径所用的方法。其中的F环环节是节是_。(3)科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状，应该选择科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状，应该选择图中图中_(填字母填字母)表示的技术手段最为合理可行，该表示的技术手段最为合理可行，该技术手段主要包括：技术手段主要包括：_。(4)小麦与玉米杂交，受精卵发育初期出现玉米染色体在细小麦与玉米杂交，受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象，将种子中的胚取出进行组织培胞分裂时全部丢失的现象，将

10、种子中的胚取出进行组织培养，得到的是小麦养，得到的是小麦_植株。植株。(5)两种亲缘关系较远的植物进行杂交，常出现杂交不亲两种亲缘关系较远的植物进行杂交，常出现杂交不亲和现象，这时可采用和现象，这时可采用_技术手段进行技术手段进行处理。处理。(6)图中的遗传育种途径，图中的遗传育种途径，_(填字母填字母)所表示的方法所表示的方法具有典型的不定向性。具有典型的不定向性。解析：解析：图中图中A、B为诱变育种，为诱变育种，C、D为基因工程育种，为基因工程育种，E、F、G为单倍体育种，为单倍体育种，H、I为细胞工程育种，为细胞工程育种，J、K为多倍为多倍体育种；体育种；(1)用矮秆易感病用矮秆易感病(

11、ddrr)和高秆抗病和高秆抗病(DDRR)小麦为小麦为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦品种的过程叫做杂交亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦品种的过程叫做杂交育种，育种，F2中矮秆抗病类型出现的比例是中矮秆抗病类型出现的比例是3/16，让，让F2矮秆抗矮秆抗病类型连续自交、筛选，直至不再发生性状分离，即新病类型连续自交、筛选，直至不再发生性状分离，即新的品种培育成功；的品种培育成功；(2)要尽快获得矮秆抗病类型新品种，要尽快获得矮秆抗病类型新品种，应该采用图中应该采用图中E、F、G单倍体育种的方式；单倍体育种的方式；(3)欲使小麦获欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状，应该是用基因工程的育种方式，其过得燕麦抗

12、锈病的性状，应该是用基因工程的育种方式，其过程包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基程包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达；因导入受体细胞、目的基因的检测和表达；(4)小麦与玉米杂小麦与玉米杂交后，由于发育初期受精卵中玉米染色体全部丢失，胚细胞交后，由于发育初期受精卵中玉米染色体全部丢失，胚细胞中只剩下小麦生殖细胞中的染色体，因此将胚取出进行组织中只剩下小麦生殖细胞中的染色体，因此将胚取出进行组织培养，得到的是小麦单倍体植株；培养，得到的是小麦单倍体植株；(5)要克服远缘杂交不亲和要克服远缘杂交不亲和的障碍，需要采用细胞工程育种的方

13、式，让两个物种的体细的障碍，需要采用细胞工程育种的方式，让两个物种的体细胞融合，通过组织培养的方式培养杂种细胞，即可得到新的胞融合，通过组织培养的方式培养杂种细胞，即可得到新的物种；物种；(6)诱变育种、杂交育种都是不定向的过程。诱变育种、杂交育种都是不定向的过程。答案：答案：(1)3/16不再发生性状分离不再发生性状分离(2)E、F、G花药花药离体培养离体培养(3)C、D提取目的基因、目的基因与运载提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达表达(4)单倍体单倍体(5)植物体细胞杂交植物体细胞杂交(6)A、B

14、1.基因工程的原理基因工程的原理(1)不同生物的不同生物的DNA分子具有相同结构。分子具有相同结构。(2)基因是控制生物性状的基本结构单位和功能单位。基因是控制生物性状的基本结构单位和功能单位。(3)各种生物共用一套遗传密码。各种生物共用一套遗传密码。2基因工程操作的工具基因工程操作的工具(1)限制性核酸内切限制性核酸内切酶酶基因的基因的“剪刀剪刀” 存在场所：主要是存在于微生物细胞中。存在场所：主要是存在于微生物细胞中。 特性：一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的特性：一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的 核苷酸序列，并且能够在特定的切点上切割核苷酸序列，并且能够在特定的切点上切割DNA

15、分子。分子。 作用结果：得到平末端或黏性末端。作用结果：得到平末端或黏性末端。(2)DNA连接酶连接酶基因的基因的“针线针线” 作用：连接限制性核酸内切酶切开的断口。作用：连接限制性核酸内切酶切开的断口。常用的种类及来源：常用的种类及来源： 分类分类不同点不同点EcoliDNA连连接酶接酶T4DNA连接酶连接酶来源来源大肠杆菌大肠杆菌T4噬菌体噬菌体作用作用只连接黏性只连接黏性末端末端连接黏性末端、平末端连接黏性末端、平末端(3) 运载体运载体基因的运输工具基因的运输工具作为运载体必须具备的条件：作为运载体必须具备的条件：能够在宿主细胞内复制并稳定地保存。能够在宿主细胞内复制并稳定地保存。含有

16、多个限制酶切点，以便和外源基因相连。含有多个限制酶切点，以便和外源基因相连。含有标记基因，以便于筛选。含有标记基因，以便于筛选。(1)基因工程的三种工具中，限制性核酸内切酶、基因工程的三种工具中，限制性核酸内切酶、DNA连连 接酶是基因操作过程中的酶工具，化学本质是蛋白接酶是基因操作过程中的酶工具，化学本质是蛋白 质。但它们的功能不同，前者切割磷酸二酯键，后者质。但它们的功能不同，前者切割磷酸二酯键，后者 连接磷酸二酯键。而运载体可能是质粒或病毒。连接磷酸二酯键。而运载体可能是质粒或病毒。(2)限制性核酸内切酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶都是一类酶，不是一连接酶都是一类酶，不是一 种酶。种

17、酶。(3)DNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶的不同聚合酶的不同DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3末端的羟基上；而末端的羟基上；而DNA连接酶是在两个连接酶是在两个DNA片段之间形成片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸片段之间形成磷酸二酯键。二酯键。DNA聚合酶是以一条聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而链；而DNA连接连接酶是将酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，

18、因此双链上的两个缺口同时连接起来，因此DNA连连接酶不需要模板。接酶不需要模板。3基因工程与基因重组基因工程与基因重组比较项目比较项目基因重组基因重组基因工程基因工程不不同同点点重组方式重组方式 同一物种的不同基因同一物种的不同基因不同物种间的不同不同物种间的不同基因基因繁殖方式繁殖方式有性生殖有性生殖无性生殖无性生殖变异大小变异大小小小大大意义意义是生物变异的来源之是生物变异的来源之一，对生物进化有重一，对生物进化有重要意义要意义使人类有可能按自使人类有可能按自己的意愿直接定向己的意愿直接定向地改造生物，培育地改造生物，培育出新品种出新品种相同点相同点都实现了不同基因间的重新组合，都能使都实

19、现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生变异生物产生变异基因重组发生于有性生殖中，不能打破生殖隔离，而基基因重组发生于有性生殖中，不能打破生殖隔离，而基 因工程则可实现异种生物的基因转移。因工程则可实现异种生物的基因转移。基因工程可使受体获得新的基因，表现出新的性状，该基因工程可使受体获得新的基因，表现出新的性状，该 技术可看作是一种广义的基因重组。技术可看作是一种广义的基因重组。转基因动、植物的培育，因其细胞全能性不同，外源基转基因动、植物的培育，因其细胞全能性不同，外源基 因的受体、细胞也不同。培育转基因动物的受体细胞一因的受体、细胞也不同。培育转基因动物的受体细胞一 般为受精卵；培育转基

20、因植物的受体细胞可用生殖细般为受精卵；培育转基因植物的受体细胞可用生殖细 胞，也可用体细胞。基因工程常需与其他工程技术配胞，也可用体细胞。基因工程常需与其他工程技术配 合，才能实现目的。合，才能实现目的。2(2007北京高考北京高考)利用外源基因在受体细胞中表达，可生利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是了在受体细胞中表达的是 ()A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC山

21、羊乳腺细胞中检测到人生长激素山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列序列D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白解析：解析：若能在受体细胞检测到目的基因产物，则可表若能在受体细胞检测到目的基因产物，则可表明目的基因完成了在受体细胞中的表达，明目的基因完成了在受体细胞中的表达，D选项表明选项表明人的干扰素基因已经在受体细胞酵母菌中成功表达。人的干扰素基因已经在受体细胞酵母菌中成功表达。答案：答案：D为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：()图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是图中两对相对性状独立遗传。据

22、图分析，不正确的是()A过程过程的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高B过程过程可以取任一植株的适宜花药作培养材料可以取任一植株的适宜花药作培养材料C过程过程原理是细胞的全能性原理是细胞的全能性D图中筛选过程不改变抗病基因频率图中筛选过程不改变抗病基因频率. 解析解析以育种方法为背景，综合考查杂交育种、单以育种方法为背景，综合考查杂交育种、单倍体育种、基因工程育种。过程倍体育种、基因工程育种。过程的自交代数越多，杂的自交代数越多，杂合高蔓抗病的比例越来越少，纯合高蔓抗病的比例越来合高蔓抗病的比例越来越少，纯合高蔓抗病的比例越来越高。过程越高。过程可

23、以任取可以任取F1植株的适宜花药进行离体培养。植株的适宜花药进行离体培养。过程过程由高度分化的叶肉细胞培养成为转基因植株，原由高度分化的叶肉细胞培养成为转基因植株，原理是细胞的全能性。图中人为保留抗病植株，筛选掉感理是细胞的全能性。图中人为保留抗病植株，筛选掉感病植株，会提高抗病基因频率。病植株，会提高抗病基因频率。答案答案D(1)培育兼有不同亲本优良性状的品种培育兼有不同亲本优良性状的品种杂交育种、单倍杂交育种、单倍 体育种；体育种；(2)培育具有新性状的品种培育具有新性状的品种诱变育种；诱变育种；(3)培育具有其他物种遗传性状的品种培育具有其他物种遗传性状的品种基因工程育种；基因工程育种；

24、(4)培育种间杂种等具有某些优良特性的品种培育种间杂种等具有某些优良特性的品种多倍体育多倍体育 种、细胞工程育种。种、细胞工程育种。 人体细胞内含有抑制癌症发生的人体细胞内含有抑制癌症发生的p53基因，生物技基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。术可对此类基因的变化进行检测。 (1)目的基因的获取方法通常包括目的基因的获取方法通常包括_和和_。 (2)图表示从正常人和患者体内获取的图表示从正常人和患者体内获取的p53基因的部基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基会发生改分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改变的碱基对；这种变异变，在上图中用方

25、框圈出发生改变的碱基对；这种变异被称为被称为_。 (3)已知限制酶已知限制酶E识别序列为识别序列为CCGG，若用限制酶，若用限制酶E分分别完全切割正常人和患者的别完全切割正常人和患者的p53基因部分区域基因部分区域(见上图见上图)，那么正常人的会被切成那么正常人的会被切成_个片段；而患者的则被切个片段；而患者的则被切割成长度为割成长度为_对碱基和对碱基和_对碱基的两种片段对碱基的两种片段。 (4)如果某人的如果某人的p53基因部分区域经限制酶基因部分区域经限制酶E完全切割完全切割后，共出现后，共出现170、220、290和和460碱基对的四种片段，那么碱基对的四种片段，那么该人的基因型是该人的

26、基因型是_(以以P表示正常基因，表示正常基因，P表示异表示异常基因常基因)。 解析解析(1)目的基因通常从细胞中直接分离或通过化目的基因通常从细胞中直接分离或通过化学方法人工合成。学方法人工合成。(2)对比正常人和患者对比正常人和患者p53基因部分区域基因部分区域的碱基对序列可知：正常基因中的的碱基对序列可知：正常基因中的CG碱基对被碱基对被TA碱基碱基对替换而成为异常基因。对替换而成为异常基因。(3)由图示知：正常人的由图示知：正常人的p53基因部基因部分区域有分区域有2个限制酶切割位点，用限制酶个限制酶切割位点，用限制酶E对正常人的该基对正常人的该基因区域进行切割，将得到长度分别为因区域进

27、行切割，将得到长度分别为290对碱基、对碱基、170对碱对碱基和基和200对碱基对碱基3个片段。异常基因因碱基替换而失去一个个片段。异常基因因碱基替换而失去一个限制酶限制酶E的切割位点，故用限制酶的切割位点，故用限制酶E切割患者的切割患者的p53基因部基因部分区域，只能得到长度为分区域，只能得到长度为460对碱基和对碱基和220对碱基的对碱基的2种片种片段。段。(4)若某人的该基因区域用限制酶若某人的该基因区域用限制酶E完成切割后，共出完成切割后，共出现现170、290、220和和460个碱基对个碱基对4种片段。说明该人既有正种片段。说明该人既有正常基因，又有异常基因，故该人基因型为常基因，又

28、有异常基因，故该人基因型为PP。 答案答案(1)从细胞中分离通过化学方法人工合成从细胞中分离通过化学方法人工合成(2)见下图见下图基因碱基对的替换基因碱基对的替换(基因突变基因突变)(3)3460220(4)PP本讲实验本讲实验探究性生物学实验的设计方法探究性生物学实验的设计方法探究性生物学实验应在明确实验要求、目的的前提下，探究性生物学实验应在明确实验要求、目的的前提下，遵循实验设计遵循实验设计“操作方便、程序合理、药品节约、依据操作方便、程序合理、药品节约、依据现象推测结论现象推测结论”的原则进行设计，一般可分为以下几个的原则进行设计，一般可分为以下几个环节：环节：(1) 理论假设的提出理

29、论假设的提出根据题目要求，确定实验的条件即实验变量根据题目要求，确定实验的条件即实验变量x，实验中，实验中要注意控制无关要注意控制无关“变量变量”。一般只确定一个变量，即。一般只确定一个变量，即在一定条件下唯一一个对实验结果可能产生影响的变在一定条件下唯一一个对实验结果可能产生影响的变量。在此基础上提出理论假设，它常常可以描述为：量。在此基础上提出理论假设，它常常可以描述为：“当条件当条件x存在时，事件存在时，事件P(实验现象实验现象)可能发生；当条可能发生；当条件件x改变时，若事件改变时，若事件P发生，能得出何结论：当事件发生，能得出何结论：当事件P不发生，能得出何结论不发生，能得出何结论。

30、”(2) 设计探究性假设设计探究性假设 分五个实验步骤进行：分五个实验步骤进行：实验准备，包括必要的实验器材及实验药品的准备；实验准备，包括必要的实验器材及实验药品的准备；满足条件满足条件x，设计一个实验，观察事件，设计一个实验，观察事件P能否发生；能否发生；条件条件x改变，设计一个实验，观察事件改变，设计一个实验，观察事件P能否发生，发能否发生，发生的程度如何？生的程度如何？设计对照实验。设计对照实验。梳理，实验是否遵循梳理，实验是否遵循“单因子变量单因子变量”、“平行重复平行重复”原则。原则。(3) 观察、记录和结论观察、记录和结论仔细观察并准确记录实验现象，并根据实验现象做出相应仔细观察

31、并准确记录实验现象，并根据实验现象做出相应的结论，一般规律是：的结论，一般规律是：若条件若条件x存在，事件存在，事件P能发生，条件能发生，条件x改变，事件改变，事件P不能不能发生发生(或发生程度改变或发生程度改变)，结论是，结论是“_”“_”。若条件若条件x x存在，事件存在，事件P P能发生，条件能发生，条件x x改变，事件改变，事件P P能发生能发生( (或发生程度改变或发生程度改变) )，结论是，结论是“_”“_”。若条件若条件x x存在，事件存在，事件P P不能发生，条件不能发生，条件x x改变，事件改变，事件P P能发能发生生( (或发生程度改变或发生程度改变) )，结论是，结论是“

32、_”“_”。 (2007山东高考山东高考)普通小麦中有高秆抗病普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和和矮秆易感病矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：如下三组实验：A组组B组组C组组P高秆抗病高秆抗病矮秆易感病矮秆易感病P高秆抗病高秆抗病矮秆易感病矮秆易感病P高秆抗病高秆抗病 F1高秆抗病高秆抗病F1高秆抗病高秆抗病矮秆抗病矮秆抗病 F2矮秆抗病矮秆抗病矮秆抗病矮秆抗病请分析回答：请分析回答：(1)A组由组由F1获得获得F2的方法是的方法

33、是_，F2矮秆抗病植株中不矮秆抗病植株中不 能稳定遗传的占能稳定遗传的占_。(2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配 子的是子的是_类。类。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种 的是的是_组，原因是组，原因是_。(4)通过矮秆抗病通过矮秆抗病获得矮秆抗病小麦新品种的方法是获得矮秆抗病小麦新品种的方法是 _。获得的矮秆抗病植株中能。获得的矮秆抗病植株中能 稳定遗传的占稳定遗传的占_。(5)在一块高秆在一块高秆(纯合体纯合体)小麦田中，发现了一株矮秆小小麦田中，发现了一株矮秆小 麦。请设计实验方案探

34、究该矮秆性状出现的可能原麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原 因因(简要写出所用方法、结果和结论简要写出所用方法、结果和结论)。解析解析(1)将将F1高秆抗病类型自交，在高秆抗病类型自交，在F2中可获得高秆抗病、中可获得高秆抗病、矮秆抗病、高秆易感病和矮秆易感病四种类型，从四种类矮秆抗病、高秆易感病和矮秆易感病四种类型，从四种类型中选择矮秆抗病型中选择矮秆抗病。该矮秆抗病类型的基因组成为。该矮秆抗病类型的基因组成为ttRR或或ttRr，其中，不能稳定遗传的，其中，不能稳定遗传的(ttRr)在矮秆抗病植在矮秆抗病植株中占株中占2/3。(2)B组中矮秆抗病类型组中矮秆抗病类型是由是由F1高

35、秆抗病类型高秆抗病类型的花药离体培养直接获得，其基因组成为的花药离体培养直接获得，其基因组成为tR，属单倍体，属单倍体，高度不育。高度不育。(3)由题干信息可知，由题干信息可知，A为杂交育种，为杂交育种，B为单倍为单倍体育种，体育种，C为诱变育种，因诱变育种具有突变率低且不定为诱变育种，因诱变育种具有突变率低且不定向等特点，所以向等特点，所以C组最不易获得矮秆抗病品种。组最不易获得矮秆抗病品种。(4)矮秆抗矮秆抗病病是单倍体，要经过秋水仙素是单倍体，要经过秋水仙素(或低温或低温)诱导染色体加倍诱导染色体加倍，才能得到矮秆抗病小麦新品种，基因型，才能得到矮秆抗病小麦新品种，基因型ttRR，全部为

36、纯，全部为纯合体。合体。(5)一块高秆一块高秆(纯合体纯合体)小麦田中，发现了一株矮秆小小麦田中，发现了一株矮秆小麦，属于变异。导致变异的原因有两种：环境条件导致的麦，属于变异。导致变异的原因有两种：环境条件导致的不可遗传的变异和遗传物质变化引起的可遗传的变异，所不可遗传的变异和遗传物质变化引起的可遗传的变异，所以探究该矮秆性状出现可能原因的实验思路是通过判断该以探究该矮秆性状出现可能原因的实验思路是通过判断该变异性状能否遗传来获得结论，若该变异性状能遗传，则变异性状能否遗传来获得结论，若该变异性状能遗传，则是基因突变的结果；若该变异性状不能遗传，则是环境引是基因突变的结果；若该变异性状不能遗

37、传，则是环境引起的。起的。实验方法有两种，其一将矮秆小麦与高秆小麦杂交，如果实验方法有两种，其一将矮秆小麦与高秆小麦杂交，如果子二代：高秆子二代：高秆 矮秆矮秆3 1(或出现性状分离或出现性状分离)，则矮秆性，则矮秆性状是基因突变造成的，否则，矮秆性状是环境引起的。其状是基因突变造成的，否则，矮秆性状是环境引起的。其二，将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下；如果二，将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下；如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起，否则是基两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起，否则是基因突变的结果。因突变的结果。答案答案(1)自交自交2/3(2)(3)C基因突变频率

38、低且不定向基因突变频率低且不定向(4)秋水仙素秋水仙素(或低温或低温)诱导染色体加倍诱导染色体加倍100%(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代：将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代：高秆高秆 矮秆矮秆3 1(或出现性状分离或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下；如果两者未出现明显差异，高秆小麦种植在相同环境条件下；如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果。则矮秆性状由环境引起；

39、否则，矮秆性状是基因突变的结果。随堂高考随堂高考1(2009上海高考上海高考)下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是种的是 ()A诱变育种诱变育种B细胞融合细胞融合C花粉离体培养花粉离体培养 D转基因转基因解析：解析：要获得抗锈病高产小麦新品种，可采用基因工程要获得抗锈病高产小麦新品种，可采用基因工程育种、诱变育种、细胞工程育种，花药离体培养为植物育种、诱变育种、细胞工程育种，花药离体培养为植物组织培养可获得单倍体，不能产生抗病基因。组织培养可获得单倍体，不能产生抗病基因。答案：答案：C2(2008江苏高考江苏高考)下列关于育种的叙述中，错误的是下列关于育种

40、的叙述中，错误的是(多多选选) ()A用物理因素诱变处理可提高突变率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诱变获得的突变体多数表现出优良性状解析：解析：利用人工诱发基因突变的方法可以提高基因突变利用人工诱发基因突变的方法可以提高基因突变率；杂交育种的原理是基因重组，基因重组的结果不能率；杂交育种的原理是基因重组，基因重组的结果不能产生新的基因，能够形成新的基因型，诱变育种依据的产生新的基因，能够形成新的基因型，诱变育种依据的原理是基因突

41、变，基因突变能够产生新的基因，基因突原理是基因突变，基因突变能够产生新的基因，基因突变是不定向的，且大多数突变为不良性状；当四倍体植变是不定向的，且大多数突变为不良性状；当四倍体植物与二倍体植物杂交就能形成含三个染色体组的受精卵物与二倍体植物杂交就能形成含三个染色体组的受精卵，由这样的受精卵发育成的个体就是三倍体。，由这样的受精卵发育成的个体就是三倍体。答案：答案：BCD3(2008广东高考广东高考)改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是宜采用的方法是 ()A诱变育种诱变育种 B单倍体育种单倍体育种C基因工程育种基因工程育种 D杂交育种杂交育种解析：解析

42、：因题中交代是缺乏某种抗病性的水稻品种，欲改因题中交代是缺乏某种抗病性的水稻品种，欲改变其品种，可以用基因工程的方法，定向导入该种抗病变其品种，可以用基因工程的方法，定向导入该种抗病性基因以改变其性状；也可以用杂交育种的方法，将该性基因以改变其性状；也可以用杂交育种的方法，将该水稻品种与另一有该抗病性的水稻品种杂交，使优良性水稻品种与另一有该抗病性的水稻品种杂交，使优良性状集中在一起；可采用诱变育种的方法，诱导该水稻品状集中在一起；可采用诱变育种的方法，诱导该水稻品种发生基因突变，产生该抗病性基因。种发生基因突变，产生该抗病性基因。答案：答案：B4(2009广东高考广东高考)为了快速培育抗某种

43、除草剂的水稻，育种为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成诱导成_幼苗。幼苗。(2)用用射线照射上述幼苗，目的是射线照射上述幼苗，目的是_；然后用；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有_。(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株

44、再生后取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体，用秋水仙素处理幼苗，使染色体_，获得纯合，获得纯合_，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。抗性。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与与_杂交，如果杂交，如果_，表明抗性是隐性性状，表明抗性是隐性性状。F1自交，若自交，若F2的性状分离比为的性状分离比为15(敏感敏感) 1(抗性抗性)，初步，初步推测推测_。解析：解析：二倍体水稻通过花药离体培养可形成单倍体幼苗。二倍体水稻通过花药离体培养可形成单倍体幼

45、苗。用用射线对单倍体幼苗进行照射的目的是诱导产生抗该除草射线对单倍体幼苗进行照射的目的是诱导产生抗该除草剂的水稻幼苗，除草剂处理后叶片仍保持绿色的植株表明剂的水稻幼苗，除草剂处理后叶片仍保持绿色的植株表明组织内含有抗该除草剂的基因。单倍体幼苗经秋水仙素处组织内含有抗该除草剂的基因。单倍体幼苗经秋水仙素处理后，使其染色体数加倍，从而获得纯合二倍体。选用抗理后，使其染色体数加倍，从而获得纯合二倍体。选用抗性水稻与敏感水稻进行杂交，如果性水稻与敏感水稻进行杂交，如果F1表现为抗性，表明抗表现为抗性，表明抗该除草剂为显性性状，如果该除草剂为显性性状，如果F1表现敏感则表明抗该除草剂表现敏感则表明抗该除

46、草剂为隐性性状。为隐性性状。F1自交后得自交后得F2的性状分离比的性状分离比15 1，可初步推，可初步推测水稻的抗除草剂性状由两对基因控制，基因型为双隐性测水稻的抗除草剂性状由两对基因控制，基因型为双隐性时才表现抗该除草剂，否则表现为敏感型。时才表现抗该除草剂，否则表现为敏感型。答案：答案：(1)单倍体单倍体(2)诱发基因突变抗该除草剂的能力诱发基因突变抗该除草剂的能力(3)加倍二倍体加倍二倍体(4)(纯合纯合)敏感型植株敏感型植株F1都是敏感型该抗都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变性植株中有两个基因发生了突变 5(2008山东高考山东高考)番茄番茄(2n24)的正常植株的正常植株(A

47、)对矮生植对矮生植株株(a)为显性，红果为显性，红果(B)对黄果对黄果(b)为显性，两对基因独立为显性，两对基因独立遗传。请回答下列问题：遗传。请回答下列问题：(1)现有基因型现有基因型AaBB与与aaBb的番茄杂交，其后代的基因的番茄杂交，其后代的基因型有型有_种，种，_基因型的植株自交产基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高，自交后代的表现型及比生的矮生黄果植株比例最高，自交后代的表现型及比例为例为_。(2)在在AA aa杂交中，若杂交中，若A基因所在的同源染色体在减基因所在的同源染色体在减数第一分裂时不分离，产生的雌配子染色体数目为数第一分裂时不分离，产生的雌配子染色体数目为_，这种

48、情况下杂交后代的株高表现型可能是，这种情况下杂交后代的株高表现型可能是_。(3)假设两种纯合突变体假设两种纯合突变体X和和Y都是由控制株高的都是由控制株高的A基因突变基因突变产生的，检测突变基因转录的产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现，发现X的第二个密的第二个密码子中第二碱基由码子中第二碱基由C变为变为U，Y在第二个密码子的第二个碱在第二个密码子的第二个碱基前多了一个基前多了一个U。与正常植物相比，。与正常植物相比，_突变体的株突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平分析原因：高变化可能更大，试从蛋白质水平分析原因：_。(4)转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达，也可转基因技术可以使

49、某基因在植物体内过量表达，也可以抑制某基因表达。假设以抑制某基因表达。假设A基因通过控制赤霉素的合成基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高，请完成如下实验设计，以验证假设来控制番茄的株高，请完成如下实验设计，以验证假设是否成立。是否成立。实验设计：实验设计：(借助转基因技术，但不要求转基因的具体借助转基因技术，但不要求转基因的具体步骤步骤)a分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。b_。c_。支持上述假设的预期结果：支持上述假设的预期结果：_。若假设成立，据此说明基因控制性状的方式：若假设成立，据此说明基因控制性状的方式：_。解析：解析：基因型基因

50、型AaBB与与aaBb的番茄杂交，其后代的基因型有的番茄杂交，其后代的基因型有4种，种，aaBb基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高，基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高，自交后代为矮生红果自交后代为矮生红果 矮生黄果矮生黄果3 1；在；在AA aa杂交杂交中，若中，若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子染色体数目为产生的雌配子染色体数目为13或或11，这种情况下，杂交后代，这种情况下，杂交后代的株高表现型可能是正常或矮生；的株高表现型可能是正常或矮生；Y突变在第二个密码子前突变在第二个密码子前增加了一个增加了一

51、个U碱基，突变体蛋白质的氨基酸序列可能从第一碱基，突变体蛋白质的氨基酸序列可能从第一个氨基酸之后都会发生改变，因此株高可能变化更大；个氨基酸之后都会发生改变，因此株高可能变化更大；(4)小小题为补充实验步骤，答题的关键是根据题目中的题为补充实验步骤，答题的关键是根据题目中的提示提示“借助转基因技术借助转基因技术”正确正确确定自变量。确定自变量。答案：答案：(1)4aaBb矮生红果矮生红果 矮生黄果矮生黄果3 1(2)13或或11正常或矮生正常或矮生(3)YY突变体的蛋白质中氨基酸的改变比突变体的蛋白质中氨基酸的改变比X突变体可能突变体可能更多更多(或：或：X突变体的蛋白质可能只有一个氨基酸发生改变突变体的蛋白质可能只有一个氨基酸发生改变，Y突变体的蛋白质氨基酸序列可能从第一个氨基酸后都突变体的蛋白质氨基酸序列可能从第一个氨基酸后都改变改变)(4)答案一：答案一：b通过转基因技术，一是抑制正常植株通过转基因技术，一是抑制正常植株A基因的表达，基因的表达，二是使二是使A基因在矮生植株中过量表达基因在矮生植株中过量表达c测定两个实验组植株的赤霉素含量和株高测定两个实验组植株的赤霉素含量和株高答案二：答案二：b通过转基因技术，抑制正常植株通过转基因技术，抑制正常植株A基因的表达