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杂交育种到基因工程

作者:未知 来源:本站原创 发布时间:2013年10月16日
 

五、基因突变、基因重组和染色体变异的比较

 

 

基因突变

基因重组

染色体变异

实质

基因结构的改变

基因的重新组合

染色体结构或数目变化

适用范围

任何生物均可发生

真核生物有性生殖产生配子时

真核生物核遗传中发生

产生结果

产生新基因,基因数目未变

只改变基因型,未发生基因改变

可引起基因“数量”的变化

意义

生物变异的根本来源,提供生物进化的原始材料

形成多样性的重要原因,对生物进化有十分重要的意义

对生物进化有一定的意义

育种应用

诱变育种

杂交育种

单倍体、多倍体育种

六、低温诱导植物染色体数目变化的实验

1.原理:低温处理植物分生组织细胞,能抑制纺锤体的形成,阻止细胞分裂,导致细胞中染色体数目加倍

2.过程:根尖培养→低温诱导→材料固定→制作装片→观察装片

特别提醒:①低温诱导植物染色体数目的变化和秋水仙素的作用原理相同

②材料:能进行分裂的分生组织细胞,不分裂的细胞染色体不复制,不出现染色体加倍

③为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构,必须先将细胞固定(卡诺氏液固定,95%的酒精冲洗)

④制作装片过程同植物有丝分裂,即解离→漂洗→染色→制片。所观察的细胞被盐酸处理过,最终显微镜下看到的是死细胞

课后训练

1.分析左边的对照图,从A、B、C、D中找出含一个染色体组的细胞,是图中的

 

 

 

2.下列叙述正确的是

  A.染色体组内不存在同源染色体     B.染色体组只存在于生殖细胞中

C.染色体组只存在于体细胞中       D.染色体组在减数分裂过程中消失

3.基因突变、基因重组和染色体变异的比较中,叙述不正确的是

A.基因突变是分子水平上的变异   B.染色体变异可通过光学显微镜观察到

C.基因重组没有产生新基因      

D.基因突变和染色体结构变异最终都会引起生物性状改变

4.一个染色体组应是  A.一个染色体组内存在同源染色体   B.配子中的全部染色体

                    C.二倍体生物配子中的全部染色体   D.体细胞中的一半染色体

5.下面各项是表示生物体的体细胞中染色体上所携带的基因,肯定是单倍体的一项是

 A.AaBb        B.Aaaa          C.ABCD        D.Bbb

6.关于单倍体的叙述正确的是 ①单倍体只含有一个染色体组  ②单倍体只含有一个染色体 ③单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体 ④单倍体细胞中只含有一对染色体 ⑤未经受精作用的配子发育成的个体就是单倍体    

A.③⑤           B.④⑤          C.①④         D.①⑤

7.对于细菌、蓝藻等原核生物来说,可遗传的变异不可能来源于 ①基因重组 ②基因突变③染色体变异    A.①②③        B.①③          C.②③          D.①②

8.下列关于生物遗传和变异的叙述中正确的是:

A.基因型为YyRr的豌豆,经减数分裂形成的雌雄配子数量比约为1:1

B.在细胞分裂过程中,基因突变、基因重组和染色体变异都可能发生

C.基因型为YyRr和Yyrr的两株豌豆杂交,其后代可能出现2种新的基因型

D.在不发生基因突变的情况下,双亲表现正常,可能生出患红绿色盲的女儿

9.秋水仙素可导致人工诱变和诱导多倍体,它作用的原理分别作用于细胞分裂的 

A.间期和前期      B.间期和中期      C.间期和后期       D.前期和中期

10.用六倍体普通小麦的花粉离体培养获得的植株属于

  A.六倍体     B.三倍体    C.单倍体    D.二倍体

11.下列各式中错误的是 A.二倍体×二倍体—→二倍体    B.三倍体×三倍体—→三倍体

C.二倍体×四倍体—→三倍体    D.八倍体×八倍体—→八倍体

12.下列属于染色体变异的是 ①猫叫综合征  ②21三体综合征  ③花药离体培养后长成的植株  ④非同源染色体之间的自由组合  ⑤染色体上的DNA碱基对的增添或缺失

 A.③④     B.①②③⑤       C.②③⑤     D.①②③

13.下列有关变异的说法正确的是

A.染色体中DNA的一个碱基缺失属于染色体结构变异

B.染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察

C.同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组

D.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体增加

14.萝卜体细胞内有9对染色体,白菜体细胞内也有9对染色体,将萝卜和白菜杂交得到的种子,一般是不育的,但经过培育后长成了能开花结籽的新作物,这种作物最少含有染色体数为        A.9       B.18   C.36        D.7

15.

 

(1)该育种方法叫               ,依据的原理是                 。

(2)A在育种中叫       ,F1的基因型是             。

(3)过程B和C分别叫            和            。

(4)完成D过程的药物是          ,其作用是                                 ,该药物一般使用的时间是                   ;经过D处理得到的植株属于        体。

(5)最终获得的符合生产要求的品种的基因型是         ,所占的比例是           。

(6)该种育种方法最大的优点是                                 。

16.双子叶植物大麻(2N=20)为雌雄异株,性别决定为XY型,若将其花药离体培养,将幼苗用秋水仙素处理,所得植株的染色体组成应是

A.18+XX         B.18+XY         C.18+XX或YY        D.18+XX或XY

17.若某水稻的基因型是AaBbCc,且三对基因分别位于三对同源染色体上,利用花药进行离体培育,获得N株植株。其中基因型aabbcc 个体约占: A.N/4  B.N/8  C.N/16  D.0

18.我国科学家鲍文奎等农业科技人员用普通小麦和黑麦杂交培育的新品种——小黑麦,创造了自然界的新生物类型。右图是他们培育的大概过程。请回答:

(1)普通小麦和黑麦杂交是   间杂交。

(2)普通小麦的配子中有   个染色体组,共   条染色体。

(3)黑麦配子中有   个染色体组,共   条染色体。 

(4)普通小麦和黑麦杂交的杂种一代是  倍体,它本身不能形成    ,因为它体内没有    

(5)给杂种一代进行染色体加倍(0.3%秋水仙素处理)形成的小黑麦体细胞中有     个染色体组,共    条染色体,该小黑麦称为    

 

 

 

 

 

 

 

 

第6章  从杂交育种到基因工程

第1节 杂交育种与诱变育种

第    课时  总第    课时

一、学习目标

1.简述杂交育种的概念,举例说明杂交育种方法的优点和不足

2.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用

3.总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点

二、学习重点

杂交育种和诱变育种的优点和局限性   

三、学习难点

用遗传图解表示各种育种过程课前导学

课前导学:P73-74知识点1、2

课堂学习:

 一、杂交育种

已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗锈病(T)对易染锈病(t)为显性,两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。

(1)你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在同一植株上?补充完善下列遗传图解。

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)F1中没有产生双亲的优良性状的个体,是否把F1淘汰掉?

(3)从F2中选出矮秆抗病的个体,能否立即推广种植,为什么?

(4)怎样处理才能得到稳定遗传的矮秆抗病个体?

(5)杂交育种的原理是什么?分析该原理发生在(1)中遗传图解中的哪个过程中?

1.杂交育种的定义:

2.流程:杂交 → 自交 → 选优 → 自交     (选育的时间:从F2开始)

3.原理:基因重组

4.优点:将不同个体的优良性状集中到同一个个体上

二、诱变育种

1.定义:利用      因素(如X射线、r射线、     、    等)或     因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变。

2.原理:          

3.过程:选择生物→利用物理因素或化学因素来处理→人工选择→培育

4.应用:①培育出具有抗病力强、产量高、品质好等优点的新品种,例如太空椒的培育

②用于微生物育种:例如高产青霉菌株的培育

5.优点:①可以提高突变频率   ②加速育种进程   ③大幅度的改良某些性状

缺点:由于突变的不定向性,产生的有利个体少,需要大量处理实验材料

 探究4.在农作物诱变育种的过程中应该用诱变剂处理什么状态的种子,为什么?

 探究5.杂种优势和杂交育种的区别

(1)定义不同:

杂种优势是F1在生长势、繁殖力、抗逆性、产量和品质等方面优于纯合子的现象。

杂交育种是将两个或多个品种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。

课堂小结

 

 

原理

方法

优点

缺点

实例

杂交

育种

基因

重组

①杂交→自交→选种→自交②杂交→杂种

将同种生物不同个体的优良性状集中到一个个体上

育种周期长、局限于同种或亲缘关系较近的个体

培育矮秆抗病小麦

诱变

育种

基因

突变

用射线、激光、化学药品等处理生物

提高变异频率、加速育种进程、大幅度地改良某些性状

有利变异个体少,须大量处理供试材料

高产青霉菌

课后作业

1.花药离体培养成烟草新品种、用抗倒伏易染锈病的小麦与易倒伏抗锈病的小麦为亲本培育成抗倒伏抗锈病的小麦品种、培育无籽西瓜、用Co60辐射稻种,育成成熟期提早、蛋白质含量高的品种,以上育种方式依次①诱变育种 ②杂交育种 ③单倍体育种④多倍体育种

A.①②③④          B.④③②①           C.③④②①          D.③②④①

2.用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮杆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下,叙述正确的是

 

 

A.①是杂交  B.②为有丝分裂  C.③必须经过受精作用   D.④必须使用生长素处理

3.以下关于“卫星87-2”青椒(太空椒)的说法不正确的是

 A.属于基因突变              B.维生素C含量高 

C.属于空间技术育种          D.充分利用了空间技术进行定向突变

4.下列对基因突变描述不正确的是

A.诱变育种能明显缩短育种年限    B.能提高变异频率,为生物进化提供了原始材料

C.产生了等位基因,丰富了种群的“基因库”  D.产生的变异都能遗传给后代

5.下列关于育种的叙述中,正确的是

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

 拓展提升

6.我国科学家对“神舟”四号飞船专为西部大开发而搭载的红杉树种苗进行了研究比较,发现这些种苗具抗旱、抗寒和速生性能,试分析红杉树种苗所发生的变化和下列哪项相似

A.用X射线照射青霉菌使青霉菌繁殖能力增强  B.人工栽培,选出矮杆抗锈病的小麦品种

C.用一定浓度的生长素处理番茄雌蕊获得无籽番茄    D.用一定浓度的秋水仙素处理,获得八倍体小黑麦

7.

 

(1)该种育种方法叫           ,依据的原理          ,其中A叫      ,B叫      。

(2)F1基因型是         ,F2的基因型有    种,表现型有    种,其中符合生产要求的新品种的基因型是        ,在F2中所占比例是       。

(3)一般从     代开始需要选种,这是因为                                    。

(4)该种育种方法的优越性是                                            。

  课后反思

 

 

 

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