PAGEPAGE16第17課時生物變異在生產上的應用學問內容考試屬性及要求考情解讀必考加試雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種aa1．簡述雜交育種的過程，說出人工誘變的方法和誘變育種的主要特點，舉例說明雜交育種和誘變育種在農業生產中的應用。2．舉例說出單倍體育種和多倍體育種的過程和特點。3．舉例說出轉基因技術及其應用。4．關注轉基因生物和轉基因食品的平安性。5．運用相關學問解決生產實際問題。雜交育種和誘變育種在農業生產中的應用bb轉基因技術bb轉基因生物和轉基因食品的平安性b生物變異在生產上的應用c考點一雜交育種、誘變育種(a/a)及其在農業生產中的應用(b/b)1．雜交育種及其在生產中的應用(1)原理：基因重組。(2)概念：有目的地將兩個或多個品種的優良性狀組合在一起，培育出更優良的新品種。(3)育種流程①選取雙親eq\o(→,\s\up7(雜交))子一代eq\o(→,\s\up7(自交))子二代eq\o(→,\s\up7(選出符合要求的個體連續自交))選出穩定遺傳的個體推廣。②實例：培育能穩定遺傳的抗病紅果肉番茄P抗病、黃果肉ssrr×易感病、紅果肉SSRR↓F1易感病、紅果肉SsRr↓?F23/16抗病紅果肉ssR_↓連續多代自交，直至不再發生性狀分別為止選擇既能抗病又是紅果肉的能穩定遺傳的優良品種(4)優點：可以將多個品種的優良性狀集中在一起。(5)缺點：育種周期長；育種篩選過程困難；不能產生新基因和新性狀。2．誘變育種含義利用物理、化學因素誘導生物發生變異，并從變異后代中選育新品種的過程原理基因突變和染色體畸變人工誘變方法輻射誘變和化學誘變優點①可提高突變頻率②能在較短時間內有效地改良生物品種的某些性狀③改良作物品質，增加抗逆性缺點由于突變的多方向性，育種具有確定的盲目性。獲得志向的個體須要處理大量的材料應用①植物：“太輻一號”小麥，用輻射處理萌發的種子或者幼苗②微生物：高產青霉素菌株③動物：家蠶利用輻射的方法將常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，使ZW卵和不帶卵色的ZZ卵有所區分1．雜交育種所依據的主要遺傳學原理是()A．基因突變 B．基因自由組合C．染色體交叉互換 D．染色體結構變異解析基因突變是誘變育種所依據的主要遺傳學原理，A錯誤；雜交育種所依據的主要遺傳學原理是基因重組即基因自由組合，B正確；染色體交叉互換不是生物育種所依據的遺傳學原理，C錯誤；染色體結構變異有缺失、重復、倒位和易位，不是生物育種的遺傳學原理，D錯誤。答案B2．一種植物只開紅花，但在紅花中偶然出現了一朵白花，若將白花種子種下去，它的后代都開白花，其緣由是()A．自然雜交 B．基因突變C．基因重組 D．染色體畸變解析依據題意，一種植株上開滿紅花，其中僅出現一朵白花，最可能的狀況是發生了基因突變的結果，從而導致性狀變更。答案B【歸納總結】誘變育種與雜交育種的比較項目雜交育種誘變育種原理基因重組基因突變和染色體畸變方法雜交→自交→篩選→自交輻射誘變、化學誘變優點使不同個體的優良性狀集中于同一個體上可以提高突變的頻率，大幅度改良某些性狀，加速育種進程局限性育種年限較長有利變異的個體不多，需處理大量試驗材料雜交玉米是利用雜種優勢的特點__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________太空紅皮南瓜______________________________________________________________________________________________________________________________________________________考點二單倍體育種、多倍體育種(a/a)1．單倍體育種(1)概念：利用單倍體作為中間環節產生具有優良性狀的可育純合子的育種方法。(2)單倍體特點：植株小而弱，且高度不育。(3)原理：染色體畸變。(4)程序利用常規方法獲得雜種F1，將F1的花藥放在人工培育基上進行離體培育，花粉細胞經多次分裂形成愈傷組織，誘導愈傷組織分化成幼苗。用秋水仙素處理幼苗，染色體加倍后成為可育的純合植物。(5)特點①縮短育種年限。②能解除顯隱性干擾，提高效率。2．多倍體育種(1)多倍體特點：細胞比二倍體的大，細胞內有機物的含量高、抗逆性強。(2)原理：染色體畸變。(3)人工誘變多倍體①方法：目前效果較好的方法是用秋水仙素處理萌發的種子、幼苗等。②機理：秋水仙素能抑制細胞分裂時紡錘體的形成，因此染色體雖已復制，但不能分別，最終導致染色體數目加倍。(4)實例：三倍體無籽西瓜的培育第一年用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗時，處理的部位是芽尖，因為芽尖細胞分裂旺盛。其次年將二倍體的花粉傳到三倍體植株的雌花上，作用是刺激子房發育成果實；三倍體西瓜無籽的緣由是減數分裂時染色體聯會紊亂，不能形成正常配子。3．(2024·浙江4月選考)用六倍體小麥和二倍體黑麥培育出異源八倍體小黑麥。這種育種方式屬于()A．轉基因育種 B．輻射誘變育種C．化學誘變育種 D．多倍體育種解析六倍體小麥和二倍體黑麥雜交獲得異源四倍體，然后用秋水仙素處理誘導染色體加倍，經選育得到異源八倍體小黑麥，這種人工誘導多倍體的育種方式即多倍體育種。答案D4．(2024·紹興選考模擬)下列有關單倍體育種的敘述，錯誤的是()A．獲得單倍體不是育種的目的B．能縮短育種年限C．能解除顯隱性干擾D．秋水仙素處理是產生單倍體植株的簡便而有效的方法解析秋水仙素處理是獲得多倍體的方法。答案D單倍體育種過程__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________無籽西瓜真的好甜______________________________________________________________________________________________________________________________________________________考點三轉基因技術(b/b)及其平安性(加試：b)1．含義eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(技術手段：分子生物學和基因工程,操作對象：基因,目的：使原物種出現不具有的新性狀))2．過程獲得目的基因→將其導入受體細胞內，使其整合到受體的染色體上，讓其在受體內表達且該性狀還能穩定地遺傳給后代。3．特點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1實現種間遺傳物質的交換,2針對性更強，效率更高，經濟效益更明顯))4．應用(1)利用植物轉基因技術培育農作物新品種。(2)利用動物轉基因技術培育動物新品種，并能利用轉基因動物作為生物反應器生產醫用蛋白和多肽。(3)用于治理環境污染。5．潛在威逼eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有可能破壞生態環境,有可能威逼人類健康))5．(2024·溫州模擬)將北極海魚的抗凍基因導入西紅柿，培育出在冬天也能長期保存的西紅柿。該育種方法屬于()A．基因工程育種 B．誘變育種C．單倍體育種 D．雜交育種解析將一種生物的基因轉入到另一種生物體內的技術稱為轉基因技術，通過轉基因技術培育新品種的方法叫基因工程育種。答案A6．能夠打破物種界限，定向改造生物遺傳性狀，依據人們的意愿培育生物新品種的方法是()A．雜交育種 B．誘變育種C．單倍體育種 D．轉基因技術解析只有轉基因技術可以依據人們的意愿將特定的基因轉入特定的生物體內，來實現對生物性狀的定向改造。答案D【歸納總結】轉基因生物和轉基因食品的優點和缺點(1)優點①解決糧食短缺問題；②削減農藥的運用，從而削減環境污染；③節約生產成本，降低糧食售價；④增加食物養分，提高附加價值；⑤增加食物種類，提升食物品質；⑥促進生產效率提高，帶動相關產業發展。(2)缺點①可能產生新毒素和新過敏原；②可能產生抗除草劑的雜草；③可能使疾病的散播跨越物種的障礙；④可能會損害農作物的生物多樣性；⑤可能會干擾生態系統的穩定性。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________★轉基因抗蟲棉，特地破壞害蟲的消化系統，導致其死亡。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．(2024·浙江10月選考)用γ射線處理秈稻種子，選育出了新品種。該育種方法屬于()A．雜交育種 B．誘變育種C．單倍體育種 D．轉基因育種解析用γ射線處理秈稻種子可誘發基因突變，屬于誘變育種。答案B2．(2024·衢州調研)育種人員以抗病黃果肉番茄與易感病紅果肉番茄為材料，通過雜交的方法勝利培育出抗病紅果肉番茄新品種．這種育種方法屬于()A．雜交育種 B．誘變育種C．單倍體育種 D．多倍體育種解析通過有性雜交將兩個或多個優良性狀組合在一起獲得新品種的育種方法稱為雜交育種。答案A3．(2024·溫州十校聯合體聯考)下列實踐活動包含轉基因技術的是()A．水稻F1花藥經培育和秋水仙素處理，獲得基因型純合新品種B．抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，獲得抗蟲矮稈小麥C．將含抗病基因的重組DNA導入玉米細胞，經組織培育獲得抗病植株D．用射線照耀大豆，獲得種子性狀發生變異的大豆解析A項是單倍體育種，B項是雜交育種，D項是誘變育種。答案C4．下列各選項中能夠體現基因重組的是()A．利用人工誘變的方法獲得青霉素高產菌株B．利用基因工程手段培育生產人干擾素的大腸桿菌C．在海棠枝條上嫁接蘋果的芽，海棠和蘋果之間實現基因重組D．二倍體與四倍體雜交后獲得的三倍體無籽西瓜解析青霉素高產菌株的獲得是基因突變的結果；大腸桿菌生產人干擾素是通過轉變基因實現的，屬于基因重組；在海棠枝條上嫁接蘋果的芽，海棠和蘋果的遺傳物質均沒有變更；無籽西瓜的培育利用了染色體數目變異的原理。答案B5．如作物①和②兩個品種為基礎，培育出④⑤⑥⑦四個品種的過程，依據下圖，回答下列問題：(1)由圖中Ⅰ→Ⅱ獲得⑤稱為________育種，其育種原理是________，其中過程Ⅱ是________。(2)由圖中Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ獲得⑤過程，其育種原理是________，其中Ⅲ表示________技術．該育種方法優點是________。(3)由圖中Ⅰ→Ⅱ獲得⑤時，AAbb所占比例為________，由圖中Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ獲得⑤時，AAbb所占比例為________。(4)圖中Ⅳ、Ⅴ過程常用的方法是________，該處理的作用機理是________________________________________________________________________。(5)品種⑥為________倍體，它接受④花粉后結________(有、無)籽果實。(6)由②培育出⑦的育種方法Ⅵ是________，而通過該過程出現優良性狀也是不簡潔的，其緣由是_____________________________________________。(7)Ⅶ過程育種方法與Ⅵ過程相比，其優點是_____________________________。解析(1)過程Ⅰ、Ⅱ是雜交育種，原理是基因重組，過程Ⅰ是雜交，Ⅱ是自交。(2)Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ獲得⑤過程是單倍體育種，原理是染色體畸變，Ⅲ是花藥離體培育，單倍體育種的優點是明顯縮短育種年限。(3)雜交育種過程中F1為AaBb，所以F2中AAbb所占比例為eq\f(1,4)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,16)。單倍體育種過程產生Ab配子的概率為eq\f(1,4)，所以獲得AAbb的概率為eq\f(1,4)。(4)過程Ⅳ、Ⅴ常用秋水仙素處理幼苗，秋水仙素的作用機理是抑制紡錘體的形成，使染色體加倍。(5)品種⑥有四個染色體組，是四倍體，能正常產生配子，接受④花粉后形成的受精卵中有3個染色體組，可獲得四倍體果實三倍體種子。(6)由②培育出⑦的育種方法是誘變育種，由于突變具有不定向性和多害少利性，所以不易出現優良性狀。(7)Ⅶ是基因工程育種，優點是能定向改造生物的性狀。答案(1)雜交基因重組自交(2)染色體畸變花藥離體培育明顯縮短育種年限(3)eq\f(1,16)eq\f(1,4)(4)用秋水仙素處理幼苗抑制紡錘體的形成，使染色體加倍(5)四有(6)誘變育種突變具有多方向性和多害少利性(7)能定向改造生物的性狀(時間：40分鐘)1．下列屬于誘變育種實例的是()A．八倍體小黑麥 B．高產青霉菌C．無籽葡萄 D．抗蟲棉解析培育高產青霉菌的原理是基因突變，屬于誘變育種的實例。答案B2．單倍體育種與常規的雜交育種相比，主要優點是()A．獲得純種顯性后代 B．明顯縮短育種年限C．無需對植物進行栽培 D．產量明顯提高解析單倍體育種與常規的雜交育種相比，其主要優點是明顯縮短育種年限，而且后代確定是純合子。答案B3．將某馬鈴薯品種的花藥進行離體培育獲得幼苗，在幼苗細胞中發覺了12對染色體，能夠確定此幼苗個體屬于()A．二倍體 B．單倍體C．四倍體 D．多倍體解析花藥里的花粉粒只有體細胞中的染色體數的一半，花藥進行離體培育獲得植株，無論細胞中含幾個染色體組，都是單倍體。因此，將某馬鈴薯品種的花藥進行離體培育獲得幼苗，能夠確定此幼苗個體屬于單倍體。答案B4．運用射線照耀獲得抗逆性強的“太輻一號”小麥的育種方法是()A．雜交育種 B．誘變育種C．單倍體育種 D．多倍體育種解析運用射線照耀小麥，使其發生基因突變，從而獲得抗逆性強的“太輻一號”，屬于誘變育種。答案B5．兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因依據自由組合定律遺傳，欲培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的育種方法是()A．人工誘變育種 B．基因工程育種C．單倍體育種 D．雜交育種解析由題意可知，兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，要培育出基因型為aabb的新品種，由于aabb是隱性狀，該性狀一旦出現就是純合子，因此可以用雜交育種的方法，在子二代中干脆選種。答案D6．某地區一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生長整齊而健壯，果穗大、子粒多，因此這些植株可能是()A．單倍體 B．二倍體C．多倍體 D．雜交種解析玉米是二倍體植株，其單倍體高度不育，不會產生籽粒，A錯誤；玉米是二倍體植株，屬于“一般的玉米植株”，B錯誤；多倍體發育遲緩，與題干中“早熟”一詞不符，C錯誤；雜交種具有早熟、生長整齊而健壯，果穗大、籽粒多等優勢，D正確。答案D7．應用基因工程方法，可將酵母菌制造成“工程菌”，用于生產乙肝疫苗。在制造該“工程菌”時，應向酵母菌導入()A．乙肝病毒的表面抗原 B．抗乙肝病毒抗體的基因C．抗乙肝病毒的抗體 D．乙肝病毒的表面抗原的基因解析乙肝疫苗是指減毒或滅毒的乙肝病毒，利用基因工程生產乙肝疫苗時，應向酵母菌導入目的基因，即乙肝病毒的表面抗原的基因。答案D8．將雜合的二倍體植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素處理，使其能正常開花結果。該幼苗發育成的植株具有的特征是()A．能穩定遺傳 B．單倍體C．有雜種優勢 D．含四個染色體組解析雜合的二倍體植株有兩個染色體組，花粉中含有一個染色體組，花藥離體培育后得到單倍體植株，再用秋水仙素處理，染色體數目加倍后為純合子，由于純合子自交后代不發生性狀分別，即能穩定遺傳，A正確、C錯誤；得到的純合植株含有兩個染色體組，B、D錯誤。答案A9．下列不屬于誘變育種的實例是()A．確定劑量的γ射線引起變異得到新品種B．用確定劑量的X射線處理青霉素菌株獲得高產菌株C．玉米單株自交后代中出現確定比例的白化苗D．激光照耀植物或動物引起突變得到新品種解析玉米單株自交后代中出現確定比例的白化苗，屬于性狀分別，沒有發生基因突變，不屬于誘變育種。答案C10．下列生物培育原理相同的一組是()A．太空椒和抗蟲棉B．無籽番茄和“太輻一號”小麥C．高產優質雜交水稻和青霉素高產菌株D．無籽西瓜和八倍體小黑麥解析無籽西瓜和八倍體小黑麥均是通過多倍體育種得到的，原理是染色體數目變異。答案D11．下列與多倍體形成有關的是()A．染色體結構的變異 B．紡錘體的形成受到抑制C．個別染色體增加 D．非同源染色體自由組合解析多倍體形成是染色體數目的變異，與染色體結構的變異無關，A錯誤；多倍體的形成可以采納秋水仙素或低溫處理，原理是抑制紡錘體的形成，使染色體數目加倍，B正確；多倍體形成是染色體成倍的增加，染色體個別增加與多倍體形成無關，C錯誤；多倍體形成的原理是染色體數目的變異，與非同源染色體自由組合無關，D錯誤。答案B12．下列關于育種的敘述，正確的是()A．人工誘變育種確定能出現人們所須要的性狀B．培育三倍體無籽西瓜利用的變異原理屬于不遺傳的變異C．單倍體育種過程中須要用到植物組織培育技術D．雜交育種和多倍體育種的原理均為基因重組解析生物的變異是不定向的，誘變育種利用的原理是基因突變，其最大的特點是多方向性，所以人工誘變育種不確定出現人們所須要的性狀，A錯誤；無籽西瓜的“無籽”是染色體數目變異，屬于可遺傳的變異，B錯誤；單倍體育種過程中的花藥離體培育須要用到植物組織培育技術，C正確；雜交育種用到了基因重組原理，多倍體育種的原理為染色體數目變異，D錯誤。答案C13．下列幾種育種方法，能變更原有基因的分子結構的是()A．雜交育種 B．誘變育種C．單倍體育種 D．多倍體育種解析誘變育種的原理是基因突變和染色體畸變，基因突變可變更基因的分子結構。答案B14．如圖是三倍體西瓜育種原理的流程圖，請據圖回答問題。(1)用秋水仙素處理________時，可誘導多倍體的產生，因為這個部位的某些細胞具有________的特征，秋水仙素的作用為_______________________________________。(2)三倍體植株須要授以二倍體的成熟花粉，這一操作的目的在于________________________________________________________________________。(3)四倍體母本上結出的三倍體西瓜，其果肉細胞為________倍體，種子中的胚為________倍體。三倍體植株不能進行減數分裂的緣由是________，由此而獲得三倍體無籽西瓜。(4)三倍體西瓜高產、優質，這些事實說明染色體組倍增的意義在于________________________________；上述過程須要的時間周期為________。(5)育種過程中，三倍體無籽西瓜間或有少量種子。請從染色體組的角度說明，其緣由是_____________________________________________________________________。(6)三倍體無籽西瓜的性狀________(填“能”或“否”)遺傳，請設計一個簡潔的試驗驗證你的結論并做出試驗結果的預期。_______________________________。答案(1)萌發的種子或幼苗分裂旺盛抑制細胞有絲分裂前期形成紡錘體(2)通過授粉來刺激子房產生生長素，促進無籽果實的發育(或生長素促進生長)(3)四三聯會紊亂(4)促進基因效應的增加兩年(5)一個染色體組的全部染色體正好被紡錘絲拉向細胞的一極，另兩個染色體組的全部染色體正好被紡錘絲拉向細胞的另一極，產生了正常的配子(6)能將三倍體無籽西瓜果皮的隨意一部分進行植物組織培育(或無性繁殖)，視察果實中是否有種子；合理預期：成活長大后的植株仍舊不能結出有籽果實15．下列關于轉基因生物平安性的敘述中，錯誤的是()A．我國已經對轉基因食品和轉基因農產品強制實施了產品標識制度B．國際上大多數國家都在轉基因食品標簽上警示性注明可能的危害C．開展風險評估、預警跟蹤和風險管理是保障轉基因生物平安的前提D．目前對轉基因生物平安性的爭辯主要集中在食用平安性和環境平安性上解析轉基因生物是否存在平安問題，尚在爭辯之中，我國農業部頒布了《農業轉基因生物標識管理方法》，要求對轉基因生物產品及其加工品加貼標注，以便利消費者自主選擇。但并不是國際上大多數國家都在轉基因食品標簽上警示性注明可能的危害。答案B16．下圖為某農科所培育高品質小麥的過程，其中①③④⑤代表詳細操作過程。(1)具有①④⑤操作的育種方法是________，依據的原理是________。(2)具有①③操作的育種方法是________，依據的原理是________。(3)操作③是________，其目的是________。操作⑤常用的方法有________________________________，原理是_____________________________________。(4)操作①表示雜交，其目的是將兩個純合親本的________通過雜交集中在一起，再經過選擇和培育獲得新品種。答案(1)單倍體育種染色體數目變異(2)雜交育種基因重組(3)連續自交提高純合子的比例(選出符合要求的個體)低溫誘導或秋水仙素處理低溫或秋水仙素能抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而使細胞內的染色體數目加倍(4)優良性狀(基因)17．某自花且閉花授粉植物，抗病性和莖的高度是獨立遺傳的性狀。抗病和感病由基因R和r限制，抗病為顯性、莖的高度由兩對獨立遺傳的基因(D、d，E、e)限制，同時含有D和E表現為矮莖，只含有D或E表現為中莖，其他表現為高莖。現有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的抗病矮莖品種。請回答：(1)自然狀態下該植物一般都是________合子。(2)若采納誘變育種，在γ射線處理時，須要處理大量種子，其緣由是基因突變具有_________