华粤高考复读学校教学案(变异在育种上的应用13周).doc

华粤高考复读学校生物教学案(样式)课题：第二十三讲 几种育种方式的比较课时：2使用时间：13 周教学目标：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、举例说出诱变育种在生产中的应用。3了解单倍体育种，多倍体育种，基因工程育种的方法。教学重点：杂交育种教学难点：单倍体育种教学方法：六步课模教学过程：一、基础回放1. (2012浙江)下列关于人类基因组计划的叙述，合理的是()A. 该计划的实施将有助于人类对自身疾病的诊治和预防B. 该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程C. 该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部 DNA 序列D. 该计划的实施不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响2.(2010年全国新课标卷)在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中()A花色基因的碱基组成 B花色基因的DNA序列C细胞的DNA含量 D细胞的RNA含量3(2011广东)某班同学对一种单基因遗传病进行调查，绘制并分析了其中一个家系的系谱图(如图)。下列说法正确的是()A该病为常染色体显性遗传病B5是该病致病基因的携带者C5和6再生患病男孩的概率为1/2D9与正常女性结婚，建议生女孩4(2009福建理综)细胞的有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是()A染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异B非同源染色体自由组合，导致基因重组C染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变D非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异5(2011湛江一模)果蝇某染色体上的DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变，其结果是()A所属基因变成其等位基因BDNA内部的碱基配对原则改变C此染色体的结构发生改变D此染色体上基因数目和排列顺序改变6(2011年北京西城区期末)下列各项中可以导致基因重组现象发生的是()A姐妹染色单体的交叉互换B等位基因彼此分离C非同源染色体的自由组合D姐妹染色单体分离二、考纲解读与命题探讨考纲解读：1.生物变异在育种上的应用（）2.生物进化理论的主要内容（）生物多样性的 形成（）。命题探讨：1(2012天津)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量。下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线，已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。据图分析，下列叙述错误的是()A、两过程均需要植物激素来诱导细胞分化B与过程相比，过程可能会产生二倍体再生植株C在图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高DF1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会2(2010江苏)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是()A利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体B用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体C将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体D用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体三、考点精讲【考点1】杂交育种和诱变育种1概 念： 。 2原 理： 3特 点：(1)方法常规、简便。(2)可以把多种优良性状结合在一起。(3)只能利用已有的基因进行重组，不可以创造出新基因，能创造新基因型。(4)杂交后代往往会出现性状分离现象，因而育种进程缓慢，育种周期一般较长。4杂交育种的几种类型：(1)获得杂交种。 (2)获得隐性纯合子。 (3)获得显性纯合子。二、诱变育种1原理： 。2方法： 3优点：能提高变异频率，加速育种进程；可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。4缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差，具有盲目性。5举例：青霉素高产菌株、太空作物等。【易错提醒】有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，其最简便的方法是自交。若要培育原先没有的性状，可用诱变育种。若培育植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传(纯合子)的新品种，而杂种优势则是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生性状分离。诱变育种尽管提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。对位训练：1(2011年安徽测试)某生物的基因型为AaBB，通过某些技术可分别将它转变为以下基因型的生物AABB；aB；AaBBC；AAaaBBBB。则以下排列正确的是()A诱变育种、花药离体培养、多倍体育种、细胞融合B杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C杂交育种、诱变育种、转基因技术、多倍体育种D细胞融合、杂交育种、诱变育种、多倍体育种2(2010年江苏卷)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是()A这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系(2011年日照模拟)下图是植物育种方式的简要概括图，请据图回答：(1)表示的育种方法称为_，这种育种方式的目的是_，同上述育种方式相比较，育种方式的优越性主要表现在_。(2)方法所运用的原理是_。过程常用_处理萌发的种子或幼苗。(3)过程使用的生物技术是_，该育种方式的最大优点是_【考点2】多倍体育种和单倍体育种一、多倍体育种1原理：染色体变异(染色体加倍)2方法：低温诱导（或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗）。3优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物茎秆粗大，叶片、果实和种子较大，糖类、蛋白质营养含量高。4缺点：结实率低，发育延迟。5举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦6多倍体育种图示：细胞有丝分裂 细胞不能分裂成两个 染色体数目加倍的细胞 多倍体植株二、单倍体育种1原理：染色体变异。2方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。3优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。4缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。5示例： 【易错提醒】二倍体生物和四倍体生物是属于不同物种，它们之间存在生殖隔离。只进行花药离体培养可得到单倍体植物，但不是单倍体育种。. 无子番茄的培育的原理是适宜浓度的生长素可以促进果实的发育。由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所以该种变异类型是不可遗传变异。. 单倍体育种过程中的花药离体培养的原理是细胞的全能性。1. 已知有两株玉米甲(aabb)与乙(aabb)分别发生了基因突变，甲植株为Aabb，乙植株为aaBb，已知A、B基因控制着优良性状，回答下列问题：(1)若想获得优良性状纯合个体可采用杂交育种方法吗？(写出思路即可)(2)若为了达到能持续培育(AaBb)杂交种的目的，设计育种方案。(写出思路即可)1(2009深圳)如图示某种农作物品种和培育出的几种方法，有关说法错误的是( )A经过培育形成常用的方法是花药离体培养B过程常用一定浓度的秋水仙素处理的幼苗C由品种直接形成的过程必须经过基因突变D由品种和培育能稳定遗传的品种的最快途径是2、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人工诱变育种B细胞工程育种C单倍体育种D杂交育种3.小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(T)对易染病(t)为显性，两对基因可自由组合。现用DDTT与ddtt两个品系作亲本，在F2中选育矮秆抗病类型，其中最合乎理想的基因型在F2中所占比例A1/16B2/16C3/16D4/164、育种科学家将一些作物种子搭载神舟五号飞船进入太空，经过宇宙射线、微重力等综合因素的作用，使作物种子内的DNA发生变化，进而培育出优质高产的新品种。这种方法属于A.杂交育种B.单倍体育种C.诱变育种D.多倍体育种【考点3】基因工程育种1原理：2方法：（4步）3优点：实现了跨物种的基因重组，达到定向改变生物性状的目的。4缺点：可能打破自然界生态系统的均衡，产生单一优势物种；可能产生新毒素和新过敏原；可能产生抗除草剂的杂草；可能使疾病的散播跨越物种障碍；可能会损害农作物的生物多样性；可能干扰生态系统的稳定性。【易错提醒】基因工程育种的转基因技术的物质基础：所有生物的DNA均由四种脱氧核苷酸组成。基因工程育种的转基因技术的结构基础：所有生物的DNA均为双螺旋结构。一种生物的DNA上的基因之所以能在其他生物体内得以表达，是因为它们共用一套密码子。遗传密码。对位训练：1.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()AB C D2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。下列各项中能说明目的基因完成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 B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列 D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白3(2011年莱芜模拟)如下图是基因工程主要技术环节的一个基因步骤，这一步骤需要用到的工具是()ADNA连接酶和解旋酶BDNA聚合酶和限制性核酸内切酶C限制性核酸内切酶和DNA连接酶DDNA聚合酶和RNA聚合酶四、跟踪演练1如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述中不正确的是()A观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列B图示各基因中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质C如含红宝石眼基因的片段缺乏，说明发生了基因突变D基因中有一个碱基对的替换，不一定会引起生物性状的改变2下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛ABCD3(2010菏泽模拟)某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是()A缺乏吸收某种氨基酸的能力B不能摄取足够的乳糖酶C乳糖酶基因有一个碱基替换了D乳糖酶基因有一个碱基缺失了二、双项选择题4遗传学检测两个人的体细胞中两种基因组成，发现甲为AaB，乙为AABb。对于甲缺少一个基因的原因分析，错误的是()A染色体结构变异 B染色体数目变异C基因突变 D基因重组5现代生物进化理论认为，突变和基因重组能产生生物进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴()A黄色黄色、绿色 B红眼果蝇中出现了白眼 C猫叫综合征 D无子番茄三、非选择题：本大题共4小题。除说明外每空2分，共64分。6(16分)(2009广东卷)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。(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，诱导成_幼苗。(2)用射线照射上述幼苗，目的是_；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，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体_，获得_，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与_杂交，如果_，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)1(抗性)，初步推测 _7(16分)由于基因突变，导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据以下图表回答问题： 第一个 字母 第二个字母 第三个 字母 U C A GA 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G(1)图中表示_过程，发生的场所是_。(2)除赖氨酸以外，图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小？_。原因是_。(3)若图中X是甲硫氨酸，且链与链只有一个碱基不同，那么链不同于链上的那个碱基是_。(4)从表中可看出密码子具有_的特点，它对生物体生存和发展的意义是_。8(12分)地中海小岛撒丁岛与世隔绝，当地居民普遍患有多种遗传病，是各种遗传病基因采集样本的理想地点。(1)选择该地为遗传病基因采集样本地的原因是_。(2)如果通过抽取血液来获得基因样本，则检测的是白(淋巴)细胞中的基因。原因是_。(3)下图是两种遗传病的系谱图，其中甲病为地中海贫血症(一种常染色体隐性遗传病，显性基因用A表示，隐性基因用a表示)。乙病致病基因位于_染色体上，为_性基因。若图中2与3结婚生了一个男孩，则该男孩患乙病的概为_。(4)要降低该地遗传病发生的频率，可以采取哪些措施？_。五、课堂小结1.杂交育种2.一诱变育种3.基因工程育种4.多倍体，单倍体育种六、作业布置课时作业