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第27讲 生物变异在育种上的应用
高三生物总复习课件-必修2 遗传与进化
考点 生物变异在育种上的应用
1．杂交育种(以培育显性纯合子植物品种为例)
基础·精细梳理
提醒　若培育隐性纯合品种则无需连续自交筛选，F2中出现相关表型即为纯种，可推广应用。
2．诱变育种
考点 生物变异在育种上的应用
基础·精细梳理
3．单倍体育种
考点 生物变异在育种上的应用
基础·精细梳理
包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程
4．多倍体育种
考点 生物变异在育种上的应用
基础·精细梳理
考点 生物变异在育种上的应用
基础·精细梳理
名师解读
考点 生物变异在育种上的应用
基础·精细梳理
①两次传粉
第一次传粉：杂交获得三倍体种子；第二次传粉：刺激子房发育成果实。
②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。
③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，一般不能产生正常配子。
④用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，则属于多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
⑤单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。　　
(必修2 P87“问题探讨”)1.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？
提示　平时吃的香蕉是栽培品种，体细胞中含有3个染色体组，在进行减数分裂时，染色体联会紊乱，不能产生正常配子。
2．三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖的原因是____________________________________________________。
提示　西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株
考点 生物变异在育种上的应用
情境推理·探究
3．已知普通青椒的果实肉薄且不抗病，基因型为ddtt，而现有果实肉厚且抗病的太空椒的基因型为DdTt。若要在最短时间内培育出纯合的果实肉厚且抗病的太空椒育种思路是____________________________________________________。
提示　种植果实肉厚且抗病的太空椒(DdTt)，取其花粉离体培养获得单倍体，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得二倍体植株，挑选出果实肉厚且抗病的植株即为符合要求的纯合品种
考点 生物变异在育种上的应用
情境推理·探究
1．普通西瓜(2n＝22)为单性花，雌雄同株。如图为培育三倍体无子西瓜的流程图。据图分析下列相关叙述错误的是(　　)
A．图中育种过程利用了染色体变异的原理
B．秋水仙素抑制了纺锤体的形成，诱导产
生了新物种
C．四倍体母本所结的西瓜的种子胚细胞内含有三个染色体组
D．由于同源染色体联会紊乱，商品果实中一定没有种子
【考向1】结合育种的原理及过程，考查科学思维
考点 生物变异在育种上的应用
典例·精心深研
2．(2023·哈尔滨三中模拟)2019年，袁隆平被授予“共和国勋章”，以表彰他在杂交水稻研究领域作出的杰出贡献。请根据所学知识，回答有关某品种水稻(2N＝24，两性花，花多且小，自花受粉并结种子)育种的问题：
(一)(1)杂交育种的原理是________________，袁隆平找到的雄性不育的水稻，在进行杂交操作时的优势是___________________________________________。
【考向1】结合育种的原理及过程，考查科学思维
考点 生物变异在育种上的应用
典例·精心深研
基因重组
省掉去雄的操作，提高了杂交育种的效率
(2)水稻的抗稻瘟病性状(R/r)与抗倒伏性状(T/t)均由一对等位基因控制且独立遗传。现有抗稻瘟病易倒伏植株与易感稻瘟病抗倒伏植株杂交，F1中仅有抗稻瘟病易倒伏与易感稻瘟病易倒伏两类植株且比例为1∶1，则亲本基因组成为________________________，技术人员在对基因型为rrTt的该品种水稻的幼苗用秋水仙素处理时，偶尔出现了一株基因型为RrrrTTtt的植株，该植株自交后代的性状分离比例是____________________(只写出比例，不用写性状)。
(3)该水稻花序的正常和异常是由一对等位基因控制的相对性状。某显性植株X自交，F1表现为正常花序∶异常花序＝1∶1。取F1正常花序植株的花粉进行离体培养，获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株。由此推测__________是显性性状，植株X自交的子代性状分离比为1∶1的原因可能是
_________________________________________________________________________。
考点 生物变异在育种上的应用
典例·精心深研
RrTT×rrtt或rrTT×Rrtt
正常花序
105∶35∶3∶1
含有正常花序(显性)基因的花粉不育，而含有异常花序(隐性)基因的花粉可育
(二)科研人员将另外两种栽培水稻品系(甲和乙)进行下图所示杂交，培育抗赤霉菌感染的水稻品系。
染色体组成为24＋RR的水稻品系甲中，除含有水稻的24条染色体外，还具有两条来自一种野生稻的R染色体，R染色体携带抗赤霉病基因。染色体组成为24＋CC的水稻品系乙中，除含有水稻的24条染色体外，另有两条来自另一种野生稻的C染色体。
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典例·精心深研
(1)据图分析，F1的体细胞中染色体数为_____，染色体组成为______________。
(2)据图可知，甲、乙两品系之间并没有出现生殖隔离，因为它们的F1
_____________________________________________________________________________________。
(3)需从F2选择具有_______________________性状的个体，进行多代自交以及赤霉病抗性检测，最终获得赤霉病抗性品系，该品系具有赤霉病抗性是由于
_________________________________________________。
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典例·精心深研
26
24＋R＋C
可育(自交可产生可育后代)
抗赤霉病
具有来自R染色体的抗赤霉病基因
3．(2023·广东惠州调研)现有小麦种质资源包括：①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下列叙述育种方法可行的是(　　)
A．利用①③品种间杂交筛选获得a
B．对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b
C．a、b和c的培育均可采用诱变育种方法
D．用杂交育种的方法可以获得c
【考向2】育种方法的选择
考点 生物变异在育种上的应用
典例·精心深研
4．(2023·四川成都诊断)下列有关杂交育种的叙述，不正确的是(　　)
A．杂交育种的原理是基因重组，杂交育种可以集合两个或多个亲本的优良特性
B．杂交育种的目的可能是获得纯种，也可能是获得杂合子以利用杂种优势
C．与诱变育种相比，杂交育种一般过程简单，操作不繁琐，育种时间较短
D．若育种目标是获得隐性纯合子，则在育种时长上可能与单倍体育种相差不大
【考向2】育种方法的选择
考点 生物变异在育种上的应用
典例·精心深研
根据不同育种目标选择最佳育种方案
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典例·精心深研
跳出题海
1．(2021·广东卷，11)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是(　　)
A．Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B．将Bc作为育种材料，能缩短育种年限
C．秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株
D．自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
重温真题 经典再现
1
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2．(2021·北京卷，7)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n＝14)的优良性状导入普通小麦(2n＝42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是(　　)
A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
重温真题 经典再现
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3．(2021·重庆卷，22)2017年，我国科学家发现一个水稻抗稻瘟病的隐性突变基因b(基因B中的一个碱基A变成G)，为水稻抗病育种提供了新的基因资源。请回答以下问题：
(1)基因B突变为b后，组成基因的碱基数量________。
(2)基因b包含一段DNA单链序列TAGCTG，能与其进行分子杂交的DNA单链序列为_________________。自然界中与该序列碱基数量相同的DNA片段最多有________种。
(3)基因b影响水稻基因P的转录，使得酶P减少，从而表现出稻瘟病抗性。据此推测，不抗稻瘟病水稻细胞中基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞________。
重温真题 经典再现
不变
ATCGAC
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多
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4
(4)现有长穗、不抗稻瘟病(HHBB)和短穗、
抗稻瘟病(hhbb)两种水稻种子，欲通过杂
交育种方法选育长穗、抗稻瘟病的纯合水稻。
请用遗传图解写出简要选育过程。
(5)某水稻群体中抗稻瘟病植株的基因型频率
为10%，假如该群体每增加一代，抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻瘟病植株减少10%，则第二代中，抗稻瘟病植株的基因型频率为________%(结果保留整数)。
重温真题 经典再现
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4．(2020·全国卷Ⅰ，32)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：
(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是_________________________
_________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是_______________________________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是____________________________________________。
重温真题 经典再现
在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组
控制新性状的基因型是杂合的
通过自交筛选性状能稳定遗传的子代
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