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1、单元综合提升,重点题型归纳遗传变异原理在育种中的应用 【典例】普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)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如下三组实 验：,请分析回答下列问题。 (1)B组所运用的育种方法为_，F2中能稳定遗传的矮秆抗病植株所占比例为_。 (2)最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是_组，原因是_。,(3)A组育种方法的原理是_，F2所得矮秆抗病植株中能稳定遗传的占_。 (4)在遗传学上把控制相同性状的某对染色体缺失一条染色体的个体称为单体，单体与正常个体之间，差别极其微小，可以进行交配。普通小麦为异源六倍体，其染色
2、体组成可表示为AABBDD(A、B、D表,示染色体组)，体细胞内染色体数为42，已分离得到21种不同染色体的野生型单 体，应用单体可把新发现的隐性基因定位在特定的染色体上。现有一小麦隐性突变纯合子，请设计实验确定基因在哪条染色体上。 实验步骤： _；,_。 实验结果及结论： 若_，说明基因位于该单体所缺少的那条染色体上。 若_，说明基因不位于该单体所缺少的那条染色体上。,【解析】 (1)图中A、B、C三组育种方法分别是杂交育种、单倍体育种、诱变育种，由于图中通过单倍体育种获得的幼苗未经秋水仙素处理，所以F2中能稳定遗传的矮秆抗病植株所占比例为0。,(2)由于诱变育种需要处理大量实验材料且基因突
3、变是不定向的、突变频率比较低等原因一般不容易获得所需品种。(3)杂交育种的原理是基因重组，F2中矮秆抗病的植株ttR_，其中能稳定遗传的占1/3。(4)根据材料分析可让该小麦隐性突变纯合子与21种野生型小麦单体逐一杂交，观察F1的表现型及比例，,若F1出现隐性突变型，而且这种突变型与野生型的比例为11，则说明基因位于该单体所缺少的那条染色体上；若F1全为野生型，则说明基因不位于该单体所缺少的那条染色体上。,【答案】 (1)单倍体育种 0 (2)C C组所运用的方法为诱变育种，基因突变是不定向的，而且突变频率比较低 (3)基因重组 1/3,(4)实验步骤： 将小麦隐性突变纯合子与21种野生型小麦
4、单体逐一杂交，得F1 观察统计F1的表现型及比例 实验结果及结论： F1出现隐性突变型，而且这种突变型与野生型的比例为11 F1全为野生型,【解题技巧】 (1)选亲本要求：亲本的表现型不能出现要培育品种的表现 型。例：培育绿色圆粒豌豆，亲本(纯合子)只能选黄圆绿皱；若要培育黄圆品种，则亲本(纯合子)只能选黄皱绿圆。 (2)F2中筛选要求：只能筛选表现型，不能选肉眼看不到的基因型。,(4)育种方法：按要求和题目中给定的信息设计，如要求最简捷的方法杂交育种；产生新基因的方法诱变育 种；能明显缩短育种年限的方法单倍体育种(但要注意若选择隐性性状或不完全显性的性状应考虑既简单又快速的杂交育种；,还应考
5、虑基因工程定向改造或组织培养、克隆无性繁殖不改变亲代的性状等)。 (5)育种年限的要求及计算：对植物要获得植株则比获得种子多一年。对跨年度的植物如小麦则比不跨年度的植株豌豆要多一年。,强化训练 1西瓜感染了某种病毒后，就会出现一些病症，表现为叶片黄绿斑驳，叶面凹凸不 平，果实发育不良或形成畸形果。现有稳定遗传的早熟(A)不抗病(R)的西瓜品种甲和晚熟(a)抗病(r)的西瓜品种乙，若希望获得早熟抗病的优良品种。,(1)请用杂交育种的方法表示出育种过程？(画出遗传图解并作相应的文字说明) (2)若要缩短育种年限，获得该优良品种，请用合适的育种方法表示出育种过程。(画出遗传图解并作相应的文字说明),
6、(3)我们在食用经杂交育种得到的西瓜 时，不得不频频吐出西瓜籽，带来一些不悦，如何解决这种麻烦呢？如何才能真正做到“吃西瓜不吐西瓜籽”？ (4)育种工作者想只利用早熟(A)不抗病(R)的西瓜品种甲来获得抗病的植株，你认为可行吗？如果可行，采用什么方 法？,答案：(1)杂交育种的程序,(2)分析单倍体育种 单倍体育种的遗传图解,选择所需性状：早熟抗病(AArr) (3)分析可以利用多倍体育种获得无籽西瓜。其育种程序如下：,(4)分析可行。采用基因工程育种的方 法，将抗病的基因整合到不抗病西瓜的受精卵或体细胞中，再让受精卵或体细胞发育成一棵西瓜植株。,2(2012宁波市高三调研)水稻是重要的农作物
7、，科学育种能改良水稻性状，提高产量。甲硫磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)变为7乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中GC碱基对转换成GT碱基对。,育种专家为获得更多的变异水稻类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、抗病、穗形、叶色等性状变异的多种植株。 (1)下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后，该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)均变为7乙基鸟嘌呤。,请在相应方框的空白处，绘出该基因片段经复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。,(2)用EMS浸泡种子是为了提高基因突变的频率
8、，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有_。水稻矮秆是一种优良性状，某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理，种植后植株仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的原因_。,(3)已知水稻的抗病(B)对不抗病(b)为显 性，假定现有三个水稻纯合品种：矮秆易染病、高秆易染病、高秆抗病(控制水稻株高的基因用A、a表示)。请你选用其中的亲本在较短时间内选育出矮秆抗病的新品种，用遗传图解表示选育过 程，并作简要说明。,(4)如果你选育的矮秆抗病的新品种在生产上使用多年后，有少数植株表现为高 秆，另有少数植株表现为不抗病，你应采取何种方法去除这两种类型的植株，使后代一致表现
9、矮秆抗病的特征？,解析：(1)由题干所给信息可知经过甲硫磺酸乙酯(EMS)处理，DNA复制时使G与T配对，根据DNA半保留复制的原理写出所给DNA片段的复制结果，各子代DNA中所有的G都与T配对。(2)EMS诱导基因突变后产生多种变异，说明基因突变具有不定向性或具有多方向性。,答案：(1) (2)多方向性 高秆基因经处理发生(隐性)突变，自交后代(或F1)因性状分离出现矮秆,(3)方法一：,说明：利用单倍体育种仅用两年时间就能选育出矮秆抗病的植株 方法二：,说明：利用杂交育种从F2选出矮秆抗病多株植株自交，分株播种所得种子，将单株自交子代都表现矮秆抗病的留种。 (4)对于高秆植株，收获时直接拔
10、除高秆植株(AA，Aa)，而留下来的矮秆生长植株都是aa，以此留种产生的后代不会出现AA或Aa。,对于不抗病植株，收获时选留表现抗病的植株(BB，Bb)，分株留种，来年分株播种成为株系。BB的株系一致表现抗病，留作生产用种；Bb的株系表现分离，加以淘汰。,重点题型研析“自交”与“自由交配”的辨析与应用 1自交与自由交配的概念 (1)自交 自交是遗传学术用语，有狭义和广义两种理解。狭义的自交仅限于植物，指两性花的自花传粉(如豌豆)，或者雌雄同株植物的异花传粉(如玉米)，,其实质就是参与融合的两性生殖细胞来自同一个体；广义的自交是指具有相同基因型的两个个体进行交配。动物一般不说自交，只能说基因型相
11、同的个体杂交相当于自交。,(2)自由交配 自由交配也叫随机交配，是指种群内具有生殖能力的雌雄个体之间可以随机交配，不受基因型的限制，属于杂交的一种。自由交配的概念在动植物中均适用。 2自交与自由交配相关题型的解法 (1)自交题型的解法,【典例1】一个种群中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，自交一代之后，种群中基因型AA和基因型aa的个体分别占( ) A60%、40% B36%、42% C42%、22% D24%、22%,【解析】 由题意可知，该种群3种基因型的个体：AA占24%、Aa占72%、aa占4%，它们分别自交。AA和aa自交后代100%为AA和aa，而Aa自交会发
12、生性状分离。图解如下：,F 24%AA 72%Aa 4%aa F1 24%AA 72%(1/4AA 1/2Aa 1/4aa) 4%aa 因此，子代中基因型AA占24%72%1/4 42%；Aa占72%1/236%；aa占4%72%1/422%。 【答案】 C,【典例2】已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性，红花对白花为显性，两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有的F2植株都能成活，F2植株开花时，拔掉所有的白花植株，假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传的基本定律。从理,论上讲，F3中表现白花植株的比例为 ( ) A1/4
13、B1/6 C1/8 D1/16 【解析】 本题最后只求白花植株的比 例，故可把高茎、矮茎忽略掉。假设红花显性基因为R，白花隐性基因为r，故F1全为红花Rr，F1自交，,所得F2的基因型为1/4RR、1/2Rr、1/4rr，去掉白花rr，F2红花基因型为1/3RR、2/3Rr，再自交如下图： F2 1/3RR 2/3Rr F3 1/3RR 2/3(1/4RR 1/2Rr 1/4rr) 因此，F3中表现白花植株的比例为2/3(1/4)1/6。 【答案】 B,(2)自由交配题型的解法 【典例3】在家蚕遗传中，黑色(B)与淡赤色(b)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状，黄茧(D)与白茧(d)是有关
14、茧色的相对性状，假设这两对性状自由组 合，杂交后得到的数量比如下表：,让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配，其后代中黑蚁白茧的概率是_。 【解析】 组合一(BbDbBbDd)子代中的黑蚁白茧类型基因型及比例为：BBddBbdd12，即1/3BBdd和2/3Bbdd，发生自由交配。,方法一：自由交配的交配方式有4种，分析如下表：,因此，后代中黑蚁白茧的概率是1/92/92/93/98/9。此方法较繁琐。 方法二：解自由交配题最简单的方法是“配子法”。1/3BBdd和2/3Bbdd自由交配，由于所有个体的第二对基因都是 dd，解题时可以简化条件，只考虑第一对基因即可。,由种群中有1/3BB和2
15、/3Bb，可推算出该种群能产生配子B1/31/22/32/3，配子b1/3，根据遗传平衡定律的表达式，后代中：AA(2/3)24/9，Aa2(2/3)(1/3)4/9，aa(1/3)2。因此，黑蚁白茧的概率是4/94/98/9。 【答案】 8/9,实验技能提升调查类实验 理论指导 1主要方法 调查法和观察法是进行科学研究的主要方法。 2调查报告的内容 (1)调查目的：确定调查的内容(调查什 么，想获得哪些调查指标)。,(2)调查内容或对象：向谁进行调查、调查限定在什么范围内。 (3)调查方法(文献调查或直接调查)：是通过访问、座谈、测验还是通过发放问卷来调查，用普遍调查还是抽样调查，怎样抽取样本和抽取多少样本。,(4)调查结果 (5)调查结果统计与分析(一般要编制相应的调查表)。 (6)调查结论与建议。,【典例】某中学生物兴趣小组关于“调查人群中某项性状的遗传”的课题方案如下。 (1)调查流程 确定调查的性状、目的和要求：下列_项不能作为调查性状，原因是_。,A能否卷舌 B发际形状 C体重 D血型 拟订调查计划：小组选择发际形状 后
