2019-2020年高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程 第1節(jié) 雜交育種與誘變育種教學(xué)案 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程 第1節(jié) 雜交育種與誘變育種教學(xué)案 新人教版必修2 [學(xué)習(xí)導(dǎo)航]　1.結(jié)合具體實(shí)例，簡(jiǎn)述雜交育種的概念和基本原理，并舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。2.舉例說出誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。3.討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。 [重難點(diǎn)擊]　雜交育種和誘變育種的原理和過程。 你見過像圖示的那樣大的南瓜嗎？它可不是普通的南瓜，它是由我國(guó)首次載人航天飛船“神舟”五號(hào)帶入太空培育的新品種。這種南瓜比一般的雜交種品質(zhì)好，一般重量在300～400斤，是名副其實(shí)的“巨人”南瓜。這種育種方法的原理和過程是怎樣的呢？今天我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)育種的知識(shí)。 一、雜交育種 1．概念：將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。 2．原理：基因重組。 3．常用流程：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本F1F2……→穩(wěn)定遺傳的良種。 4．優(yōu)缺點(diǎn)：可以把多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中在一起，但是育種周期長(zhǎng)，育種篩選過程復(fù)雜；不能產(chǎn)生新基因和新性狀。 有兩種純種的小麥，一個(gè)為高稈(D)抗銹病(T)，另一個(gè)為矮稈(d)易感銹病(t)，這兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳，現(xiàn)要培育矮稈抗銹病新品種，方法如下： 高稈抗銹病矮稈易感銹病F1F2穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種。 請(qǐng)據(jù)此分析： 1．過程a、b、c的處理方法分別叫什么？ 答案　雜交、自交、連續(xù)自交和觀察篩選。 2．從哪一代開始出現(xiàn)矮稈抗銹病的新品種？其中有多少比例的純合子？ 答案　 F2中開始出現(xiàn)矮稈抗銹病個(gè)體，其中純合子占。 3．上述雜交育種過程至少需要幾年的時(shí)間(假設(shè)每年只繁殖一代)? 分析　第一年：種植親代，雜交，收獲F1種子； 第二年：種植F1，自交，收獲F2種子； 第三年：種植F2，獲得表現(xiàn)型符合要求的小麥(矮抗)，同時(shí)矮抗自交，收獲F3種子，分單株保存； 第四年：分別種植符合要求的F3，觀察是否發(fā)生性狀分離，不發(fā)生性狀分離的為合乎要求的新品種。 答案　4年。 4．若上述過程改為單倍體育種的過程，則后代中ddTT占所有后代的比例是多少？單倍體育種獲得新品種至少需要幾年(假設(shè)每年只繁殖一代)? 分析　第一年：種植親代，雜交，收獲F1種子； 第二年：種植雜交種子，長(zhǎng)成植株開花后，取其花粉粒(精子的基因型有四種，為DT、Dt、dT、dt)進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，得到單倍體植株(基因型也是四種，為DT、Dt、dT、dt)。在單倍體植株的幼苗期，用秋水仙素進(jìn)行染色體加倍，得到純合的二倍體植株(基因型分別為DDTT、DDtt、ddTT、ddtt)。選取表現(xiàn)型合乎要求的植株所結(jié)種子即可。 答案?。?年。 5．培育細(xì)菌新品種時(shí)，能否用雜交育種的方法？ 答案　不能，雜交育種只適用于進(jìn)行有性生殖的生物，如植物和動(dòng)物。細(xì)菌是原核生物，不能進(jìn)行有性生殖。 6．是不是所有的雜交育種過程都必須從F2開始篩選？是不是也都需要連續(xù)自交提高純合度？舉例說明。 答案　不一定。如果培育雜合子品種，選親本雜交得到的F1即可。如果選育的優(yōu)良性狀是隱性性狀，一旦出現(xiàn)就是純合的，不需要再連續(xù)自交了。 知識(shí)整合　雜交育種通過雜交將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中在一起，再經(jīng)過自交，F(xiàn)2中就出現(xiàn)所需要的品種，如果優(yōu)良性狀都是隱性性狀，從F2中直接選出即可，如果優(yōu)良性狀為顯性性狀，需要連續(xù)自交和篩選(有些生物也可以從F2開始進(jìn)行無性繁殖，如馬鈴薯)，需要較長(zhǎng)時(shí)間；單倍體育種可以明顯縮短育種年限；雜交育種適合有性生殖的過程，原核生物一般不適用。 1．用雜合子(DdEe)種子獲得純合子(ddee)最簡(jiǎn)捷的方法是(　　) A．種植→F1→選雙隱性植株→純合子 B．種植→秋水仙素處理→純合子 C．種植→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗→秋水仙素處理→純合子 D．種植→秋水仙素處理→花藥離體培養(yǎng)→純合子 答案　A 解析　雜合子(DdEe)種子中含有d、e基因，自交后一旦出現(xiàn)隱性性狀便能穩(wěn)定遺傳，方法簡(jiǎn)捷。 2．為獲得純合高蔓抗病番茄植株(二倍體)，采用了下圖所示的方法： 圖中兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳，高蔓、感病是顯性性狀。據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是(　　) A．過程①的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高 B．過程②可以取F1中任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料 C．經(jīng)③處理獲得的是由染色體加倍而成的多倍體植株 D．經(jīng)③處理后獲得的植株中符合生產(chǎn)要求的約占1/4 答案　C 解析　在雜交育種中，通過反復(fù)自交可提高純合子的比例；由于F1中植株的基因型是相同的，故過程②可以取F1中任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料；由于該番茄植株是二倍體，故其單倍體經(jīng)秋水仙素處理后染色體加倍而培養(yǎng)成的是純合的二倍體植株。育種要求是獲得高蔓抗病番茄植株，F(xiàn)1產(chǎn)生4種類型的花藥，故經(jīng)③處理后獲得的植株中符合生產(chǎn)要求的約占1/4。二、誘變育種 1．概念：利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變，從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法稱為誘變育種。 2．原理：基因突變。 自然突變的頻率低，而且是不定向的，較難獲得生產(chǎn)所需要的品種。物理因素或化學(xué)因素能提高突變率，短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。 3．常用方法：運(yùn)用物理的或者化學(xué)的手段處理萌發(fā)的種子或幼苗，誘發(fā)基因突變，從中選出需要的突變個(gè)體，然后進(jìn)行培育推廣。 4．優(yōu)缺點(diǎn) (1)優(yōu)點(diǎn)：①提高變異頻率，加速育種進(jìn)程；②大幅度改良某些性狀。 (2)缺點(diǎn)：①有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料；②誘變的方向和性質(zhì)不能控制，具有盲目性。 5．應(yīng)用 當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。它們是一些生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空遨游了115小時(shí)32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題： 1．搭載航天器的植物種子需要做怎樣的處理？說明原因。 答案　浸泡種子使其萌發(fā)。因?yàn)槊劝l(fā)的種子細(xì)胞分裂旺盛，易受到太空誘變因素的影響發(fā)生基因突變。 2．作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)全新的變異特征，這種變異的來源主要是什么？ 答案　基因突變。 3．這些新產(chǎn)生的變異對(duì)人類是否一定有益？ 答案　不一定。因?yàn)榛蛲蛔兪遣欢ㄏ虻摹? 4．遨游太空回到地面后的種子，種植一代發(fā)現(xiàn)沒有所需要的性狀出現(xiàn)，可以隨意丟棄嗎？說明原因。 答案　不可以。因?yàn)榭赡馨l(fā)生隱性突變。 知識(shí)整合　誘變育種通常處理萌發(fā)的種子或幼苗，因?yàn)檫@些細(xì)胞分裂旺盛，容易誘變基因突變，但因?yàn)榛蛲蛔兪遣欢ㄏ虻?，不一定能獲得優(yōu)良性狀；如果是隱性突變，還需要進(jìn)一步雜交篩選。 3．如下圖所示，科研小組用60Co照射棉花種子，誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀，誘變1代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對(duì)基因(A、a)控制，棉酚含量由另一對(duì)基因(B、b)控制，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。請(qǐng)回答下列問題： (1)兩種新性狀中，棕色是________性狀，低酚是________性狀。 (2)誘變當(dāng)代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是________，白色、高酚的棉花植株的基因型是________。 (3)棕色棉抗蟲能力強(qiáng)，低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種，研究人員將誘變1代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代種植在一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域，從__________的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請(qǐng)你利用該純合子作為一個(gè)親本，再?gòu)恼T變1代中選擇另一親本，設(shè)計(jì)一個(gè)方案，盡快選育出抗蟲高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。 答案　(1)顯性　隱性　(2)AaBB　aaBb (3)不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉，或沒有出現(xiàn)白色棉) 遺傳圖解如下： 解析　基因突變一般只是等位基因的一個(gè)基因發(fā)生突變，分為顯性突變和隱性突變二種情況，即：①誘變當(dāng)代獲得棕色新性狀→棕色為顯性性狀且誘變當(dāng)代基因型為AaBB。②誘變1代獲得低酚新性狀→低酚為隱性性狀且誘變當(dāng)代基因型為aaBb。要培育純合棕色低酚植株(其基因型為AAbb)，需用基因型為AABB的植株與誘變1代的白色低酚(aabb)植株進(jìn)行雜交，若要盡快選育則應(yīng)用單倍體育種方法，因?yàn)樗擅黠@縮短育種年限。 4．結(jié)合上題繼續(xù)分析： (1)用60Co的γ射線照射植物種子的目的是__________________________________。 (2)用60Co的γ射線照射原本開紅花的植物種子，誘導(dǎo)產(chǎn)生了開白花、藍(lán)花的植株等，說明基因突變具有______性。50株突變植株中，47株逐漸死亡，說明基因突變具有________的特性。 (3)育種時(shí)用60Co的γ射線照射正在萌發(fā)的種子，而不用60Co的γ射線照射休眠的種子的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 萌發(fā)種子的所有突變________(填“能”或“不能”)全部遺傳給子代。 (4)假如誘變產(chǎn)生的藍(lán)花植株自交，其后代中又出現(xiàn)了紅花植株，這說明藍(lán)花突變是________突變。 答案　(1)提高突變率　(2)不定向　多害少利　 (3)萌發(fā)的種子中細(xì)胞分裂旺盛，DNA復(fù)制旺盛，易發(fā)生基因突變　不能　(4)顯性 1．雜交育種是植物育種的常規(guī)方法，其選育新品種的一般方法是(　　) A．根據(jù)雜種優(yōu)勢(shì)原理，從子一代中即可選出 B．從子三代中選出，因?yàn)樽尤胁懦霈F(xiàn)純合子 C．既可從子二代中選出，也可從子三代中選出 D．只能從子四代中選出能穩(wěn)定遺傳的新品種 答案　C 解析　雜交育種從子二代開始出現(xiàn)性狀分離。 2．用高稈抗病小麥和矮稈易染病小麥培育矮稈抗病小麥品種時(shí)，檢測(cè)基因型的常用方法是(　　) A．連續(xù)自交 B．連續(xù)測(cè)交 C．秋水仙素誘導(dǎo) D．顯微鏡觀察 答案　A 解析　檢測(cè)基因型的常用方法是連續(xù)自交。 3．有一種塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解為無毒物質(zhì)，可以降解，不至于對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的白色污染。培育專門降解這種塑料的“細(xì)菌能手”的方法是(　　) A．雜交育種 B．誘變育種 C．單倍體育種 D．多倍體育種 答案　B 解析　細(xì)菌屬于原核生物，原核生物不能進(jìn)行有性生殖，因而不能實(shí)施雜交育種；原核生物無染色體不發(fā)生染色體變異，因而不能進(jìn)行單倍體和多倍體育種。 4．雜交育種和誘變育種所依據(jù)的遺傳學(xué)原理依次是(　　) A．基因突變、基因重組 B．基因重組、基因突變 C．染色體變異、基因突變 D．染色體變異、基因重組 答案　B 解析　雜交育種遵循的遺傳學(xué)原理是基因重組，誘變育種遵循的遺傳學(xué)原理是基因突變。 5．小香豬“天資聰穎”，略通人性，成為人們的新寵。其背部皮毛顏色由位于不同常染色體上的兩對(duì)基因(A、a和B、b)控制，共有四種表現(xiàn)型，黑色(A__B__)、褐色(aaB__)、棕色(A__bb)和白色(aabb)。現(xiàn)有多對(duì)黑色雜合的小香豬，要選育出純合的棕色小香豬，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出步驟(假設(shè)親本足夠多，產(chǎn)生的后代也足夠多)。 (1)________________________________________________________________________； (2)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)雜交：選擇親本中多對(duì)雌雄個(gè)體進(jìn)行雜交 (2)測(cè)交：選擇F1中的棕色小香豬與異性白色小香豬測(cè)交，不出現(xiàn)性狀分離的即為純合子 解析　育種的方法為雜交→自交→篩選，對(duì)于動(dòng)物育種來說，敘述中要注意：①動(dòng)物一般為雌雄異體，敘述時(shí)不要寫成“自交”，應(yīng)說明雌雄個(gè)體進(jìn)行雜交；②動(dòng)物繁殖一代后一般不會(huì)死亡，所以選育純種時(shí)不要采用連續(xù)自交，一般用測(cè)交法即可測(cè)定其基因型，確定是否為所需品種。 課時(shí)作業(yè) [學(xué)考達(dá)標(biāo)] 1．把同種生物的不同優(yōu)良性狀集中在同一個(gè)個(gè)體上，并能使性狀穩(wěn)定遺傳，常用的方法是(　　) A．誘變育種 B．雜交育種 C．花藥離體培養(yǎng) D．自交 答案　B 解析　將同種生物的不同優(yōu)良性狀集中在同一個(gè)個(gè)體上的方法是雜交得到F1，這樣F1體內(nèi)就集中了控制不同優(yōu)良性狀的基因，F(xiàn)1自交，產(chǎn)生F2，在子二代中選擇出優(yōu)良性狀個(gè)體，經(jīng)過多代選育，選擇出穩(wěn)定遺傳個(gè)體即可，該方法屬于雜交育種。 2．太空育種是指利用太空綜合因素如強(qiáng)輻射、微重力等，誘導(dǎo)由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異，然后進(jìn)行選育的一種育種方法。下列說法正確的是(　　) A．太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的 B．太空育種培育的植物是地球上原本不存在的 C．太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的 D．太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的 答案　D 解析　基因突變具有不定向性，多數(shù)有害，少數(shù)有利，可以產(chǎn)生新基因，但不能改變生物的種類。太空育種的實(shí)質(zhì)是誘變育種，和其他誘變方法一樣，依據(jù)的原理是基因突變。 3．下列不屬于誘變育種實(shí)例的是(　　) A．一定劑量的γ射線引起變異得到新品種 B．用一定劑量X射線處理青霉菌菌株獲得高產(chǎn)菌株 C．玉米單株自交后代中出現(xiàn)一定比例的白化苗 D．激光照射植物或動(dòng)物引起突變得到新品種 答案　C 解析　A、B、D三項(xiàng)均是物理因素誘變育種的實(shí)例。玉米單株自交后代出現(xiàn)一定比例的白化苗可能是由于雜合子自交產(chǎn)生了性狀分離。 4．下列關(guān)于誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)分析不正確的是(　　) A．提高變異頻率，使后代變異性狀較快穩(wěn)定，因而加快育種進(jìn)程 B．結(jié)實(shí)率低、發(fā)育遲緩、莖稈粗壯、果實(shí)種子大、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高 C．大幅度改良某些性狀 D．有利個(gè)體不多，需要大量的實(shí)驗(yàn)材料 答案　B 解析　選項(xiàng)B為多倍體的特點(diǎn)，故為多倍體育種的特點(diǎn)分析。 5．下列關(guān)于育種的敘述中，正確的是(　　) A．人工誘變處理可提高作物的突變率 B．誘變育種和雜交育種均可形成新的基因 C．誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀 D．與誘變育種相比，雜交育種可以大幅度地改良某些性狀 答案　A 解析　 6．將①、②兩個(gè)植株雜交，得到③，將③再做進(jìn)一步處理，如下圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A．由③到⑦過程發(fā)生了等位基因的分離、非等位基因的自由組合 B．獲得④和⑧植株的原理不同 C．若③的基因型為AaBbdd，則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的 D．圖中各種篩選過程利用的原理相同 答案　D 解析?、鄣舰哌^程要進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生花粉，所以該過程發(fā)生等位基因的分離和非等位基因的自由組合；③到④是誘變育種，原理是基因突變，而③到⑧是多倍體育種，原理是染色體變異；若③的基因型為AaBbdd，則其自交后代只有純合子才能穩(wěn)定遺傳，純合子的概率是1＝。 [高考提能] 7．雜交玉米的種植面積越來越廣，農(nóng)民需要購(gòu)買玉米雜交種。不能自留種子來年再種的原因是(　　) A．自留種子發(fā)芽率低 B．雜交種都具有雜種優(yōu)勢(shì) C．自留種子容易患病蟲害 D．雜交種的有性繁殖后代會(huì)發(fā)生性狀分離 答案　D 解析　雜交種具有雜種優(yōu)勢(shì)，但雜交種的有性繁殖后代會(huì)發(fā)生性狀分離而不再具有雜種優(yōu)勢(shì)。 8．“嫦娥1號(hào)”勝利奔月，“神六”、“神七”勝利返回，這些航天技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)的生物育種創(chuàng)造了更多更好的機(jī)會(huì)，下列有關(guān)航天育種的說法，不正確的是(　　) A．航天育種可縮短育種周期 B．種子在宇宙輻射、微重力及弱地磁場(chǎng)等因素的誘導(dǎo)下發(fā)生基因突變 C．航天育種技術(shù)作為航天技術(shù)與農(nóng)業(yè)育種技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)創(chuàng)新性研究成果，是快速培育農(nóng)作物優(yōu)良新品種的重要途徑之一 D．“太空種子”都能培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種 答案　D 解析　基因突變能夠提高突變率，但是仍然具有多害少利性。 9．現(xiàn)有三個(gè)番茄品種，A品種的基因型為aaBBDD，B品種的基因型為AAbbDD，C品種的基因型為AABBdd，三種等位基因分別位于三對(duì)同源染色體上。若通過雜交育種要獲得aabbdd植株，且每年只繁殖一代，至少需要的時(shí)間為(　　) A．2年 B．3年 C．4年 D．5年 答案　C 解析　aaBBDDAAbbDD→AaBbDD一年； AaBbDDAABBdd→AaBbDd一年； AaBbDd自交→aabbdd一年； 種植aabbdd種子，得aabbdd植株一年， 所以需要4年的時(shí)間。 10．如圖所示為農(nóng)業(yè)上關(guān)于兩對(duì)相對(duì)性狀的兩種不同育種方法的過程示意圖。下列對(duì)圖中育種方式的判斷和比較，錯(cuò)誤的是(　　) A．圖中表示的育種方法有雜交育種和單倍體育種 B．兩種育種方法的進(jìn)程不同 C．兩種育種方法的原理不同 D．兩種育種方法對(duì)新品種的選擇與鑒定方法不同 答案　D 解析　圖中左側(cè)表示的是雜交育種，右側(cè)表示的是單倍體育種；雜交育種的原理是基因重組，單倍體育種的原理是染色體變異；單倍體育種能加快育種進(jìn)程；兩種育種方法最后對(duì)符合要求的新品種篩選方法是一樣的。 11．已知西瓜早熟(A)對(duì)晚熟(a)為顯性，皮厚(B)對(duì)皮薄(b)為顯性，沙瓤(C)對(duì)緊瓤(c)為顯性，控制上述三對(duì)性狀的基因獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有三個(gè)純合的西瓜品種甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc)，進(jìn)行下圖所示的育種過程。 請(qǐng)分析并回答問題： (1)為獲得早熟、皮薄、沙瓤的純種西瓜，最好選用品種________和________進(jìn)行雜交。 (2)圖中________植株(填數(shù)字序號(hào))能代表無子西瓜，該植物體細(xì)胞中含有________個(gè)染色體組。 (3)獲得⑦幼苗常采用的技術(shù)手段是______________；與⑧植株相比，⑩植株的特點(diǎn)是__________________________________，所以明顯縮短育種年限。 (4)按圖中所示的育種方案，④植株最不容易獲得AAbbCC品種，原因是____________________________________。 (5)圖中的⑥植株屬于新物種，其單倍體__________(可育、不可育)。 答案　(1)乙　丙　(2)⑨　三　(3)花藥離體培養(yǎng)　均為純合子　(4)基因突變是不定向的，而且產(chǎn)生有利變異的頻率較低　(5)可育 解析　(1)根據(jù)性狀的顯隱性，要獲得早熟、皮薄、沙瓤的純種西瓜，其基因型為AAbbCC，可選用品種乙(aabbCC)和丙(AAbbcc)進(jìn)行雜交，得到子代后再進(jìn)行自交，在F3中選育出純種西瓜。(2)由圖示可知，由自然生長(zhǎng)的二倍體⑤植株與四倍體⑥植株雜交，得到的⑨植株含有三個(gè)染色體組。(3)圖中⑦植株是由花粉離體培養(yǎng)得到的單倍體，經(jīng)過秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍后，得到的⑩植株全部為純合子。(4)圖中④植株是通過誘變育種而獲得的，誘變育種的原理是基因突變，基因突變具有不定向性，且多害少利，因此該方法獲得AAbbCC品種的難度最大。(5)圖中的⑥植株是由二倍體③植株經(jīng)過秋水仙素處理后得到的四倍體，產(chǎn)生的花粉發(fā)育成的植株的體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組，是可育的。 12．1943年，青霉素產(chǎn)量只有20單位/mL，產(chǎn)量很低，不能滿足要求。后來科學(xué)家用X射線、紫外線等照射青霉菌，結(jié)果大部分青霉菌死亡，少量生存下來。在存活下來的青霉菌中，青霉素的產(chǎn)量存在很大差異，其中有的青霉菌產(chǎn)生的青霉素的量提高了幾百倍(最高達(dá)到20 000單位/mL)，從而選育出了高產(chǎn)青霉菌株。 根據(jù)以上材料回答下列問題： (1)用射線照射青霉菌株，目的是誘發(fā)青霉菌發(fā)生______________________________。 (2)從分子水平看，發(fā)生上述變化的根本原因是____________的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。 (3)存活下來的青霉菌產(chǎn)生的青霉素的量存在著很大的差異，這說明__________________。 (4)上述育種方式叫____________育種，所獲得的高產(chǎn)青霉菌株的青霉素產(chǎn)量提高了幾百甚至幾千倍，這說明這種育種方式的優(yōu)點(diǎn)是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)基因突變　(2)DNA分子　(3)突變是不定向的　(4)誘變　能提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，并能大幅度改良某些性狀 解析　用射線照射青霉菌株，目的是誘發(fā)青霉菌發(fā)生基因突變，由于基因突變具有不定向性，產(chǎn)生的后代有產(chǎn)量高的、有產(chǎn)量低的，但大部分青霉菌還是保持原有的產(chǎn)量水平；對(duì)少量的高產(chǎn)菌株做進(jìn)一步選育，即可得到所需品種。 13．普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個(gè)品種，控制兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。實(shí)驗(yàn)小組利用不同的方法進(jìn)行了如下三組實(shí)驗(yàn)： A組　　　 　　　　　　　 B組　　　 　　　　　　C組 P　高稈抗病矮稈易感病　P　高稈抗病矮稈易感病　P　高稈抗病 　 　　　　↓　　　　　　　　　　　↓　　　　　 　　↓γ射線 F1　　 高稈抗病　　　　 F1　　　高稈抗病　　　　　矮稈抗?、? 　　　 ↓？　　　　　　　　花藥離↓體培養(yǎng) F2　　 矮稈抗?、瘛　　　　　　?矮稈抗病Ⅱ 請(qǐng)分析回答下列問題： (1)A組由F1獲得F2的方法是________，F(xiàn)2矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占________。 (2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是________。 (3)A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮稈抗病小麥品種的是________組，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)通過矮稈抗?、颢@得矮稈抗病新品種的方法是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 獲得的矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占______________。 (5)在一塊高稈(純合子)小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究該矮稈性狀出現(xiàn)的可能原因(簡(jiǎn)要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論)。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)自交　　(2)矮稈抗?、颉?3)C　基因突變頻率低且不定向　(4)秋水仙素(或低溫)誘導(dǎo)染色體加倍　100%　(5)將矮稈小麥與高稈小麥雜交，如果子一代為高稈，子二代高稈∶矮稈＝3∶1(或出現(xiàn)性狀分離)，則矮稈性狀是基因突變?cè)斐傻?；否則，矮稈性狀是環(huán)境引起的。或?qū)捫←溑c高稈小麥種植在相同環(huán)境條件下，如果兩者未出現(xiàn)明顯差異，則矮稈性狀由環(huán)境引起；否則，矮稈性狀是基因突變的結(jié)果 解析　(1)A組為雜交育種，由F1獲得F2的方法為自交，F(xiàn)2中矮稈抗病植株(ttR_)中不能穩(wěn)定遺傳的占。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是矮稈抗?、?，因其為單倍體植株，往往表現(xiàn)為高度不育。(3)由于基因突變是不定向的，故誘變育種最具盲目性。(4)矮稈抗?、蛐杞?jīng)人工誘導(dǎo)染色體加倍，方可獲得新品種，且一經(jīng)加倍，一定為純合子。(5)確認(rèn)該矮稈小麥?zhǔn)欠駷檫z傳物質(zhì)變化所引起的，可設(shè)計(jì)與高稈小麥的雜交實(shí)驗(yàn)，或改變種植環(huán)境予以確認(rèn)。 [真題體驗(yàn)] 14．(xx天津，4)低溫誘導(dǎo)可使二倍體草魚卵原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時(shí)不形成紡錘體，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的卵細(xì)胞，此卵細(xì)胞與精子結(jié)合發(fā)育成三倍體草魚胚胎。上述過程中產(chǎn)生下列四種細(xì)胞，下圖所示為四種細(xì)胞的染色體行為(以二倍體草魚體細(xì)胞含兩對(duì)同源染色體為例)，其中可出現(xiàn)的是(　　) 答案　B 解析　根據(jù)題中信息可知，低溫可使二倍體草魚的卵原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時(shí)不形成紡錘體，即減數(shù)第一次分裂無法正常進(jìn)行，同源染色體不能分離，仍存在于同一個(gè)細(xì)胞中， A錯(cuò)誤；當(dāng)細(xì)胞繼續(xù)分裂時(shí)，減數(shù)第二次分裂的后期，所有染色體的著絲點(diǎn)分裂，并在紡錘絲的牽引下移向細(xì)胞兩極，并且細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，B正確；通過該過程形成的卵細(xì)胞中應(yīng)該含有2對(duì)同源染色體，C錯(cuò)誤；根據(jù)題干信息，該三倍體的草魚應(yīng)含有三個(gè)染色體組，6條染色體，而D圖中含有兩個(gè)染色體組，6條染色體，D錯(cuò)誤。 15．(xx江蘇，15)經(jīng) X 射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．白花植株的出現(xiàn)是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果，有利于香豌豆的生存 B．X 射線不僅可引起基因突變，也會(huì)引起染色體變異 C．通過雜交實(shí)驗(yàn)，可以確定是顯性突變還是隱性突變 D．觀察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳變異 答案　A 解析　白花植株的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，是不定向的，環(huán)境起選擇作用，不是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果，A錯(cuò)誤；X射線可能引起基因突變，也可能引起染色體變異，B正確；通過雜交實(shí)驗(yàn)可知該突變是顯性突變還是隱性突變，若子代表現(xiàn)為突變性狀，則為顯性突變，若子代表現(xiàn)為正常性狀，則為隱性突變，C正確；若白花植株自交后代出現(xiàn)突變性狀，則為可遺傳變異，若后代無突變性狀，則為不可遺傳變異，D正確。