专题06 从杂交育种到基因工程【知识梳理】-2020-2021学年高一生物下学期期末专项复习（人教版必修2）

专题06 从杂交育种到基因工程 【知识梳理】 一、生物变异在育种上的应用 1.杂交育种 (1)概念:将两个或多个品种的　优良性状　通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。  (2)过程 ①植物:选择具有不同优良性状的亲本　杂交　,获得F1→F1自交→获得F2→　鉴别、选择　需要的类型,自交至不发生性状分离为止。  ②动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1　雌雄个体交配　→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交,选择后代不发生性状分离的F2个体。  (3)优良性状的选择 ①若采用杂交育种,一般应从F2开始进行筛选,原因是　F2才出现性状分离　。  ②若采用单倍体育种,对优良性状的选择应在秋水仙素处理之　后　(填“前”或“后”),原因是　秋水仙素处理之前为单倍体,一般植株较小,不能表现出优良性状　。  2.诱变育种 (1)概念:利用物理因素或化学因素来处理生物,使生物发生　基因突变　,从而获得优良变异类型的育种方法。  (2)过程:选择生物→诱发　基因突变　→选择理想类型→培育。  (3)诱变育种与上述杂交育种相比,二者最大的区别在于　诱变育种能创造出新基因　。  3.单倍体育种 (1)原理:　基因重组和染色体(数目)　。  (2)方法 (3)优点:　明显缩短育种年限　,所得个体均为　纯合子　。  (4)缺点:技术复杂。 4.多倍体育种 (1)方法:用　秋水仙素　或低温处理。  (2)处理材料:　萌发的种子或幼苗　。  (3)原理 分裂的细胞抑制　纺锤体　形成　染色体　不能移向细胞两极,从而 引起细胞内染色体数目加倍  (4)实例:三倍体无子西瓜 ①两次传粉 ②三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中,由于染色体　联会紊乱　,不能产生正常配子。  5.基因工程及其应用 (1)基因工程的概念 别称 　基因拼接　技术或DNA重组技术  操作环境 生物体体外 操作对象 　DNA　  操作水平 　分子　水平  基本过程 剪切→拼接→　导入　→鉴定  意义 定向改造生物的遗传性状 　　(2)应用 ①　育种　,如抗虫棉。  ②　药物研制　,如胰岛素等。  ③　环境保护　,如转基因细菌分解石油。  二、低温诱导植物染色体数目的变化实验 1.实验原理 低温处理植物分生组织细胞→　纺锤体　不能形成→　染色体　不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。  2.方法步骤 3.实验结论 适宜的低温处理植物分生组织细胞可诱导其染色体数目加倍。 4.实验注意事项 (1)显微镜下观察到的是死细胞,而不是活细胞:植物细胞经卡诺氏液固定后细胞已死亡。 (2)选择材料不能随意:低温处理的是“　分生组织细胞　”而不是“任何细胞”。因为染色体数目变化发生在细胞分裂时,处理其他细胞不会出现染色体数目加倍的情况。  (3)低温处理的理解误区:低温处理的目的只是抑制　纺锤体形成　,使染色体不能被拉向两极。如果低温持续时间过长,会影响细胞的各项功能,甚至死亡。  (4)着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果:着丝点是自动分裂,不需要纺锤丝牵引。纺锤丝牵引的作用是　将染色体拉向两极　。  【题型突破】 题型一 杂交育种与诱变育种分析与应用 【例1】用X射线照射萌发的番茄种子后,某种子发生了基因突变出现了一个新性状。下列有关分析错误的是　 (　　) A.在基因突变形成后,突变基因的结构发生了改变 B.X射线照射会提高番茄种子基因突变的频率 C.发生基因突变的DNA分子中,嘌呤与嘧啶的比例发生了改变 D.该植株自交后代出现性状分离,说明该突变可能是显性突变 【解析】基因突变是DNA分子中发生了碱基对的替换、增添和缺失,因此在基因突变形成后,突变基因的结构发生了改变,A正确;X射线照射属于物理诱变因素,会提高番茄种子基因突变的频率,B正确;发生基因突变的DNA分子中,嘌呤与嘧啶的比例未发生改变,C错误;该植株自交后代出现性状分离,说明该突变可能是显性突变,D正确。 【答案】C 题型二　单倍体育种与多倍体育种的分析与应用 例2.育种专家利用普通小麦(6n=42,AABBDD)与其近缘属簇毛麦(2n=24,VV)进行相关的育种实验如图所示,相关分析错误的是　 (　　) A.普通小麦属于多倍体,品系1和品系3属于单倍体 B.品系1、2和3在培育过程中都发生了染色体变异 C.技术Ⅰ表示用秋水仙素处理,品系2发生了染色体的丢失 D.技术Ⅱ表示花药离体培养,体现了细胞的全能性 【解析】普通小麦属于多倍体,品系3通过花药离体培养获得,属于单倍体,品系1是通过杂交育种获得的,属于异源四倍体,A错误;品系3单倍体染色体数目为21条,品系1中染色体数目为21+12=33(条),品系2染色体数目为49或55等,都发生了染色