内容正文:
考点18 生物变异在生产上的应用
【重要考向】
一、杂交育种和诱变育种;
二、单倍体育种、多倍体育种和转基因技术;
杂交育种和诱变育种
一、杂交育种
1.概念:利用基因重组原理,可以有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起,培育出更优良的新品种。
2.原理:基因重组。
3.处理方法
(1)培育显性纯合子
选取亲本F1F2连续自交,直至后代几乎不发生性状分离
(2)培育隐性纯合子
选取亲本F1F2→筛选符合要求的个体即可推广
4.优缺点
(1)优点:使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上,能产生新的基因型。
(2)缺点
①杂交后代会出现性状分离现象,育种过程缓慢。
②不能产生新基因、新性状。
二、诱变育种
1.概念
利用物理、化学因素诱导生物发生变异,并从变异后代中选育新品种的过程。
2.原理:基因突变与染色体畸变。
3.常用方法:辐射诱变和化学诱变。
4.特点
(1)优点
①可提高突变频率。
②能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状。
③改良作物品质,增强抗逆性。
(2)缺点:由于突变的多方向性,育种具有一定的盲目性。获得理想的个体需要处理大量的材料。
5.应用:用于作物、微生物和动物育种,其中在微生物育种方面成效极为明显。
【典例】
1.近年来多种生物搭载神舟载人飞船进驻空间站,在微重力、离子辐射等宇宙特殊环境中可获得新品种。下列叙述错误的是( )
A.与杂交育种相比,太空育种能在较短的时间获得某些优良性状
B.宜选择遗传性稳定、性状优良的生物材料进入太空
C.经离子辐射可大幅度改良乳酸菌的性状,获得多倍体
D.太空微重力下完成烟草原生质体融合,可获得染色体变异类型的杂交细胞
【答案】C
【分析】
种方法:
【详解】
A、杂交育种所需时间较长,而太空育种能在较短的时间获得某些优良性状,A正确;
B、选择遗传性稳定、性状优良的生物材料进入太空,可在较短的时间获得某些优良性状,B正确;
C、经离子辐射诱导基因突变,无法获得多倍体,且乳酸菌没有染色体,C错误;
D、太空微重力下可诱导烟草原生质体融合,从而获得染色体变异类型的杂交细胞,D正确。
故选C。
2.下列关于育种的相关叙述,正确的是( )
A.诱变育种的原理是基因突变和染色体畸变
B.多倍体育种因优点突出,广泛应用于动植物育种
C.单倍体育种的最终目标是获得单倍体植株
D.杂交育种过程都需要经过杂交、选择和纯合化等手段
【答案】A
【分析】
诱变育种的原理是基因突变,用射线、激光和化学药物等处理;多倍体育种的原理是染色体变异,一般可以用秋水仙素处理;单倍体育种的原理是染色体变异,先花药离体培养,再用秋水仙素处理;杂交育种的原理是基因重组。
【详解】
A、诱变育种往往借助物理、化学等因子的作用,提高生物的突变率,获得大量新性状,其原理是基因突变和染色体畸变,A正确;
B、多倍体育种可培育出自然界没有的新品种,且培育出的植物器官大,营养物质含量高,但多倍体育种普遍适用于植物,不适用于动物,B错误;
C、单倍体植株一般矮小,往往高度不育,单倍体育种需要先花药离体培养,再用秋水仙素处理,最终得到的不是单倍体植株,C错误;
D、杂交育种过程都需要经过杂交、选择等手段,但不一定需要经过纯化,若所需优良品种为隐性性状,则不需要纯化,D错误。
故选A。
3.以下哪项不属于诱变育种的特点( )
A.可提高突变频率
B.能在较短时间内有效改良生物的某些性状
C.改良作物品质,增强抗逆性
D.定向改造生物,效率较高
【答案】D
【分析】
基因突变的特点为:1普遍性:基因突变是普遍存在的;2随机性:基因突变是随机发生的;3不定向性:基因突变是不定向的;4低频性:对于一个基因来说,在自然状态下,基因突变的频率是很低的;5多害少益性:大多数突变是有害的;6可逆性:基因突变可以自我回复(频率低)。
【详解】
AB、基因突变具有低频性,人工诱变育种可以提高突变频率,能在较短时间内大幅度改良生物性状,AB不符合题意;
C、由于基因突变具有不定向性,因此可能突变出抗逆性强的品种,C不符合题意;
D、基因突变具有不定向性,不能定向改造生物,D符合题意。
故选D。
4.科学家将作物种子搭载“神州”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。这种育种方法属于( )
A.杂交育种 B.诱变育种 C.单倍体育种 D.多倍体育种
【答案】B
【分析】
杂交育种是通过杂交把不同优良性状集中到同样生物体上的育种方式,原理是基因重组;单倍体育种是利用植物产生的花粉进行离体培养形成单倍体植株,然后再通过染色体加倍的方式形成可育植株的过程,该过程的原理是染色体变异;诱变育种是利用物理、化学的方法使基因发生突变进而培育出新品种