高考生物一轮复习第七单元第23讲生物变异在育种上的应用第二课时讲义含解析必修2
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2021高考生物一轮复习新人教版教案:第七单元第23讲从杂交育种到基因工程含解析第23讲从杂交育种到基因工程考点一杂交育种和诱变育种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培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种).②培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1F2→选出表现型符合要求的个体种植并推广.③培育显性纯合子品种a。
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,连续自交、逐代筛选至不再发生性状分离为止。
b.动物:不同于植物的方面主要在于从获得的F2中选育出需要类型与隐性类型测交,以鉴定其基因型。
(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开始出现性状分离。
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;一般植株弱小,不表现出优良性状。
(4)优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状集中在一起.(5)缺点:获得新品种的周期长.2。
诱变育种(1)原理:基因突变。
(2)过程(3)优点①可以提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型.②大幅度地改良某些性状.(4)缺点:有利变异个体往往不多,需要处理大量材料。
3.生物育种的原理、方法及实例[连线]提示:①—a-Ⅴ①—e—Ⅲ②-c—Ⅰ③-b—Ⅱ③-d—Ⅳ[纠误诊断](1)抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦。
(√)(2)杂合抗病植株连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代降低.(×)提示:杂合子自交,随自交代数增加,纯合抗病植株的比例逐渐增大。
(3)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种。
(×)提示:获得抗锈病高产小麦新品种的方法是杂交育种,花药离体培养只能获得单倍体植株.(4)诱变育种和杂交育种均可形成新基因.(×)提示:杂交育种只能产生新的基因型,不能产生新基因.(5)用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉,则四倍体植株上结出的西瓜无子。
第23讲 生物的进化[考纲要求] 1.现代生物进化理论的主要内容(B)。
2.生物进化与生物多样性的形成(B)。
考点一 生物进化理论1.早期的生物进化理论(1)拉马克的进化学说①基本观点:物种是可变的,所有现存物种都是从其他物种演变而来的;生物本身存在由低级向高级连续发展的内在趋势;“用进废退”和“获得性遗传”是生物不断进化的原因。
②意义:为达尔文的进化学说的诞生奠定基础。
(2)达尔文的进化学说①基础观点a .物种是可变的。
b .生存斗争和自然选择。
c .适应是自然选择的结果。
②不足:对于遗传变异的本质,以及自然选择如何对可遗传变异起作用等问题,不能做出科学的解释。
2.现代综合进化论(1)种群是生物进化的基本单位①基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。
②基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
③基因型频率:是指某种基因型的个体在种群中所占的比率。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料①可遗传变异的来源⎩⎨⎧ 突变⎩⎪⎨⎪⎧ 基因突变染色体变异基因重组②生物进化的实质是种群的基因频率发生变化。
自然选择是影响基因频率变化的主要原因之一。
(3)自然选择决定生物进化的方向。
变异是不定向地―――――→经自然选择不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累―→种群的基因频率发生定向改变――→导致生物朝一定方向缓慢进化。
(4)隔离是物种形成的必要条件①隔离⎩⎪⎨⎪⎧ ――→类型地理隔离和生殖隔离――→实质基因不能自由交流②物种形成⎩⎪⎨⎪⎧ 三个环节:突变和基因重组、自然选择及隔离形成标志:产生生殖隔离3.分子进化的中性学说大量的基因突变是中性的,决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。
4.共同进化与生物多样性的形成(1)共同进化①概念:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
②原因:生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
(2)生物多样性的形成①内容:遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。
【备考2024】生物高考一轮复习第23讲生物的进化[课标要求] 1.举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势2.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加3.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境4.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心,为地球上的生命进化史提供了科学的解释5.阐述变异、选择和隔离可导致新物种的形成[核心素养] (教师用书独具)1.生物是不断进化的,并与环境相适应(生命观念)2.比较辨析达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的关系(科学思维)3.保护生物的多样性,形成生态意识(社会责任)考点1生物有共同祖先的证据1.地层中陈列的证据——化石(1)概念:化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
(2)作用:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。
因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
(3)分布:大部分化石发现于沉积岩的地层中。
(4)结论:已经发现的大量化石证据,证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的,而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
2.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据(1)比较解剖学证据:研究比较脊椎动物的器官、系统的形态、结构,可以为这些生物是否有共同的祖先寻找证据。
(2)胚胎学证据:脊椎动物在胚胎发育的早期都有彼此相似的阶段,这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
(3)细胞和分子水平的证据①当今生物有许多共同特征,如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物具有共同祖先这一论点的有力支持。
②不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。
1.大部分化石发现于沉积岩的地层中。
第二课时生物变异在育种上的应用课前自主检测判断正误并找到课本原话.传统的方法是选择育种,通过汰劣留良的方法来选择和积累优良基因。
(—正文)(√).选择育种不仅周期长,而且可选择的范围是有限的。
(—正文)(√).杂交育种是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。
(—正文)(√).我国科学家应用射线和化学诱变剂进行人工诱变处理,从诱变后代中选出抗病性强的优良个体。
(—小字)(√).常用的青霉素有青霉素钠盐和青霉素钾盐等。
(—相关信息)(√).基因工程就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
(—正文)(√).质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状分子。
(—正文)(√).基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品,如青霉素。
(—正文)(×)真题重组判断正误()(·江苏高考)通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类型。
(√) ()(·大纲卷)用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆,属于诱变育种。
(√) ()(·大纲卷)水稻花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种,属于单倍体育种。
(√) ()(·大纲卷)将含抗病基因的重组导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株,属于基因工程育种。
(√) ()(·四川高考)抗病植株连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代下降。
(×)知识自主梳理一、单倍体育种.原理:。
染色体变异.方法.优点:。
明显缩短育种年限.缺点:技术复杂。
.实例:用高秆抗病()和矮秆不抗病()小麦品种培育矮秆抗病小麦,过程见图。
二、多倍体育种.方法:用秋水仙素或低温处理。
.处理材料:萌发的种子或幼苗。
.原理.优点:多倍体植株茎秆粗壮,叶、果实和种子比较大,营养物质含量丰富(简记:粗、大、丰富)。
第二课时生物变异在育种上的应用
课前自主检测
判断正误并找到课本原话
1.传统的方法是选择育种,通过汰劣留良的方法来选择和积累优良基因。
(P98—正文)(√)
2.选择育种不仅周期长,而且可选择的范围是有限的。
(P98—正文)(√)
3.杂交育种是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。
(P99—正文)(√)
4.我国科学家应用X射线和化学诱变剂进行人工诱变处理,从诱变后代中选出抗病性强的优良个体。
(P100—小字)(√)
5.常用的青霉素有青霉素钠盐和青霉素钾盐等。
(P100—相关信息)(√)
6.基因工程就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
(P102—正文)(√)
7.质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。
(P103—正文)(√)
8.基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品,如青霉素。
(P104—正文)(×)
真题重组判断正误
(1)(2014·江苏高考)通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类型。
(√)
(2)(2013·大纲卷)用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆,属于诱变育种。
(√)
(3)(2013·大纲卷)水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种,属于单倍体育种。
(√)
(4)(2013·大纲卷)将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株,属于基因工程育种。
(√)
(5)(2013·四川高考)抗病植株连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代下降。
(×)
知识自主梳理
一、单倍体育种
1.原理:□01染色体变异。
2.方法
3.优点:□04明显缩短育种年限。
4.缺点:技术复杂。
5.实例:用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种培育矮秆抗病小麦,过程见图。
二、多倍体育种
01秋水仙素或低温处理。
1.方法:用□
2.处理材料:□02萌发的种子或幼苗。
3.原理
4.优点:多倍体植株茎秆粗壮,叶、果实和种子比较大,营养物质含量丰富(简记:粗、大、丰富)。
5.缺点:多倍体植株发育延迟,结实率低,多倍体育种一般只适用于植物。
6.实例:三倍体无子西瓜
(1)两次传粉⎩⎪⎨
⎪⎧
第一次传粉:杂交获得□
05三倍体种子第二次传粉:刺激子房发育成□
06果实
(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□07联会紊乱,不能产生正常配子。
(3)用秋水仙素处理幼苗后,分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍,而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数不变。
[易错判断]
1.单倍体育种过程,使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(×) 2.单倍体育种所得个体均为纯合子。
(×)
3.花药离体培养得到单倍体植株。
(√)
[特别提醒]
秋水仙素在有丝分裂前期起作用,只是抑制纺锤体形成,不能抑制着丝点分裂。
[深入思考]
无子西瓜培育过程中四倍体植株结西瓜后,植株细胞中染色体组数情况?
提示 地上植株细胞含四个染色体组,地下部分细胞含两个染色体组,所结西瓜
⎩
⎪⎨
⎪⎧
瓜皮、果肉:四个染色体组胚:三个染色体组
三、杂交育种
1.原理:□01基因重组。
2.过程
(3)培育显性纯合子品种
a .植物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F 1→F 1□02自交→获得F 2→鉴别、选择需要的类型,自交至不发生性状分离为止。
b .动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F 1→F 1□03雌雄个体交配→获得F 2→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F 2个体。
3.优点:操作简便,可以把多个品种的□04优良性状集中在一起。
4.缺点:获得新品种的周期□05长。
四、诱变育种
1.原理:□01基因突变。
2.过程 3.优点
(1)可以提高□
03突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。
(2)大幅度地□
04改良某些性状,创造人们所需要的优良变异类型。
4.缺点:有利变异个体往往不多,需处理大量材料。
五、针对不同育种目标的育种方案
[深入思考]杂交育种过程中的问题:
1.第一次杂交的目的?
提示将控制优良性状的基因集中到一个个体。
2.为什么从F2开始选优?
提示F2出现性状分离,有所需优良性状个体。
[深入思考]
诱变育种为什么往往需处理大量实验材料?
提示诱变育种原理是基因突变,基因突变具有不定向性和低频性,故需处理大量实验材料才有可能得到所需优良性状个体。
考点题型突破
考点生物变异在育种上的应用
题型一单倍体与多倍体育种过程及应用
1.小麦品种中高秆(A)对矮秆(a)为显性、抗病(B)对易感病(b)为显性,两对相对性状独立遗传。
某生物兴趣小组利用基因型为AaBb的小麦来培育能够稳定遗传的矮秆抗病小麦新品种,培育方法如图所示,下列相关叙述中正确的是( )
A.该生物兴趣小组培育小麦新品种的原理为单倍体育种
B.图中②过程常采用花药离体培养的方法
C.配子未分化,图中②过程不需要经过脱分化过程
D.④过程得到的是四倍体植株为纯合子
答案 B
解析题中生物兴趣小组依据的育种原理为染色体变异,A错误;②表示将花药进行离体培养,得到单倍体植株,B正确;配子高度分化,经脱分化、再分化形成单倍体,C错误;
④过程得到的四倍体植株中仍含有等位基因,应为杂合子,D错误。
2.下图是三倍体西瓜育种原理的流程图,请据图回答下列问题:。