2023届高三生物一轮复习课件：变异在育种上的应用

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考法八 育种方法的选择及育种图解分析
考法八　育种方法的选择及育种图解分析
1．根据育种目标选择育种方式(1)培育无子果实可选择多倍体育种，其原理是三倍体植株减数分裂时联会紊乱，不能结子。(2)要获得本物种没有的性状可采用诱变育种或基因工程育种，其中基因工程育种的目的性强。(3)若要将不同个体的优良性状集中到同一个体上，则可以选择杂交育种或单倍体育种，其中单倍体育种可大大缩短育种年限，从而快速获得纯种。(4)若要克服远缘杂交不亲和的障碍，则可以选择基因工程育种或植物体细胞杂交技术。(5)若要培育具有隐性性状个体，则可用自交或杂交的方法，只要出现该性状即可。(6)若要使染色体数目加倍，则可以采用秋水仙素处理等方法，也可以采用细胞融合的方法，并且细胞融合可在两个不同物种之间进行。
1．根据育种目标选择育种方式(7)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，最简便的方法是自交。(8)实验材料若为动物，则杂交育种时一般通过测交的方法培育获得纯种。(9)实验材料若为植物的营养繁殖体，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育纯种。(10)实验材料若为原核生物，则不能采用杂交育种，如细菌的育种，一般采用诱变育种或基因工程育种。
无子西瓜和无子番茄的比较
2．育种图解的识别(1)育种程序图的识别
①上图中，A表示杂交，B表示花药离体培养，C表示秋水仙素或低温处理，D表示自交，E表示人工诱变，F表示秋水仙素或低温处理，G表示基因工程，H表示脱分化，I表示再分化，J表示制作人工种子。②从左到右表示的育种方法依次为杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种和基因工程育种。
(2)基于个体基因型的育种图解识别
上图中，过程①②表示杂交育种，过程①⑥表示多倍体育种，过程①③⑤表示单倍体育种，过程④表示诱变育种。
8 [全国Ⅲ2020·32，10分]普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：
(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是____________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有______________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是________________________________________________________________________(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有________________(答出1点即可)。(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路。
【答案】(1)无同源染色体，不能进行正常的减数分裂　42　营养物质含量高、茎秆粗壮　(2)秋水仙素处理(3)甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。
【解析】(1)由题干信息“A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组”可知，杂种一(AB)的A与B之间无同源染色体，减数分裂过程中联会紊乱，不能产生正常的配子，因而高度不育。由题干信息可知，每个染色体组均含7条染色体，普通小麦的染色体组成为AABBDD，故其体细胞中有42条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类、蛋白质等营养物质的含量都有所增加。(2)人工诱导植物细胞染色体数目加倍可采用秋水仙素处理(或低温诱导)植物萌发的种子或幼苗。(3)欲将同种生物的两个或多个品种的优良性状集中在一起，通常采用杂交育种的方法。获得杂种子一代后，将子一代个体自交获得子二代，选择符合要求的个体继续自交，直到出现不发生性状分离且表型为抗病抗倒伏的植株，即为可以稳定遗传的新品种；另外也可以对子一代进行花药离体培养获得单倍体，用适宜浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗使其染色体数目加倍，表型为抗病抗倒伏的植株即为可以稳定遗传的新品种。前者操作简单、耗时长，后者对操作技术要求高、时间短。
题型八 育种方法的选择及育种图解分析
15．如图为白色棉的培育过程。以下叙述正确的是(　　)
A．过程①造成的变异可在光学显微镜下观察B．过程②造成的变异是随机的、不定向的C．过程③说明染色体片段缺失的纯合子有致死效应D．过程④的操作是取粉红棉的花粉进行离体培养
【答案】B　【解析】分析题图可知，过程①造成的变异属于基因突变，基因突变在光学显微镜下无法观察到，A错误；过程②是诱变育种，其造成的变异是随机的、不定向的，B正确；过程③得到的白色棉是染色体片段缺失的纯合子，说明染色体片段缺失的纯合子无致死效应，C错误；过程④的操作包括取粉红棉的花粉进行离体培养获得单倍体幼苗，然后用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗，使其染色体加倍，D错误。
16．用基因型分别为AABBDD、aabbdd(三对基因独立遗传)的甲、乙两个品种进行如图所示的育种，下列相关叙述正确的是(　　)
A．③④⑤培育新品种的过程中，戊、己的染色体数目相同B．②过程获得的丁植株中不能稳定遗传的个体占总数的8(7)C．⑤过程中也可用秋水仙素处理戊萌发的种子获得己植株D．④过程使用的花药在甲、乙两个品种的植株上都可以采集到
【答案】B　【解析】通过①③④⑤途径培育成新品种的过程属于单倍体育种，戊、己的染色体组成不相同，己植株的细胞中染色体数目加倍，A错误；甲、乙两品种的基因型分别是AABBDD、aabbdd(三对基因独立遗传)，则丙植株基因型为AaBbDd，含三对等位基因，自交后代中纯合子占1/2×1/2×1/2＝1/8，因此，丁植株中不能稳定遗传的个体占总数的1－1/8＝7/8，B正确；由于单倍体植株高度不育，几乎不结种子，所以⑤过程中只能用秋水仙素处理戊幼苗获得己植株，C错误；④过程使用的花药在甲、乙两个品种的植株上不能采集到，只有在丙植株上才能采集到，D错误。
17．[北京2020·21，12分]遗传组成不同的两个亲本杂交所产生的杂种一代，产量等多个性状常优于双亲，这种现象称为杂种优势。获得具有杂种优势的杂合种子是提高水稻产量的重要途径。(1)中国是最早种植水稻的国家，已有七千年以上历史。我国南方主要种植籼稻，北方主要种植粳稻。籼稻和粳稻是由共同的祖先在不同生态环境中，经过长期的____________，进化形成的。(2)将多个不同的籼稻、粳稻品种间进行两两杂交，获得三种类型F1(分别表示为籼—籼，籼—粳，粳—粳)。统计F1的小花数、干重等性状的平均优势(数值越大，杂种优势越明显)，结果如图1。可知籼—粳具有更强的杂种优势，说明两个杂交亲本的__________差异越大，以上性状的杂种优势越明显。
(3)尽管籼—粳具有更强的杂种优势，但由部分配子不育，导致结实率低，从而制约籼—粳杂种优势的应用。研究发现，这种不育机制与位于非同源染色体上的两对基因(A1、A2和B1、B2)有关。通常情况下，籼稻的基因型为A1A1B1B1，粳稻为A2A2B2B2。A1A2杂合子所产生的含A2的雌配子不育；B1B2杂合子所产生的含B2的雄配子不育。①根据上述机制，补充籼稻×粳稻产生F1及F1自交获得F2的示意图，用以解释F1结实率低的原因。
17．(1)选择　(2)遗传组成(背景)(3)①
②A2B2③用甲品系(A3A3B3B3)与粳稻(籼稻)杂交获得F1，F1与粳稻(籼稻)连续多代回交、筛选基因型为A2A3B2B3(A1A3B1B3)的植株，最终获得A2A3B2B3(A1A3B1B3)粳稻(籼稻)。通过自交、筛选获得A3A3B3B3的粳稻(籼稻)，再与籼稻A1A1B1B1(粳稻A2A2B2B2)杂交，得到育性正常的籼—粳杂交种(A1A3B1B3/A2A3B2B3)。或
【解析】(1)根据题意，籼稻和粳稻有共同的祖先，二者是在不同的生态环境中，经过长期的自然选择进化形成的。(2)统计结果显示，F1中籼—粳的小花数、干重等性状的平均优势比籼—籼和粳—粳的明显，说明两个杂交亲本的遗传组成差异越大，杂种优势越明显。
(3)①根据题意“A1A2杂合子所产生的含A2的雌配子不育；B1B2杂合子所产生的含B2的雄配子不育”，可写出籼稻×粳稻产生F1及F1自交获得F2的遗传图解，用以解释F1结实率低的原因，见答案。②若籼稻作为连续回交的亲本，由于F1(A1A2B1B2)产生基因型为A2B2的配子不育，故不能得到基因型为A2A2B2B2的纯合籼稻。③根据题意，含有A3、B3基因的杂合子，雌、雄配子均可育。利用甲品系培育出育性正常的籼—粳杂交稻的流程见答案。