第8讲生物的变异育种与进化ppt课件.pptx

第8讲生物的变异、育种与进化,总纲目录,外界环境条件,普遍性、低频性、不定向性、随机性,产生一个以上的等位基因或新的基因,减形成四分体时期和减后期,自由组合型和交叉互换型,缺失、易位、倒位、重复,基因重组,基因突变(主要),染色体变异,染色体变异,基因重组,种群,自然选择,隔离,生物多样性,1.(必修2 P80问题探讨)当DNA分子复制过程中出现差错时,其所携带的遗传信息发生改变,但由于密码子的简并性,DNA编码的氨基酸不一定改变。2.(必修2 P81思考与讨论3)镰刀型细胞贫血症能够遗传,突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传递给下一代。3.(必修2 P81正文)基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无性繁殖传递。,4.(必修2 P81旁栏思考)在强烈的日光下要涂抹防晒霜,做X射线透视的医务人员要穿防护衣的生物学原理是紫外线和X射线易诱发基因突变,损伤细胞内的DNA。5.(必修2 P82批判性思维)对于生物个体而言,发生自然突变的频率是很低的。但是,一个物种往往是由许多生物个体组成的,就整个物种来看,在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的,其中有的突变是有利突变,对生物的进化有重要意义。因此,基因突变能够为生物进化提供原材料。6.(必修2 P82正文)基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的DNA分子上;同一DNA分子的不同部位。,7.(必修2 P84基础题3、4)基因重组能够产生多种基因型,但不可以产生新的基因。同无性生殖相比,有性生殖产生的后代具有更大的变异性,其根本原因是产生新的基因组合的机会多。8.(必修2 P85图5-5)果蝇的缺刻翅是染色体中某一片段缺失引起的,其棒状眼是染色体中某一片段增加引起的,染色体易位发生在非同源染色体之间。9.(必修2 P89拓展题1)西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的部分,用秋水仙素处理会抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,导致染色体不能移向细胞两极,从而形成四倍体西瓜植株。,10.(必修2 P89拓展题3)三倍体植株进行减数分裂时染色体联会紊乱,无法形成正常的生殖细胞,因此,不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有,其原因是在进行减数分裂时,有可能形成正常的生殖细胞。11.(必修2 P89拓展题4)替代年年制种,获取无子西瓜的方法一是进行无性繁殖,将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗,再进行移栽;方法二是利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊,以促进子房发育成无子果实,在此过程中要进行套袋处理。12.(必修2 P96技能应用)X射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长,但在基本培养基中加入某种维生素后,经过X射线照射的链孢霉又能生长了,说明经X射线照射后的链孢霉不能合成该种维生素。,13.(必修2 P114正文)自然选择直接作用的是生物个体的表现型,但研究生物的进化不能只研究个体表现型是否与环境相适应,还必须研究群体的基因组成的变化。14.(必修2 P123小字)捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就为其他物种的形成腾出空间,捕食者的存在有利于增加物种多样性。15.(必修2 P124正文)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,这就是共同进化,它是生物多样性形成的原因。,考点一生物变异的类型与特点,典例1(2020山东,6,2分)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是(),C,A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞,1果蝇的性别决定类型是XY型,性染色体数目异常会影响果蝇的性别特征甚至使果蝇死亡,如:性染色体组成为XO的个体为雄性,XXX、OY的个体胚胎致死。果蝇红眼和白眼分别由基因R和r控制。某同学发现一只异常果蝇,该果蝇左半侧表现为白眼雄性,右半侧表现为红眼雌性。若产生该果蝇的受精卵染色体组成正常,且第一次分裂形成的两个细胞核中只有一个细胞核发生变异,则该受精卵的基因型及变异细胞核产生的原因可能是()A.XRXr;含基因R的X染色体丢失B.XrXr;含基因r的X染色体丢失C.XRXr;含基因r的X染色体结构变异D.XRXR;含基因R的X染色体结构变异,A,解析由题意可知,该果蝇一侧为白眼雄性,基因型可能为XrY或XrO;另一侧为红眼雌性,基因型可能为XRXR或XRXr。而产生该果蝇的受精卵正常,第一次分裂产生的一个细胞异常。若受精卵为XrY或XrO,则不会出现一侧的红眼雌蝇;若受精卵为XRXR,不会出现一侧的白眼雄蝇;若受精卵为XRXr,且第一次分裂时XR丢失,可能出现一侧白眼雄蝇(XrO),一侧红眼雌蝇(XRXr)的果蝇,故选A。,1.可遗传变异类型的判断方法(1)DNA分子内的变异,替换、增添和缺失,重复或缺失,倒位,(2)DNA分子间的变异,基因重组,易位,2.“二看法”界定二倍体、多倍体、单倍体,单倍体,3.快速判断染色体组个数的3种方法(1)看细胞内形态相同的染色体数目。(2)看细胞或个体的基因型。(3)根据染色体数目和形态数来推算,染色体组数=染色体数/形态数。,4.澄清“可遗传”与“可育”(1)三倍体无子西瓜、骡子、大多单倍体等均表现“不育”,但它们均属于可遗传的变异其遗传物质已发生变化;若将其体细胞培养为个体,则可保持其变异性状,这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别。(2)无子番茄中“无子”的原因是植株未受粉,生长素促进了果实发育,这种“无子”性状是不能保留到子代的,将无子番茄进行组织培养时,若能正常受粉,则可结“有子果实”。,考向一围绕可遗传变异的类型和特点,考查生命观念和科学思维能力,1.(2020广东惠州模拟)下列有关变异的说法错误的是()A.先天性疾病不一定都是遗传病B.雌雄配子随机结合过程中发生了基因重组C.某些病毒也能引起宿主细胞发生基因突变D.无子西瓜的育种原理是染色体变异,B,解析先天性疾病不一定都是遗传病,比如因怀孕期间感染病毒引起的胎儿心脏畸形等疾病不是遗传病,A正确;基因重组发生在减数分裂过程中,而不是雌雄配子随机结合的过程中,B错误;某些致癌病毒能够引起宿主细胞发生基因突变,C正确;培育三倍体无子西瓜的原理是染色体变异,D正确。,考向二结合遗传变异的遗传规律,考查综合分析与科学思维能力2.(2020山东烟台一模)棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了苏云金芽孢杆菌中的毒蛋白基因B和豇豆中的胰蛋白酶抑制剂基因D,均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制,研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株,AaBD植株自交得到F1(不考虑减数分裂时的交叉互换)。下列说法错误的是()A.若F1表现型比例为9331,则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上,D,B.若F1中短果枝抗虫长果枝不抗虫=31,则B、D基因与A基因位于同一条染色体上C.若F1中短果枝抗虫短果枝不抗虫长果枝抗虫=211,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为A和aBDD.若F1中长果枝不抗虫植株比例为1/16,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为AB、AD、aB、aD,解析已知B基因、D基因位于一条染色体上,如果短果枝基因A和抗虫基因分别位于两对同源染色体上,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株自交,F1表现型及其比例为短果枝抗虫长果枝抗虫短果枝不抗虫长果枝不抗虫=9331,A正确;如果B基因、D基因与A基因位于同一条染色体上,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为ABDa=11,其自交所得F1中短果枝抗虫长果枝不抗虫=31,B正确;如果B基因、D基因与a基因位于同一条染色体上,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为aBDA=11,其自交所得F1表现型及其比例为短果枝抗虫短果枝不抗虫长果枝抗虫=211,C正确;由于B基因、D位于同一条染色体上,如果不考虑交叉互换,则不会产生基因型为AB、AD、aB、aD的四种类型的配子,D错误。,考点二变异原理在育种中的应用,典例2(2020山东高考模拟)水稻的育性由一对等位基因M、m控制,基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子,基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子,表现为雄性不育,基因M可使雄性不育个体恢复育性。通过转基因技术将基因M与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中,并使其插到一条不含m基因的染色体上,如图所示。基因D的表达可使种子呈现蓝色,无基因D的种子呈现白色。该方法可以利用转基因技术大量培育不含转基因成分的雄性不育个体。,(1)基因型为mm的个体在育种过程中作为(填“父本”或“母本”),该个体与育性正常的非转基因个体杂交,子代可能出现的基因型为。(2)图示的转基因个体自交,Fl的基因型及比例为,其中雄性可育,(能产生可育的雌、雄配子)的种子颜色为。F1个体之间随机受粉,得到的种子中雄性不育种子所占比例为,快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方法是。(3)若转入的基因D由于突变而不能表达,将该种转基因植株和雄性不育植株间行种植,使其随机受粉也能挑选出雄性不育种子,挑选方法是。但该方法只能将部分雄性不育种子选出,原因是。因此生产中需利用基因D正常的转基因植株大量获得雄性不育种子。,2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),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。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(或低温诱导)(3)甲、乙两个品种杂交,F1自交,选取F2中既抗病抗倒伏且F2自交后代不发生性状分离的植株(答案合理即可),解析(1)杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物,细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草各一个染色体组,所以细胞内不含同源染色体,不能进行正常的减数分裂,因此高度不育;普通小麦含有6个染色体组,每个染色体组有7条染色体,所以其体细胞中有42条染色体;多倍体植株通常茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和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加倍可以用秋水仙素处理或低温诱导。(3)为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦,可以利用杂交育种,设计思路如下:将甲和乙两品种杂交,获得F1,将F1植株进行自交,选取F2中既抗病抗倒伏且F2自交后代不发生性状分离的植株,即为稳定遗传的抗病抗倒伏的植株(答案合理即可)。,1.育种方式及原理辨析(1)诱变育种原理,基因突变,(2)单倍体育种与杂交育种的关系,选择所需类型,单倍体育种,可育植株,(3)多倍体育种的原理分析,秋水仙素,纺锤体,移向细胞两极,多倍体,2.准确选取育种方案(1)依据目标选方案,单倍体,杂交,基因工程,诱变,多倍体,(2)关注“三最”定方向a.最简便侧重于技术操作, 育种操作最简便。b.最快侧重于育种时间, 育种明显缩短育种年限。c.最准确侧重于目标精准度, 育种可“定向”改变生物性状。,杂交,单倍体,基因工程,1.杂交育种中,一定要从F2开始进行筛选吗?是否一定要连续多代自交?提示不一定,如果培育杂合子品种,选择亲本杂交得到的F1即可。若培育隐性纯合子,选择F2中的隐性个体即可,不一定要连续自交。2.用一定浓度的秋水仙素处理分生区细胞,则处于分裂期的细胞比例会如何?提示增加。,3.多倍体育种得到的整个植株的所有细胞的染色体数目都会加倍吗?请说明理由。提示不一定,若多倍体育种时,处理的是萌发的种子,则该种子萌发成的整个植株的所有细胞的染色体数目可能都会加倍,若处理的是幼苗的顶芽,则根部细胞的染色体数目不加倍。,考向一围绕育种的原理和方法,考查生命观念和科学思维能力1.(2020辽宁沈阳模拟)已知二倍体番茄的高蔓对矮蔓为显性,抗病对感病为显性,这两对相对性状独立遗传。为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了如图所示的方法。据图分析,错误的是(),A,A.过程连续自交多代后,纯合高蔓抗病植株的比例接近1/2B.经过程获得的植株X的体细胞中可能含有二个染色体组C.过程的原理是植物细胞的全能性,应用的技术是植物组织培养D.图中筛选过程会改变抗病基因的频率,解析表示连续自交过程,这样可以提高纯合高蔓抗病植株比例,使纯合高蔓抗病植株的比例越来越接近1,A错误;经过程花药离体培养获得的植株X的体细胞进行有丝分裂时,在有丝分裂后期可能含有二个染色体组,B正确;过程的原理是植物细胞的全能性,应用的技术是植物组织培养,C正确;图中筛选过程会淘汰不抗病植株,故会提高种群中抗病基因的频率,D正确。,考向二结合生物育种方法的设计,考查科学思维和科学探究能力2.(2020山东济宁三模)某二倍体植物(2n=20)开两性花,可自花传粉。研究者发现有雄性不育植株,欲选育并用于杂交育种。请回答下列问题:(1)在杂交育种中,雄性不育植株只能作为亲本中的,其应用优势为。(2)为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株,育种工作者培育出一个三体新品种,其体细胞中增加一条带有易位片段的染色体。相应基因与染色体的关系如下图(基因M控制可育,m控制雄性不育;基因R控制种子为茶褐色,r控制灰色)。,三体新品种的培育利用了原理。带有易位片段的染色体不能参与联会,因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成个正常的四分体;(时期)联会的两条同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,而带有易位片段的染色体随机移向一极。故理论上,产生含有11条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为,经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合。,此品种植株自交,所结的灰色种子占70%且发育成的植株均为雄性不育,其余为茶褐色种子,发育成的植株可育。结果说明三体植株产生的含有11条染色体和含有10条染色体的可育雌配子的比例是,这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时的丢失有关,试分析原因:。若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料,可选择色的种子留种;若欲继续获得新一代的雄性不育植株,可选择色的种子种植后进行自交。,答案(1)母本不必进行去雄操作(2)染色体变异(染色体数目变异和染色体结构变异)10减数第一次分裂后期50%37部分次级卵母细胞,在减数第二次分裂后期,含有易位片段的染色体着丝点未分裂,进入极体中(部分次级卵母细胞,在减数第二次分裂后期,含有易位片段的染色体着丝点分裂后,同时进入极体中)灰茶褐,解析(1)雄性不育植株不能产生正常的精子,所以只能作为亲本中的母本,在杂交过程中可以不必进行去雄操作。(2)三体植株染色体数目多了一条,并且存在易位的现象,所以利用了染色体数目和结构变异的原理。正常体细胞2n=20,且带有易位片段的染色体不能参与联会,所以形成正常四分体10个;减数第一次分裂后期同源染色体分离;由于带有易位片段的染色体随机移向一极,因此含有11条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为50%。根据同源染色体联会的情况,该植株可以产生两种配子mr(含有10条染色体)和MmRr(含有11条染色体),MmRr的配子是异常的,不能和雌配子结合,则雄性,个体产生的配子只有mr能与雌配子结合,因此受精卵的基因型有mmrr(灰色雄性不育)占70%,MmmRrr(茶褐色雄性可育),所以可育雌配子的比例为mrMmRr=73,所以含有11条染色体和含有10条染色体的可育雌配子的比例是37;易位片段在减数分裂过程中丢失的原因是:部分次级卵母细胞,在减数第二次分裂后期,含有易位片段的染色体着丝点未分裂,进入极体中或部分次级卵母细胞,在减数第二次分裂后期,含有易位片段的染色体着丝点分裂后,同时进入极体中。自交后代有两种,mmrr(灰色雄性不育)和MmmRrr(茶褐色雄性可育),如果作为杂交育种的材料,需要选择mmrr(灰色雄性不育)留种,如果需要继续获得雄性不育植株,则选择MmmRrr(茶褐色雄性可育)进行留种。,考点三生物的进化,典例3(2019天津,6,6分)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率,检测并计算基因频率,结果如图。,下列叙述错误的是()A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B.与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、DdD.与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高,B,3某植物的抗性(R)对敏感(r)为显性,如图表示甲、乙两个地区在T1和T2时间点,RR、Rr和rr的基因型频率。下列叙述正确的是()A.甲地区基因型频率变化更大,T2时刻产生了新的物种B.T2时刻,乙地区该植物种群中R的基因频率约为20%C.突变率不同是导致甲、乙地区基因型频率不同的主要原因D.生物进化的实质是种群基因型频率的改变,B,解析新物种形成的标志是产生生殖隔离,甲地区T2时刻不一定产生生殖隔离,A错误;乙地区T2时刻,RR的基因型频率约为0.1,rr基因型的频率约为0.7,Rr基因型的频率约为0.2,因此R的基因频率约为(0.1+0.22)100%=20%,B正确;甲、乙地区基因型频率不同的主要原因是自然选择,C错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,D错误。,1.比较达尔文进化论与现代生物进化理论的主要内容,个体,遗传和变异,种群,种群基因频率的改变,突变和基因重组,隔离,变异,自然选择,多样性,2.现代生物进化理论的要点分析,基因频率,生殖隔离,基因交流,突变和基因重组,自然选择,隔离,地理隔离,考向一结合基因频率和基因型频率的相关计算,考查模型与建模的科学思维能力1.(2020山东枣庄二模)跳蝻腹节绿条纹对黄条纹为显性,由基因A控制。生物兴趣小组的同学调查了某沙化草地不同区域的跳蝻腹节表现型,并计算了A的基因频率,结果如表。下列分析正确的是(),B,A.跳蝻A基因频率低是导致M区草地比N区草地沙化严重的原因B.草地沙化及天敌捕食等环境因素是跳蝻腹节颜色进化的外因C.M区与N区存在的地理隔离将导致两个地区的跳蝻进化为不同的物种D.三个调查区的杂合绿条纹跳蝻所占比例的大小关系是LNM,解析跳蝻A基因频率低是N区和M区草地沙化对A基因控制的性状进行选择的结果,A错误;草地沙化及天敌捕食等环境因素对跳蝻的条纹性状进行的定向选择,是跳蝻腹节颜色进化的外因,B正确;M区与N区是沙化草地的不同区域,两地区的地理隔离不一定会导致两个地区的跳蝻进化为不同的物种,C错误;根据遗传平衡定律计算,三个调查区的杂合绿条纹跳蝻所占比例依次为0.32、0.42、0.48,因此三地区调查的杂合绿条纹跳蝻所占比例的大小关系是NLM,D错误。,考向二围绕现代生物进化理论,考查生命观念和科学思维能力2.(2020广东珠海二模)有两种植物靠一种蜂鸟传粉。其中一种植物的花蕊蜜管直而短,另一种则弯而深。雌鸟的长鸟喙适于在弯曲的长筒状花蕊蜜管中采蜜,雄鸟短鸟喙适于在短小笔直的花蕊蜜管中采蜜。由此得出的结论不正确的是()A.雌雄蜂鸟在不同植物上采蜜缓解了雌雄蜂鸟间的种内斗争B.两种植物花蕊蜜管形态的差异是因蜂鸟采蜜导致的变异C.花蕊蜜管形态与鸟喙长度相适应是长期相互选择的结果D.对鸟喙的遗传多样性进行基因检测遵循碱基互补配对原则,B,解析食物来源有别,可以很好缓解种内个体间因争夺食物而引起的斗争。题干信息告知同种雌雄蜂鸟在不同植物中采蜜,食物来源不同,可缓解种内斗争,A正确;两种植物花蕊蜜管形态的差异是可遗传变异的结果,蜂鸟采蜜只属于环境因素,B错误;花蕊蜜管形态与鸟喙长度相适应是长期相互选择的结果,C正确;对于遗传多样性的检测常用分子杂交的方法,其原理是碱基互补配对,D正确。,1.(2020福建龙岩六校高三期中)一个基因型为AaBb的某动物精原细胞,产生的4个精子出现了以下情况。下列对相应情况的分析,正确的是(),D,解析一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂形成的4个精子,若出现ABab=22,可能是这两对等位基因位于一对同源染色体上,也可能是这两对等位基因位于两对同源染色体上,A错误;若出现ABAbaBab=1111,应是四分体时期非姐妹染色单体间发生了交叉互换,B错误;若出现AaBb=22,可能是发生了染色体结构变异,也可能是减数第一次分裂后期含A基因与a基因的一对同源染色体没有分离,C错误;若出现ABaBab=112,应该是有一个A基因突变成了a基因,D正确。,2.(2020山东青岛高三期末)等位基因(A/a)位于某种昆虫的常染色体上,该种昆虫的一个数量非常大的种群在进化过程中,a基因的频率与基因型频率之间的关系如图所示。以下叙述错误的是(),A.、分别代表AA、aa、Aa的频率B.a基因控制的性状表现类型更适应环境C.A基因的频率为0.25时,Aa的基因型频率为0.75D.能使种群基因频率发生改变的因素有突变、自然选择、迁入和迁出等,C,解析分析图示可知,、分别代表AA、aa、Aa的频率,A正确;由曲线可知,最后a基因的频率占优势,因此a基因控制的性状表现类型更适应环境,B正确;A基因的频率为0.25时,a基因的频率为0.75,故Aa的基因型频率为0.250.752=0.375,C错误;在一个相对大的群体中,能使种群基因频率发生改变的因素有突变、自然选择、迁入和迁出等,D正确。,3.(2020湖南岳阳模拟)“海水稻”是耐盐碱水稻,能通过细胞代谢在根部产生一种调节渗透压的代谢产物,此代谢产物在叶肉细胞和茎部却很难找到。自然状态下,“海水稻”单株生长,自花受粉。抗病、易感病以及茎的高矮是两对独立遗传的性状。抗病和易感病由基因G和g控制,抗病为显性;茎的高矮由两对独立遗传的基因(D、d和E、e)控制,同时含有基因D和E表现为矮茎,只含有基因D或E表现为中茎,其他表现为高茎。现有亲本为易感病矮茎和抗病高茎的纯合子,欲培育纯合的抗病矮茎“海水稻”品种。(1)“海水稻”产生调节渗透压的代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难找到,而,存在于根部细胞中的根本原因是。(2)某“海水稻”品种M是用野生海水稻与栽培稻杂交后,经多年耐盐碱选育获得,其耐盐碱能力远强于野生海水稻,且产量高,则获得品种M的育种原理有。(3)若只考虑茎的高矮这一相对性状,两亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖,理论上F2的表现型及比例为。(4)若利用题干两亲本,通过单倍体育种,理论上获得纯合的抗病矮茎“海水稻”品种的概率是,试简述该育种过程。,答案(1)基因的选择性表达(2)基因重组、基因突变(3)高茎中茎矮茎=169(4)1/8利用亲本杂交获得F1,种植F1,提取F1的花粉,进行花粉离体培养(组织培养),获得幼苗后,用秋水仙素处理幼苗,逐一分开移栽到易感病环境,表现抗病且植株为矮茎的就是所需品种,解析(1)细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,其实质是基因的选择性表达。“海水稻”产生调节渗透压的代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难找到的根本原因是基因的选择性表达。(2)杂交育种的原理是通过基因重组把两个或多个优良基因集合在一起。“经多年耐盐碱选育获得,其耐盐碱能力远强于野生海水稻,且产量高”说明进行了诱变育种,其原理是基因突变。因此获得品种M的育种原理有基因重组和基因突变。(3)若只考虑茎的高矮这一相对性状,两亲本杂交所得的F1基因型为DdEe,F1在自然状态下繁殖即自交,理论上F2的表现型及比例为矮茎(D_E_),中茎(3D_ee+3ddE_)高茎(ddee)=961。(4)要得到的纯合抗病矮茎植株基因型为GGDDEE,通过单倍体育种,亲本易感病矮茎基因型为ggDDEE,抗病高茎基因型为GGddee,F1为GgDdEe可产生8种比例相等的花粉,所以理论上获得纯合的抗病矮茎“海水稻”品种的概率是1/8。单倍体育种过程:利用亲本杂交获得F1,种植F1,提取F1的花粉,进行花粉离体培养(组织培养),获得幼苗后,用秋水仙素处理幼苗,逐一分开移栽到易感病环境,表现抗病且植株为矮茎的就是所需品种。,