高三生物总复习 第27讲生物育种教案.docx
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高三生物总复习第27讲生物育种教案
2019-2020年高三生物总复习第27讲生物育种教案
【考纲要求】
生物育种
考纲要求
（1）生物变异在育种上应用
（2）转基因食品的安全
Ⅱ
I
【考点分析】
知识点
试卷类型
分值
题型
（1）生物变异在育种上应用
（2）转基因食品的安全
xx全国
20
非选择题
xx北京
16
非选择题
xx四川
18
非选择题
xx全国卷I
18
非选择题
xx全国卷Ⅱ
17
非选择题
xx山海
2
非选择题
xx天津
30
非选择题
xx广东
8
非选择题
xx海南
14
非选择题
【考点预测】
本考点在高考中经常出现，主要是和孟德尔的遗传定律联合起来考察，主要考察的是几种育种方式和原理，其中最重要的是杂交育种占的比例更加大，主要是试验设计的题型出现。
【知识梳理】
一、生物育种方式
1、杂交育种
2、诱变育种
3、单倍体育种
4、多倍体育种
二、转基因食品安全
【重点解析】
生物育种
（一）杂交育种
1．原理
基因重组（通过基因分离、自由组合，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起）。
2．方法
首先根据育种的要求来选择亲本，其次根据要求选择杂交还是自交。
如果给出纯合体的材料，要求选育纯合体，一般采用亲本杂交得到子一代后自交，在子二代中选育的方法；如果给出杂合体要求选育纯合体，直接自交选育即可；如果给出杂合体要求选育杂合体依照题意要求来做。
（二）单倍体育种
1．原理
染色体变异。
2．方法
取F1花药（不需要F1自交后）离体培养获得单倍体幼苗，再人工诱导单倍体幼苗（不是花药）染色体数目加倍。
该育种方法有时须与杂交育种配合，其中的花药离体培养过程
需要组织培养技术手段的支持。
（三）多倍体育种
1．原理
染色体变异。
2．方法
用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，从而使细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，即可发育成多倍体植株。
（四）诱变育种
1.原理
基因突变
2.方法
运用物理、化学或者是生物方法是植物的种子或者是幼苗发生基因突变，或者是在太空中经过射线照射。
例1小麦品种是纯合子，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合子（有一对基因杂合即可称为杂合子），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。
请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。
要求用遗传图解表示并加以简要说明。
（写出包括亲本在内的前三代即可）
解析：
本题要求考生根据生产的需求进行杂交育种程序设计，是属于较高层次的试题，不仅需要有较强的基础知识，还要有较强的审题能力，以及具备初步的生产实践知识。
本题中有几组关键词必须注意到，第一组：
“小麦品种是纯合子”，“马铃薯品种是杂合子”，即我们现有的小麦、马铃薯原始品种分别是“纯合子”和“杂合子”。
因此小麦亲本的基因型只能是AABB、aabb，马铃薯亲本的基因型只能是yyRr、Yyrr。
第二组：
要求设计的分别是“小麦品种间杂交育种”程序，以及“马铃薯品种间杂交育种”程序，即设计的育种程序必须是杂交育种。
第三组：
小麦“用种子繁殖”，马铃薯“用块茎繁殖”，因此在育种过程中，小麦可通过选择和连续自交获得理想的小麦纯合新品种，马铃薯可通过选择和块茎繁殖，获得理想的马铃薯杂合新品种。
失分的主要原因有：
①审题能力欠缺，没有充分挖掘题干中的关键词；如小麦是纯合子、马铃薯是杂合子，马铃薯通常用块茎繁殖等；②考虑欠周全，没有意识到这是两对相对性状的杂交实验，导致部分考生将亲本写成单对基因。
③基础知识不扎实，如遗传图解怎样表示等等。
④缺乏实践经验。
答案：
例2为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种培育种方法，过程如下。
请回答问题。
（1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成幼苗。
（2）用射线照射上述幼苗，目的是；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有。
（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体，获得纯合，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
（4）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与杂交，如果，表明抗性是隐性性状。
自交，若的性状分离比为15（敏感）：
1（抗性），初步推测。
解析：
本题考查了单倍体育种，诱变育种等知识，同时考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用。
花药离体培养是单倍体育种的基本手段，射线激光有诱发突变的能力，而且体细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变形状，所以需要经过组织培养，为了获得可育的植株，需用秋水仙素使染色体加倍，加倍获得的是纯和子，通过与敏感型植株杂交，子一代表现出来的性状是显性，子二代出现性状分离，分离比是15：
1，不符合分离定律，可以用自由组合定律来解释，只有两对基因都隐性时才表现为抗性。
所以初步推测该抗性植株中两个基因发生了突变。
答案：
（1）单倍体
（2）诱发基因突变抗该除草剂的能力
（3）加倍二倍体
（4）（纯合）敏感型植株都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变
【实战训练】
（09上海卷）1.下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是
A.诱变育种
B.细胞融合
C.花粉离体培养
D.转基因
答案：
C
解析：
花药离体培养获得是单倍体，一般高度不育。
（09天津卷）2．（30分）水稻种子中70％的磷以植酸形式存在。
植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，同时，排出的大量磷进入水体易引起水华。
（1）磷元素除了形成植酸外，还可以出现在下列_____________分子或结构中（多选）。
A.核糖B.ATPC.核糖体D.核膜
（2）种植芦苇能有效抑制水华的发生，表明芦苇与引起水华的藻类关系是_____________。
（3）植酸酶可降解植酸，在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的_____________利用率。
（4）酵母菌中植酸的活性较高。
下图是从不同类型酵母菌的发酵液中提取植酸酶的工艺流程。
据图回答：
①植酸酶________________（Ⅰ/Ⅱ）属于分泌蛋白。
②若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽链组成不同，其差异体现在______________________。
③提纯的植酸酶需做活性条件测定。
右图为测定结果。
图中的自变量可为____________________________（答一种）；
因变量可以通过测定______________________来表示。
（5）为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。
下图是获取植酸酶基因的流程。
据图回答：
①图中基因组文库____________（小于/等于/大于）cDNA文库。
②B过程需要的酶是______________；A、C过程中_____________（可以/不可以）使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。
③目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中___________。
和_____________为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是_________________________。
（6）已获得的转植酸酶基因水稻品系植酸含量低，但易感病，下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。
图中两对相对性形状分别由两对基因控制，并独立遗传。
采用上图育种过程，需从_______________代开始筛选，经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合体所占的比例是______________。
选留植株多代自交，经筛选可获得低植酸抗病性状稳定的品性。
答案：
（1）BCD
（2）竞争关系
（3）营养成分
（4）①I
②氨基酸的种类、数量和排列顺序不同
③温度（或PH）单位时间内植酸的降解量（或植酸降解产物的生成量）
（5）①大于
②逆转录酶可以
③DNAcDNA耐高温
（6）F21/9
解析：
本题考查物质的元素组成、生物的种间关系、蛋白质、酶、基因工程、遗传定律的相关知识，涉及的知识点较多，综合性很强。
（1）只有核糖中不含磷元素，ATP（磷酸基团）、核糖体（含RNA）、核膜（含磷脂）中均含有磷元素。
（2）芦苇能抑制水华的发生，表明芦苇与水华的藻类关系是竞争。
（3）植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，而植酸酶可降解植酸，因此在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的营养成分的利用率。
（4）分析图可知，植酸酶Ⅱ需要经过两次离心，因此植酸酶Ⅰ属于分泌蛋白。
若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽链组成不同，其差异体现在氨基酸的种类、数量和排列顺序的不同。
从图的可看出，自变量可为温度或pH，因变量可以通过测定单位时间内植酸的降解量或植酸降解量产物的生成量来表示。
（5）分析获取植酸酶基因的流程图可知，图中基因组文库大于cDNA文库。
B过程需要的酶应该是逆转录酶，因为A、C过程都能获得含目的基因的菌株，所以可以使用同一种探针进行筛选。
目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是耐高温。
（6）根据上图育种过程，所需性状在F2代中才开始出现，所以应从F2代开始筛选。
从图中可以看出，低植酸抗病是双显性（在F2中占9/16），经筛选淘汰后，在选留的植株中纯合体所占的比例是1/9。
（09广东卷）3.（8分）
为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种培育种方法，过程如下。
请回答问题。
（1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成幼苗。
（2）用射线照射上述幼苗，目的是；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有。
（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体，获得纯合，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
（4）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与杂交，如果，表明抗性是隐性性状。
自交，若的性状分离比为15（敏感）：
1（抗性），初步推测。
答案：
（1）单倍体
（2）诱发基因突变抗该除草剂的能力
（3）加倍二倍体
（4）（纯合）敏感型植株都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变
解析：
本题考查了单倍体育种，诱变育种等知识，同时考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用。
花药离体培养是单倍体育种的基本手段，射线激光有诱发突变的能力，而且体细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变形状，所以需要经过组织培养，为了获得可育的植株，需用秋水仙素使染色体加倍，加倍获得的是纯和子，通过与敏感型植株杂交，子一代表现出来的性状是显性，子二代出现性状分离，分离比是15：
1，不符合分离定律，可以用自由组合定律来解释，只有两对基因都隐性时才表现为抗性。
所以初步推测该抗性植株中两个基因发生了突变。
（09海南卷）4．（14分）
填空回答下列问题：
（1）水稻杂交育种是通过品种间杂交，创造新变异类型而选育新品种的方法。
其特点是将两个纯合亲本的______通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。
（2）若这两个杂交亲本各具有期望的优点，则杂交后，F1自交能产生多种非亲本类型，其它原因是F1在______形成配子过程中，位于______基因通过自由组合，或者位于______基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。
（3）假设杂交涉及到n对相对性状，每对相对性状各受一对等位基因控制，彼此间各自独立遗传。
在完全显性的情况下，从理论上讲，F2表现型共有______种，其中纯合基因型共有______种，杂合基因共有______种。
（4）从F2代起，一般还要进行我代自交和选择。
自交的目的是_____；选择的作用是______。
答案：
（1）优良性状（或优良基因）（2分）
（2）减数分裂（1分）非同源染色体上的非等位（1分）同源染色体上的非等位（2分）（3）（1分）（1分）（2分）
（4）获得基因型纯合的个体保留所需的类型（每空2分，共4分，其他合理答案也给分）
【名师点拨】
四种育种方法原理的比较
项目
类型
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
依据原理
基因重组的纯种或者杂种
基因突变
染色体成倍性减少，再加倍得到纯种
染色体成倍性增加
常用方法
①杂交—自交—选优—自交
杂交—杂种
辐射诱变、激光诱变
花药离体培养再加倍
秋水仙素处理幼苗或者种子
优点
将不同个体的优良性状集中在一个个体上
可以提高变异频率或者出现新性状，加速育种进程
明显缩短育种年限
器官巨大，提高产量和营养成分
缺点
时间长，须及时发现优良性状
有利变异少，须大量处理实验材料，具有不明确性
技术复杂且须大量处理实验材料，具有不确定性
适用于植物在动物上很难开展。
2019-2020年高三生物总复习第28讲现代生物进化理论教案
【考纲要求】
生物的进化
要求
（1）现代生物进化理论的主要内容
（2）生物进化与生物多样性的形成
Ⅱ
Ⅱ
【考点分析】
知识点
试卷类型
分值
题型
（1）现代生物进化理论的主要内容
（2）生物进化与生物多样性的形成
xx广东
2
选择题
xx山东
4
选择题
xx广东
3
选择题
xx江苏
2
选择题
xx广东
2
选择题
xx广东
2
选择题
xx江苏
2
选择题
xx上海
2
选择题
xx上海
2
选择题
xx上海
10
非选择题
xx上海
11
非选择题
【考点预测】
本节在高考中出现的频率比较低，在各地高考试题也是出现的现相对较少，主要考察的就是现代生物进化理论的主要内容，主要是以选择题的形式出现。
【知识梳理】
一、达尔文的进化理论：
二、现代生物进化理论：
（1）种群是生物进化的单位；
（2）突变和基因重组产生进化的原材料；
（3）自然选择决定生物进化的方向；
（4）隔离导致物种的形成
三、遗传平衡定律
1、基因频率
2、基因库
3、平衡定律的内容
4、平衡定律的计算
四、生物多样性
1、遗传多样性
2、物种多样性
3、生态系统多样性
五、生物多样性的形成
1、生物多样性的形成
（1）生物多样性的内容
（2）生物多样性形成的进化历程
2、生物进化理论在发展
（1）核心：
自然选择学说中性突变理论
（2）发展：
中性突变理论和间断平衡学说
【重点解析】
现代生物进化理论的主要内容包括：
（一）种群是生物进化的单位；
（二）突变和基因重组产生进化的原材料；
（三）自然选择决定生物进化的方向；
（四）隔离导致物种的形成
（一）种群是生物进化的单位：
1.种群的定义
师：
举例：
（1）一个池塘中的全部鲤鱼；
（2）一个池塘中的全部鱼；
（3）一片草地上的全部植物；
（4）一片草地上的全部蒲公英。
2.种群的特点
（1）种群的个体之间具有年龄和性别的差别，并不是机械地结合在一起。
（2）种群也是生物繁殖的基本单位。
个体之间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
（二）突变和基因重组产生进化的原材料：
我们把基因突变和染色体变异统称为突变。
也就是说，突变和基因重组引起了可遗传的变异，对生物的进化起到了非常重要的作用。
实质上，突变、基因重组、自然选择等因素均能影响种群的基因频率的改变，而基因频率的改变造成了生物的进化。
（三）自然选择决定生物进化的方向：
1．从宏观（性状）上看进化过程为：
19世纪中期桦尺蠖的浅色性状与环境色彩相似，属于保护色，较能适应环境而大量生存；黑色性状与环境色彩差异很大，不能适应环境，易被捕食者捕食。
因此，突变产生后，后代的个体数受到限制。
19世纪中期到20世纪中期，由于地衣死亡，桦尺蠖栖息的树干裸露并被烟熏黑，使得黑色性状与环境色彩相似而大量生存；浅色性状与环境色彩差异很大，易被捕食者捕食而大量被淘汰。
表现为适者生存，不适者被淘汰。
2．从微观（基因）来看进化过程为：
19世纪中期以前，由于黑色基因（S）为不利变异基因，控制的性状不能适应环境而受到限制，因此，当时种群中浅色基因（s）的频率为95％，黑色基因（S）的频率为5％。
到20世纪中期由于黑色基因（S）控制的性状能适应环境而大量生存并繁殖后代，浅色基因（s）控制的性状不能适应环境而大量被淘汰，使后代数量大量减少。
结果浅色基因（s）的频率下降为5％，黑色基因（S）的频率上升为95％。
结果是淘汰了不利变异的基因，而保留了有利变异基因，通过遗传逐渐积累。
结论：
由此可见，种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。
因此，生物进化的方向是由自然选择决定的。
（四）隔离导致物种的形成：
从曼彻斯特地区的桦尺蠖进化过程我们可以看出，桦尺蠖还是一个种群，个体之间彼此可以存在隔离，隔离是物种形成的必要条件。
例1达尔文自然选择学说未能解释的是
A．生物进化的原因B．现存生物适应性的原因
C．生物多样性的原因D．生物不定向变异的原因
解析：
该题考查达尔文自然选择学说的主要内容。
要求学生在掌握达尔文自然选择学说的主要内容的四个方面的基础之上，能够正确评价该学说的意义和不足。
达尔文的自然选择学说主要包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
该学说能够科学地解释生物进化的原因，以及生物的多样性和适应性，对于人们正确地认识生物界具有重要意义。
但是，由于受到当时科学发展水平的限制，对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。
他没有阐明自然选择的机理，没有阐明自然选择如何对可遗传的变异起作用。
因此正确答案是D。
答案：
D
例2种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。
种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。
下列叙述正确的有
A．自然选择使种群基因频率发生定向改变B．种群基因频率的改变导致生物进化
C．种群通过个体的进化而进化D．种群通过地理隔离可能达到生殖隔离
解析：
该题考核种群的基本概念，要求学生从生物进化的角度分析种群的本质及核心内容。
种群是指生活在较小范围内的同一地点的同种生物的一群个体，通过个体间的交配保持一个共同的基因库。
种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。
生物进化的实质是种群基因频率的改变，朝着适应环境的方向发生定向的改变，自然选择保留适应环境的变异。
因此本题正确答案是ABD。
答案：
ABD
例3下列关于隔离的叙述，不正确的是
A．阻止了种群间的基因交流
B．对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离
C，种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因
D．不同的物种之间必然存在着生殖隔离
解析本题是考查隔离导致物种形成知识点中学生对地理隔离和生殖隔离的理解。
要求把握在物种形成过程中两种隔离的不同作用。
地理隔离是指分布在不同自然区域的种群，由于高山河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。
生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配，或交配后不能产生可育后代，地理隔离因时间长短、环境异同，可能形成生殖隔离，但不能必然导致生殖隔离。
有的虽然产生了地理隔离，但双方环境基本相似也不可能导致生殖隔离。
题中不正确的是B。
答案：
B
【实战训练】
（09广东理基）1．由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。
对这个现象的解释，正确的是
A．人工选择B．适者生存
C．用进废退D．定向变异
答案：
A
解析：
该现象不可能是人工选择的结果，也不可能是用进废退，根据现代生物进化理论的观点，变异是不定向，自然选择是定向的，适者生存，故B正确。
（09广东卷）2.《物种起源》出版已有150年，但依然深深影响着现代科学研究，达尔文
A.提出了适者生存，不适者被淘汰的观点
B.提出了用进废退的理论
C.认为种群是生物进化的基本单位
D.认识到变异广泛存在并能遗传给后代
答案：
AD
解析：
用进废退的理论是拉马克提出来的，种群是生物进化的基本单位是现代生物进化理论的基本内容，达尔文没能提出来。
（09江苏卷）3．右图是物种形成的一种模式。
物种a因为地理障碍分隔为两个种群和，经过漫长的进化，分别形成新物种b和C。
在此进程中的某一时刻，种群的部分群体越过障碍外迁与同域分布，向d方向进化。
下列有关叙述正确的是
A．b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B．C和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C．中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种
D．中的外迁群体与当时种群的基因频率不同，则c和d是不同物种
答案：
B
解析：
本题考查物种形成的知识。
A通过地里隔离形成两个种群和，有分别演化出b、c、d三个种群，虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离。
所以A错；由于d是由a1演变而来，所以c与d之间可能存在生殖隔离，B对。
基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种，但是产生生殖隔离了的种群，基因频率一定会变化。
中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是b和d由于地理隔离存在，所以可能不是同一物种。
所以C不对。
即使中的外迁群体与当时种群的基因频率不同，只要c和d不存在生殖隔离他们仍是同一物种。
（09上海卷）4.新物种形成的标志是
A.具有新的生理功能
B.出现新的形态结构
C.出现地理隔离
D.形成生殖隔离
答案：
D
解析：
新物种形成的标志是形成生殖隔离。
（09上海卷）5.蓍草是菊科植物的一个种。
采集同一山坡不同海拔高度的蓍草种子，种在海拔高度为零的某一花园中，植株高度如右图。
下列叙述中，正确的是
A.原海拔高度不同的蓍草株高的差异表现出物种多样性
B.不同海拔高度蓍草之间不能杂交或杂交不育
C.研究遗传差异是否影响着草株高，需原海拔处的数据
D.图示结果说明蓍草株高的变化受到花园生环境的影响
答案：
C
解析：
图示曲线体现的是不同海拔高度的植株在同一海拔的株高，没有原海拔的株高；不同海拔的植株仍为同一物种，可以进行基因交流；研究遗传差异影响植株，要有原海拔的株高与现海拔处株高对比说明；如受花园生境的影响株高应该相同。
（09上海卷）6.某小岛上原有果蝇xx0只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。
若此时从岛外入侵了xx只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则代中V的基因频率约是
A.43%B.48%
C.52%D.57%
答案：
B
解析：
未入侵之前VV个体有3000，Vv个体11000，vv个体6000，入侵后VV变为3000+xx=5000，其它类型个体不变，但总数变为2xx，则V基因频率为（5000×2+11000）/（2xx×2）
（09上海卷）7．（10分）回答下列有关生物进化的问题。
（1）图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化的基本环节，X\Y分别是_______、__________。
（2）该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称
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