《高考生物一轮总复习 第6章 第1、2节 杂交育种与诱变育种、基因工程及其应用课件（必修2）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物一轮总复习 第6章 第1、2节 杂交育种与诱变育种、基因工程及其应用课件（必修2）（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章,从杂交育种到基因工程,第1、2节,杂交育种与诱变育种、,基因工程及其应用,一、 杂交育种与诱变育种,1杂交育种：,交配,选择,基因重组,(1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过_集 中在一起，再经过_和培育，获得新品种的方法。,(2)原理：_。,杂交,自交,F2,(3)方法：选择两个不同性状的亲本 _ ， 得 F1_，得_鉴别、选择需要的类型。 (4)特点：只能利用已有基因的重组，育种过程缓慢。,基因突变,育种进程,2诱变育种： (1)概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发 生_，从而获得优良变异类型的育种方法。 (2)原理：基因突变。 (3)方法：选择生物物理、化学方法诱
2、变选择培育。 (4)特点：提高突变率、缩短_、大幅度改良 某些性状、盲目性大。,二、基因工程育种,DNA重组,定向地改造,1概念：又叫做基因拼接技术或_技术，即按 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，_ 生物的,遗传性状。,基因,分子,定向,基因工程概念的理解,2.原理：不同生物间的_。,基因重组,3工具：,限制性核酸内切酶,DNA连接酶,质粒,(1)基因剪刀：_。 (2)基因针线：_。,提取目的基因,(3)运载体：_、噬菌体、动植物病毒等。 4步骤：_目的基因与运载体结合 将目的基因导入_目的基因的_。,作物育种：如_ 5应用 药物研制：如
3、利用_,的培育 生产人类胰岛素,环境保护：获得降解多种有害物质的_,受体细胞,检测与鉴定,抗虫棉,大肠杆菌,细菌,判断正误,1杂交育种一定需要较长的时间。(,),2袁隆平培育的高产、抗逆性强的杂交水稻是基因突变的,结果。(,),3基因工程中需要用到的工具酶有限制酶、DNA 连接酶,和质粒。(,),答案：1.,2.,3.,考点一,各种育种方法,(一)各种育种方法的比较：,（续表）,（续表）,（续表）,(1)在所有育种方法中，杂交育种是最简便、常规的方法， 该方法可以培育具有优良性状且能稳定遗传的新品种，防止后 代发生性状分离，便于制种和推广。,(2)杂交育种不一定都需要连续自交，若选育显性优良纯
4、 种，则需要连续自交，直至性状不再发生分离；若选育隐性优 良纯种，则只要出现该性状即可。,(3)杂种优势是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，杂种 后代表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发 生性状分离，如杂交玉米的制种。,(二)基因工程育种：,1基因工程的操作工具：,(1)基因的“剪刀”限制性核酸内切酶。 存在场所：主要存在于微生物细胞中。,特性：一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷,酸序列，并且能够在特定的切点上切割 DNA 分子。,作用结果：得到具有平性末端或黏性末端的 DNA 片段。 (2)基因的“针线”DNA 连接酶。,作用对象：具有两个相同末端的 DNA 片段。 作
5、用位置：磷酸二酯键。,作用结果：形成重组 DNA。,(3)常用的基因“运载体”质粒。 本质：小型的环状 DNA 分子。 作用：,a作为运载工具，将目的基因运送到宿主细胞。 b用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 条件：,a能在宿主细胞内稳定存在并大量复制。 b有多个限制酶切点。 c有标记基因。,2基因工程的基本操作步骤：, 高考探究 ,考向1,各种生物育种方法的比较,例1(2015 年广东佛山模拟)以下关于育种方法优缺点的叙,述错误的是(,),A杂交育种能将不同品种的优良性状集中起来，但育种 周期长 B单倍体育种能明显缩短育种年限，但后代高度不育 C诱变育种能大幅度加快育种进度，但盲目性高
6、 D基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移，但技 术复杂,解析单倍体育种获得的都是纯合体，自交后代不发生性,状分离，能明显缩短育种年限。,答案B,考向2,基因工程育种,例2(2015 年四川卷)将苏云金杆菌 Bt 蛋白的基因导入棉 花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如下图所示(注： 农杆菌中 Ti 质拉上只有 TDNA 片段能转移到植物细胞中)。,(1)过程需用同种_酶对含 Bt 基因的 DNA 和 Ti 质粒进行酶切。为将过程获得的含重组质粒的农杆菌筛 选出来，应使用_培养基。,(2)过程中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让 _进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含卡那 霉
7、素的培养基上继续培养，目的是_。 (3) 若过程仅获得大量的根，则应在培养基中增加 _以获得芽；部分接种在无激素培养基上的芽也能长 根，原因是_。,(4)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是_。种 植转基因抗虫棉能减少_的使用，以减轻环境污染。,解析在植物组织培养中，当生长素用量与细胞分裂素用 量的比值高时，有利于根的分化；比值低时，有利于芽的分化； 比值适中时，有利于愈伤组织的形成。因此要获得芽，应该增 加细胞分裂素的浓度。,答案(1)限制性核酸内切,选择,(2)TDNA,筛选获得 TDNA 片段的植物细胞,芽顶端合成的生长素向基部运输，促,(3)细胞分裂素浓度 进根的分化,(4)投放棉铃虫,
8、农药,【考点练透】 1农科所通过如下图育种过程培育出了高品质的糯小麦，,相关叙述正确的是(,),A该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变,B要获得yyRR，b 过程需要进行不断的自交来提高纯合率 Ca、c 过程都需要使用秋水仙素，都作用于萌发的种子 Da 过程能提高突变率，明显缩短育种年限,解析：如图所示，a 为单倍体育种，b 为杂交育种，c 为多 倍体育种。杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体 育种的原理是染色体变异；将 YyRr 通过连续自交可以得到 yyRR，以提高纯合率；a 过程中用秋水仙素作用于幼苗；a 过 程能够缩短育种年限，但不能提高突变率。,答案：B,2下列关于基因工程
9、的叙述，错误的是(,),A目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物 B限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶是两类常用的工具酶 C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原有生物 活性 D运载体上的抗性基因有利于筛选含重组 DNA 的细胞 解析：由于原核生物无内质网、高尔基体，不能对蛋白质 进行加工和修饰，人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素 原没有生物活性。 答案：C,3下图中，甲、乙表示两个水稻品种，A、a 和 B、b 分别 表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育,水稻新品种的过程，则下列说法错误的是(,),A过程简便，原理是基因重组 B和的变异都发生于有丝分裂间期 C过程可明显缩短
10、育种年限，常用的方法是花 药离体培养 D过程与过程的育种原理相同,解析：分析题图，过程为杂交育种过程，目的是获 得 AAbb 个体，杂交育种操作简便，但培育周期长，依据的原 理是基因重组；和过程都是用秋水仙素处理，其发生的染 色体变异是由于秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产 生的；表示单倍体育种过程，其优点是明显缩短育种年 限，其中过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多 倍体育种的原理都是染色体数目变异。,答案：B,考点二,设计遗传育种的实验,1思路分析： (1)常用的育种方式：杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、 诱变育种、基因工程育种和细胞工程育种。 (2)设计实验的思路：明确育
11、种目标和要求确定育种材料 分析育种材料的生物学性质选择育种的方式方法设计具 体的育种程序。 (3)一般的育种程序：选择亲本对亲本处理从子代中选 出符合要求的类型继续处理继续选择。,2针对不同目的的杂交育种流程： (1)培育杂合子品种： 在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接使用，如水 稻、玉米等。其特点是可以利用杂种优势，获得的品种高产、 抗性强，但种子只能种一年。培育的基本步骤如下：,)F1(即为所需品,选取符合要求的纯种双亲杂交( 种)。,(2)培育隐性纯合子品种：,选取双亲杂交(,)F1,F2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：,选取双亲杂交(,)F1,F
12、2选出表现型符合要求,的个体,F3,选出稳定遗传的个体并推广种植。,(4)实例：通过杂交育种方法，利用高产不抗病(DDtt)小麦 和低产抗病(ddTT)小麦培育出高产抗病(DDTT)小麦新品种。,3针对不同育种目的采用相应的育种方法： (1)根据育种目的来选择育种方式：,(2)根据育种流程图来辨别育种方式：,杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。,诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基,因，但基因的总数不变。,单倍体育种：常用方法为花药离体培养，然后人工诱导,染色体加倍，形成纯合子。,多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 基因工程育种：与原有生物相比，出现了新的基因。,(1)
13、注意几种育种方法的处理时间：进行诱变育种时，处 理的时间是细胞分裂的间期；利用染色体变异育种时，在种 子萌发或幼苗期处理。,(2)基因工程育种与诱变育种相比，其优势在于定向改造生 物性状；与杂交育种相比，其优势在于克服远缘杂交不亲和的 障碍。单倍体育种与杂交育种相比，优势在于明显地缩短育种 年限。,(3)多倍体育种可以采用秋水仙素等方法使其加倍，也可以,是细胞融合，但细胞融合可在两个物种之间进行。, 高考探究 ,考向1,育种方式的选择,例1(2013年江苏卷)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很 难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量,优质苗，下列技术中不能选用的是(,),A利用茎
14、段扦插诱导生根技术快速育苗 B采用花粉粒组织培养获得单倍体苗 C采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上 D采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养 解析本题采用直选法。通过花粉粒组织培养获得的是单 倍体，不能保持原植株的优良特性，故B 错误。 答案B,考向2,生物育种过程的分析及应用,例2(2015年江苏南京检测)粮食问题是当今举世瞩目的迫 切问题之一。改善农作物的遗传性状、提高粮食产量是科学工 作者不断努力的目标，下图是遗传育种的一些途径。下列有关,分析，错误的是(,),A 若要在较短时间内获得图示新品种小麦，可选图中,EFG 的育种方法,BHI、JK 都必须用到与 G 过程相同的技术操作 C由
15、 F1F2 的育种原理是基因重组,D图中的遗传育种途径，AB 所表示的方法具有典型的,不定向性,解析单倍体育种最大的优点是能缩短育种年限，较短时 间得到新品种纯合子，A 正确。JK 涉及多倍体育种，HI 是植物体细胞杂交；不需要用秋水仙素诱导染色体数目加倍， B 错误。F1F2 是杂交育种，原理是基因重组，C 正确。AB 是诱变育种，原理是基因突变，具有不定向性，D 正确。,答案B,【考点练透】 4现有小麦种质资源包括：高产、感病； 低产、抗 病； 高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下 的栽培需求，育种专家要培育 3 类品种：a.高产、抗病；b.高,),产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法不可行的是( A利
