《（水滴系列）高中生物 第七单元 生物的变异、育种和进化 第22讲 从杂交育种到基因工程课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（水滴系列）高中生物 第七单元 生物的变异、育种和进化 第22讲 从杂交育种到基因工程课件（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第22讲 从杂交育种到基因工程 考情分析 备考导航 最新考纲纲全国卷六年考题统计题统计全国卷六年考题题分值统计值统计 1 生物变变异在育种 上的应应用 2016全国 卷 T2 2014全国 卷 T32 2 转转基因食品的安 全 1 杂交育种与诱变育种的概念 1 杂交育种 将两个或多个品种的优良性状通过 集中在一起 再 经过选择和培育 获得新品种的方法 2 诱变育种 利用 或 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 考点一 杂交育种与诱变育种 知识梳理 自主学习 夯实基础 交配 物理因素化学因素 基因突变 2 杂交育种与诱变育种比较 基因重组基因突变 不定向 3 生物育种原理 方
2、法及实例 连线 答案 深挖教材 1 杂交育种实践过程中一定需要连续自交吗 为什么 提示 不一定需要连续自交 若选育显性优良纯种 需要连续自交筛选直 至性状不再发生分离 若选育隐性优良纯种 则只要在F2出现该性状个体 即可 2 原核生物常选哪种育种方式 为什么 提示 诱变育种 原核生物无减数分裂 不能进行杂交育种 所以一般选诱 变育种 3 为什么从F2开始选育 提示 因为从F2开始出现性状分离 1 杂交育种过程深度剖析 一年生植物 亲本纯合 重点透析 剖析考点 拓展深化 1 亲代杂交的目的是让优良性状的基因集中到一个个体当中 第一年在 母本上得到子一代的种子 F1的性状第二年才能表现出来 2 第
3、一次自交的目的是得到理想性状 虽然杂种F2所需性状中有纯合子 但此时掺和杂合子无法分辨 因此第三年不能得到理想种子 3 第二次以上自交的目的是得到稳定遗传的理想性状 因此第四年可以 得到理想种子 但由于有些植物分株保存困难且种子需求量大 因此应选 择所需性状个体逐代自交淘汰 扩大培养 直到不发生性状分离 2 针对不同目的的杂交育种程序 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 选取符合要求的纯种双亲杂交 F1 即为所需品种 理论上 育种时间为一年 2 培育隐隐性纯纯
4、合子品种 选选取双亲杂亲杂 交 F1 F2 选选出表现现型符合要求的个体种植 并推广 理论论上第三年就可以得到所需品种 3 培育显显性纯纯合子品种 选选取双亲杂亲杂 交 F1 F2 选选出表现现型符合要求的个体 F3 选选出稳稳定遗传遗传 的个体推广种植 理论论上最短育种年限为为四年 易错点拨 1 正确理解 杂交育种 与 杂种优势 杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目标的个体进一步 培育 直到获得稳定遗传的具有优良性状的新品种 杂种优势是杂合体 F1 在一种或多种性状上优于两个亲本的现象 具有杂种优势的杂交子代一般都表现自交衰退现象 例如玉米的植株 高度显示杂种优势 也可以明显地看到自
5、交衰退现象 因此玉米不能自 己留种 2 正确理解育种中 最简便 与 最快速 最简便 着重于技术含量应为 易操作 如杂交育种 虽然年限长 但农民自己可简单操作 但 最快速 则未必简便 如单倍体育种可明 显缩短育种年限 但其技术含量却较高 3 杂交育种的选育目标不一定都是获得稳定遗传的优良性状 1 杂杂交育种是通过过品种间杂间杂 交 创创造新变变异类类型而选选育新品种的方法 将两个各具有期望优优点的纯纯合亲亲本进进行杂杂交 F1自交能产产生多种非亲亲本 类类型 再经过选经过选 育就可能获获得符合需要的新品种 下列相关叙述错误错误 的 是 A 杂杂交育种所依据的主要遗传遗传 学原理是基因重组组 B
6、F1形成配子时时 同源染色体上的非等位基因可通过过非姐妹染色单单体的交 换进换进 行重组组 C F1形成配子时时 非同源染色体上的非等位基因自由组组合 D 杂杂交育种能定向改造生物性状 育种进进程较较快 题组一杂交育种过程 特点及原理 D 题组例练 分类例练 提炼方法 解析 杂交育种的原理是基因重组 是原有基因的重新组合 可以将不同 亲本的优良性状集中到同一个后代的身上 F1形成配子时 在减数第一次 分裂的四分体时期 同源染色体上的非等位基因可通过非姐妹染色单体 的交换进行重组 在减数第一次分裂的后期非同源染色体上的非等位基 因自由组合 杂交育种不能定向改造生物性状 且获得的个体自交后代发 生
7、性状分离 所以育种周期较长 解析 1 根据题意和图示分析可知 有B基因存在时 开白花 没有B基因 有A基因存在时 开黄花 所以开黄花的报春花植株的基因型可能是AAbb 或Aabb 2 2016 江西宜春期中 报报春花的花色表现为现为 白色 只含白色素 和黄色 含黄色锦锦葵色素 一对对相对对性状 由两对对等位基因 A和a B和b 共同控制 显显性基因A控制以白色素为为前体物合成黄色锦锦葵色素的代谢过谢过 程 但当显显 性基因B存在时时可抑制其表达 生化机制如图图所示 据此完成下列要求 1 开黄花的报春花植株的基因型可能是 答案 1 AAbb或Aabb 解析 2 在只有纯种白花的情况下 为了培育出
8、能稳定遗传的黄色品 种 可以选择基因型为AABB aabb的两个品种进行杂交 得到F1种子 其 基因型为AaBb F1种子种下得F1植株 再F1自交得F2种子 F2种子种下得F2 植株 F2自交 并选择开黄花植株的种子混合留种 不断重复自交 直到后 代不出现性状分离为止 就可以得到纯种 由于A和a B和b分别位于3 号和1号染色体上 产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合 所以F1植株能产生比例相等的四种配子 2 现现有AABB aaBB和aabb三个纯纯种白色报报春花品种 为为了培育出能稳稳定 遗传遗传 的黄色品种 某同学设计设计 了如下程序 选择选择 两个品种进进行杂杂交 得到F1种
9、子 F1种子种下得F1植株 F1随机交配得F2种子 重复步骤骤 若干代 直到后代不出现现性状分离为为止 补补充完整以上步骤骤 F1植株能产产生比例相等的四种配子 原因是 答案 2 AABB和aabb F2种子种下得F2植株 F2自交 然后选择开黄色 花植株的种子留种 A和a B和b分别位于3号和1号染色体上 产生配 子时候等位基因分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 解析 已知报春花的雌蕊和雄蕊不等长 自然状态下可以进行异花传 粉 为了让F2自交 应该从花蕾期开始套袋直到受精结束 第1年 亲 本杂交获得F1种子 第2年 F1植株随机交配获得F2种子 第三年 让每株开 黄花的F2植株自花传粉
10、 每株收获的F3种子单独存放 第四年将每株收获 的F3种子分地块隔离种下获得F3植株 F3自交 选择只开黄花 即无性状分 离 的地块留种 就可以得到纯种 报报春花的雌蕊和雄蕊不等长长 自然状态态下可以进进行异花传传粉 为为了让让 F2自交 应该应该 怎样处样处 理 如果从播种到获获得种子需要一年 若想第4年就能获获得能稳稳定遗传遗传 的黄 色品种 设计设计 程序中的 应应如何操作 答案 从花蕾期开始套袋直到受精结束 答出套袋即可 F2种 子种下得F2植株 让每株开黄花的F2植株自花传粉 每株收获的F3种子单 独存放 将每株收获的F3种子分地块隔离种下获得F3植株 F3自交 选 择只开黄花 即无
11、性状分离 的地块留种 3 2016 河北邢台二模 诱变育种有很多突出优点 也存在一些缺点 下 列分析正确的是 结实率低 发育迟缓 提高变异频率 使后代变异性状较快稳定 因而 加快育种进程 大幅度改良某些性状 茎秆粗壮 果实种子大 营养 物质含量高 有利个体不多 需要大量的材料 A B C D 题组二诱变育种原理及特点 B 解析 结实率低 发育迟缓属于多倍体的特点 由于基因突变具有低频性 的特点 所以人工诱变可以提高变异频率 加快育种进程 由于基因突变 能产生新基因 所以能大幅度改良某些性状 茎秆粗壮 果实种子大 营养 物质含量高属于多倍体的特点 由于基因突变具有少利多害性和不定向 性的特点 所
12、以人工诱变产生的有利个体不多 需要大量的材料 4 诱变诱变 育种在微生物育种方面也发挥发挥 着重要作用 如图图曲线线a表示使用 诱变剂诱变剂 前青霉菌菌株数和青霉素产产量之间间的关系 曲线线b c d表示使用 诱变剂诱变剂 后菌株数和产产量之间间的关系 下列说说法正确的是 A 由a变为变为 b c d体现现了基因突变变的随机性 B 诱变剂诱变剂 决定了青霉菌的变变异方向 加快了育种进进程 C d是符合人们们生产产要求的变变异类类型 D 青霉菌在诱变剂诱变剂 作用下发发生的变变异可能有突变变和基因重组组 C 解析 b c d青霉菌的菌株数和产量不同 可见 由a变为b c d体现了 基因突变的不定
13、向性 诱变剂不能决定青霉菌的变异方向 因为变异是不 定向的 曲线d所示的青霉菌的产量最高 是最符合人们生产要求的变异 类型 青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变或染色体变异 考点二 基因工程及其应用 1 基因工程概念的理解 知识梳理 自主学习 夯实基础 基因工程别别名基因拼接技术术或 技术术 操作环环境生物体体外 操作对对象 操作水平DNA 水平 基本过过程剪切 拼接 导导入 表达 结结果 改造生物的 获获得人类类需要的 DNA重组 基因 分子 定向遗传性状 基因产物 2 基因工程的基本工具 连线 答案 3 基因操作的基本步骤 提取目的基因 与运载体结合 将目的基因导入 目的基因的 目
14、的基因受体细胞 检测与鉴定 深挖教材 1 基因工程中使用的DNA连接酶可用DNA聚合酶代替吗 为什么 提示 不可以 因为DNA连接酶是把两个具有相同末端的DNA片段通过磷 酸二酯键连接起来 该过程不需模板 DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸 通过磷酸二酯键连接到有单链的末端 且该过程需要模板 2 与诱变育种 杂交育种相比 基因工程育种的优点又是什么 提示 目的性强 定向改造生物的性状 克服远缘杂交不亲和的障碍 4 基因工程的应用 抗逆性 转基因抗虫棉 农药 2 大肠杆菌 3 环境保护 利用 降解有毒 有害的化合物 吸收环境中的重 金属 分解泄漏的石油 处理工业废水等 转基因细菌 5 转基因生物和
15、转基因食品的安全性 严格控制大范围推广 1 基因工程操作步骤图解 重点透析 剖析考点 拓展深化 1 限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键 2 要想将目的基因整合到质粒上 必须保证目的基因与质粒的黏性末端 相同 因此 获得目的基因 切割运载体需用同种限制酶 2 五种育种方法的比较 原理常用方式优优点缺点举举例 杂杂交 育种 基因 重组组 杂杂交 自交 选选种 自交 1 使不同个 体优优良性状 集中在一个 个体上 2 操作简简便 1 育种时时 间长间长 2 局限于 亲缘亲缘 关系 较较近的 个体 矮秆抗病 小麦 诱变诱变 育种 基因 突变变 物理因素 化学因素等 提高变变异频频 率 加速育
16、种 进进程 大幅度 改良性状 有很大盲 目性 有利 变变异少 需 大量处处理 实验实验 材料 青霉素高 产产菌株 单单倍体 育种 染色体 变变异 花药药离体培 养 用秋水 仙素处处理 明显缩显缩 短育 种年限 技术术复杂杂 需与杂杂交 育种配合 单单倍体 育种获获得 矮秆抗病 小麦 多倍体 育种 染色体 变变异 用秋水仙 素处处理萌 发发的种子 或幼苗 器官大 提高营营养 物质质含量 只适用于 植物 发发 育延迟迟 结实结实 率低 三倍体无 子西瓜 基因工 程育种 基因 重组组 将一种生 物的特定 基因转转移 到另一种 生物细细胞 中 打破物种 界限 定 向改造生 物的遗传遗传 性状 技术术复杂杂 生态态安 全问题较问题较 多 转转基因抗 虫棉的培 育 易错点拨 运载体 细胞膜上的载体 质粒 运载体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工具 其化学本质为DNA 常 用的运载体有质粒 动植物病毒 噬菌体等 细胞膜上的载体是位于细 胞膜上的载体蛋白质 与控制物质进出细胞有关系 1 ch1L基因是蓝细菌拟核DNA上控制叶绿素合成的相关基因 为研究该基 因对叶绿素合成的控制 需要构建该种生物缺失c
