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1、 第6章从杂交育种到基因工程 几种常见育种方式的比较1 几种常见育种方式的比较2 构建知识网络 1 在所有育种方法中 最简捷 常规的育种方法 2 根据不同育种需求选择不同的育种方法 1 将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上 可利用 亦可利用 2 要求快速育种 则运用 3 要求大幅度改良某一品种 使之出现前所未有的性状 可利用 和 相结合使用 4 要求提高品种产量 提高营养物质含量 可运用 杂交育种 单倍体育种 单倍体育种 杂交育种 诱变育种 杂交育种 多倍体育种 4 杂交育种选育的时间是 原因该时间开始发生 选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性 5 诱变育种尽管能提高突变
2、率 但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体 突变的 性和一般 的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利 只是与自然突变相比较 二者都增多 F2 性状分离 不定向 有害 6种不同的育种方法 据图回答下列问题 1 图中A至D方向所示的途径表示育种方式 这种方法属常规育种 一般从F2代开始选种 这是因为 A B C的途径表示育种方式 这两种育种方式中后者的优越性主要表现在 2 B常用的方法为 3 E方法所用的原理是 所用的方法如 育种时所需处理的种子应是萌发的 而非休眠的 种子 原因是 4 上述育种过程中 哪两个过程所使用的方法相同 填写字母 具体使用的方法有 至少回答两个 其作用机理是 5
3、G过程原理是 H和I分别表示和过程 6 K L M这种育种方法的优越性表现在 7 上述A I过程中 哪些过程作用前后没有改变作用对象的基因型 填写字母 解析方法1应为杂交育种 它的可操作性最强 但育种周期最长 方法2为单倍体育种 其最大优点为明显缩短育种周期 方法3为诱变育种 这种方法获得新品种的速度最快 但因有利变异往往不多 需大量处理实验材料 方法4为多倍体育种 它可获得性状改良的多倍体 方法5为转基因技术即基因工程育种 它可定向改造生物性状获得新品种 方法6为细胞工程育种 它可克服远缘杂交不亲和的障碍 培育生物新品种 答案 1 杂交从F2代开始发生性状分离单倍体明显缩短育种年限 2 花药
4、离体培养 3 基因突变X射线 紫外线 激光亚硝酸 硫酸二乙酯 秋水仙素 理化因素需各说出一项 种子萌发后进行细胞分裂 DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变 4 C F低温处理和秋水仙素处理抑制纺锤体形成 导致染色体不能移向两极而加倍 5 基因重组脱分化再分化 6 克服了远缘杂交不亲和的障碍 大大扩展了可用于杂交的亲本范围 7 H I 1 基因工程操作工具 1 基因的 剪刀 限制性核酸内切酶 简称限制酶 分布 主要在微生物体内 特性 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定的切点上切割DNA分子 实例 EcoR 限制酶能专一识别GAATTC序列 并在G和A之间将这段序列切
5、开 切割结果 产生两个带有黏性末端的DNA片段 作用 基因工程中重要的切割工具 能将外来的DNA切断 对自己的DNA无损害 2 基因的 针线 DNA连接酶 催化对象 两个具有相同黏性末端的DNA片段 催化位置 脱氧核糖与磷酸之间的缺口 催化结果 形成重组DNA 3 常用的运载体 质粒 本质 小型环状DNA分子 作用a 作为运载工具 将目的基因送到宿主细胞中去 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保存并大量复制 b 有多个限制酶切点 c 有标记基因 2 基因工程操作步骤图解 提醒 1 微生物常做受体细胞的原因是因其繁殖速度快 代谢旺盛 目的产物多 2 目的基因表
6、达的标志 通过转录翻译合成出相应的蛋白质 14 下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程示意图 请据图回答下列有关问题 1 科学家在进行图中 操作时 要用 分别切割运载体和目的基因 运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过 而结合 同一种限制性核酸内切酶 碱基互补配对原则 2 基因工程的理论基础是法则 可用公式 图解 表示为 3 是导入目的基因的受体细胞 经培养 筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株 经分析 该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段 因此可以把它看作是杂合子 理论上 在该转基因自交产生F1代中 仍具有抗虫特性的植株占总数的 将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后 后代
7、往往有很多植株不再具有抗虫特性 原因是 要想获得纯合子 常采用的方法是 中心 3 4 发生性状分离 连续自交 4 下列是几种搭配的密码子 据此推断图中合成的多肽 其前三个搭配的种类 按前后顺序排列 甲硫氨酸 AUG 甘氨酸 GGA 丝氨酸 UCU 酪氨酸 UAC 精氨酸 AGA 丙氨酸 GCU 甲硫氨酸 丙氨酸 丝氨酸 易错辨析 1 限制性内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键 不是氢键 只是一个切开 一个连接 2 质粒是最常用的运载体 不要把质粒同运载体等同 除此之外 噬菌体和动植物病毒也可作为运载体 运载体的化学本质为DNA 其基本单位为脱氧核苷酸 3 要想从DN
8、A上切下某个基因 应切2个切口 产生4个黏性末端 4 DNA酶即DNA水解酶 是将DNA水解的酶 DNA聚合酶是在DNA复制过程中 催化形成新DNA分子的酶 是将单个游离的脱氧核苷酸加到DNA片段上 需要模板 但DNA连接酶是将两个DNA片段的两个缺口同时连接 不需要模板 两者作用的化学键相同 都是磷酸二酯键 5 原核生物基因 如抗虫基因来自苏云金芽孢杆菌 可为真核生物 如棉花 提供目的基因 6 限制酶在第一步和第二步操作中都用到 且要求同一种酶 目的是产生相同的黏性末端 第二步中两种工具酶都用到 7 受体细胞动物一般用受精卵 植物若用体细胞则通过组织培养的方式形成新个体 8 抗虫棉只能抗虫
9、不能抗病毒 细菌 1 对下列有关实例形成原理的解释 正确的是A 无子番茄的获得是利用了多倍体育种原理B 培育无子西瓜利用了单倍体育种原理C 培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理D 多利 羊获得是利用了杂交育种原理 2 单倍体育种是植物育种手段之一 以下有关叙述正确的是 A 普通小麦的配子培养产生的植株是单倍体植株B 单倍体是具有一个染色体组的植物体C 可以利用花药培养的方法直接产生有活力 能正常结实的纯合子D 单倍体育种的方法可用来培育新的物种 3 2008 天津理综 4 为获得纯合高蔓抗病番茄植株 采用了下图所示的方法 图中两对相对性状独立遗传 据图分析 不正确的是 A 过程 的自交代数越
10、多 纯合高蔓抗病植株的比例越高B 过程 可以取任一植株的适宜花药作培养材料C 过程 包括脱分化和再分化两个过程D 图中筛选过程不改变抗病基因频率 4 2009 浙江理综 3 下列关于基因工程的叙述 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无生物活性D 载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达 5 2008 全国理综 4 已知某种限制性核酸内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点 如下图中箭头所指 如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断 则会产生a b
11、 c d四种不同长度的DNA片段 现有多个上述线性DNA分子 若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断 则从理论上讲 经该酶酶切后 这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是 A 3B 4C 9D 12 6 质粒是基因工程中最常用的运载体 它存在于许多细菌体内 质粒上有标记基因如图所示 通过标记基因可以推知外源基因 目的基因 是否转移成功 外源基因插入的位置不同 细菌在培养基上的生长情况也不同 下表是外源基因的插入位置 插入点有a b c 请根据表中提供细菌的生长情况推测 三种重组后细菌的外源基因插入点 正确的一组是 A 是c 是b 是aB 是a和b 是a 是bC 是a和
12、b 是b 是aD 是c 是a 是b 7 下列有关基因工程的叙述错误的是 A 培育转基因抗虫棉时抗虫基因为目的基因B 常用的载体有质粒 噬菌体和动植物病毒等C 重组DNA分子的形成利用了DNA分子杂交原理D 导入受体细胞的目的基因不一定能成功表达 8 如图为DNA分子的某一片段 其中 分别表示某种酶的作用部位 则相应的酶依次 A DNA连接酶 限制性核酸内切酶 解旋酶B 限制性核酸内切酶 解旋酶 DNA连接酶C 解旋酶 限制性核酸内切酶 DNA连接酶D 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 解旋酶 9 下列有关基因工程中限制酶的描述 错误的A 一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B 限制酶的活性
13、受温度影响C 限制酶能识别和切割RNAD 限制酶可从原核生物中提取 10 下图表示一项重要生物技术的关键步骤 X是获得外源基因并能够表达的细胞 下列有关说法不正确的是 A X是能合成胰岛素的细菌细胞B 质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点C 基因与运载体的重组只需要DNA连接酶D 该细菌的性状被定向改造 11 现有A B C三个番茄品种 A品种的基因型为aaBBDD B品种的基因型为AAbbDD C品种的基因型为AABBdd 三对基因分别位于三对同源染色体上 若要利用上述品种培育获得aabbdd植株至少需要几年 A 2年B 3年C 4年D 5年 12 2008 广东卷 8 改良缺乏某种抗病性的水稻品种 不宜采用的方法是 A 诱变育种B 单倍体育种C 基因工程育种D 杂交育种 13 用纯种的高秆 D 抗锈病 T 小麦与矮秆 d 易染锈病 t 小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下 下列有关此育种方法的叙述中 正确的是 高秆抗锈病 矮秆易染锈病 F1 雄配子 幼苗 选出符合生产要求的品种A 过程 的作用原理为染色体变异B 过程 必须经过受精作用C 过程 必须使用生长素处理幼苗D 此育种方法可选出符合生产要求的品种占1 4
