《生物一轮精品复习学案：第6章 从杂交育种到基因工程（必修2）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物一轮精品复习学案：第6章 从杂交育种到基因工程（必修2）（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第 6 6 章章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程【高考目标定位】1、生物变异在育种上的应用2、转基因食品的安全【考纲知识梳理】一、杂交育种和诱变育种1、杂交育种K（1）概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。（2）原理：基因重组。（3）过程：选择具有不同优良性状的亲本通过杂交获得 F1，F1连续自交或杂交，从中筛选获得需要的类型。（4）应用：改良作物品质，提高农作物单位面积产量；培育优良的家畜、家禽。2、诱变育种（1）概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。（2）原理：基因突变。（3）
2、特点：可以提高突变率，在较短时间内获得更多优良变异类型。（4）应用：主要用于农作物育种和微生物育种。二、基因工程1、概念：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，定向的改造生物的遗传性状。操作水平为 DNA 分子。2、过程与工具：提取某种基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 限制酶 DNA 连接酶 （只识别特定的核苷酸序列， （连接脱氧核糖和磷酸）并在特定的切点切割 DNA 分子） 运载体（质粒、噬菌体、动植物病毒）三、基因工程的应用1、作物育种：利用基因工程，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各
3、种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉。2、药物研制：利用基因工程，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。3、环境保护：如利用转基因细菌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。【要点名师精解】一、几种育种方法的比较名称原理方法优点缺点应用杂交自交筛选K育种时间长局限于同一种或亲缘关系较近的个体杂交育种高考资源网基因重组高考资源网培育杂合子品种：一般是选取纯和双亲杂交，产生子一代使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”高考资源网KS5U.COM年年制种用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培
4、育矮秆抗病小麦诱变育种基因突变物理：紫外线、 射线、微重力、激光等处理、再筛选化学：秋水仙素、硫酸二乙酯处理，再筛选提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状盲目性大，有利变异少，工作量大，需要大量的供试材料高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种等的培育单倍体育种染色体变异（染色体先将花药离体培养，培养出单倍体植株将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加技术复杂用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦组成倍地减少）快育种进程多倍体育种染色体变异（染色体组成倍地增多）用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单，能较快获得所需品种技术复杂
5、，发育延迟，结实率低，一般只适用于植物三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻基因工程育种基因重组提取目的基因装入运载体导入受体细胞目的基因的检测与表达筛选出符合要求的新品种目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂，安全性问题多，有可能引起生态危机转基因“向日葵豆” ；转基因抗虫棉【例 1】下列关于作物育作物育种的叙述，正确的是A.把两个小麦优良性状结合在一起常采用植物体细胞杂交技术B.改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种C.培育无子西瓜可用适宜浓度的生长素处理三倍体西瓜雌蕊柱头D.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【解析】在育种过程中，将两个亲本的优
6、良性状集中到一个个体上，通常采用杂交育种选育获得，植物体细胞杂交技术形成的是多倍体，与原个体差别很大；改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用诱变育种或基因工程育种，单倍体育种不能产生新基因，因此不能形成抗病的水稻品种；一定浓度的生长素涂在未授粉的雌蕊柱头上可以获得无子果实；袁隆平采用杂交育种原理，选育出高产、抗逆性强的杂交水稻。评析：本题考查了作物育种的原理及过程，属于应用层次，较难题。【答案】C二、基因工程操作的基本步骤如图：【例 2】以重组 DNA 技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。（1）获得目的基因的方法通常包括 和 。（2）切割和连接 DNA 分子所使用的酶分别是
7、和 。（3）运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或 ，后者的形状成 。（4）由于重组 DNA 分子成功导入受体细胞的频率 ，所以在转化后通常需要进行 操作。（5）将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和 序列上是相同的。【解析】本题是对基因工程基本步骤的简单考察，熟记过程即可解答此类题目【答案】 （1）化学合成（人工合成） 酶切获取（从染色体 DNA 分离/从生物细胞分离） （2）限制性核酸内切酶（限制酶） DNA 连接酶（连接酶） （3）质粒 小型环状（双链环状、环状） （4）低 筛选 （5）氨基酸【感悟高考真题】（20102010安徽高考）安徽高考）31
8、（24 分）I （15 分）如图所示，科研小组用60Co 照射棉花种子。诱变当代获得棕色（纤维颜色）新性状，诱变 I 代获得低酚（棉酚含量）新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因（A、a）控制，棉酚含量由另一对基因（B、b）控制，两对基因独立遗传。（1）两个新性状中，棕色是_性状，低酚是_性状。（2）诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_，白色、高酚的棉花植株基因型是_。（3）棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变 I代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代种植在一个单独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变 I 代中
9、选择另一个亲本，涉及一方案，尽快选育出抗虫高产（棕色、低酚）的纯合棉花新品种（用遗传图解和必要的文字表示） 。II （9 分）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：外植体 愈伤组织 芽、根 植株请回答：（1）微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取_作为外植体，其依据是_ _。（2）在过程中，常用的 MS 培养基主要成分包括大量元素、微量元素和_，在配制好的培养基中，常常需要添加_，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后 25d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是_。（3）在过程中，愈伤
10、组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_。【解析】本题考查有关遗传、变异、育种及细胞工程相关知识。亲代棕色、高酚自交后代是棕色、高酚，白色、高酚因此棕色是显性，亲代白色、高酚自交后代是白色、低酚，白色、高酚因此低酚是隐性。诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是 AaBB，白色高酚的棉花植株基因型是 aaBb，纯合体后代不发生性状分离，因此应从不发生性状分离（或全为棕色棉或没有出现白色棉）的区域中选择出纯合棕色、高酚植株。育种时间短应选择单倍体育种方案。培育无病毒植株苗，应选择不含病毒部分培养，而植物体新生部位不含病毒，植物组织培养培养基成分应包含大量元素、微量元素、有
11、机物，另外常常需要添加植物激素诱导植物细胞分裂、分化，外植体边缘局部污染，说明消毒不彻底，不同植物激素的比例影响植物细胞发育方向，生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，比值高低，有利于芽的分化、抑制根的形成。【答案】显性 隐性 表现型为棕色、低酚AaBB aaBb不发生性状分离或全为棕色棉或没有出现白色棉茎尖、根尖 不含病毒 有机物 植物激素 外植体消毒不彻底 培养基中生长素类物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低（20102010四川高考）四川高考）31.（18 分）回答下列两个小题.为提高小麦的抗旱性，有人将大麦的抗旱基因（HVA）导入小麦，筛选出 HVA 基因
12、成功整合到染色体上的高抗旱性 T。植株（假定 HVA 基因都能正常表达） 。（1）某 T。植株体细胞含一个 HVA 基因。让该植株自交，在所得种子种，种皮含 HVA 基因的种子所占比例为_，胚含 HVA 基因的种子所占比例为_.。（2）某些 T。植株体细胞含两个 HVA 基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型（黑点表示 HVA 基因的整合位点） 。 将 T。植株与非转基因小麦杂交：若子代高抗旱性植株所占比例为 50%，则两个 HVA 基因的整合位点属于图_类型；若子代高抗旱性植株所占的比例为 100%，则两个 HVA 基因的整合位点属于图_类型。 让图 C 所示类型的 T。植
13、株自交，子代中高抗旱性植株所占比例为_。【解析】本题考遗传相关知识，考查学生的综合应用能力第 1 小题：T 植株含一个 HVA 基因，可以考虑为 Aa，A 代表 HAV 基因，自交，种皮是其体细胞，基因型全为 Aa，胚为 F1 幼体，含 A 基因的比例为 3/4。第 2 小题：A 图考虑为 AA，而非转基因小麦考虑为 aa，则 A 图杂交后代抗旱比例为 100%,B 图可考虑为 Aa（因两个 HAV 基因都在一条染色体上） ，则 B 图杂交后代抗旱比例为 50%,C 图可考虑为 AaBb（A，B 任一都抗旱） ，此时非转基因小麦考虑为 aabb，则 C 图杂交后代抗旱比例为 15/16（仅 a
14、abb 不抗旱） 。【答案】I：（1）100% 75% （2） B A 15/16（20102010江苏高考）江苏高考）6育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植蛛，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C.观察细胞有丝分裂中期染色体形卷可判断基因突变发生的位置D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系【解析】本题以突变实例为载体考查基因突变的特点、鉴别应用等。因不知该突变体的基因型，故不能判断其变异为隐性还是显性突变引起，A 项错误。若一杆双穗为隐性突变，则该植株为隐性
15、纯合体，则自交后权威一杆双穗；若为显性突变，则该个体为杂合体，其自交后代一杆双穗纯合体比例为 1/4，B 项正确。基因突变为分子水平变异，在显微镜下观察不到，CwOFC项错误，花药离体培养后形成的植株中无同源染色体，不可育，D 项错误。【答案】B（20102010江苏高考）江苏高考）10.为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵二出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体B.用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体C.将早期胚胎细胞的细胞核植人去核卵细胞中，然后培育形成新个体D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体【解析】本题考查多倍体育种方法操作，抑制第一次卵裂导致染色体加倍，培育而成的个体为四倍体，A 项错误，用射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后形成的
