《2018高考生物第一轮复习 第6章 从杂交育种到基因工程精品课件 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考生物第一轮复习 第6章 从杂交育种到基因工程精品课件 新人教版必修2（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、(1)杂交育种与诱变育种的原理及应用 (2)基因工程的基本工具及操作的基本步骤 (3)基因工程的应用 (4)几种育种方法的比较,一、杂交育种 1概念：将两个或多个品种的_性状通过 交配集中在一起，再经过_和_，获得 _的方法。 2原理：_。 3过程：选择具有不同优良性状的亲本 _，获得F1F1自交或杂交获得F2鉴 别，选择需要的类型。,优良,选择,培育,新品种,基因重组,杂交,4优点：可以把多个品种的_性状_ 在一起。 5缺点：经过几代的_获得新品种的 周期长。 6应用：改良作物_，提高农作物 _的常规方法，同时也可用于 _、_的育种。,优良,集中,汰劣留良,品质,单位面积产量,家畜,家禽,二
2、、诱变育种 1概念：利用_因素或_因素处理生物， 使生物发生_，从而获得优良变异类型 的育种方法。 2原理：_。 3特点：可以提高_，在_时间内 获得更多优良变异类型。 4应用：主要应用于_和_， 如太空椒的培育，高产青霉素菌株的选育。,物理,化学,基因突变,基因突变,突变频率,较短,农作物育种,微生物育种,三、基因工程 1概念：又叫_技术或_技 术，通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种 生物的某种基因提取出来，加以_， 然后放到另一种生物的细胞里，_地改造生 物的遗传性状。 2原理：不同生物间的_。,基因拼接,DNA重组,修饰改造,基因重组,定向,3基本工具 (1)基因的剪刀：_。 (2)基
3、因的针线：_。 (3)基因的运载体：常用的有_、_ 和_等。,限制性核酸内切酶(限制酶),DNA连接酶,质粒,噬菌体,动植物病毒,4操作步骤 (1)提取_。 (2)目的基因与_结合。 (3)将目的基因导入_。 (4)目的基因的_。,目的基因,运载体,受体细胞,表达和检测,四、基因工程的应用 1作物育种：利用_，获得高产、 稳产和具有_的农作物，培育出具有 各种_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_、低 成本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗 等。,基因工程,优良品质,抗逆性,高质量,3环境保护：如利用转基因细菌_有毒 有害的化合物，_
4、环境中的重金属， _泄漏的石油，处理工业废水等。,降解,吸收,分解,一、遗传育种的原理,1假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优育品种AAbb，可采用的方法如图所示，有关叙述不正确的是( ),A由品种AABB、aabb经过、过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种 B基因型为Aabb的类型经过过程，子代中AAbb与aabb的数量比是11 C与过程的育种方法相比，过程的优势是明显缩短了育种年限 D过程在完成目的基因和运载体的结合时，必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体,【解析】 AABB、aabb经过、过程培育出新品种称
5、为杂交育种，过程为单倍体育种。与杂交育种方法相比，单倍体育种可明显缩短育种年限。过程为基因工程育种，必须用到的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶，而运载体是将目的基因导入受体细胞时用到的运输工具。 【答案】 D,二、基因工程及其应用 1基因工程的原理 (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，定向地改造生物的遗传性状，又叫基因拼接技术或DNA重组技术。 (2)原理：基因重组。 (3)优点：克服了远源杂交的不亲和性；周期短；目的性强。,2.关于基因工程的“工具” 进行DNA重组技术需要有专门的工具：基因的“剪刀”、基因的“针线”及基因
6、的“运载工具”，其中基因的“剪刀”即限制性核酸内切酶、基因的“针线”即DNA连接酶，此两种酶即基因工程的工具酶(其化学本质均为蛋白质)。基因工程的工具,质粒是目前最常用的运载体，但运载体并非只局限于质粒。质粒是存在于细菌或酵母菌中染色体DNA以外的一种小型环状DNA分子，而运载体除这种小型环状DNA外，还可有噬菌体(细菌病毒)及动植物病毒等，另外，许多运载体是经人工改造的微生物质粒。,3基因工程的常用运载体举例,4基因工程的操作图解,5基因工程的应用 (1)基因工程与作物育种：人们利用基因工程的方法，获得了高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。 (2)基因工程与药
7、物研制：利用转基因生物培育出各种基因工程药物，如胰岛素、干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗等。 (3)基因工程与环境保护：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，处理工业废水，检测环境中病毒含量。,2酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可生产食品和药品等。科学家将大麦细胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下图所示：,(1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传变异的来源中属于_。 (2)本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，所用的运载体是_。 (3)切割完成后，利用_酶将运载体与LTP1基因连接，连接后得到的
8、DNA分子称为_。,(4)此操作中可以用分别含有青霉素，四环素的两种选择培养基进行筛选，则有c进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是_。 (5)除了看啤酒泡沫丰富与否外，还可以怎样检测LTP1基因在啤酒酵母菌中的表达？_。,【答案】 (1)基因重组 (2)质粒 (3)DNA连接 重组DNA(重组质粒) (4)在含有青霉素的培养基上能存活，但不能在含有四环素的培养基上存活 (5)检验转基因啤酒酵母能否产生LTP1蛋白, 实验：杂交育种与诱变育种 1.杂交育种 (1)概念：杂交育种是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)方法
9、步骤：先将不同个体间进行杂交获得F1，然后自交得F2，从F2筛选出所需的表现型，最后进行连续自交，选育出所需类型的纯合子。 (4)将不同个体间进行杂交的目的：使得控制不同类型的基因集中到一个个体中，为基因的重组提供“原材料”。 (5)从F2代进行筛选的原因：根据基因的自由组合规律，从F2代开始出现性状分离，能够出现所需的类型。,(6)优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性；方法简单，容易操作。 (7)缺点：只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢(一般需5至7年)，过程繁琐。 (8)意义：杂交育种是一种应用广泛，最简捷、
10、常规的育种方法。,2.诱变育种 (1)原理：基因突变 (2)方法：用物理因素(如X射线、射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)或化学因素(如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂)或空间条件(如宇宙强辐射、微重力等)来处理生物。,(3)所处理的生物材料必须是正在进行细胞分裂的细胞、组织、器官或生物的原因：基因突变发生于细胞分裂间期DNA分子复制时。 (4)优点：能提高突变频率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型；可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种。,(5)缺点：诱变的方向和性质不能控制，突变体难以集中多个理想性状，具有盲目性；改良数量性
11、状效果较差。 (6)克服缺点的方法：扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。,(2007年山东高考)普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：,请分析回答： (1)A组由F1获得F2的方法是_，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占_。 (2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是_类。 (3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是_组，原因是_。,(4)通过矮秆抗病获得矮秆抗病小麦新品种的方法是_。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占_。 (5)在一块高秆(纯合体)小麦田
12、中，发现了一株矮秆小麦，请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。,【解析】 (1)将F1高秆抗病类型自交，在F2中可获得高秆抗病，矮秆抗病、高秆易感病和矮秆易感病四种类型，从四种类型中选择矮秆抗病。该矮秆抗病类型的基因组成为ttRR和ttRr，其中，不能稳定遗传的(ttRr)在矮抗植株中占2/3。 (2)B组中矮秆抗病类型是由F1高秆抗病类型的花药离体培养直接获得，其基因组成为tR，属单倍体，高度不育。,(3)由题干信息可知，A为杂交育种，B为单倍体育种，C为诱变育种，因诱变育种具有突变率低且不定向等特点，所以C组最不易获得矮秆抗病品种。 (4)矮秆抗病是单
13、倍体，要经过秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍，才能得到矮秆抗病小麦新品种，基因型ttRR，全部为纯合体。,(5)一块高秆(纯合体)小麦田中，发现了一株矮秆小麦，属于变异。导致变异的原因有两种：环境条件导致的不可遗传的变异和遗传物质变化引起的可遗传的变异，所以探究该矮秆性状出现可能原因的实验思路是通过判断该变异性状能否遗传来获得结论，如该变异性状能遗传，则是基因突变的结果；如该变异性状不能遗传，则是环境引起的。,实验方法有两种，其一将矮秆小麦与高秆小麦杂交，如果子二代高秆矮秆31(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的，否则，矮秆性状是由环境引起的。其二，将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境
14、条件下；如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起，否则是基因突变的结果。,【答案】 (1)自交 2/3 (2) (3)C 基因突变频率低且不定向 (4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 100% (5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆矮秆31(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状是由环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果。,(2009年上海高考题)下列技术中不能获得抗锈病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,【自主
15、探究】 C 【解析】 诱变育种遵循了基因突变的原理，可以产生新基因；高产不抗锈病和低产抗锈病小麦品种通过细胞融合、转基因工程均能获得高产抗锈病品种的小麦；通过花粉离体培养得到的是单倍体植株，高度不育，不属于新品种。,(2008年高考天津卷)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 【自主探究】 D,【解析】 过程为从F2中选择高蔓抗病植株连续自交，F2中的高蔓抗病植株中有纯合子和杂合子
