《2012生物创新设计第一轮复习课件（必修二）2-4-3第四章 生物的变异与人类遗传病 第3讲 从杂交育种到基因工程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012生物创新设计第一轮复习课件（必修二）2-4-3第四章 生物的变异与人类遗传病 第3讲 从杂交育种到基因工程（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第3讲 从杂交育种到基因工程,Step 1 基础导学,杂交育种和诱变育种,名师点拨 杂交育种只能将性状重新组合，产生新的性状组合，不能产生新的性状，但诱变育种则可以产生新的性状。 议一议 杂交育种与杂种优势是一回事吗？ 答案：不是。杂交育种是在杂交后代众多类型中选留符合育种目标的个体进一步培育，直至获得稳定遗传的具有优良性状的新品种(纯合子)。 杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。,基因工程,基因工程,基因工程,看一看 诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是什么？ 答案：二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。 想一想 运载体和细胞膜上的载体相同吗？ 答案：不同。运载
2、体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工具，常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等。 位于细胞膜上的载体是蛋白质，与控制物质进出细胞有关系。,Step 2 核心突破,几种育种方法的比较,在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法杂交育种。 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，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。 (2)要求快速育种，则运用单倍体育种。 (3)要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。 (4)要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。 3杂交育种选育的时间是从F2代开始，原因
3、是从F2开始发生性状分离；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。,2.,1.,(2010湘潭二模)农作物育种上，采用的方法有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种，它们的理论依据依次是 ( ) 基因突变 基因交换 基因重组 染色体变异 A. B C D 解析：诱变育种的原理是基因突变，杂交育种的原理是基因重组，多倍体育种的原理是染色体变异，单倍体育种的原理是染色体变异。 答案：A,两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传。要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是 ( ) A人工诱变育种 B细胞工程育种 C单倍体育种 D杂交育种 解析：用
4、单倍体育种快速但不简便，因为单倍体育种需要一定的设备和条件；人工诱变处理量大且变异具有不定向性；杂交育种应是最简捷的，首先让亲本杂交，得到F1，然后让F1自交，即可得到新品种；细胞工程育种无法得到aabb的个体。 答案：D,操作工具 1基因的“剪刀”限制性核酸内切酶(简称限制酶) (1)分布：主要在微生物体内。 (2)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。 (3)实例：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。,基因工程的操作工具及基本步骤,一、,(4)切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。 (5)作用：基因工程中重
5、要的切割工具。 2基因的“针线”DNA连接酶 (1)催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。 (2)催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。 (3)催化结果：形成重组DNA。 3常用的运载体质粒、噬菌体和动植物病毒,二、操作步骤,三、对基因工程概念的理解,下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是 ( ),解析：供体是提供目的基因的生物，受体是接受目的基因的生物，剪刀是限制酶，针线是DNA连接酶，常用的运载体是质粒。 答案：C,下列有关基因工程技术的叙述正确的是( ) A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体 B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸
6、序列 C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快 D.只要目的基因进入受体细胞就能实现表达 解析：基因操作的工具酶是限制酶、DNA连接酶，运载体是基因的运载工具，不是工具酶；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列；目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达；选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。 答案：C,太空育种简介(中国地图版) 太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球所能达到的空间环境，通过强辐射、微重力和高真空等条件诱发植物种子的基因发生变异的作物育种技术。 经过太空遨游的农作物种子返回地面后再种植，不仅植物明显增高增粗，果型大，而且品质也得到
7、提高。我国从1987年开始太空育种，相继培育出了抗病番茄、大型青椒、优质棉花和高产小麦等优质品种。,个性知识归纳,教师用书独具,太空育种有什么特点？ 【提示】 太空的特殊条件能够引起农作物种子发生基因突变，它的特点是变异频率高、幅度大，是一条诱变育种的良好途径。,思考感悟提示,常见育种方法的选用 选择育种方式要根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法。比如培育无子西瓜，就选择多倍体育种；培育从没有过的优良性状的品种，则选择诱变育种；如果将两个个体的优良性状集中到一个个体，则可以选择杂交育种或单倍体育种，单倍体的育种进程更快；如果要克服远缘杂交不亲和的障碍，则可以选择基因工程育种和植物体细胞杂
8、交技术。,选择题抢分技巧读、审、抓,几种育种方法的综合考查,(2010山东寿光一中高三期末考试)下图甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上两对等位基因，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，但培育周期长 B和的变异都发生于有丝分裂间期 C过程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,思路分析：不理解图示中过程表示的含义而出错，特别是过程表示花药离体培养，过程表示多倍体育种。 解析：分析题图可知，过程和过程为杂交育种过程，但培养目标不同，前者是为了获得AAbb个体，后者是为了获得aaBB个体。杂交育种操作简便，但培育周期长；过程
9、是多倍体育种过程，过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制分裂前期纺锤体的形成而产生的；表示的单倍体育种过程，其中过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种和多倍体育种的原理都是染色体变异。 答案：B,限制性核酸内切酶能将外来的DNA切断，对自己的DNA却无损伤。它作用的部位在DNA分子内部特定的部位进行，切割的是双链DNA分子的脱氧核苷酸链上的两个磷酸二酯键，这些都是限制酶独特的识别和切割特性。,限制性核酸内切酶的作用原理及应用,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、c、d四种不同长度的DNA
10、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，经该酶切割后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是( ) A3种 B4种 C9种 D12种 解析：从这3个切点进行酶切，可得到片段种类有4种(即a、b、c、d)；从其中2个切点进行酶切，可得到不同于前面的片段种类有3种(即ab、bc、cd)；只有1个切点，得到不同于前面的片段种类有2种(即abc、bcd)。故最多能产生片段种类数4329(种)。 答案：C,关于育种方案的“选取” (1)单一性状类型：生物的优良性状是由某对基因控制的单一性状，其呈现方式、育种方法、原理及举例见下表
11、：,非选择题保分策略找思路、抓要点、求规范,对细胞多样性和统一性认识的考查,综合运用各种育种方法解决育种问题,(2)两个或多个性状类型：两个或多个性状分散在不同的品种中，首先要实现控制不同性状的基因的重组，然后再选育出人们所需要的品种，这可以从不同的水平上加以分析： 个体水平上：运用杂交育种的方法实现控制不同优良性状的基因的重组。为了缩短育种年限，可采用单倍体育种的方法。 细胞水平上：利用植物体细胞杂交，从而实现遗传物质的重组。 分子水平上：应用转基因技术将控制优良性状的基因导入另一生物体内，从而实现基因重组。,回答下列与育种有关的问题： 在水稻中，有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(B)对不
12、抗病(b)为显性。有两种不同的纯种水稻，一个品种无芒、不抗病，另一个品种有芒、抗病。这两对相对性状独立遗传。如图所示是培育无芒抗病类型的育种方法。,(1)方法A的育种类型和原理分别是_，方法B的育种类型和原理分别是_。 (2)f、g过程分别称为_、_，孟德尔遗传规律发生的细胞学基础所阐述的过程是上图中的_过程。 (3)方法A的F2中符合要求的类型占无芒、抗病类型的比例是_，方法B培育成的无芒、抗病类型占全部幼苗的比例是_，方法A、B相比，B的突出优点是_。 (4)通常可采用_的方法，鉴定出其中的抗病植株。,解析：本题考查了考生对杂交育种和单倍体育种的理解以及运用能力。(1)图A、B显示的分别是
13、杂交育种和单倍体育种的过程，原理分别是基因重组和染色体变异。(2)a、b、c分别是“杂交、自交、再自交再选择”的过程；d、e、f、g分别是“杂交、减数分裂、花药离体培养、一定浓度的秋水仙素处理幼苗”的过程；孟德尔遗传规律发生的细胞学基础所阐述的过程是“减数分裂”。(3)方法A的F2中符合要求类型的基因型为aaBB，占表现型为无芒、抗病类型(aaB_)的比例为1/3；方法B由于是利用单倍体育种的方法培育新品种的过程，其无芒、抗病类型全是纯合子，占全部幼苗的比例就是占全部配子类型的比例，即1/4。单倍体育种的突出优点是能明显缩短育种年限。(4)鉴定抗病植株最简易的方法就是用相应的病原体去感染，然后
14、观察现象。 答案：(1)杂交育种、基因重组 单倍体育种、染色体变异 (2)花药离体培养 一定浓度的秋水仙素处理幼苗 减数分裂(或e) (3)1/3 1/4 能明显缩短育种年限 (4)病原体感染,(2010江苏)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而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入去核卵细胞中，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,高考题组专训,理解能力,1
15、.,解析：本题考查如何利用染色体变异培育生物新品种的知识，意在考查考生的综合运用能力。A项中利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，使细胞中的染色体数目加倍，将发育成四倍体的个体；B项中处理之后，新个体其实由卵细胞直接发育而来，因此新个体是含一个染色体组的单倍体；C项中是利用胚胎细胞进行克隆，获得的个体依然是二倍体；D项中受精后的次级卵母细胞中含三个染色体组，一个来自精子，一个是将要分配到受精后的卵细胞中的，一个是将要分配到极体中的，若阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，则三个染色体组共同存在于受精卵中，由受精卵发育为三倍体的新个体。 答案：D,(2008江苏)下列关于育种的叙述中，错误的是(多选) ( ) A用物理因素诱变处理可提高突变率 B诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 C三倍体植物不能由受精卵发育而来 D诱变获得的突变体多数表现出优良性状 解析：本题考查育种的相关知识。利用人工诱发基因突变的方法可以提高基因突变率，A项对；杂交育种的原理是基因重组，基因重组的结果不能产生新的基因，能够形成新的基因型，诱变育种依据的原理是基因突变，基因突变能够产生新的基因，基因突变是不定向的，B、D项错误；当四倍体植物与二倍体植物杂交就能形成含三
