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1、第6章从杂交育种到基因工程考纲内容能力要求2013 年高考风向标1.生物变异在育种上的应用2转基因食品的安全以与人类生产生活相关的社会热点问题及科技新成果为背景，考查生殖发育、基因表达、遗传定律、变异、育种等问题第1、2节杂交育种与诱变育种、基因工程及其应用一、杂交育种交配基因重组新基因1概念：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原理：_。3方法：两个不同性状的亲本杂交得 F1 后连续自交获得纯合子。4目的：培育动植物优良品种。5特点：只能利用已有的基因重组，不能创造_；育种过程缓慢。杂交育种的原理体现在 F1 产生配子的过程中。( )二、诱变育种
2、基因突变基因突变育种进程1 概念：利用物理、化学因素处理生物，使生物发生_。2原理：_。3方法：物理诱变、化学诱变。4特点：提高突变率、缩短_；盲目性大。诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是什么？答案：最大区别在于诱变育种能产生新的基因。三、基因工程育种某种基因1概念：按照人们的意思，把一种生物的_，加以修饰改选，然后放到_，定向地改造生物的遗传性状。另一种生物的细胞里2原理：不同生物间的_。基因重组3工具质粒噬菌体动植物病毒(1)基因剪刀：_。(2)基因针线：_。DNA 连接酶(3)运载体：_、_、_。限制酶4步骤：_。提取目的基因目的基因与运载体的结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与
3、鉴定运载体与细胞膜上的载体相同吗？答案：不同，运载体是运载目的基因进入受体细胞内的物质，而膜上的载体是运输物质进出细胞的蛋白质。原理实质常用方法优点缺点实例无性繁殖细胞的全能性亲子代的遗传物质保持稳定扦插、嫁接、压条保持亲本优良性状后代变异性和生活力较弱玫瑰扦插杂交育种基因重组同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体上的非等位基因自由组合杂交自交选种自交选种纯合子使位于不同个体的优良性状集中于一个个体(即“集优”)时间长局限于亲缘关系较近的个体抗倒伏抗锈病小麦考点不同的育种方法的比较原理实质常用方法优点缺点实例诱变育种基因突变促使基因的分子结构发生改变，即DNA 碱基对的排列顺序发
4、生改变物理方法：激光或辐射等化学方法：化学药剂处理(秋水仙素、硫酸二乙酯)可以提高变异的频率大幅度改良某些性状，出现新性状有利变异少，需大量处理实验材料青霉素高产菌株太空椒单倍体育种染色体变异染色体组数目成倍减少花药离体培养单倍体人工诱导染色体加倍自交后代不发生性状分离缩短育种的年限技术复杂，需与杂交育种配合单育 1号烟草多倍体育种染色体变异染色体组数目成倍增加秋水仙素处理萌发的种子或幼苗培育出新品种器官大、产量高、营养丰富发育延迟，结实率低三倍体无子西瓜八倍体小黑麦续表原理实质常用方法优点缺点实例基因工程育种基因重组不同生物的DNA(基因)按需要剪切后再拼接“提”“装”“导”“检” “选”打
5、破物种界限，定向改造生物的遗传性状技术复杂且有可能引起生态危机产生人胰岛素的大肠杆菌抗虫棉植物体细胞杂交育种植物细胞的全能性细胞融合“去壁”“诱融”“组培”“筛选”克服远缘杂交的不亲和性，培育出作物新品种等技术复杂萝卜甘蓝动物体细胞克隆育种动物细胞核的全能性细胞核移植核移植和胚胎移植培育优良品种，保存濒危物种，有选择地繁殖某性别动物技术复杂多利羊鲤鲫移核鱼续表【典例1】(2011 年东莞统考双选)下图是利用某农作物品种)和品种培育作物新品种的几种方法，下列叙述正确的是(A与是同一个物种B过程需要限制酶和 DNA 聚合酶两种工具酶C过程使用的药剂作用于有丝分裂的前期D过程产生的变异具有不定向性解
6、题思路第一步分析图中所表示的育种方法：答案CD、为杂交育种，、为单倍体育种，为多倍体育种，为基因工程育种，为诱变育种；第二步 分析选项：A.是二倍体、是四倍体，属于不同物种；B.过程需要限制酶和 DNA 连接酶两种工具酶；C.过程使用的药剂是秋水仙素，当作用于有丝分裂的分裂期时，导致染色体数目变异，当作用于分裂间期时，则导致基因突变；诱变育种的原理是基因突变，其特点是产生的变异具有不定向性。考点对应练1下图中甲、乙表示水稻的两个品种，A、a 和 B、b 表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是 ()CA过程所依据的遗传学原理是基因重组B过程常用的
7、方法是花药离体培养法C通过过程培育新品种的优点是操作简便D过程可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗解析：是单倍体育种，能缩短育种时间，但操作复杂。基因工程别名原理操作对象操作水平操作环境结果(目的)基因拼接技术或DNA 重组技术基因重组基因DNA 分子水平生物体外定向地改造生物的遗传性状考点基因工程及其应用1基因工程的理解2.基因工程的应用(1)作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存的番茄，耐盐碱的棉花，抗除草剂的玉米、油菜、大豆等；抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量 ，大大降低了生产成本 ，而且还减少了农药对环境的污染 。(2)药物研制：胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子，以及预防乙肝
8、、霍乱、伤寒、疟疾等疫苗；基因工程生产药品的优点是效率高、成本低、品质好。3转基因生物和转基因食品的优、缺点(1)优点解决粮食短缺问题。减少农药使用，从而减少环境污染。节省生产成本，降低粮食售价。增加食物营养，提高附加价值。增加食物种类，提升食物品质。促进生产效率的提高，带动相关产业发展。(2)缺点可能产生新毒素和新过敏原。可能产生抗除草剂的杂草。可能使疾病的散播跨越物种障碍。可能会损害农作物的生物多样性。可能干扰生态系统的稳定性。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，下表是外源基因插入位置(插入点有 a、b、c，a 为抗氨苄青霉素基
9、因，b 为抗四环素基因)，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()【典例2】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下图所示，通过标记基因细菌在含氨苄青霉素培养基上的生长情况细菌在含四环素培养基上的生长情况能生长能生长能生长不能生长不能生长能生长A.是 c，是 b，是 aB是 a 和 b，是 a ，是 bC是 a 和 b，是 b，是 aD是 c，是 a，是 b解题思路第一步提取隐含信息：插入的位点如果破坏了基因的完整性，则基因无法表达。第二步分析选项：项两个标记基因都正常，说明插入位点是 c 点；项不能在含四环素的培养基中
10、生长，说明插入位点在 b；项不能在氨苄青霉素培养基上生长说明插入位点在 a。答案A考点对应练2(2011 年宁波统考)下列关于基因工程应用的叙述，正确的是()BA基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B基因工程可以定向改造生物C目的基因可以直接导入受体细胞D原核生物基因不能用来进行真核生物的遗传改良解析：基因治疗是把正常基因导入到受体细胞内；目的基因要与运载体相结合才能导入受体细胞。育种需求育种方法将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上杂交育种、单倍体育种快速育种，获得纯种单倍体育种提高品种产量，提高营养物质含量多倍体育种获得本物种没有的性状诱变育种、基因工程育种保留突变的性状无性生殖、基
11、因工程育种新品种的育种方法(1)基因工程是有目的地改良。(2)杂交育种是最简捷的方法，但要连续自交才能获得纯合子，需要的时间较长。(3)杂交育种选育的时间是从 F2 代开始，原因是从 F2 开始发生性状分离。(4)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。若选育显性优良纯种，则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，则只要在子二代出现该性状个体即可。(5)若实验植物是通过营养繁殖的，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。【典例】(2011 年汕头模拟)已知番茄的红果(A)对黄果(a)为显性，二室(B)对多室(b)为显性，控制两对相对性状的基因分别
12、位于两对同源染色体上。育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回答问题。(1)图过程培育植物体 A 主要应用了_的原理；在珍贵药材、花卉培养上常用这种方法，其中一个原因是这种育种方式能够保持_。(2)用红果多室(Aabb)番茄植株的花粉进行、有关实验，则过程中，从花粉形成幼苗 B 所进行的细胞分裂方式是_分裂。培育植物体 B 的方法()称为_；该育种方式的优越性主要表现在_，如果只考虑花粉之间两两融合，图中植物体 C 的基因型有_种。(3)要将植物的器官、组织、细胞培养成完整植株，除了需要一定的营养条件和植物激素、适宜温度和一定光照、无菌条件等之外，还需要_。(4)图中过程，通常植物
13、体 D 能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是_。解题思路过程、分别是组织培养、单倍体育种、杂交育种、体细胞杂交；图中如果只考虑花粉之间两两融合，则有两种同种的细胞融合，一种不同种的细胞融合，所以植物体 C 的基因型有3 种。答案(1)植物细胞全能性(品种的)优良性状(2)有丝单倍体育种明显缩短育种年限3(3)离体(的植物器官、组织或细胞)(4)具有两个亲本的遗传物质1(2011 年惠州三模)在基因工程操作的基本步骤中，没有进行碱基互补配对的是()CA人工合成目的基因B目的基因与运载体结合C将目的基因导入受体细胞D目的基因的检测表达解析：将目的基因导入受体细胞有基因枪法、显微注射法等，都没有进
14、行碱基互补配对。2(2011 年肇庆二模)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，最简捷的方法为()BA单倍体育种B杂交育种C人工诱变育种D细胞育种工程解析：单倍体育种是最快，杂交育种才是最简捷的。3(2011 年广东联考)某科技活动小组将基因型为 AaBb 的水稻植株的花粉按下图所示的程序进行实验，相关叙述错误的是()A在花粉形成过程中发生了等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合B花粉通过组织培养形成的植株 A 为单倍体，其特点之一是高度不育C秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使细胞内的染色体数目加倍D植株 B
15、 均为纯种，植株 B 群体中不发生性状分离交配的后代会发生性状分离。答案：D解析：植株B 均为纯种，但有不同的纯合子，B 群体自由4(2012 年惠州三调双选)下列关于育种的叙述中，正确的是()BCA诱变育种和杂交育种均可形成新的基因B单倍体育种与多倍体育种的原理是一样的C用茎尖组织培养技术可获得脱毒草莓D基因工程育种的原理是基因突变解析：只有诱变育种能形成新的基因；基因工程育种的原理是基因重组。5(2012 年茂名一模)已知水稻的光效(光能利用效率)由一对基因(A、a)控制，抗病性由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。高光效抗病水稻的育种方案如下，请回答下列问题。(1)水稻的低光效与
16、高光效这对相对性状中，_是显性性状，而甲的基因型为_。低光效AABB 或AAbb(写出其中一种即可)(2)假设辐射处理后得到一株水稻，检测突变基因转录出的mRNA，发现第二个密码子中的一个碱基发生替换，该水稻的光能利用效率一定提高吗？_，原因是_。(3)若用乙培育高光效抗病水稻新品种，为了提高其在子代中的比例，应采用的育种方法是_，其比例为_。密码子具有简并性不一定(或一种氨基酸可以由几个不同的密码子来决定)单倍体育种1/2(4)若下图为一株水稻(Aa)减数分裂过程中的一个细胞，同一条染色体两条姐妹染色单体的同一位点上的基因分别是 A 和a ，造成这种结果可能的原因有_。若要使水稻的高光效基因在玉米植株中表达，从理论上讲常用的育种方法是_。基因工程 基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换
