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1、第第2222讲从杂交育种到基因工程讲从杂交育种到基因工程考情分析考情分析备考导航备考导航最新考最新考纲纲全国卷六年考全国卷六年考题统计题统计全国卷六年考全国卷六年考题题分分值统计值统计1.1.生物生物变变异在育种异在育种上的上的应应用用()()20162016全国全国卷卷,T2;2014,T2;2014全国全国卷卷T32T322.2.转转基因食品的安基因食品的安全全()()1.1.杂交育种与诱变育种的概念杂交育种与诱变育种的概念(1)(1)杂交育种杂交育种: :将两个或多个品种的优良性状通过将两个或多个品种的优良性状通过 集中在一起集中在一起, ,再再经过选择和培育经过选择和培育, ,获得新品
2、种的方法。获得新品种的方法。(2)(2)诱变育种诱变育种: :利用利用 或或 来处理生物来处理生物, ,使生物发生使生物发生 , ,从而获得优良变异类型的育种方法。从而获得优良变异类型的育种方法。考点一杂交育种与诱变育种考点一杂交育种与诱变育种知识梳理知识梳理 自主学习自主学习 夯实基础夯实基础交配交配物理因素物理因素化学因素化学因素基因突变基因突变2.2.杂交育种与诱变育种比较杂交育种与诱变育种比较基因重组基因重组基因突变基因突变不定向不定向3.3.生物育种原理、方法及实例生物育种原理、方法及实例 连线连线 答案：答案：【深挖教材】【深挖教材】(1)(1)杂交育种实践过程中一定需要连续自交吗
3、杂交育种实践过程中一定需要连续自交吗? ?为什么为什么? ?提示提示: :不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种, ,需要连续自交筛选直需要连续自交筛选直至性状不再发生分离至性状不再发生分离; ;若选育隐性优良纯种若选育隐性优良纯种, ,则只要在则只要在F2F2出现该性状个体出现该性状个体即可。即可。(2)(2)原核生物常选哪种育种方式原核生物常选哪种育种方式, ,为什么为什么? ?提示提示: :诱变育种。原核生物无减数分裂诱变育种。原核生物无减数分裂, ,不能进行杂交育种不能进行杂交育种, ,所以一般选诱所以一般选诱变育种。变育种。(3)(3)为什么从为
4、什么从F F2 2开始选育开始选育? ?提示提示: :因为从因为从F F2 2开始出现性状分离。开始出现性状分离。1.1.杂交育种过程深度剖析杂交育种过程深度剖析( (一年生植物一年生植物, ,亲本纯合亲本纯合) )重点透析重点透析 剖析考点剖析考点 拓展深化拓展深化(1)(1)亲代杂交的目的是让优良性状的基因集中到一个个体当中亲代杂交的目的是让优良性状的基因集中到一个个体当中, ,第一年在第一年在母本上得到子一代的种子。母本上得到子一代的种子。F F1 1的性状第二年才能表现出来。的性状第二年才能表现出来。(2)(2)第一次自交的目的是得到理想性状第一次自交的目的是得到理想性状, ,虽然杂种
5、虽然杂种F F2 2所需性状中有纯合子所需性状中有纯合子, ,但此时掺和杂合子无法分辨但此时掺和杂合子无法分辨, ,因此第三年不能得到理想种子。因此第三年不能得到理想种子。(3)(3)第二次以上自交的目的是得到稳定遗传的理想性状第二次以上自交的目的是得到稳定遗传的理想性状, ,因此第四年可以因此第四年可以得到理想种子。但由于有些植物分株保存困难且种子需求量大得到理想种子。但由于有些植物分株保存困难且种子需求量大, ,因此应选因此应选择所需性状个体逐代自交淘汰择所需性状个体逐代自交淘汰, ,扩大培养扩大培养, ,直到不发生性状分离。直到不发生性状分离。2.2.针对不同目的的杂交育种程序针对不同目
6、的的杂交育种程序(1)(1)培育杂合子品种培育杂合子品种在农业生产上在农业生产上, ,可以将杂种一代作为种子直接使用可以将杂种一代作为种子直接使用, ,如水稻、玉米等。如水稻、玉米等。其特点是可以利用杂种优势其特点是可以利用杂种优势, ,获得的品种高产、抗性强获得的品种高产、抗性强, ,但种子只能种但种子只能种一年。培育的基本步骤如下一年。培育的基本步骤如下: :选取符合要求的纯种双亲杂交选取符合要求的纯种双亲杂交()F)F1 1( (即为所需品种即为所需品种) )。理论上。理论上育种时间为一年。育种时间为一年。(2)(2)培育培育隐隐性性纯纯合子品种合子品种选选取双取双亲杂亲杂交交()F)F
7、1 1 F F2 2选选出表出表现现型符合要求的个体种植型符合要求的个体种植并推广。理并推广。理论论上第三年就可以得到所需品种。上第三年就可以得到所需品种。(3)(3)培育培育显显性性纯纯合子品种合子品种选选取双取双亲杂亲杂交交()F)F1 1 F F2 2选选出表出表现现型符合要求的个体型符合要求的个体F F3 3选选出出稳稳定定遗传遗传的个体推广种植。理的个体推广种植。理论论上最短育种年限上最短育种年限为为四年。四年。【易错点拨】【易错点拨】 (1) (1)正确理解正确理解“杂交育种杂交育种”与与“杂种优势杂种优势”杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目标的个体进一步杂交育种是在杂交
8、后代众多类型中选择符合育种目标的个体进一步培育培育, ,直到获得稳定遗传的具有优良性状的新品种直到获得稳定遗传的具有优良性状的新品种; ;杂种优势是杂合体杂种优势是杂合体(F(F1 1) )在一种或多种性状上优于两个亲本的现象。在一种或多种性状上优于两个亲本的现象。具有杂种优势的杂交子代一般都表现自交衰退现象。例如玉米的植株具有杂种优势的杂交子代一般都表现自交衰退现象。例如玉米的植株高度显示杂种优势高度显示杂种优势, ,也可以明显地看到自交衰退现象也可以明显地看到自交衰退现象, ,因此玉米不能自因此玉米不能自己留种。己留种。(2)(2)正确理解育种中正确理解育种中“最简便最简便”与与“最快速最
9、快速”“最简便最简便”着重于技术含量应为着重于技术含量应为“易操作易操作”,”,如杂交育种如杂交育种, ,虽然年限长虽然年限长, ,但农民自己可简单操作。但但农民自己可简单操作。但“最快速最快速”则未必简便则未必简便, ,如单倍体育种可明如单倍体育种可明显缩短育种年限显缩短育种年限, ,但其技术含量却较高。但其技术含量却较高。(3)(3)杂交育种的选育目标不一定都是获得稳定遗传的优良性状。杂交育种的选育目标不一定都是获得稳定遗传的优良性状。1.1.杂杂交育种是通交育种是通过过品种品种间杂间杂交交, ,创创造新造新变变异异类类型而型而选选育新品种的方法。将育新品种的方法。将两个各具有期望两个各具
10、有期望优优点的点的纯纯合合亲亲本本进进行行杂杂交交,F,F1 1自交能自交能产产生多种非生多种非亲亲本本类类型型, ,再再经过选经过选育就可能育就可能获获得符合需要的新品种。下列相关叙述得符合需要的新品种。下列相关叙述错误错误的是的是( ( ) )A.A.杂杂交育种所依据的主要交育种所依据的主要遗传遗传学原理是基因重学原理是基因重组组B.FB.F1 1形成配子形成配子时时, ,同源染色体上的非等位基因可通同源染色体上的非等位基因可通过过非姐妹染色非姐妹染色单单体的交体的交换进换进行重行重组组C.FC.F1 1形成配子形成配子时时, ,非同源染色体上的非等位基因自由非同源染色体上的非等位基因自由
11、组组合合D.D.杂杂交育种能定向改造生物性状交育种能定向改造生物性状, ,育种育种进进程程较较快快题组一题组一杂交育种过程、特点及原理杂交育种过程、特点及原理D D题组例练题组例练 分类例练分类例练 提炼方法提炼方法解析解析: :杂交育种的原理是基因重组杂交育种的原理是基因重组, ,是原有基因的重新组合是原有基因的重新组合, ,可以将不同可以将不同亲本的优良性状集中到同一个后代的身上亲本的优良性状集中到同一个后代的身上;F;F1 1形成配子时形成配子时, ,在减数第一次在减数第一次分裂的四分体时期分裂的四分体时期, ,同源染色体上的非等位基因可通过非姐妹染色单体同源染色体上的非等位基因可通过非
12、姐妹染色单体的交换进行重组的交换进行重组, ,在减数第一次分裂的后期非同源染色体上的非等位基在减数第一次分裂的后期非同源染色体上的非等位基因自由组合因自由组合; ;杂交育种不能定向改造生物性状杂交育种不能定向改造生物性状, ,且获得的个体自交后代发且获得的个体自交后代发生性状分离生性状分离, ,所以育种周期较长。所以育种周期较长。解析解析: : (1) (1)根据题意和图示分析可知根据题意和图示分析可知: :有有B B基因存在时基因存在时, ,开白花开白花, ,没有没有B B基因基因有有A A基因存在时基因存在时, ,开黄花开黄花, ,所以开黄花的报春花植株的基因型可能是所以开黄花的报春花植株
13、的基因型可能是AAbbAAbb或或AabbAabb。 2 2.(2016.(2016江西宜春期中江西宜春期中) )报报春花的花色表春花的花色表现为现为白色白色( (只含白色素只含白色素) )和黄色和黄色( (含黄色含黄色锦锦葵色素葵色素) )一一对对相相对对性状性状, ,由两由两对对等位基因等位基因(A(A和和a,Ba,B和和b)b)共同控制共同控制, ,显显性基因性基因A A控制以白色素控制以白色素为为前体物合成黄色前体物合成黄色锦锦葵色素的代葵色素的代谢过谢过程程, ,但当但当显显性基因性基因B B存在存在时时可抑制其表达可抑制其表达( (生化机制如生化机制如图图所示所示) )。据此完成下
14、列要求。据此完成下列要求。(1)(1)开黄花的报春花植株的基因型可能是开黄花的报春花植株的基因型可能是。答案答案: : (1)AAbb (1)AAbb或或AabbAabb 解析解析: : (2) (2)在只有纯种白花的情况下在只有纯种白花的情况下, ,为了培育出能稳定遗传的黄色品为了培育出能稳定遗传的黄色品种种, ,可以选择基因型为可以选择基因型为AABBAABB、aabbaabb的两个品种进行杂交的两个品种进行杂交, ,得到得到F F1 1种子种子, ,其其基因型为基因型为AaBbAaBb。F F1 1种子种下得种子种下得F F1 1植株植株, ,再再F F1 1自交得自交得F F2 2种子
15、种子,F,F2 2种子种下得种子种下得F F2 2植株植株,F,F2 2自交自交, ,并选择开黄花植株的种子混合留种并选择开黄花植株的种子混合留种, ,不断重复自交不断重复自交, ,直到后直到后代不出现性状分离为止代不出现性状分离为止, ,就可以得到纯种。就可以得到纯种。由于由于A A和和a a、B B和和b b分别位于分别位于3 3号和号和1 1号染色体上号染色体上, ,产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合, ,所以所以F F1 1植株能产生比例相等的四种配子。植株能产生比例相等的四种配子。 (2)(2)现现有有AABBAABB、aaBBa
16、aBB和和aabbaabb三个三个纯纯种白色种白色报报春花品种春花品种, ,为为了培育出能了培育出能稳稳定定遗传遗传的黄色品种的黄色品种, ,某同学某同学设计设计了如下程序了如下程序: :.选择选择两个品种两个品种进进行行杂杂交交, ,得到得到F F1 1种子种子;.F.F1 1种子种下得种子种下得F F1 1植株植株,F,F1 1随机交配得随机交配得F F2 2种子种子; ;. ;.重复步重复步骤骤若干代若干代, ,直到后代不出直到后代不出现现性状分离性状分离为为止。止。补补充完整以上步充完整以上步骤骤。FF1 1植株能植株能产产生比例相等的四种配子生比例相等的四种配子, ,原因是原因是 。
17、答案答案: : (2)AABB (2)AABB和和aabbaabbF F2 2种子种下得种子种下得F F2 2植株植株,F,F2 2自交自交, ,然后选择开黄色然后选择开黄色花植株的种子留种花植株的种子留种AA和和a a、B B和和b b分别位于分别位于3 3号和号和1 1号染色体上号染色体上, ,产生配产生配子时候等位基因分离子时候等位基因分离, ,非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合 解析解析: : 已知报春花的雌蕊和雄蕊不等长已知报春花的雌蕊和雄蕊不等长, ,自然状态下可以进行异花传自然状态下可以进行异花传粉。为了让粉。为了让F F2 2自交自交, ,应该
18、从花蕾期开始套袋直到受精结束。应该从花蕾期开始套袋直到受精结束。第第1 1年年, ,亲亲本杂交获得本杂交获得F F1 1种子种子; ;第第2 2年年,F,F1 1植株随机交配获得植株随机交配获得F F2 2种子种子; ;第三年第三年, ,让每株开让每株开黄花的黄花的F F2 2植株自花传粉植株自花传粉, ,每株收获的每株收获的F F3 3种子单独存放种子单独存放; ;第四年将每株收获第四年将每株收获的的F F3 3种子分地块隔离种下获得种子分地块隔离种下获得F F3 3植株植株,F,F3 3自交自交, ,选择只开黄花选择只开黄花( (即无性状分即无性状分离离) )的地块留种的地块留种, ,就可
19、以得到纯种。就可以得到纯种。报报春花的雌蕊和雄蕊不等春花的雌蕊和雄蕊不等长长, ,自然状自然状态态下可以下可以进进行异花行异花传传粉。粉。为为了了让让F F2 2自交自交, ,应该应该怎怎样处样处理理? ? 。如果从播种到如果从播种到获获得种子需要一年得种子需要一年, ,若想第若想第4 4年就能年就能获获得能得能稳稳定定遗传遗传的黄的黄色品种色品种, ,设计设计程序中的程序中的、应应如何操作如何操作? ? 。答案答案: : 从花蕾期开始套袋直到受精结束从花蕾期开始套袋直到受精结束( (答出套袋即可答出套袋即可) ):F:F2 2种种子种下得子种下得F F2 2植株植株, ,让每株开黄花的让每株
20、开黄花的F F2 2植株自花传粉植株自花传粉, ,每株收获的每株收获的F F3 3种子单种子单独存放独存放;:;:将每株收获的将每株收获的F F3 3种子分地块隔离种下获得种子分地块隔离种下获得F F3 3植株植株,F,F3 3自交自交, ,选选择只开黄花择只开黄花( (即无性状分离即无性状分离) )的地块留种的地块留种3 3.(2016.(2016河北邢台二模河北邢台二模) )诱变育种有很多突出优点诱变育种有很多突出优点, ,也存在一些缺点也存在一些缺点, ,下下列分析正确的是列分析正确的是( ( ) )结实率低结实率低, ,发育迟缓发育迟缓提高变异频率提高变异频率, ,使后代变异性状较快稳
21、定使后代变异性状较快稳定, ,因而因而加快育种进程加快育种进程大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状茎秆粗壮茎秆粗壮, ,果实种子大果实种子大, ,营养营养物质含量高物质含量高有利个体不多有利个体不多, ,需要大量的材料需要大量的材料A. B.A. B.C.C.D.D.题组二题组二诱变育种原理及特点诱变育种原理及特点B B 解析解析: :结实率低结实率低, ,发育迟缓属于多倍体的特点发育迟缓属于多倍体的特点; ;由于基因突变具有低频性由于基因突变具有低频性的特点的特点, ,所以人工诱变可以提高变异频率所以人工诱变可以提高变异频率, ,加快育种进程加快育种进程; ;由于基因突变由于基因突变能产生新
22、基因能产生新基因, ,所以能大幅度改良某些性状所以能大幅度改良某些性状; ;茎秆粗壮茎秆粗壮, ,果实种子大果实种子大, ,营养营养物质含量高属于多倍体的特点物质含量高属于多倍体的特点; ;由于基因突变具有少利多害性和不定向由于基因突变具有少利多害性和不定向性的特点性的特点, ,所以人工诱变产生的有利个体不多所以人工诱变产生的有利个体不多, ,需要大量的材料。需要大量的材料。4.4.诱变诱变育种在微生物育种方面也育种在微生物育种方面也发挥发挥着重要作用。如着重要作用。如图图曲曲线线a a表示使用表示使用诱诱变剂变剂前青霉菌菌株数和青霉素前青霉菌菌株数和青霉素产产量之量之间间的关系的关系, ,曲
23、曲线线b b、c c、d d表示使用表示使用诱诱变剂变剂后菌株数和后菌株数和产产量之量之间间的关系。下列的关系。下列说说法正确的是法正确的是( ( ) )A.A.由由a a变为变为b b、c c、d d体体现现了基因突了基因突变变的随机性的随机性B.B.诱变剂诱变剂决定了青霉菌的决定了青霉菌的变变异方向异方向, ,加快了育种加快了育种进进程程C.dC.d是符合人是符合人们们生生产产要求的要求的变变异异类类型型D.D.青霉菌在青霉菌在诱变剂诱变剂作用下作用下发发生的生的变变异可能有突异可能有突变变和基因重和基因重组组C C解析解析: :b b、c c、d d青霉菌的菌株数和产量不同青霉菌的菌株数
24、和产量不同, ,可见可见, ,由由a a变为变为b b、c c、d d体现了体现了基因突变的不定向性基因突变的不定向性; ;诱变剂不能决定青霉菌的变异方向诱变剂不能决定青霉菌的变异方向, ,因为变异是不因为变异是不定向的定向的; ;曲线曲线d d所示的青霉菌的产量最高所示的青霉菌的产量最高, ,是最符合人们生产要求的变异是最符合人们生产要求的变异类型类型; ;青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变或染色体变异。青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变或染色体变异。考点二基因工程及其应用考点二基因工程及其应用1.1.基因工程概念的理解基因工程概念的理解知识梳理知识梳理 自主学习自主学习
25、 夯实基础夯实基础基因工程基因工程别别名名基因拼接技基因拼接技术术或或 技技术术操作操作环环境境生物体体外生物体体外操作操作对对象象 、操作水平操作水平DNADNA 水平水平基本基本过过程程剪切、拼接、剪切、拼接、导导入、表达入、表达结结果果 改造生物的改造生物的 , ,获获得人得人类类需要的需要的 、DNADNA重组重组基因基因分子分子定向定向遗传性状遗传性状基因产物基因产物2.2.基因工程的基本工具基因工程的基本工具 连线连线 答案：答案：3.3.基因操作的基本步骤基因操作的基本步骤提取目的基因提取目的基因 与运载体结合与运载体结合将目的基因导入将目的基因导入 目的基因的目的基因的 。目的
26、基因目的基因受体细胞受体细胞检测与鉴定检测与鉴定【深挖教材】【深挖教材】(1)(1)基因工程中使用的基因工程中使用的DNADNA连接酶可用连接酶可用DNADNA聚合酶代替吗聚合酶代替吗? ?为什么为什么? ?提示提示: :不可以。因为不可以。因为DNADNA连接酶是把两个具有相同末端的连接酶是把两个具有相同末端的DNADNA片段通过磷片段通过磷酸二酯键连接起来酸二酯键连接起来, ,该过程不需模板。该过程不需模板。DNADNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸聚合酶是把单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接到有单链的末端通过磷酸二酯键连接到有单链的末端, ,且该过程需要模板。且该过程需要模板。(2)(2)与
27、诱变育种、杂交育种相比与诱变育种、杂交育种相比, ,基因工程育种的优点又是什么基因工程育种的优点又是什么? ?提示提示: :目的性强目的性强, ,定向改造生物的性状定向改造生物的性状; ;克服远缘杂交不亲和的障碍。克服远缘杂交不亲和的障碍。4.4.基因工程的应用基因工程的应用抗逆性抗逆性转基因抗虫棉转基因抗虫棉农药农药(2)(2) 大肠杆菌大肠杆菌(3)(3)环境保护环境保护: :利用利用 降解有毒、有害的化合物降解有毒、有害的化合物, ,吸收环境中的重吸收环境中的重金属金属, ,分解泄漏的石油分解泄漏的石油, ,处理工业废水等。处理工业废水等。转基因细菌转基因细菌5.5.转基因生物和转基因食
28、品的安全性转基因生物和转基因食品的安全性严格控制严格控制大范围推广大范围推广1.1.基因工程操作步骤图解基因工程操作步骤图解重点透析重点透析 剖析考点剖析考点 拓展深化拓展深化(1)(1)限制酶和限制酶和DNADNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。(2)(2)要想将目的基因整合到质粒上要想将目的基因整合到质粒上, ,必须保证目的基因与质粒的黏性末端必须保证目的基因与质粒的黏性末端相同。因此相同。因此, ,获得目的基因、切割运载体需用同种限制酶。获得目的基因、切割运载体需用同种限制酶。2.2.五种育种方法的比较五种育种方法的比较原理原理常用方式常用方式优优点点缺点
29、缺点举举例例杂杂交交育种育种基因基因重重组组杂杂交交自交自交选选种种自交自交(1)(1)使不同个使不同个体体优优良性状良性状集中在一个集中在一个个体上个体上(2)(2)操作操作简简便便(1)(1)育种育种时时间长间长(2)(2)局限于局限于亲缘亲缘关系关系较较近的近的个体个体矮矮秆秆抗病抗病小麦小麦诱变诱变育种育种基因基因突突变变物理因素、物理因素、化学因素等化学因素等提高提高变变异异频频率率, ,加速育种加速育种进进程程, ,大幅度大幅度改良性状改良性状有很大盲有很大盲目性目性, ,有利有利变变异少异少, ,需需大量大量处处理理实验实验材料材料青霉素高青霉素高产产菌株菌株单单倍体倍体育种育种
30、染色体染色体变变异异花花药药离体培离体培养养用秋水用秋水仙素仙素处处理理明明显缩显缩短育短育种年限种年限技技术术复复杂杂, ,需与需与杂杂交交育种配合育种配合单单倍体倍体育种育种获获得得矮矮秆秆抗病抗病小麦小麦多倍体多倍体育种育种染色体染色体变变异异用秋水仙用秋水仙素素处处理萌理萌发发的种子的种子或幼苗或幼苗器官大器官大, ,提高提高营营养养物物质质含量含量只适用于只适用于植物植物, ,发发育延育延迟迟, ,结实结实率低率低三倍体无三倍体无子西瓜子西瓜基因工基因工程育种程育种基因基因重重组组将一种生将一种生物的特定物的特定基因基因转转移移到另一种到另一种生物生物细细胞胞中中打破物种打破物种界限
31、界限, ,定定向改造生向改造生物的物的遗传遗传性状性状技技术术复复杂杂, ,生生态态安安全全问题较问题较多多转转基因抗基因抗虫棉的培虫棉的培育育【易错点拨】【易错点拨】 运载体运载体细胞膜上的载体细胞膜上的载体质粒质粒运载体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工具运载体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工具, ,其化学本质为其化学本质为DNA,DNA,常常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等。细胞膜上的载体是位于细用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等。细胞膜上的载体是位于细胞膜上的载体蛋白质胞膜上的载体蛋白质, ,与控制物质进出细胞有关系。与控制物质进出细胞有关系。1.ch1L1.ch1L基
32、因是蓝细菌拟核基因是蓝细菌拟核DNADNA上控制叶绿素合成的相关基因。为研究该基上控制叶绿素合成的相关基因。为研究该基因对叶绿素合成的控制因对叶绿素合成的控制, ,需要构建该种生物缺失需要构建该种生物缺失ch1Lch1L基因的变异株细胞。基因的变异株细胞。过程如图所示过程如图所示, ,对此描述不正确的是对此描述不正确的是( ( ) )A.ch1LA.ch1L基因的基本组成单位是脱氧核苷酸基因的基本组成单位是脱氧核苷酸B.B.同源替换同源替换ch1Lch1L基因过程中基因过程中, ,蓝细菌发生了蓝细菌发生了染色体变异染色体变异C.C.过程都要使用限制酶和过程都要使用限制酶和DNADNA连接酶连接
33、酶D.D.可用含红霉素的培养基筛选出该变异株可用含红霉素的培养基筛选出该变异株题组一题组一基因工程原理和应用基因工程原理和应用B B题组例练题组例练 分类例练分类例练 提炼方法提炼方法解析解析: :基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段, ,其基本组成单位是脱氧核苷酸其基本组成单位是脱氧核苷酸;过程都是形成重组质粒的过程过程都是形成重组质粒的过程, ,都要使用限制酶和都要使用限制酶和DNADNA连接酶连接酶;过程插入了红霉素抗性基因过程插入了红霉素抗性基因, ,可作为标记基因可作为标记基因, ,若操作成功若操作成功, ,可用含红可用含红霉素的培养基筛选出该变异株霉素的培养基筛
34、选出该变异株; ;同源替换同源替换ch1Lch1L基因过程中基因过程中, ,蓝细菌发生蓝细菌发生了基因重组。了基因重组。2 2.(2016.(2016天津静海期末天津静海期末) )玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的“黄酮类化黄酮类化合物合物3,53,5氢氧化酶氢氧化酶”的基因的基因, ,因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的。但因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的。但日本科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了日本科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰蓝玫瑰, ,这株玫瑰的花瓣中所含的色素为蓝色。下列有关叙述正确的是这株玫瑰的花瓣
35、中所含的色素为蓝色。下列有关叙述正确的是( ( ) )A.A.蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡和叶绿体中蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡和叶绿体中B.B.培育蓝玫瑰用到的工具酶是限制性内切酶和培育蓝玫瑰用到的工具酶是限制性内切酶和DNADNA连接酶连接酶C.C.蓝色素基因在所有玫瑰细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素蓝色素基因在所有玫瑰细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素D.D.蓝玫瑰的培育成功意味着人类创造了一个新的物种蓝玫瑰的培育成功意味着人类创造了一个新的物种B B解析解析: :蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡中蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡中, ,但没有分布在叶但没有分布
36、在叶绿体中绿体中; ;培育蓝玫瑰用到的技术是转基因技术培育蓝玫瑰用到的技术是转基因技术, ,所以需要的工具酶是限所以需要的工具酶是限制性内切酶和制性内切酶和DNADNA连接酶连接酶; ;基因的表达具有选择性基因的表达具有选择性, ,蓝色素基因在玫瑰蓝色素基因在玫瑰的花瓣细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素的花瓣细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素; ;利用基因工程培育出的是利用基因工程培育出的是生物新品种生物新品种, ,但没有形成新物种。但没有形成新物种。3.3.现有基因型为现有基因型为AaBbDd(AaBbDd(三对基因独立遗传三对基因独立遗传) )的玉米幼苗的玉米幼苗, ,希望获得基因型为希望获得基因
37、型为AAbbDDAAbbDD的个体的个体, ,要短时间内达到育种目标要短时间内达到育种目标, ,下列育种方案最合理的是下列育种方案最合理的是( ( ) )A.A.通过多次射线处理通过多次射线处理, ,实现人工诱变实现人工诱变B.B.通过连续自交、逐代筛选获得通过连续自交、逐代筛选获得C.C.先用花药离体培养先用花药离体培养, ,再用秋水仙素处理再用秋水仙素处理D.D.先用秋水仙素处理先用秋水仙素处理, ,再用花药离体培养再用花药离体培养题组二题组二 育种方法的选择和比较育种方法的选择和比较C C解析解析: :诱变育种具有盲目性诱变育种具有盲目性, ,在短期内不一定能获得基因型为在短期内不一定能
38、获得基因型为AAbbDDAAbbDD的个的个体体; ;杂交育种需要不断筛选、自交杂交育种需要不断筛选、自交, ,育种周期较长育种周期较长; ;单倍体育种后代不发单倍体育种后代不发生性状分离生性状分离, ,能明显缩短育种年限能明显缩短育种年限, ,所以最合理所以最合理; ;先用秋水仙素处理获得先用秋水仙素处理获得四倍体玉米后再花药离体培养四倍体玉米后再花药离体培养, ,获得的个体不一定是纯合子。获得的个体不一定是纯合子。4 4.(2016.(2016四川广安二诊四川广安二诊) )如如图图表示培育新品种表示培育新品种( (或新物种或新物种) )的不同育种方的不同育种方法法, ,下列分析正确的是下列
39、分析正确的是( ( ) )A.A.若若过过程是程是动动物育种物育种则则可用射可用射线处线处理幼年理幼年动动物物B.B.、育种育种过过程可加速程可加速农农作物作物进进化化, ,但不但不产产生新物种生新物种C.C.过过程需要用秋水仙素程需要用秋水仙素处处理理单单倍体种子倍体种子获获得得纯纯合品种合品种D.D.若若过过程采用低温程采用低温处处理理, ,低温可抑制着低温可抑制着丝丝点的分裂点的分裂导导致染色体加倍致染色体加倍B B解析解析: :根据题意和图示分析可知根据题意和图示分析可知:、为杂交育种为杂交育种, ,并对筛选植株连并对筛选植株连续自交续自交;、是单倍体育种是单倍体育种,是选取花药进行离
40、体培养是选取花药进行离体培养;是诱变是诱变育种育种;是多倍体育种。若是多倍体育种。若过程是动物育种过程是动物育种, ,不能用射线直接处理幼年不能用射线直接处理幼年动物动物, ,可用射线处理受精卵可用射线处理受精卵; ;杂交育种筛选过程可改变基因频率杂交育种筛选过程可改变基因频率, ,加速农作加速农作物进化物进化, ,但不产生新物种但不产生新物种;过程中秋水仙素处理的是单倍体幼苗而不是过程中秋水仙素处理的是单倍体幼苗而不是种子种子; ;多倍体育种过程中多倍体育种过程中, ,低温可抑制纺锤体的形成导致染色体加倍。低温可抑制纺锤体的形成导致染色体加倍。方法突破方法突破从育种材料和方法特点的角度确定育
41、种方法从育种材料和方法特点的角度确定育种方法构建知识网络构建知识网络 强化答题语句强化答题语句知识网络知识网络 填充填充: 、 、 、基因重组基因重组诱变育种诱变育种基因突变基因突变花药离体培养、秋水仙素处理花药离体培养、秋水仙素处理染色体数目变异染色体数目变异基因工程育种基因工程育种基因重组基因重组限制酶、限制酶、DNADNA连接酶、运载体连接酶、运载体要语强记要语强记 1.1.杂交育种的两个特点杂交育种的两个特点能将多个优良性状集中到同一生物个体上能将多个优良性状集中到同一生物个体上; ;耗时较长。耗时较长。2.2.诱变育种的方法和特点诱变育种的方法和特点(1)(1)两种诱变方法两种诱变方
42、法: :物理诱变、化学诱变。物理诱变、化学诱变。(2)(2)两个特点两个特点: :多害少利多害少利; ;能产生新基因能产生新基因, ,创造生物新类型。创造生物新类型。3.3.基因工程的三种工具基因工程的三种工具(1)(1)限制酶限制酶: :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割DNADNA分子。分子。(2)DNA(2)DNA连接酶连接酶: :在在DNADNA片段之间的磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键。片段之间的磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键。(3)(3)运载体运载体: :将目的基因导入受体细胞。常见的运载体有质粒、噬菌体和动植将目的基因导入受体细胞。常见的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。物病毒等。
