【创新设计】2014届高考生物总复习 2-3-3从杂交育种到基因工程课件 新人教版必修2

1、第第3讲从杂交育种到基因工程讲从杂交育种到基因工程生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用()转基因食品的安全转基因食品的安全()知识点一杂交育种和诱变育种知识点一杂交育种和诱变育种1杂交育种杂交育种(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，概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过再经过_和和_，获得新品种的方法，获得新品种的方法(2)原理：原理：_选择选择 培育培育 基因重组基因重组 (3)过程：选择具有不同优良性状的亲本过程：选择具有不同优良性状的亲本_，获，获得得F1_鉴别、选择需要的类型鉴别、选择需要的类型(4)优点：可以把多个品种的优良性状集中在

2、一起优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起缺点：获得新品种的周期缺点：获得新品种的周期_(5)应用：根据需要培育理想类型应用：根据需要培育理想类型杂交杂交 F1自交自交 获得获得F2 长长 2诱变育种诱变育种(1)概概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生念：利用物理因素或化学因素来处理生物，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(2)原理：原理：_(3)过程：选择生物过程：选择生物 培培育育基因突变基因突变 基因突变基因突变 诱发基因突变诱发基因突变 选择理想类型选择理想类型 (5)缺点：诱发产生的突变，有利的个体往往不多，需处理缺点：诱发产

3、生的突变，有利的个体往往不多，需处理大量材料大量材料应用：培育具有新性状的品种应用：培育具有新性状的品种突变频率突变频率 比一比：比一比：(1)杂交育种与杂种优势是一回事吗？杂交育种与杂种优势是一回事吗？(2)诱变育诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是什么？种与杂交育种相比，最大的区别是什么？答案：答案：(1)不不是。两者都是将两个品种中的优良性状集中到一是。两者都是将两个品种中的优良性状集中到一个亲本上，但杂交育种培育成能稳定遗传的纯合子，杂种优个亲本上，但杂交育种培育成能稳定遗传的纯合子，杂种优势主要是利用杂种势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传学上的稳定；的优良性状，并不要求遗传

4、学上的稳定；(2)二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。知识点二基因工程知识点二基因工程1概念概念又叫又叫_或或DNA重组技术。通俗地说，就是重组技术。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，加以修按照人们的意愿，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，饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，_地改造生地改造生物的物的_2原理原理不同生物间的不同生物间的_基因拼接技术基因拼接技术 定向定向 遗传性状遗传性状 基因重组基因重组 限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 DNA连接酶连接酶 质粒质粒 噬菌体噬菌体

5、 动植物病毒动植物病毒 4操作步骤操作步骤提取提取_目的基因与目的基因与_结合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_目的基因目的基因 运载体运载体 受体细胞受体细胞 检测与鉴定检测与鉴定 5应用应用(1)作作物育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优物育种：利用基因工程的方法，获得高产、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，如良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如_等等(2)药物研制：利用基因工程的方法，培育转基因生物，利用转药物研制：利用基因工程的方法，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、基因

6、生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、 _、乙肝疫苗等、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，处理工业废水等环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等转基因生物和转基因食品的安全性讨论转基因生物和转基因食品的安全性讨论抗虫棉抗虫棉 干扰素干扰素比一比：比一比：(1)DNA连接酶和连接酶和DNA聚合酶有何不同？聚合酶有何不同？(2)运载运载体和细胞膜上的载体相同吗？体和细胞膜上的载体相同吗？比一比：比一比：(1)DNA连接酶是修复愈合连接酶是修复愈合DNA片段间单链上的缺

7、片段间单链上的缺口，使之形成磷酸二酯键。口，使之形成磷酸二酯键。DNA聚合酶是聚合酶是DNA分子复制时，分子复制时，按模板链的要求，逐个把脱氧核苷酸连接起来，形成按模板链的要求，逐个把脱氧核苷酸连接起来，形成DNA的的子链。子链。(2)不同。不同。运载体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工运载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。具，常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等。位于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。细胞膜上的载体是蛋白质，与控制物质进出细胞有关系。 现代生物技术：凝胶电泳现代生物技术：凝胶电泳A在在DNA样本中加入

8、一个或数个限制性核酸内切酶。这些样本中加入一个或数个限制性核酸内切酶。这些酶把酶把DNA切成小片段。切成小片段。B凝胶块一端有注入凝胶块一端有注入DNA样本的小孔，方便注入样本；注样本的小孔，方便注入样本；注入入DNA样本后，对凝胶样本后，对凝胶(相当于固定溶液相当于固定溶液)施以电场。施以电场。C片段迁移带负电的片段迁移带负电的DNA片段会朝正极迁移。片段越小，片段会朝正极迁移。片段越小，在凝胶中的迁移速度越快。因此小片段最后会离加样孔在凝胶中的迁移速度越快。因此小片段最后会离加样孔最远。最远。DNA重组技术重组技术(基因工程基因工程)将人的生长激素基因与质粒将人的生长激素基因与质粒(运载体

9、运载体)重组并导入细菌中，重重组并导入细菌中，重组质粒大量克隆的同时，目的基因表达组质粒大量克隆的同时，目的基因表达(如上图合成了人的如上图合成了人的生长激素生长激素)几种常见育种方式的比较几种常见育种方式的比较 高考地位：高考地位：5年年19考考 ( (2012天津卷、海南卷、浙江卷、江苏天津卷、海南卷、浙江卷、江苏卷，卷，2011四川卷、福建卷，四川卷、福建卷，2010安徽安徽卷、四川卷卷、四川卷) ) 杂交育种杂交育种诱变育诱变育种种单倍体育单倍体育种种多倍体育多倍体育种种基因工程基因工程育种育种原原理理基因重组基因重组基因突基因突变变染色体变染色体变异异染色体变染色体变异异基因重组基因

10、重组常常用用方方式式选育纯种：选育纯种：杂交杂交自交自交选优选优自交自交选育杂种：选育杂种：杂交杂交杂交种杂交种辐射诱辐射诱变、激变、激光诱变、光诱变、空间诱空间诱变变花药离体花药离体培养，然培养，然后再使染后再使染色体数目色体数目加倍加倍秋水仙素秋水仙素处理萌发处理萌发的种子或的种子或幼苗幼苗转基因转基因(DNA重重组组)技术技术将目的基将目的基因导入生因导入生物体内，物体内，培育新品培育新品种种人工诱导染人工诱导染色体数目加倍色体数目加倍 秋水仙素秋水仙素 人工选育人工选育 导入导入 培育培育优点优点使位于不使位于不同个体的优同个体的优良性状集中良性状集中到一个个体到一个个体上上操作简便操

11、作简便可以提高可以提高变异的频变异的频率、加速率、加速育种进程育种进程且大幅度且大幅度地改良某地改良某些性状些性状明显缩明显缩短育种年短育种年限限所得品所得品种为纯合种为纯合子子器官巨器官巨大，提大，提高产量高产量和营养和营养成分成分打破物打破物种界限，种界限，定向改定向改变生物变生物的性状的性状缺缺点点育种时间育种时间长长不能克服不能克服远缘杂交不远缘杂交不亲和的障碍亲和的障碍有利变异少，有利变异少，需大量处理需大量处理实验材料实验材料(有很大盲有很大盲目性目性)技术复技术复杂且需杂且需与杂交与杂交育种配育种配合合只适用只适用于植物，于植物，发育延发育延迟，结迟，结实率低实率低有可能有可能引

12、发生引发生态危机态危机应用应用用纯种高秆用纯种高秆抗病小麦与抗病小麦与矮秆不抗病矮秆不抗病小麦培育矮小麦培育矮秆抗病小麦秆抗病小麦高产青霉高产青霉菌菌用纯种高用纯种高秆抗病小秆抗病小麦与矮秆麦与矮秆不抗病小不抗病小麦快速培麦快速培育矮秆抗育矮秆抗病小麦病小麦三倍体无三倍体无子西瓜、子西瓜、八倍体小八倍体小黑麦黑麦转基因转基因“向日葵向日葵豆豆”、转、转基因抗虫基因抗虫棉棉1诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。的重

13、新组合。2在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法杂交育种。杂交育种。3根据不同育种需求选择不同的育种方法。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，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。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。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，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。可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法

14、。(4)要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。体育种。4随着我国航天技术的日趋成熟，太空育种正在兴起，有随着我国航天技术的日趋成熟，太空育种正在兴起，有两个优势：两个优势：太空失重、真空状态，将很多在地球重力太空失重、真空状态，将很多在地球重力场中无法完成的育种实验变为容易实现的现实；场中无法完成的育种实验变为容易实现的现实；太空太空高辐射环境为动、植物、微生物发生基因突变提供良好高辐射环境为动、植物、微生物发生基因突变提供良好条件！条件！本考点单科试卷多以选择题形式出现，而理综试卷本考点单科试卷多以选择题形式出现，而理综试卷多以非

15、选择题形式综合考查各种育种的原理、方法及相互联多以非选择题形式综合考查各种育种的原理、方法及相互联系，往往作为压轴的高区分度试题拉开考生间距离，应特别系，往往作为压轴的高区分度试题拉开考生间距离，应特别重视，防止丢分。重视，防止丢分。【典例典例1】下下图表示以番茄植株图表示以番茄植株(HhRr)为实验材料培育新品种的途为实验材料培育新品种的途径。请据图分析回答下列问题。径。请据图分析回答下列问题。(1)途径途径2、3中获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该中获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是技术依据的生物学原理是_。(2)要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径

16、要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径_，该过，该过程中秋水仙素的作用机理是程中秋水仙素的作用机理是_。(3)品种品种A与途径与途径3中幼苗基因型相同的概率为中幼苗基因型相同的概率为_，品种，品种C的基的基因型是因型是_。(4)品种品种C与与B是否为同一个物种？是否为同一个物种？_，原因是，原因是_。(5)途径途径4依据的原理是依据的原理是_，此途径与杂交育种相比，此途径与杂交育种相比，最突出的优点是最突出的优点是_。解析解析图图解中途径解中途径1为种子繁殖，途径为种子繁殖，途径2为单倍体育种，途径为单倍体育种，途径3为为多倍体育种，途径多倍体育种，途径4为诱变育种。花药离体培养的生物学原理是

17、为诱变育种。花药离体培养的生物学原理是植物细胞的全能性，单倍体育种能明显缩短育种年限，秋水仙素植物细胞的全能性，单倍体育种能明显缩短育种年限，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，品种的作用机理是抑制纺锤体的形成，品种C和品种和品种B不是同一物种，不是同一物种，因为它们存在生殖隔离。因为它们存在生殖隔离。答案答案(1)植植物细胞的全能性物细胞的全能性(2)2抑制细胞分裂时纺锤体的形成抑制细胞分裂时纺锤体的形成(3)HHhhRRrr(4)否存在生殖隔离否存在生殖隔离(5)基因突变能够产生新基因基因突变能够产生新基因【训练训练1】(经典题经典题)下下面为面为6种不同的育种方法。种不同的育种方法。据

18、图回答下列问题。据图回答下列问题。(1)图中图中A至至D方向所示的途径表示方向所示的途径表示_育种方式，这种方法育种方式，这种方法属 常 规 育 种 ， 一 般 从属 常 规 育 种 ， 一 般 从 F2代 开 始 选 种 ， 这 是 因 为代 开 始 选 种 ， 这 是 因 为_。ABC的途径表示的途径表示_育种方式，育种方式，这 两 种 育 种 方 式 中 后 者 的 优 越 性 主 要 表 现 在这 两 种 育 种 方 式 中 后 者 的 优 越 性 主 要 表 现 在_。(2)B常用的方法为常用的方法为_。(3)E方法所用的原理是方法所用的原理是_，所用的方法如，所用的方法如_、_。育

19、种时所需处理的种子应。育种时所需处理的种子应是 萌 动 的是 萌 动 的 ( 而 非 休 眠 的而 非 休 眠 的 ) 种 子 ， 原 因 是种 子 ， 原 因 是_。 (4)C、F过程最常用的药剂是过程最常用的药剂是_，其作用的原理，其作用的原理是是_。( 5 ) 由由 G 到到 H 过 程 中 涉 及 的 生 物 技 术 有过 程 中 涉 及 的 生 物 技 术 有_和和_。( 6 ) K L M 这 种 育 种 方 法 的 优 越 性 表 现 在这 种 育 种 方 法 的 优 越 性 表 现 在_。答案答案(1)杂杂交从交从F2代开始发生性状分离单倍体明显缩代开始发生性状分离单倍体明显缩

20、短育种年限短育种年限(2)花药离体培养花药离体培养(3)基因突变基因突变X射线、紫外射线、紫外线、激光亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素线、激光亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素(理化因素需各理化因素需各说出一项说出一项)种子萌动后进行细胞分裂，种子萌动后进行细胞分裂，DNA在复制过程中在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变可能由于某种因素的影响发生基因突变(4)秋水仙素在细秋水仙素在细胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍(5)基因基因工程工程(或或DNA拼接技术或拼接技术或DNA重组技术或转基因技术重组技术或转基因技术)植物植物组织培养组织培养

21、(6)克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围用于杂交的亲本组合范围题后反思题后反思(1)杂杂交育种选育的时间是从交育种选育的时间是从F2代开始，原因是从代开始，原因是从F2开开始发生性状分离；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。性还是隐性。(2)基因工程技术应用于育种有明显的优势：基因工程技术应用于育种有明显的优势：能够按照人们的能够按照人们的意愿，定向改造生物的性状，目的性强，如生产人的胰岛素、干意愿，定向改造生物的性状，目的性强，如生产人的胰岛素、干扰素、

22、白蛋白的各种工程菌的构建；扰素、白蛋白的各种工程菌的构建；打破了物种界限，克服了打破了物种界限，克服了远缘杂交不亲和的障碍。远缘杂交不亲和的障碍。(3)诱变育种大幅度改良生物性状，这是优点；能提高突变率，诱变育种大幅度改良生物性状，这是优点；能提高突变率，但突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害但突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害远多于有利，因而需要大量处理材料，工作量大，能否产生有价远多于有利，因而需要大量处理材料，工作量大，能否产生有价值的变异类型，不以人的意志为转移，目的性差。值的变异类型，不以人的意志为转移，目的性差。一、操作工具一、操作工具1基因的

23、基因的“剪刀剪刀”限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(简称限制酶简称限制酶)(1)分布：主要在微生物体内。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，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并在特定的切点上切割DNA分子。分子。基因工程的操作工具及基本步骤基因工程的操作工具及基本步骤 高考地位：高考地位：5年年32考考 ( (2012全国新课标卷、浙江卷、福建卷、全国新课标卷、浙江卷、福建卷、江苏卷、海南卷，江苏卷、海南卷，2011山东卷、浙江卷、山东卷、浙江卷、四川卷、江苏卷、海南卷四川卷、江苏卷、海南卷) ) (3)实例：实例：Eco

24、R 限制酶能专一识别限制酶能专一识别GAATTC序列，并在序列，并在G和和A之间将这段序列切开。之间将这段序列切开。(4)切割结果：产生两个带有黏性末端的切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。片段。(5)作用：基因工程中重要的切割工具。在微生物体内能作用：基因工程中重要的切割工具。在微生物体内能将外来的将外来的DNA切断，对自己的切断，对自己的DNA无损害。无损害。2基因的基因的“针线针线”DNA连接酶连接酶(1)催催化对象：两个具有相同黏性末端的化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。片段。(2)催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。(3)催化结果：

25、形成重组催化结果：形成重组DNA。3常用的运载体常用的运载体质粒质粒(1)本质：小型环状本质：小型环状DNA分子分子将目的基因导入受体细胞：主要是借鉴细菌或病毒侵染细将目的基因导入受体细胞：主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法胞的方法 (1)微生物常被用做受体细胞的原因是其具有繁殖微生物常被用做受体细胞的原因是其具有繁殖快、代谢快、目的基因产物多的特点。快、代谢快、目的基因产物多的特点。(2)动物受体细胞一般动物受体细胞一般选用受精卵，植物受体细胞可以是体细胞，但需与植物组织选用受精卵，植物受体细胞可以是体细胞，但需与植物组织培养技术相结合。培养技术相结合。本考点必修内容侧重转基因技术的基本操作

26、、工具本考点必修内容侧重转基因技术的基本操作、工具及安全性，深入考查基因工程的原理、过程及其应用则是选及安全性，深入考查基因工程的原理、过程及其应用则是选修三的高考要求。从历年高考命题来看，全国卷及各省市卷修三的高考要求。从历年高考命题来看，全国卷及各省市卷都有具体要求和较固定的命题模式都有具体要求和较固定的命题模式(有的为必考，有的为选有的为必考，有的为选考考)。备考时应按本省市具体高考要求有的放矢的进行复习。备考时应按本省市具体高考要求有的放矢的进行复习和训练。和训练。【典例【典例2】(2012全国新课标，全国新课标，40)根根据基因工程的有关知识，回答下据基因工程的有关知识，回答下列问题

27、。列问题。(1)限制性内切酶切割限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型分子后产生的片段，其末端类型有有_和和_。(2)质粒运载体用质粒运载体用EcoR 切割后产生的片段如下：切割后产生的片段如下：AATT CG GCTTAA为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用除可用EcoR 切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是须具有的特点是_。 (3)按其来源不同，基因工程中所使用的按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，连接酶有两类，即即_DNA连接酶和连接酶和_

28、DNA连接酶。连接酶。(4)反转录作用的模板是反转录作用的模板是_，产物是，产物是_。若要在体外获得大量反转录产物，常采用若要在体外获得大量反转录产物，常采用_技术。技术。(5)基因工程中除质粒外，基因工程中除质粒外，_和和_也可作为运载也可作为运载体。体。(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是_。解析解析此题考查基因工程应用的相关知识。此题考查基因工程应用的相关知识。(1)DNA分子经限制分子经限制酶切割产生的酶切割产生的DNA片段末端通常有黏性末端和平末端

29、两种类型。片段末端通常有黏性末端和平末端两种类型。(2)为使运载体与目的基因相连，应使二者被切割后产生的末端为使运载体与目的基因相连，应使二者被切割后产生的末端相同，故用另一种限制酶切割产生的末端必须与相同，故用另一种限制酶切割产生的末端必须与EcoR 切割产切割产生的末端相同。生的末端相同。(3)根据酶的来源不同，根据酶的来源不同，DNA连接酶分为连接酶分为Ecoli DNA连接酶和连接酶和T4DNA连接酶。连接酶。(4)以以RNA为模板，合成为模板，合成DNA的过的过程称为逆转录，若要体外获得大量程称为逆转录，若要体外获得大量DNA分子，可以使用分子，可以使用PCR技技术。术。(5)在基因

30、工程中，通常利用质粒作为运载体，另外噬菌体在基因工程中，通常利用质粒作为运载体，另外噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。和动植物病毒也可作为运载体。(6)大肠杆菌作为受体细胞时，大肠杆菌作为受体细胞时，常用常用Ca2处理，使之成为能吸收周围环境中处理，使之成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态分子的感受态细胞。细胞。答案答案(1)黏黏性末端平末端性末端平末端(2)切割产生的切割产生的DNA片段末端片段末端与与EcoR 切割产生的相同切割产生的相同(其他合理答案也行其他合理答案也行)(3)大肠杆大肠杆菌菌(Ecoli)T4(4)mRNA(或或RNA)cDNA(或或DNA)PCR(5)噬菌体动植物病

31、毒噬菌体动植物病毒(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源外源DNA)的能力极弱的能力极弱【训练训练2】(2012海南单科，海南单科，31)已已知甲种农作物因受到乙种昆虫危知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此，质后死亡。因此， 可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题。回答下列问题。(1)为了获得丙种蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基为了获得丙种蛋

32、白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙种蛋白质的酸序列的基础上，推测出丙种蛋白质的_序列，序列，据此可利用据此可利用_方法合成目的基因。获得丙种蛋白方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用质的基因还可用_和和_方法。方法。 (2)在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需要使用过程中，常需要使用_酶和酶和_酶。酶。(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共同培将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共同培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由

33、该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗成的再生植株可抵抗_的危害。的危害。(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子伤口，则该植株的种子_(填填“含有含有”或或“不含不含”)丙丙种蛋白质基因。种蛋白质基因。解析解析本本题考查抗虫作物培育过程的相关知识。题考查抗虫作物培育过程的相关知识。(1)获取目的获取目的基因的方法主要有基因文库获取法、基因的方法主要有基因文库获取法、PCR技术扩增法和人工技术扩增法和人工化学合成法三种。已知丙种蛋白质氨基酸序列，可通过推测化学合成法三种。已知丙种蛋白质氨基酸序列，可通过推测丙种蛋白

34、质的基因序列，然后利用化学方法人工合成丙种蛋丙种蛋白质的基因序列，然后利用化学方法人工合成丙种蛋白质基因。白质基因。(2)在构建重组质粒的过程中，需要使用限制性核在构建重组质粒的过程中，需要使用限制性核酸内切酶和酸内切酶和DNA连接酶，前者能识别特定的核苷酸序列，使连接酶，前者能识别特定的核苷酸序列，使每条链特定部位的核苷酸之间的磷酸二酯键断开，使其形成每条链特定部位的核苷酸之间的磷酸二酯键断开，使其形成黏性末端，被喻为黏性末端，被喻为“分子手术刀分子手术刀”；后者能将两个带有相同；后者能将两个带有相同黏性末端的黏性末端的DNA片段连接起来，被称为片段连接起来，被称为“分子针线分子针线”。 (

35、3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共同将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共同培养，可筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，而后培养出含培养，可筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，而后培养出含有丙种蛋白质的抗乙种昆虫的植株。有丙种蛋白质的抗乙种昆虫的植株。(4)若只用重组质粒感染若只用重组质粒感染甲种农作物叶片伤口，可在叶片组织中筛选出含丙种蛋白质甲种农作物叶片伤口，可在叶片组织中筛选出含丙种蛋白质的细胞，由于该重组质粒感染的是体细胞，故该植株的种子的细胞，由于该重组质粒感染的是体细胞，故该植株的种子中不含有丙种蛋白质。中不含有丙种蛋白质。答案答案(1)基因化学基因文库基因化学基因

36、文库PCR(其他合理答案也可其他合理答案也可)(2)限制限制DNA连接连接(3)乙种昆虫乙种昆虫(4)不含不含易混点易混点1混淆无子西瓜培育过程中父本与母本的选择与处理混淆无子西瓜培育过程中父本与母本的选择与处理点拨点拨(1)无子西瓜的培育过程中，两次传粉的目的：第一次传无子西瓜的培育过程中，两次传粉的目的：第一次传粉是为了杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成粉是为了杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。果实。(2)如果以二倍体西瓜为母本，四倍体西瓜为父本，也能得到如果以二倍体西瓜为母本，四倍体西瓜为父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育

37、成厚硬的种三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，故达不到皮，故达不到“无子无子”的目的。的目的。(3)用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗使之成为四倍体时，处理的对象应是使之成为四倍体时，处理的对象应是“幼苗或萌发的种子幼苗或萌发的种子”。因为。因为萌发的种子和幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处萌发的种子和幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。规避规避2个易混点个易混点易混点易混点2混淆混淆“最简便最简便”与与“最快最快”点拨点拨“最简便最

38、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”如杂如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作，但交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作，但“最快速最快速”则未必简便如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含则未必简便如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高，单就花粉培养成幼苗已很难实现。量却较高，单就花粉培养成幼苗已很难实现。纠错演练纠错演练1(2012江苏苏北四市一次调研江苏苏北四市一次调研)下列有关育种的叙述中，错误下列有关育种的叙述中，错误的是的是()。A用于大田生产的优良品种不一定是纯合子用于大田生产的优良品种不一定是纯合子B通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛

39、选培育抗病毒新通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种品种C诱变育种可提高突变频率，加速新基因的产生，从而加诱变育种可提高突变频率，加速新基因的产生，从而加速育种进程速育种进程D为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖培养快速繁殖解析解析植物组织培养技术属于无性繁殖，常采用茎尖部位进植物组织培养技术属于无性繁殖，常采用茎尖部位进行培养，获得脱毒苗，不需要筛选；人工诱变育种的优点在行培养，获得脱毒苗，不需要筛选；人工诱变育种的优点在于提高突变频率，加速新基因的产生，从而加速育种进程；于提高突变频率，加速新基因的产生，

40、从而加速育种进程；三倍体无子西瓜减数分裂时联会紊乱，不能产生种子，可利三倍体无子西瓜减数分裂时联会紊乱，不能产生种子，可利用植物组织培养快速繁殖。用植物组织培养快速繁殖。答案答案B2(2012浙江金华十校期末，浙江金华十校期末，37)现有甲、乙两物种的植株现有甲、乙两物种的植株(均为均为二倍体纯种二倍体纯种)，其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株，其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株，但乙种植株很适宜在寒冷的条件下种植。若想培育出高产、但乙种植株很适宜在寒冷的条件下种植。若想培育出高产、耐寒的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的耐寒的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的

41、技术手段中可能不可行的是技术手段中可能不可行的是()。A先杂交得到先杂交得到F1，再利用单倍体育种技术获得纯种，再利用单倍体育种技术获得纯种的目标植株的目标植株B将乙种植株耐寒基因导入到甲种植株的根尖中，将乙种植株耐寒基因导入到甲种植株的根尖中，可培育出目标植株可培育出目标植株C利用人工诱变的方法处理乙种植株以获得满足要利用人工诱变的方法处理乙种植株以获得满足要求的目标植株求的目标植株D诱导两种植株的愈伤组织细胞融合并培育成幼苗诱导两种植株的愈伤组织细胞融合并培育成幼苗解析解析甲乙是两种物种，远缘杂交不亲和，两者不可甲乙是两种物种，远缘杂交不亲和，两者不可杂交产生后代。杂交产生后代。答案答案A

42、 1.(2012海南单科，海南单科，25)已已知小麦无芒知小麦无芒(A)与有芒与有芒(a)为一对相为一对相对性状，用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。对性状，用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。为了确定基因为了确定基因A是否突变为基因是否突变为基因a，有人设计了以下，有人设计了以下4个杂个杂交组合，杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理，交组合，杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理，然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一代表现型的分析来确定该基因是否发生突变，则最佳的代表现型的分析来确定该基因是否发生突变，则最佳的杂交组合

43、是杂交组合是()。各种育种的原理、方法及应用各种育种的原理、方法及应用 A. 无芒无芒有芒有芒( AAaa)B. 无芒无芒有芒有芒( Aaaa)C. 无芒无芒无芒无芒( AaAa)D. 无芒无芒无芒无芒( AAAa)解析解析本题考查育种原理及其应用的知识。在四个选项中，本题考查育种原理及其应用的知识。在四个选项中，A选选项中，项中，、 个体均为纯合子，是具有相对性状的亲本组合，其个体均为纯合子，是具有相对性状的亲本组合，其杂交后代只有一种表现型，即显性性状，若杂交后代只有一种表现型，即显性性状，若 无芒个体中无芒个体中A突变突变为为a，则杂交后代将会出现有芒和无芒，则杂交后代将会出现有芒和无芒

44、，A选项适合；而选项适合；而B、C、D选项中，其亲本选项中，其亲本、 个体均有杂合子，故通过杂交实验无法个体均有杂合子，故通过杂交实验无法检测检测 无芒个体中的基因无芒个体中的基因A是否突变为基因是否突变为基因a。答案答案A2(2012海南单科，海南单科，29)无无子西瓜是由二倍体子西瓜是由二倍体(2n22)与同与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题。源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题。(1)杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取其花粉涂在四倍体植株的取其花粉涂在四倍体植株的_上，授粉后套袋。上，授粉后套袋。四倍体植株上产

45、生的雌配子含有四倍体植株上产生的雌配子含有_条染色体，该条染色体，该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有_条染色体的合子。条染色体的合子。 (2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的常的_分裂。分裂。(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用_的方法。的方法。解析解析本题以三倍体无子西瓜的培育过程为信息载体，考查了多本

46、题以三倍体无子西瓜的培育过程为信息载体，考查了多倍体育种的方法。倍体育种的方法。(1)在三倍体无子西瓜培育过程中，以四倍体在三倍体无子西瓜培育过程中，以四倍体植株为母本，授以二倍体植株花粉，可获得三倍体西瓜种子植株为母本，授以二倍体植株花粉，可获得三倍体西瓜种子(胚胚)。四倍体植株上产生的雌配子含有四倍体植株上产生的雌配子含有22条染色体，二倍体产生的雄配条染色体，二倍体产生的雄配子含子含11条染色体，则合子中含有三个染色体组，条染色体，则合子中含有三个染色体组，33条染色体。条染色体。(2)三倍体西瓜无子的原因是：三倍体的细胞含有三个染色体组，在三倍体西瓜无子的原因是：三倍体的细胞含有三个染

47、色体组，在减数分裂时，染色体联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞。减数分裂时，染色体联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞。(3)由于三倍体植株不能进行有性繁殖，故可采用组织培养等无性生由于三倍体植株不能进行有性繁殖，故可采用组织培养等无性生殖方式繁殖。殖方式繁殖。答案答案(1)雌蕊雌蕊(或柱头或柱头)2233(2)减数减数(3)组织培养组织培养(其他合理答案也可其他合理答案也可)3(2012浙江理综，浙江理综，32)玉玉米的抗病和不抗病米的抗病和不抗病(基因为基因为A、a)、高秆、高秆和矮秆和矮秆(基因为基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种

48、子秆玉米种子(甲甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：取适量的甲，用合适剂量的取适量的甲，用合适剂量的 射线照射后种植，在后代中观察射线照射后种植，在后代中观察到白化苗到白化苗4株、抗病矮秆株、抗病矮秆1株株(乙乙)和不抗病高秆和不抗病高秆1株株(丙丙)。将乙与丙。将乙与丙杂交，杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株仙素处

49、理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁丁)。另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。秆。请回答下列问题。请回答下列问题。 (1)对上述对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段缺失了一段DNA，因此该基因不能正常，因此该基因不能正常_，功能丧失，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有_的特点，的特点，该变异类型属于该变异类型属于_。(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了上述培育抗病高秆玉米的实验运用了_、单倍体育、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是_。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成根获得再生植株，也可通过诱导分化成_获得再生植获得再生植株。株。 (3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能中抗病高秆植株能产生产生_种配子。种配子。(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交