XXXX届高考一轮生物复习：基因工程与杂交育种(上课用)ppt课件

1、基因工程与杂交育种2021届高考一轮生物复习课件人教版一、杂交育种与诱变育种1.杂交育种(1)含义：将_的优良性状经过交配集中在一起，再经过_，获得新种类的方法。(2)育种原理：_。(3)方法：杂交_选种自交。2.诱变育种(1)含义：利用物理要素或化学要素来处置生物，使生物发生_。(2)育种原理： _。两个或多个种类选择和培育基因重组自交基因突变基因突变P连线二、基因工程及其运用1.基因工程的概念基因工程又叫_或DNA重组技术，即按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，_，然后放到另一种生物的细胞里，_生物的遗传性状。2.基因操作的根本工具(1)基因的“剪刀：指_，简称限制酶。分布：主要

2、在_。特性：一种限制酶只能识别一种特定的_，并在特定的切点上切割DNA分子。基因拼接技术加以修饰改造定向地改造限制性核酸内切酶微生物体内核苷酸序列(2)基因的“针线：指_，衔接磷酸和脱氧核糖构成_。(3)基因的“运输工具：即_。实例：_、噬菌体、动植物病毒。3.基因操作的根本步骤提取目的基因_与运载体结合将目的基因导入_目的基因的_。 DNA衔接酶磷酸二酯键运载体质粒目的基因受体细胞检测与鉴定【思想判别】1.诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体。( )【分析】基因突变具有不定向性，产生的有害个体多于有利个体。2.杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因，发明变异新类型。( )【分析】诱

3、变育种的原理是基因突变，基因突变产生了新的基因，故发明出变异新类型；杂交育种的原理是基因重组，没有产生新的基因，只是实现原有基因的重新组合。3.杂合子种类的种子只能种一年，需求年年制种。( )【分析】杂合子种类种植一代，子代发生性状分别，需求年年制种。4.基因工程定向改造生物性状，可以定向地引起基因突变。( )【分析】基因工程可以定向改造生物性状，这属于基因重组，不属于基因突变。 几种遗传育种的方法比较原理常用方式优点缺点举例杂交育种基因重组杂交自交选种自交使不同个体优良性状集中在一个个体上;操作简便育种时间长;局限于亲缘关系较近的个体矮秆抗病小麦原理常用方式优点缺点举例诱变育种单倍体育种基因

4、突变染色体变异辐射、激光、空间诱变等花药离体培养,用秋水仙素处置提高变异频率,加速育种进程,大幅度改良性状明显缩短育种年限;子代均为纯合子有很大盲目性,有利变异少,需大量处置实验资料青霉素高产菌株单倍体育种获得矮秆抗病小麦技术复杂,需与杂交育种配合原理常用方式优点缺点举例多倍体育种基因工程育种染色体变异基因重组用秋水仙素处置萌生的种子或幼苗将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞中器官大,提高营养物质含量突破物种界限,定向改造生物的遗传性状只适用于植物,发育延迟,结实率低三倍体无子西瓜转基因抗虫棉的培育技术复杂,生态平安问题较多【技巧点拨台】根据育种目的选择育种方式(1)假设要培育隐性性状个体

5、，可用自交或杂交，只需出现该性状即可。(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，其最简便的方法是自交。(3)假设要快速获得纯种，可用单倍体育种方法。(4)假设要提高营养物质含量，可用多倍体育种方法。(5)假设要培育原先没有的性状，可用诱变育种。(6)假设培育植物为营养繁衍，如土豆、地瓜等，那么只需出现所需性状即可，不需求培育出纯种。【典例训练1】以下有关育种说法正确的选项是( )A.用杂交的方法进展育种，F1自交后代有能够挑选出符合人类需求的优良种类B.用辐射的方法进展诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多的优良性状C.用基因型为DdTt的植株进展单倍体育种，所育的种自交后代约

6、有1/4为纯合子D.用基因型为DdTt的植株进展多倍体育种，所育的种和原种类杂交一定能产生可育后代【解题指南】1.知识贮藏：(1)诱变育种具有不定向性。(2)二倍体进展单倍体育种，构成的后代都是纯合子。2.调查本质：诱变育种、单倍体育种、杂交育种和多倍体育种的操作程序及特点。【解析】选A。调查生物育种的方式。诱变育种的原理是基因突变，而基因突变具有不定向性，所以诱变后的植株在性状上也具有不确定性；单倍体育种得到的个体都是纯合子，其自交后代也都为纯合子；用基因型为DdTt的植株进展多倍体育种，得到的个体为DDddTTtt(四倍体)，DDddTTtt(四倍体)和原种类(DdTt)杂交后代为三倍体，

7、三倍体不可育。分析：C项育种方式是单倍体育种，经过花药离体培育构成单倍体，再经秋水仙素处置加倍，所培育的都是纯合子；D项育种方式是多倍体育种，利用秋水仙素或者低温处置，子代的基因型是DDddTTtt，均为杂合子。【变式备选】某植物的基因型为AaBB，经过以下技术可以分别将它转变为以下基因型的植物：AABB aBAaBBC AAaaBBBB那么以下陈列正确的选项是( )A.诱变育种、转基因技术、花药离体培育、细胞交融B.杂交育种、花药离体培育、转基因技术、多倍体育种C.花药离体培育、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D.多倍体育种、花药离体培育、诱变育种、转基因技术【解析】选B。由于某植物的基因型

8、为AaBB，经过AaBB与A_B_杂交，那么可获得基因型为AABB的植物；选取AaBB的花粉进展离体培育，那么获得基因型为aB的单倍体；将外源基因C导入植物的某个细胞中，经组织培育获得基因型为AaBBC的植物；将植物AaBB用秋水仙素处置，那么获得基因型为AAaaBBBB的四倍体植物。突破考点提炼技法 考点一命题探求技法提炼中心突破突破考点提炼技法杂交育种 基因重组 F2 从F2开场出现AAbb个体(或从F2开场出现性状分别) 97 11 花药离体培育 能明显缩短育种年限 诱变育种 过程产生的变异是定向的(或基因工程育种转入的基因是知的，用基因工程手段产生的变异是定向的) 考点一命题探求技法提

9、炼中心突破 基因工程育种1.基因工程的操作步骤2.有关基因工程的相关提示(1)限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求同一种酶，目的是产生一样的黏性末端；第二步中两种工具酶都用到。(2)质粒是最常用的运载体，不要把质粒和运载体等同，除此之处，噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为DNA，其根本单位为脱氧核苷酸。(3)目的基因表达的标志：经过翻译合成相应的蛋白质。(4)经过基因工程培育的抗虫棉，只能抗虫，不能抗病毒、细菌。【高考警示钟】容易混淆的DNA衔接酶和DNA聚合酶(1)DNA衔接酶：在两个DNA片段之间构成磷酸二酯键。(2)DNA聚合酶：可将单个的脱氧核苷酸加到已有的脱氧

10、核苷酸序列上，构成磷酸二酯键。(3)一样点：这两种酶都是蛋白质，可以构成两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。【典例训练2】2021年诺贝尔化学奖授予了“发现和开展了水母绿色荧光蛋白的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因衔接起来组成一个交融基因，再将该交融基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研讨中的主要作用是( )A追踪目的基因在细胞内的复制过程B追踪目的基因插入到染色体上的位置C追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D追踪目的基因编码的蛋白质的空间构造【解析】选C。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因衔接起来组成一个交融基因，将该交融基因转入真核生物细胞

11、内，表达出的蛋白质带有绿色荧光，从而可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。故C正确。【互动探求】1将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因交融的过程，需求哪些工具？提示：限制性核酸内切酶和DNA衔接酶。分析：将两个DNA片段衔接起来时，需求有一样的黏性末端，然后再用DNA衔接酶将其衔接起来。2将该交融基因转入真核生物细胞时，需求哪种工具？提示：运载体。分析：需将交融基因与运载体构建成重组质粒后，再转入真核生物细胞。【变式备选】以下有关基因工程的相关表达中，正确的选项是 A.基因治疗就是去除生物体细胞中有缺陷的突变基因B.运载体上抗性基因的存在有利于对目的基因能否表达进展检测C.在基因工程操作中

12、，必需用同种限制性核酸内切酶剪切目的基因和质粒D.转基因技术呵斥的变异，本质上相当于人为的基因重组，但却产生了定向变异【解析】选D。基因治疗是将外源正常基因经过转基因技术插入病人适当的受体细胞中，用外源基因制造的产物治疗某种疾病。运载体上抗性基因的存在有利于检测运载体能否导入受体细胞。普通用同种限制性核酸内切酶剪切目的基因和质粒，但也有两种不同的限制酶产生一样的黏性末端，如GATTCG 和ATTC。经过转基因技术实现基因重组，可以定向改造生物的性状。正确了解基因重组与基因工程间的关系比较项目基因重组基因工程不同点重组基因同一物种的不同基因一般是不同物种间的不同基因意义是生物变异的来源之一，对生

13、物进化有重要意义使人类有可能按自己的意愿直接定向地改造生物的遗传性状，培育出新品种相同点都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生变异育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种方式的说法正确的是( )A.涉及的原理有基因突变、基因重组、染色体变异B.都不能够产生定向的可遗传变异C.都在细胞程度上进展操作D.都不能经过产生新基因此产生新性状【解题指南】1.调查本质：不同育种方法的原理及相关操作。2.知识贮藏：杂交育种和基因工程育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体变异，诱变育种的原理是基因突变。【解析】选A。杂交育种原理是基因重

14、组，单倍体育种原理是染色体变异，诱变育种原理是基因突变，多倍体育种原理是染色体变异，基因工程育种原理是基因重组。基因工程育种可产生定向的可遗传变异；杂交育种、诱变育种、多倍体育种都是个体程度上的操作，而单倍体育种的花药离体培育属细胞程度的操作，基因工程育种属分子程度上的操作；诱变育种可以产生新基因，进而构成新性状。 提示信息在补充完善型实验中的运用 验证某基因对性状的控制【案例】番茄(2n=24)的正常植株(A)对矮生植株(a)为显性，红果(B)对黄果(b)为显性，两对基因独立遗传。请回答以下问题：(1)现有基因型AaBB与aaBb的番茄杂交，其后代的基因型有_种，_基因型的植株自交产生的矮生

15、黄果植株比例最高，自交后代的表现型及比例为_。1)4 aaBb 矮生红果矮生黄果=31(2)在AAaa杂交中，假设A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分别，产生的雌配子染色体数目为_，这种情况下杂交后代的株高表现型能够是_。(3)假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的A基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现X的第二个密码子中第二个碱基由C变为U，Y 在第二个密码子第二个碱基前多了一个U，与正常植株相比，_突变体的株高变化能够更大，试从蛋白质程度分析缘由：_。2)13或11 正常或矮生3)Y Y突变体的蛋白质中氨基酸的改动比X突变体能够更多(或：X突变体的蛋白质能够只需一个氨基

16、酸发生改动，Y突变体的蛋白质氨基酸序列能够从第一个氨基酸后都改动)1.与杂交育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种相比，虽然人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是( )A.可以将不同种类的优良性状集中到一个种类上B.育种周期短，加快育种的进程C.改动基因构造，发明前所未有的性状类型D.可以明显缩短育种年限，后代性状稳定快【解析】选C。只需诱变育种可以产生新的基因，可以大幅度地改良某些性状；将不同种类的优良性状集中到一个种类上，应该用杂交育种的方法；育种周期短，可以加快育种的进程，明显缩短育种年限，后代性状稳定快，应该用单倍体育种的方法。2.育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不

17、抗锈病水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻，与这种育种方式原理不一样的是( )A.基因工程B.肺炎双球菌转化C.三倍体无子西瓜的培育D.减数第一次分裂后期非同源染色体的自在组合【解析】选C。经过杂交让位于不同个体的优良性状集中到一个个体上，属于杂交育种，原理是基因重组。A、B、D都属于基因重组，C属于染色体变异。3.以下有关育种的表达中，错误的选项是( )A.用于大田消费的优良种类不一定是纯合子B.经过植物组织培育技术培育脱毒苗，挑选培育抗病毒新种类C.杂交育种可用于家畜、家禽的育种D.为了防止对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培育快速繁衍【解析】选B。经过植物组织培育技术培育的脱毒苗没有病

18、毒，但不一定能抗病毒。4.2021南京模拟用纯种的高秆D抗锈病T小麦与矮秆d易染锈病t小麦培育矮秆抗锈病小麦新种类的方法如下，以下有关此育种方法的表达中，正确的选项是 高秆抗锈病矮秆易染锈病 F1 雄配子 幼苗 选出符合消费要求的种类A.过程的作用原理为染色体变异B.过程必需经过受精作用C.过程必需运用生长素处置幼苗D.此育种方法可选出符合消费要求的种类占1/4【解析】选D。图示为单倍体育种，过程原理为基因重组；是将花药培育为幼苗，属于植物组织培育；过程应该用一定浓度的秋水仙素处置幼苗。5.2021安徽联考以下关于基因工程的表达，不正确的选项是( )A基因工程最根本的工具是限制性核酸内切酶、D

19、NA衔接酶和运载体B基因的运载体目前常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒等C通常用一种限制性核酸内切酶处置含目的基因的DNA，用另一种处置运载体DNAD为育成抗除草剂的作物新种类，导入抗除草剂基因时可以以受精卵为受体细胞【解析】选C。通常用一样的限制性核酸内切酶切割目的基因的DNA和运载体DNA，从而得到一样的黏性末端，这样两者的黏性末端可以相互黏合，再经DNA衔接酶处置就可得到重组的DNA分子，因此C项不正确。A、B、D三项表达正确。D项也可以是植物体细胞，由于植物体细胞具有全能性。6.(2021承德模拟)请根据提供的资料，设计两套育种方案。生物资料：A.小麦的高秆(显性)抗锈病(显性)纯种B.

20、小麦的矮秆不抗锈病纯种C.水稻的迟熟种子非生物资料(满足育种要求) 方案 项目方案1方案2(1)育种名称_育种_育种(2)选择的生物材料(3)希望得到的结果【解析】A和B杂交，矮秆和抗锈病两种优良性状会集合在一同，在F2中选择出来，再经过延续自交，就会得到符合育种要求的纯合个体。水稻的迟熟性状假设要改动成早熟新性状，要经过基因突变过程，诱变育种符合要求。 方案 项目方案1方案2(4)简要育种过程(可用图解)(5)选择稳定遗传的新品种的简要方法答案：方案1：(1)杂交 (2)A、B (3)矮秆抗锈病(4)高抗矮病 F1高抗 F2高抗、矮抗、高病、矮病(5)将F2矮抗种类延续自交、分别、淘汰、提纯

21、，直到不分别为止方案2：(1)诱变 (2)C (3)早熟水稻(4)用射线、激光照射或亚硝酸等化学试剂处置水稻，使之发生基因突变(5)将处置的水稻种植下去，进展察看，选择早熟水稻，并纯化实验方法：新种类的育种方法【实际指点】育种目的不同培育新种类的方法不同。(1)集中不同亲本的优良性状杂交育种选择具有不同优良性状的个体作为亲本，经过杂交自交过程，在F2中选择，假设选取显性个体，还需求延续自交。(2)集中优良性状，又缩短育种年限单倍体育种选择具有不同优良性状的个体作为亲本，经过杂交获得F1，取F1的花药进展离体培育，构成单倍体幼苗，再用秋水仙素处置。(3)获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量多倍体育种用秋水仙素或低温处置萌生的种子或幼苗，使染色体加倍而构成多倍体。(4)提高变异频率，“改