期末复习6-从杂交育种到基因工程

几种常见育种方式的比较1几种常见育种方式的比较2构建知识网络1.在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法：____________2.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_____________，亦可利用__________：（2）要求快速育种，则运用__________（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__________（和__________相结合使用）。（4）要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用__________。杂交育种单倍体育种单倍体育种杂交育种诱变育种杂交育种多倍体育种4.杂交育种选育的时间是___，原因该时间开始发生__________；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。5.诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的__________性和一般_______的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。F2性状分离不定向有害6种不同的育种方法。据图回答下列问题:(1)图中A至D方向所示的途径表示

育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为

。A→B→C的途径表示育种方式，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

。（3）E方法所用的原理是

，所用的方法如

、

。育种时所需处理的种子应是萌发的（而非休眠的）种子，原因是

。（4）上述育种过程中，哪两个过程所使用的方法相同？

（填写字母），具体使用的方法有

(至少回答两个)，其作用机理是

。（5）G过程原理是

，H和I分别表示

和

过程。（6）K→L→M这种育种方法的优越性表现在

。（7）上述A～I过程中，哪些过程作用前后没有改变作用对象的基因型

？（填写字母）。解析

方法1应为杂交育种，它的可操作性最强，但育种周期最长；方法2为单倍体育种，其最大优点为明显缩短育种周期；方法3为诱变育种，这种方法获得新品种的速度最快，但因有利变异往往不多，需大量处理实验材料；方法4为多倍体育种，它可获得性状改良的多倍体；方法5为转基因技术即基因工程育种，它可定向改造生物性状获得新品种；方法6为细胞工程育种，它可克服远缘杂交不亲和的障碍，培育生物新品种。答案（1）杂交从F2代开始发生性状分离单倍体明显缩短育种年限（2）花药离体培养（3）基因突变X射线、紫外线、激光亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素（理化因素需各说出一项）种子萌发后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变（4）C、F低温处理和秋水仙素处理抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向两极而加倍（5）基因重组脱分化再分化（6）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范围（7）H、I1.基因工程操作工具（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。④切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。⑤作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。(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①本质：小型环状DNA分子。②作用a.作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；b.用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。③条件a.能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；b.有多个限制酶切点；c.有标记基因。2.基因工程操作步骤图解提醒（1）微生物常做受体细胞的原因是因其繁殖速度快、代谢旺盛、目的产物多。（2）目的基因表达的标志：通过转录翻译合成出相应的蛋白质。14、下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程示意图。请据图回答下列有关问题：（1）科学家在进行图中①操作时，要用_____________________________分别切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过_____________________而结合。同一种限制性核酸内切酶碱基互补配对原则（2）基因工程的理论基础是

法则，可用公式（图解）表示为

。（3）Ⅲ是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因自交产生F1代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的

。将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，后代往往有很多植株不再具有抗虫特性，原因是__________________。要想获得纯合子，常采用的方法是

。中心3/4发生性状分离连续自交（4）下列是几种搭配的密码子，据此推断图中合成的多肽，其前三个搭配的种类（按前后顺序排列）

。［甲硫氨酸（AUG）、甘氨酸（GGA）、丝氨酸（UCU）、酪氨酸（UAC）、精氨酸（AGA）、丙氨酸（GCU）］甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸易错辨析（1）限制性内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键（不是氢键），只是一个切开，一个连接。（2）质粒是最常用的运载体，不要把质粒同运载体等同，除此之外，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，其基本单位为脱氧核苷酸。（3）要想从DNA上切下某个基因，应切2个切口，产生4个黏性末端。（4）DNA酶即DNA水解酶，是将DNA水解的酶；DNA聚合酶是在DNA复制过程中，催化形成新DNA分子的酶，是将单个游离的脱氧核苷酸加到DNA片段上，需要模板；但DNA连接酶是将两个DNA片段的两个缺口同时连接，不需要模板，两者作用的化学键相同，都是磷酸二酯键。（5）原核生物基因（如抗虫基因来自苏云金芽孢杆菌）可为真核生物（如棉花）提供目的基因。（6）限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求同一种酶，目的是产生相同的黏性末端；第二步中两种工具酶都用到。（7）受体细胞动物一般用受精卵，植物若用体细胞则通过组织培养的方式形成新个体。（8）抗虫棉只能抗虫，不能抗病毒、细菌。1.对下列有关实例形成原理的解释，正确的是A.无子番茄的获得是利用了多倍体育种原理B.培育无子西瓜利用了单倍体育种原理C.培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理D.“多利”羊获得是利用了杂交育种原理2.单倍体育种是植物育种手段之一。以下有关叙述正确的是（）A.普通小麦的配子培养产生的植株是单倍体植株B.单倍体是具有一个染色体组的植物体C.可以利用花药培养的方法直接产生有活力、能正常结实的纯合子D.单倍体育种的方法可用来培育新的物种3.（2008·天津理综，4）为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是()A.过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高B.过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料C.过程③包括脱分化和再分化两个过程D.图中筛选过程不改变抗病基因频率4.（2009·浙江理综，3）下列关于基因工程的叙述，错误的是()A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达5.（2008·全国理综Ⅰ，4）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,如下图中箭头所指。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,经该酶酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是：A.3B.4C.9D.126.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图所示，通过标记基因可以推知外源基因（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，下表是外源基因的插入位置（插入点有a、b、c），请根据表中提供细菌的生长情况推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是：A.①是c；②是b；③是aB.①是a和b；②是a；③是bC.①是a和b；②是b；③是aD.①是c；②是a；③是b7.下列有关基因工程的叙述错误的是（）A.培育转基因抗虫棉时抗虫基因为目的基因B.常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等C.重组DNA分子的形成利用了DNA分子杂交原理D.导入受体细胞的目的基因不一定能成功表达8.如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次（）A.DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶B.限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶C.解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶D.限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶9.下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制酶的活性受温度影响C.限制酶能识别和切割RNAD.限制酶可从原核生物中提取10.下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是（）A.X是能合成胰岛素的细菌细胞B.质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点C.基因与运载体的重组只需要DNA连接酶D.该细菌的性状被定向改造11.现有A、B、C三个番茄品种，A品种的基因型为aaBBDD，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为AABBdd，三对基因分别位于三对同源染色体上。若要利用上述品种培育获得

aabbdd植株至少需要几年（）A.2年B.3年C.4年D.5年

12.（2008·广东卷，8）改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是