高考生物复习第七单元生物变异育种和进化第24讲从杂交育种到基因工程全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课

第24讲从杂交育种到基因工程第七单元生物变异、育种和进化第1页[考纲点击]1.生物变异在育种上应用(Ⅱ)

2.转基因食品安全(Ⅰ)第七单元生物变异、育种和进化第2页一、杂交育种和诱变育种1．杂交育种(1)概念：将两个或多个品种_______________经过交配集中在一起，再经过选择和培育，取得新品种方法。(2)原理：_______________。(3)过程：选择含有不一样优良性状亲本→___________，取得F1→___________→_______________→判别、选择需要类型。优良性状基因重组杂交F1自交取得F2第3页(4)优点：能够把多个品种优良性状集中在一起；(5)缺点：取得新品种周期_______。(6)应用：依据需要培育理想类型。2．诱变育种(1)概念：利用物理原因或化学原因来处理生物，使生物发生_______________，从而取得优良变异类型育种方法。(2)原理：_______________。(3)过程：选择生物→_______________→_______________→培育。长基因突变基因突变诱发基因突变选择理想类型第4页突变频率改良有利二者最大区分在于诱变育种能创造出新基因。第5页二、基因工程1．概念：基因工程又叫基因拼接技术或_______________。通俗地说，就是按照人们意愿，把一个生物某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一个生物细胞里，_______________地改造生物遗传性状。2．原理：不一样生物间_______________。DNA重组技术定向基因重组第6页限制性核酸内切酶DNA连接酶质粒噬菌体动植物病毒4．操作步骤提取_______________→目标基因与_______________结合→将目标基因导入_______________→目标基因_______________目标基因运载体受体细胞检测与判定第7页5．应用(1)作物育种：利用基因工程方法，取得高产、稳产和含有优良品质农作物，培育出含有各种抗逆性作物新品种，如_______________等。(2)药品研制：利用基因工程方法，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本药品，如胰岛素、_______________、乙肝疫苗等。抗虫棉干扰素第8页B第9页×××××第10页×√√××第11页考点一以变异为基础，考查生物育种杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组第12页杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种惯用方式(1)选育纯种:杂交→自交→选优→自交(2)选育杂种:杂交→杂交种辐射诱变、激光诱变、空间诱变花药离体培养，然后再使染色体数目加倍秋水仙素处理萌发种子或幼苗转基因(DNA重组)技术将目标基因导入生物体内,培育新品种第13页杂交育种诱变育种单倍体育种育种程序甲品种×乙品种↓F1↓⊗F2人工选育↓⊗性状稳定遗传新品种生物新品种第14页多倍体育种基因工程育种育种程序第15页杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种优点(1)使位于不一样个体优良性状集中到一个个体上(2)操作简便能够提升变异频率、加速育种进程且大幅度地改良一些性状(1)显著缩短育种年限(2)所得品种为纯合子器官巨大,提升产量和营养成份打破物种界限,定向改变生物性状第16页杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种缺点应用(1)育种时间长(2)不能克服远缘杂交不亲和障碍有利变异少，需大量处理试验材料(有很大盲目性)技术复杂且需与杂交育种配合只适合用于植物;发育延迟,坚固率低有可能引发生态危机用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦高产青霉菌用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉第17页第18页第19页第20页第21页自交2/3ⅡC基因突变频率极低且不定向第22页秋水仙素(或低温)诱导染色体数目加倍100%第23页解析:本题侧重于对诱变育种、杂交育种和单倍体育种比较。(1)杂交育种是含有两对相对性状纯合子杂交得F1，F1再自交得F2，在F2中出现所需类型，若是显性性状还需连续自交直至不发生性状分离为止。F2中矮秆抗病有1ttRR、2ttRr，其中不能稳定遗传(ttRr)占2/3。(2)花药离体培养得到是单倍体植株，不能进行正常减数分裂，所以不能产生正常配子。(3)基因突变频率较低，而且是不定向。(4)单倍体育种是先经过花药离体培养取得单倍体，再用秋水仙素(或低温)处理单倍体幼苗，诱导染色体数目加倍，得到个体一定是纯合子。第24页两亲本个体杂交，只要在F2中出现该性状即可。3年。第25页①②③④。2年。第一年完成过程①，第二年完成过程②③④。第26页第27页第28页第29页D植物育种第30页解析:选项A，自由组合发生在减数分裂过程中，即非同源染色体上非等位基因自由组合，而据植株D只有3种基因型可判断，这两对等位基因位于同一对同源染色体上，不可能发生T与B、b自由组合，A错误；选项B，植株B是经过单倍体育种取得，都是纯合子，所以概率为1，B错误；选项C，①③过程取得是单倍体幼苗，而单倍体育种过程还包含利用秋水仙素处理取得植株B过程，C错误；选项D，将幼苗培育成植株C过程中只存在有丝分裂，可能发生基因突变，还可能发生染色体数目或者结构改变，即染色体变异，D正确。第31页A第32页解析:⑤ab为单倍体，没有种子，过程Ⅵ是用秋水仙素处理幼苗，A错误；Ⅰ→Ⅴ为杂交育种，培育品种⑥最简捷路径是杂交育种，B正确；Ⅲ→Ⅵ过程为单倍体育种，其育种原理是染色体变异，C正确；Ⅱ→Ⅳ过程为诱变育种，最不轻易到达目标，D正确。第33页误区1误认为杂交育种一定需要连续自交[点拨]

若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选；若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状个体即可。误区2混同“最简便”与“最快速”[点拨]

“最简便”应为“易操作”，“最快速”则未必简便，如用单倍体育种取得有显性性状纯合子，可显著缩短育种年限，但其技术含量却较高。第34页误区3误认为花药离体培养就是单倍体育种[点拨]

单倍体育种主要包含杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程。第35页D微生物育种第36页解析:A项，图示育种过程为诱变育种，因未进行酶活性检测等，故该过程取得高产菌株不一定符合生产要求。B项，X射线等物理原因既可能引发基因突变，也可能引发染色体变异。C项，筛选高产菌株过程是定向选择符合人类特定需求菌株过程，属于人工选择。D项，人工诱变突变率高于自发突变，但不一定每轮诱变都是与高产相关基因发生突变。第37页第38页考点二利用图解法突破基因工程操作工具及基本步骤第39页第40页B第41页第42页[解析]基因表示载体构建要用同一个限制酶切割运载体和目标基因；运载体有标识基因，便于筛选；抗虫棉植株自交后代会发生性状分离。第43页第44页C第45页解析:限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用部位都是磷酸二酯键，A项错误。基因工程中惯用运载体是质粒，质粒存在于细菌和真菌细胞中，是一个独立于DNA而能自主复制环状DNA分子，所以质粒不属于核基因，B项错误。植物体细胞含有全能性，所以能够选择叶肉细胞作为基因工程受体细胞，C项正确。人胰岛素基因在大肠杆菌体内表示时，遗传信息传递和表示仍遵照中心法则，D项错误。第46页A第47页解析:依据图2只能判断该遗传病为隐性遗传病,但无法判断致病基因位于常染色体上还是性染色体上,假如是伴性遗传,则致病基因来自其母亲，所以A错误。不论是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传，Ⅰ2一定有致病基因b，所以用限制酶处理后能得到142bp、99bp、43bp三个片段，B正确。图1中限制酶A只能识别并切割B而不能切割b，第48页说明该