重难点聚集第6章 从杂交育种到基因工程课件 新人教版必修

【名师金典】2014高考生物一轮复习基础知识整理+重难点聚集第6章从杂交育种到基因工程课件新人教版必修2综合分析近几年各地高考理综试题生物部分,本章有以下高考命题规律。1.命题内容:从命题侧重点来看,本章以生产生活实际、当前热点问题等新材料为背景进行命题,综合考查杂交育种、诱变育种和基因工程育种等原理、过程、特点及应用。2.命题形式:课标高考生物试题对本章的考查,经常以二倍体、多倍体与单倍体的区别及其在育种上的应用进行命题,或者结合实验探究进行考查。3.命题思路:从命题思路上分析,可以结合杂交育种、诱变育种和基因工程原理与过程命题,还可以结合生物变异与遗传规律命题,特别是基因工程与其他技术结合成为命题的热点。4.命题趋势:纵观近三年高考生物试题,本章考查形式以非选择题为主,单科命题省份也常常以选择题的形式出现,来考查获取信息能力、分析问题与解决问题能力、实验分析与设计能力等。根据近几年高考命题特点和规律,本章的复习备考策略如下。1.知识方面:(1)横向比较:复习本章的重点是杂交育种、诱变育种和基因工程原理与过程,还要联系多倍体育种、单倍体育种,并且比较这几种育种方法的原理、操作方法及优点和缺点。(2)纵向延伸:对于每一种育种方法都要结合实例分析,联系生物变异、遗传规律及细胞工程等知识,发掘各种育种方法的本质,注重各种育种方法的应用,为实践和创新奠定坚实的基础。(3)整合应用:将育种知识进一步归纳,还要结合一些热点问题,如基因治疗、太空育种等,目的是系统地掌握生物育种的原理、方法及优缺点,达到知识的灵活运用。2.能力方面:课标高考生物试题对本章的层级考查,集中在理解能力、实验探究能力和综合应用能力等层次。一、杂交育种1.概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配02起,再经过选择和育种,获得新品种的方法。2.遗传学原理是基因重组。3.应用:(1)改良作物品质,提高农作物单位面积产量。(2)培育优良的家畜、家禽。二、诱变育种1.概念:是指利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变的方法。2.遗传学原理是基因突变。3.应用:(1)培育农作物新品种。(2)在微生物育种方面也发挥了重要作用。三、基因工程1.概念:又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状的技术。2.遗传学原理是基因重组。3.基本工具(1)基因的“剪刀”,即限制性核酸内切酶(简称限制酶),具有特异性。(2)基因的“针线”,即DNA连接酶,它能在脱氧核糖与磷酸之间形成一定的化学键,将两条DNA片段连接起来。(3)基因的运载体:常用质粒、噬菌体、动植物病毒等。4.基因工程的操作一般经历四个步骤(1)提取目的基因;(2)目的基因与运载体结合;(3)将目的基因导入受体细胞;(4)目的基因的检测与鉴定。四、基因工程的应用1.作物育种: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。2.药物研制:利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品。3.环境保护: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。几种育种方式的比较1.育种方式的选择原则(1)一般作物育种可选用杂交育种和单倍体育种。(2)为得到特殊性状,可选择诱变育种或者多倍体育种。(3)若将两种不同生物的特殊性状组合到一起,就要考虑基因工程育种,如抗病植株的育成。a.基因工程育种的原理是基因重组,不完全符合基因重组的定义。传统意义上的基因重组发生在进行有性生殖的同种生物之间,而基因工程是发生在不同的物种之间。b.诱变育种属于分子水平上育种,只有此育种方式可产生新基因。小麦是一种重要的粮食作物,改善小麦的遗传性状是科学工作者不断努力的目标,如图是遗传育种的一些途径。请回答下列问题。(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交,培育矮秆抗病小麦品种过程中,F自交产1生F,其中矮秆抗病类型出现的比例是,2选择F中矮秆抗病类型连续自交、筛选,直至。2(2)若要在较短时间内获得上述新品种小麦,可选图中(填字母)途径所用的方法。其中的F环节是。(3)科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状,选择图中(填字母)表示的技术手段最为合理可行,该技术手段主要包括:。(4)小麦与玉米杂交,受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象,将种子中的胚取出进行组织培养,得到的是小麦植株。(5)图中的遗传育种途径,(填字母)所表示的方法具有典型的不定向性。图中A→B为诱变育种,C→D为基因工程育种,E→F→G为单倍体育种,H→I为细胞工程育种,J→K为多倍体育种。(1)F2中矮秆抗病类型出现的比例是3/16,让F矮秆抗病类型连续自交、筛2选,直至不再发生性状分离,新的品种即培育成功。(2)要尽快获得矮秆抗病类型新品种,应该采用单倍体育种的方式,即图中的E→F→G表示的技术手段。(3)欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状,应该用基因工程的育种方式。(4)胚细胞中只剩下小麦生殖细胞中的染色体,因此将胚取出进行组织培养,得到的小麦是单倍体植株。(5)诱变育种、杂交育种都是不定向的过程。(1)3/16不再发生性状分离(2)E→F→G花药离体培养(3)C→D提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定(4)单倍体(5)A→B基因工程及其应用1.基因工程的概念理解2.基因工程的工具(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)①分布:已发现的限制酶达200多种,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2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)DNA连接酶DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中,催化磷酸二酯键的形成,黏合脱氧核糖和磷酸之间的缺口。如果把DNA分子看成“梯子形”,DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。(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。3.基因工程的操作步骤已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原,在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下。(1)实验步骤①所代表的反应过程是。(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用限制性核酸内切酶和酶,后者的作用是将限制性核酸内切酶切割的和连接起来。(3)如果省略步骤②而将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌,一般情况下,不能得到表达的S蛋白,其原因是S基因在大肠杆菌中不能