2018届高三生物一轮复习第7单元第3讲从杂交育种到基因工程讲义新人教版必修

1、从第三届杂交育种到基因工程试验点1|5种常见育种方法的比较1 .杂交育种(1)原理：转基因。(2)程序：植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，按F1F1自交F2鉴别，获得必要的类型，在不发生性状分离之前进行自交。动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，选择F1F1获得雌雄个体杂交F2鉴别、筛选所需类型与隐性类型交叉、后代不发生性状分离的f2个体。(3)优点：操作简便，可综合多品种优良性状。(4)缺点：获得新品种的周期长。(5)应用：培育性状重组型优良品种。2 .诱变育种(1)原理：突变型基因。(2)过程：选择生物诱发突变型基因选择理想的类型培养。(3)优势可以提高突然变异频率，在短时间内得到更多

2、的优良变异型。大幅改良某些性状。(4)缺点：有利的变异个体不多，需要处理大量的材料。(5)应用：培育具有新性状的品种。3 .生物育种方法、实例(接线)a .杂交育种.高产青霉b .单倍体育种.京花1号小麦c .诱变育种.抗虫棉多倍体育种iv .三倍体无子伊卡斯e .基因工程育种v .杂交水稻【提示】a-b-c-d-ive-1 .判断以下生物育种方法及原理描述的正误。(1)可以用诱导多倍体的方法克服远缘杂交不育，培育作物新型。 ()(2)将抗虫小麦和低秆小麦杂交，通过转基因获得抗虫低秆小麦的实践活动包括基因工程技术。 （）【提示】这种育种方式是杂交育种，原理是转基因，不含基因工程技术。(3)用6

3、0Co处理大豆种子后，筛选出一株杂合子抗病株连续几代自交，其纯抗病株的比例逐代下降。 （）【提示】杂合子正交，正交后代数增加，纯合体逐代增加。(4)通过诱变育种可以得到青霉素高产菌株。 ()(5)育种专门人才在水田发现非常不常见的“一秆双穗”株，鉴定该变异状是由突变型基因引起的，将该株的水稻花粉体外培养可以得到稳定遗传高的制品系。 （）【提示】花粉离体培养得到的是单倍体幼苗，必须用秋水仙素处理单倍体幼苗，才能得到稳定遗传的纯合体系统。(6)最简单的育种方法是杂交育种，快速育种总是选择单倍体育种。 ()2 .根据附图回答以下问题：图中的甲、乙表示水稻两个品种，a、a和b、b分别表示位于两组同源染

4、色体上的等位基因，表示水稻新品种的培育过程，请考虑。(1)图中为单倍体育种。 (用序列号和箭头表示)(2)图中哪个标签条需要秋水仙碱处理？ 是怎么破吗？在图中，需要用秋水仙素处理单倍体幼苗，得到纯合体的图中，需要用秋水仙素处理发芽的种子和幼苗，诱导染色体加倍。(3)图中、的育种原理分别为基因变异、染色体变异。(4)图中最简便的育种途径为所示的杂交育种，最难达到育种目的的是变异育种。填表比较各种育种方法原理一般方法优点缺点举个例子杂交育种基因改造交配欸自交欸挑种子欸自交使个体的优良性状集中在一个个体上操作简单育种时间长仅限于亲缘关系相近的个体矮秆抗生病的小麦诱变育种突变型基因辐射、激光、宇宙诱导

5、等提高变异频率，加快育种过程，大幅改良性状有很大的盲目性，有利的变异少，需要大量处理实验材料青霉素高产菌株单倍体育种染色体畸变花药离体培养，用秋水仙碱处理显着缩短育种年限子均为纯合体技术复杂，需要与杂交育种合作单倍体育种收获得低茎抗病小麦多倍体育种染色体畸变用秋水仙碱处理发芽的种子和幼苗器官大，提高营养物质含量只适用于植物，发育迟缓，结实率低三倍体没有子伊卡斯育种基因改造把一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞球打破种子界限，定向改造生物的遗传性状技术复杂，生态安全问题多转基因抗虫棉的培养视角1生物育种过程的分析与应用(2017东北四校调查)黑龙江省农科院正在通过下图所示的育种过程培育高品质的

6、玉米。 以下记述正确的是()a .在a过程中使用的遗传学原理是转基因B.a过程需要用秋水仙碱处理发芽的种子利用c.c过程，可以更快地获得高品质的玉米。D.b过程需要通过逐代自交来提高同质结合率D a过程是单倍体育种，需要用秋水仙素处理育种过程中萌发的单倍体幼苗，育种原理是染色体变异，a、b错的c过程是诱变育种，突变型基因是不定向的，不一定能够在短时间内得到高质量的玉米，c错的b过程是杂交育种，通过世代的自交纯2.(2017山西四校联考)野生猕猴桃为多年生富含VC的二倍体(2n=58 )小野果。 下图为某科学课题组在以大量野生猕猴桃种子(aa )为实验材料培育无抗虫猕猴桃种子新品种过程中的正确分

7、析()a .在此培养过程中使用和使不得药物离体培养B.工艺应使用秋水仙碱C.的亲本不是同一种D.工艺中得到的个体为四倍体在C 图中的过程中花药可以离体培养，将染色体诱导为2倍得到AA的个体，a错误的秋水仙素和低温诱导都可以使染色体数加倍，在引起b错误的亲本中，AA为二倍体，AAAA为四倍体，不同种类，c在正确的工艺中向基因工程导入抗虫基因，得到视角2生物育种方法的选择3.(2017河南省百校联盟质量检测)表明某植物三对相对性状的调控基因及其所在染色体状况。 现在各种具有显性性状的纯合体，为了培育纯隐性性状的植株，在以下选择的植株和对应育种方法中，比较容易实行()花色(红白为显性)株高(高对低为

8、显性)叶形(宽叶对窄叶是显性的)控制基因阿、阿碳、碳d，d基因位置第3号染色体第一5号染色体第6号染色体a .红花低茎狭叶株、白花高茎狭叶株、杂交育种b .红花高茎狭叶植株、白花高茎狭叶植株、诱变育种c .红花低茎窄叶植株、白花高茎窄叶植株、基因工程育种d红花高茎狭叶植株、白花高茎狭叶植株、单倍体育种A 题意表明，以红花低茎窄叶植株(AAccdd )、白花高茎窄叶(AAccdd )植株为亲本，进行杂交育种获得纯隐性性状的植株(AAccdd )只需两年，且方法比较简单，a准确。 由于诱变育种的利用原理是突变型基因，突变型基因具有不定向性，所以得到目标株还不确定，时间长度也未知，这种方法是不可取的

9、，利用b错误基因工程技术育种技术复杂、题干“简捷”、不符合c错误的单倍体育种比杂交育种时间较短根据育种目标确定育种方法的方法育种目标育种方案集中父母的优良性状单倍体育种(明显缩短育种年限)杂交育种(时间长，但简便)对原品系统进行“方向性”改造基因工程及植物细胞工程(植物细胞球杂交)育种使原品种系产生新性状(无中生有)诱变育种(能提高变异频率，有望得到理想的性状)使原生营养器官“增大”或“强化”多倍体育种试验点2|基因工程的操作工具和步骤1 .概念基因工程别名遗传转基因技术和DNA重组技术操作环境生物体外操作对象DNA分子操作等级DNA分子水平基本过程剪切、连接、引入、表现结果定向改造生物的遗传

10、性状，得到人类所需的优良性状2 .原理不同生物之间的转基因。3 .工具剪刀和针线(图)基因的“剪刀”:限制性核酸内切断酶催化剂，图a。基因的“针线”: DNA连接酶，图b。(2)基因的“运输手段”:运输运载体，常用质粒、噬菌体、动植物细小病毒等。4 .基本步骤5 .应用程序(1)抗虫棉等育种。(2)胰岛素等药物开发。(3)转基因细菌分解石油等环境保护。6 .转基因生物和转基因食物的安全性“两种态度”(1)转基因生物和转基因食物不安全，必须严格控制(2)转基因生物和转基因食物安全，应广泛普及。1 .确定以下关于基因工程原理的描述的正误。(1)为了达到相应的目的，“筛选带有链霉素抗性基因的接纳体”

11、必须通过分子检验。 （）【提示】根据接纳体在链霉素中是否含有耐受力进行筛选，不需要分子检查。(2)运载体质粒通常以抗生素合成基因作为筛选标记基因。 （）运载体质粒上的抗生素抗性基因可作为标识牌基因供重组DNA鉴定和选择，而非抗生素合成基因。(3)转基因作物一旦被动物吃掉，目的基因就会转移到动物体细胞球。 （）【提示】动物吃转基因植物后，其消化系统可以将植物基因分解成小分子物质，基因不能转移到动物体细胞球。(4)将人干扰素基因重组质粒导入大肠菌群，获得产生人干扰素的菌株属于基因工程。 ()(5)DNA连接酶和限制酶催化剂是基因工程常用的两种工具酶催化剂。 ()(6)自然段天然存在的噬菌体自身感染

12、细菌后，其DNA与细菌DNA整合就是基因工程。 （）【提示】因为基因工程是人为进行的，噬菌体感染细菌不是任何人的原因，所以不属于基因工程。(7)没有限制酶催化剂就不能使用质粒运送运载体。 ()2 .按图填补。下图为利用基因工程技术生产人类胰岛素的操作过程示意图，请根据图的化学基进行回答。(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”:提取目的基因的目的基因检测和鉴定将与运输运载体结合的目的基因引入接纳体细胞球的目的基因。(2)能否利用人体皮肤细胞球完成过程？ 不，为什么？ 皮肤细胞球中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA。(3)工艺必备酶催化剂是反转录酶。(4)在利用a、b

13、得到c的过程中，用限制性核酸内切酶催化剂切断b，产生一定的粘性末端，通过加入DNA连接酶可以形成c。1 .基因工程操作工具(1)限制性核酸内切酶催化剂(简称为限制性酶催化剂)。分布：主要在微生物体内。特性：一个限制酶催化剂只能识别一个特定的核苷酸序列，在特定的接点切断DNA分子。实例： EcoR限制酶催化剂特异识别GAATTC序列，在g和a之间切开该序列。切断结果：生成具有粘性末端或平末端的2个DNA片段。作用：基因工程中重要的切割工具可以切割外来的DNA，不损伤自身的DNA。(2)DNA连接酶催化对象：具有相同粘性末端或平末端的2个DNA片断。催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的间隙。催化结果：形

14、成重组DNA。(3)常用搬运运载体质粒本质：小型环状DNA分子。作用：a .作为运营商，将目的基因运送到接纳体细胞球b .用它在接纳体细胞球内大量复制目的基因。条件：a .可在接纳体细胞球内稳定储存，大量复制b .有多个限制酶催化剂接点有标记基因。2 .对基因工程步骤的5点进行说明(1)限制性酶催化剂与DNA连接酶的作用位点均为脱氧核苷酸之间的磷酸二酯类化合物结合，前者切开，后者连接。(2)从DNA中切除某个基因，切除2个切口，生成4个粘性末端。(3)获得目的基因，切断运载体需要相同的限制酶催化剂，以产生相同的粘性末端为目的。(4)将目的基因导入接纳体细胞球，不参与盐化学基互补对。(5)动物一

15、般以受精卵为接纳体细胞球的植物一般以体细胞球为接纳体细胞球，采用植物组织培养方式形成新个体的微生物常以不致病性的大肠杆菌为受体细胞。从视点调查基因工程的原理和应用为了提高油菜籽的含量，研究者试图将酶催化剂d基因与叶绿体膜上的转波特酒肽基因结合，导入油菜细胞球中，获得转基因油菜品种。(1)外来基因引入接纳体细胞球，常用的职业是：(2)获得转波特酒基因所需的3种限制酶催化剂(Cla、Sac、Xba)的接点如图所示。在酶催化剂中处理两个酶催化剂d基因和转波特酒肽基因时，会出现(3)将上述融合基因插入图中所示的Ti质粒的T-DNA中，建构 将得到的农杆菌接种到含有_的固体平板中培养含有融合基因的单菌落

16、，用液体培养基振动培养，即可得到用于感受态的感染液。(4)切割油菜叶进入染液时，该过程的目的是：(1)外来基因引入接纳体细胞球，目前常用的载体有质粒、噬菌体、动植物细小病毒等。(2)由于切割酶催化剂d基因和转波特酒肽基因的限制酶催化剂是相同的clai限制酶催化剂，处理两基因时用clai限制酶催化剂切割，然后用DNA连接酶连接，得到a、d末端连接的融合基因。(3)将上述融合基因插入图中所示的Ti质粒的T-DNA中，建构表达运载体重组质粒，导入农杆菌中。 将得到的农杆菌接种含抗四环素的固体平板，培养单菌落，用液体培养基振荡培养，即可得到用于感受态的感染液。(4)将油菜叶切取放入染液的过程目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞球，进一步筛选得到转基因油菜细胞球，该细胞球可以利用植物组织培养技术培育转基因油菜植株。(1)质粒、噬菌体和动植物细小病毒；(2)Cla DNA结合A D (3)基因表达运载体(或重组质粒)的抗四环素；(4)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞球植物组织培养中真题检查|感化高考淬火试验能量1.(