《高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 基礎(chǔ)課時(shí)案23 從雜交育種到基因工程課件 新人教版必修2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 基礎(chǔ)課時(shí)案23 從雜交育種到基因工程課件 新人教版必修2.ppt（45頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

基礎(chǔ)課時(shí)案23 從雜交育種到基因工程,2016備考最新考綱 1．生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)。2.轉(zhuǎn)基因食品的安全(Ⅰ)。,一、生物變異原理在育種實(shí)踐中的應(yīng)用 1．雜交育種與誘變育種,基因重組,基因突變,具有相對性狀,F1自交，獲得F2,基因突變,,,,3．判斷正誤 (1)太空育種能按人的意愿定向產(chǎn)生優(yōu)良性狀 ( ) (2)誘變育種的優(yōu)點(diǎn)之一是需大量處理實(shí)驗(yàn)材料 ( ) (3)誘變育種時(shí)突變的個(gè)體中有害個(gè)體多于有利個(gè)體 ( ),(4)雜交育種和誘變育種都能產(chǎn)生前所未有的新基因，創(chuàng)造變異新類型 ( ) (5)雜合子品種的種子只能種一年，需要年年制種 ( ) (6)采用誘變育種可改良缺乏某種抗病性的水稻品種 ( ) (7)誘變育種和雜交育種均可形成新的基因 ( ) 答案 (1) (2) (3)√ (4) (5)√ (6)√ (7),深度思考 下圖甲、乙表示水稻兩個(gè)品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑥表示培育水稻新品種的過程，請思考,(1)圖中哪種途徑為單倍體育種？ (2)圖中哪一標(biāo)號(hào)處需用秋水仙素處理？應(yīng)如何處理？ (3)④、⑥的育種原理分別是？ (4)圖中最簡便及最難以達(dá)到育種目標(biāo)的育種途徑分別是？,提示 (1)圖中③～⑤過程表示單倍體育種。 (2)圖示⑤處需用秋水仙素處理單倍體幼苗，從而獲得純合子，⑥處需用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，以誘導(dǎo)染色體加倍。 (3)④的育種原理為基因突變，⑥的原理為染色體變異。 (4)圖中最簡便的育種途徑為①～②過程所示的雜交育種，但育種周期較長；最難以達(dá)到育種目標(biāo)的途徑為誘變育種。,二、基因工程及其應(yīng)用 1．概念 基因工程又叫基因拼接技術(shù)或 技術(shù)，即按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以 ，然后放到另一種生物的細(xì)胞里， 生物的遺傳性狀。,DNA重組,修飾改造,定向改造,2．基因操作的基本工具[連一連],運(yùn)載體,受體細(xì)胞,表達(dá)與檢測,育種,藥物研制,環(huán)境保護(hù),5．判斷下列有關(guān)基因工程的敘述 (1)沒有限制酶就無法使用質(zhì)粒運(yùn)載體。 (2013上海卷，58F)( ) (2)我國已經(jīng)對轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度。 (2013江蘇卷，15A)( ) (3)重組質(zhì)粒中每個(gè)限制酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)目的基因。 (2011浙江卷，6C)( ),(4)自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后，其DNA整合到細(xì)菌DNA上屬于基因工程。 (2010全國卷Ⅱ，5D)( ) (5)可用限制酶切割煙草花葉病毒的核酸，進(jìn)行構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草。 (2010浙江卷，2A)( ) 答案 (1)√ (2)√ (3) (4) (5),5種?？嫉挠N方法,深度思考 (1)倘若所提供育種材料中不具備育種目標(biāo)要求的特性，可采用何種方法使其具備該特性？ (2)可否采用誘變育種的方法讓植物細(xì)胞表達(dá)出動(dòng)物蛋白？,提示 (1)倘若所提供的育種材料中不具備育種目標(biāo)所要求的特性，則可采用“誘變育種”或“基因工程”使相應(yīng)目標(biāo)“無中生有”，從而實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)。 (2)讓植物細(xì)胞表達(dá)出動(dòng)物蛋白，必須通過“基因工程”技術(shù)實(shí)現(xiàn)“外源基因”的表達(dá)，誘變育種只能產(chǎn)生原基因的等位基因，不能產(chǎn)生“外源基因”，故不能達(dá)到該預(yù)期目標(biāo)。,考點(diǎn)一 雜交育種與誘變育種 [典例引領(lǐng)] 【典例1】 (2013江蘇高考)現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括：①高產(chǎn)、感??；②低產(chǎn)、抗??；③高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求，育種專家要培育3類品種：a.高產(chǎn)、抗?。籦.高產(chǎn)、早熟；c.高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是(多選) ( ),A．利用①、③品種間雜交篩選獲得a B．對品種③進(jìn)行染色體加倍處理篩選獲得b C．a(chǎn)、b和c的培育均可采用誘變育種方法 D．用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源抗旱基因?qū)擘壑蝎@得c 解析 利用①、③品種間雜交不能篩選出抗病品種；多倍體植株具有發(fā)育延遲的特點(diǎn)；對品種③進(jìn)行染色體加倍處理不能使其表現(xiàn)早熟特性；a、b、c品種的優(yōu)良性狀均可通過基因突變獲得；可利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將外源抗旱基因?qū)擘壑袕亩@得高產(chǎn)、抗旱品種。 答案 CD,【典例2】 (安徽高考)如圖所示，科研小組用60Co照射棉花種子，誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀，誘變Ⅰ代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對基因(A、a)控制，棉酚含量由另一對基因(B、b)控制，兩對基因獨(dú)立遺傳。,(1)兩個(gè)新性狀中，棕色是________性狀，低酚是________性狀。 (2)誘變當(dāng)代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是______，白色、高酚的棉花植株基因型是________。 (3)棕色棉抗蟲能力強(qiáng)，低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種，研究人員將誘變Ⅰ代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代種植在一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域，從________的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請你利用該純合體作為一個(gè)親本，再從誘變Ⅰ代中選擇另一個(gè)親本，設(shè)計(jì)一方案，盡快選育出抗蟲高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。,解析 (1)誘變當(dāng)代棕色、高酚個(gè)體自交，后代出現(xiàn)棕色和白色性狀，說明棕色為顯性性狀；誘變當(dāng)代白色、高酚個(gè)體自交，后代出現(xiàn)低酚和高酚性狀，說明低酚為隱性性狀。(2)從誘變當(dāng)代個(gè)體自交后代的表現(xiàn)型即可判斷出棕色、高酚的棉花植株的基因型為AaBB，白色、高酚的棉花植株的基因型為aaBb。(3)依題意，要盡快獲得純合的棕色、低酚植株(AAbb)，結(jié)合已知純合體AABB，只要從誘變1代中選取白色、低酚(aabb)個(gè)體，并利用單倍體育種的方法即可。在書寫遺傳圖解時(shí)，需要標(biāo)明表現(xiàn)型、基因型，同時(shí)注明必要的文字，如花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理等。,答案 (1)顯性 隱性 (2)AaBB aaBb (3)不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉，或沒有出現(xiàn)白色棉),巧辨雜交育種的選育目標(biāo)與育種程序的類型 1．雜交育種的選育目標(biāo)可分三類——隱性純合子、顯性純合子(包括AABB或AAbb)及雜合子。 2．雜交育種不一定需要連續(xù)自交，若選育顯性優(yōu)良純種，則需要連續(xù)自交篩選直至性狀不再發(fā)生分離；若選育隱性優(yōu)良純種，則只要在子二代出現(xiàn)該性狀個(gè)體即可，若選育雜合子，則只要得到雜種即可(需年年制種或采用無性繁殖方法繁殖)。,[跟進(jìn)題組] 1．彩色小麥?zhǔn)遣捎谩盎瘜W(xué)誘變”“物理誘變”和“遠(yuǎn)緣雜交”三結(jié)合的育種方法培育而成的。因其富含多種微量元素，種皮上呈現(xiàn)出不同的色彩，而被稱為彩色小麥。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ( ),A．三結(jié)合育種方法的原理是：基因突變、基因重組和染色體變異 B．由于親本間的遺傳物質(zhì)相差較大，通過“遠(yuǎn)緣雜交”產(chǎn)生的變異可能較大 C．彩色小麥所含的微量元素最可能是通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿盏?D．彩色小麥和普通小麥之間不存在生殖隔離，可進(jìn)行雜交,解析 解答本題的關(guān)鍵是掌握不同育種方法的原理?！盎瘜W(xué)誘變”和“物理誘變”說明涉及誘變育種，“遠(yuǎn)緣雜交”說明涉及雜交育種，因此三結(jié)合的育種方法涉及的原理有：基因突變和基因重組，不涉及染色體變異。由于親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的兩個(gè)品種的遺傳物質(zhì)相差較大，所以基因重組產(chǎn)生的變異會(huì)更大。根據(jù)題干信息可知，彩色小麥有富集微量元素的能力，說明彩色小麥吸收微量元素時(shí)是逆濃度梯度進(jìn)行的，因此吸收方式為主動(dòng)運(yùn)輸。彩色小麥只是一個(gè)新品種不是新物種，因此彩色小麥和普通小麥屬于同一物種，它們之間不存在生殖隔離，可進(jìn)行雜交。 答案 A,2．下圖為某農(nóng)科所培育高品質(zhì)小麥的過程，其中①③④⑤代表具體操作過程。,(1)具有①④⑤操作的育種方法是________，依據(jù)的原理是________________。 (2)具有①③操作的育種方法的是________，依據(jù)的原理是___________。 (3)操作③是________，其目的是_____________。 操作⑤常用的方法有________，原理是______________。 (4)操作①表示雜交，其目的是將兩個(gè)純合親本的______通過雜交集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育獲得新品種。,解析 從圖可知，①表示雜交，②表示減數(shù)分裂，③表示連續(xù)自交，④表示花藥離體培養(yǎng)，⑤表示用秋水仙素處理或低溫處理單倍體幼苗。①④⑤操作的育種方法是單倍體育種，依據(jù)的原理是染色體變異。①③操作的育種方法是雜交育種，依據(jù)原理是基因重組。③連續(xù)自交可以提高純合體的比例。⑤原理是低溫或秋水仙素在細(xì)胞分裂前期抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。①雜交目的是將純合親本的優(yōu)良性狀或基因通過雜交集中在一起。,答案 (1)單倍體育種 染色體數(shù)目變異 (2)雜交育種 基因重組 (3)連續(xù)自交 提高純合子的比例(選出符合要求的個(gè)體) 低溫誘導(dǎo)或秋水仙素處理 低溫或秋水仙素抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而使細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍 (4)優(yōu)良性狀(基因),考點(diǎn)二 基因工程及其應(yīng)用 [典例引領(lǐng)] 【典例1】 (2013全國卷)下列實(shí)踐活動(dòng)包含基因工程技術(shù)的是 ( ) A．水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種 B．抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥 C．將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株 D．用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆,解析 A項(xiàng)所述為單倍體育種，B項(xiàng)所述為雜交育種，D項(xiàng)所述為誘變育種，都沒有涉及基因工程技術(shù)；C項(xiàng)所述育種方法涉及組織培養(yǎng)技術(shù)和基因工程技術(shù)。 答案 C,【典例2】 (浙江高考)將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤的是 ( ) A．每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒 B．每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn) C．每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)ada D．每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子,解析 大腸桿菌成功表達(dá)出腺苷酸脫氨酶，說明這些大腸桿菌都至少含有一個(gè)重組質(zhì)粒，A項(xiàng)正確；作為載體的條件為至少含有一個(gè)或多個(gè)酶切位點(diǎn)，所以作為載體的質(zhì)粒至少含有一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)，B項(xiàng)正確；作為基因表達(dá)載體應(yīng)包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因四部分，但并不是每個(gè)酶切位點(diǎn)都至少插入一個(gè)ada，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于這些目的基因成功表達(dá)，所以每個(gè)ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子，D項(xiàng)正確。 答案 C,思維發(fā)散 ada在人體內(nèi)、在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，均可控制合成相同的表達(dá)產(chǎn)物，表明何種道理？ 提示 ada基因在不同生物細(xì)胞中均可控制同類蛋白質(zhì)產(chǎn)物的合成，一方面表明“基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能單位，另一方面表明，不同生物可共用一套遺傳密碼子”。,與基因工程有關(guān)的8點(diǎn)提示 (1)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用部位都是脫氧核苷酸之間形成的磷酸二酯鍵(不是氫鍵)，只是一個(gè)切開，一個(gè)連接。 (2)質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體，不要把質(zhì)粒等同于運(yùn)載體，除此之外，λ噬菌體的衍生物和動(dòng)植物病毒也可作為運(yùn)載體。運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)為DNA，其基本單位為脫氧核苷酸。,(3)要想從DNA上切下某個(gè)基因(保證基因的完整性)，應(yīng)切2個(gè)切口，產(chǎn)生4個(gè)黏性末端。 (4)第一步和第二步需要限制酶，且要求用同種酶，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端。 (5)構(gòu)建基因表達(dá)載體是基因工程的核心步驟，是成功的關(guān)鍵。 (6)對基因操作是否成功不但要在分子水平上鑒定還要在個(gè)體水平上鑒定，如抗蟲棉不僅能產(chǎn)生毒蛋白，而且必須“抗蟲”。 (7)目的基因指要表達(dá)的基因，標(biāo)記基因指運(yùn)載體上用于鑒定、篩選的基因。 (8)目的基因表達(dá)的標(biāo)志：通過轉(zhuǎn)錄、翻譯產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)(可用抗原—抗體雜交法確認(rèn)是否產(chǎn)生相應(yīng)蛋白質(zhì))。,[跟進(jìn)題組] 1．玫瑰有5 000多年的人工栽培歷史，迄今已培育出2 500多個(gè)品種。玫瑰沒有生成藍(lán)色翠雀花素所需的黃酮類化合物3,5氫氧化酶基因，因此藍(lán)玫瑰被認(rèn)為是不可能培育成功的。但日本科研人員將藍(lán)色三葉草中的藍(lán)色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了藍(lán)玫瑰，這株玫瑰的花瓣中所含的色素為藍(lán)色。下列有關(guān)敘述正確的是 ( ),A．藍(lán)色翠雀花素分布于藍(lán)玫瑰花瓣細(xì)胞的液泡和葉綠體中 B．培育藍(lán)玫瑰用到的工具酶是限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶 C．藍(lán)色素基因在所有玫瑰細(xì)胞中都能控制合成藍(lán)色翠雀花素 D．藍(lán)玫瑰的培育成功意味著人類創(chuàng)造了一個(gè)新的物種,解析 解答本題的關(guān)鍵是注意“工具酶”而不是“工具”。除綠色外，其余顏色的色素幾乎都存在于液泡中，因此藍(lán)色翠雀花素分布于藍(lán)玫瑰花瓣細(xì)胞的液泡中；日本科研人員將藍(lán)色三葉草中的藍(lán)色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了藍(lán)玫瑰，此方法為基因工程育種，用到的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；由于基因的選擇性表達(dá)，藍(lán)色素基因在玫瑰花瓣細(xì)胞中能控制合成藍(lán)色翠雀花素，而在其他細(xì)胞中沒有表達(dá)；藍(lán)玫瑰僅僅是普通玫瑰中轉(zhuǎn)入了一個(gè)外源基因，與其他的玫瑰未產(chǎn)生生殖隔離，沒有產(chǎn)生新的物種。 答案 B,2．下列不屬于利用基因工程技術(shù)制取的藥物是 ( ) A．從大腸桿菌體內(nèi)制取白細(xì)胞介素 B．從酵母菌體內(nèi)獲得干擾素 C．從青霉菌體內(nèi)獲取青霉素 D．從大腸桿菌體內(nèi)獲取胰島素,解析 本題考查基因工程的應(yīng)用，熟記基因工程在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等方面的應(yīng)用是解題的前提。運(yùn)用基因工程技術(shù)可以使外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)來生產(chǎn)基因產(chǎn)品，A、B、D均為外源基因的表達(dá)，而青霉菌產(chǎn)生青霉素是正常基因的正常表達(dá)，故青霉素不屬于基因工程藥品。 答案 C,