師說(shuō)全程復(fù)習(xí)構(gòu)想高考生物4 3從雜交育種到基因工程名師優(yōu)質(zhì)課件新人教版必修2

1、必修二 遺傳與進(jìn)化 第四單元 生物變異、育種和進(jìn)化 第第3講講 從雜交育種到基因工程從雜交育種到基因工程 說(shuō)基礎(chǔ)說(shuō)基礎(chǔ) 課前預(yù)習(xí)讀教材課前預(yù)習(xí)讀教材 SHUO JI CHU 基基/礎(chǔ)礎(chǔ)/梳梳/理理 一、雜交育種和誘變育種一、雜交育種和誘變育種 雜交育種雜交育種 誘變育種誘變育種 將兩個(gè)或多個(gè)品種的將兩個(gè)或多個(gè)品種的利用物理因素或化學(xué)利用物理因素或化學(xué)優(yōu)良性狀通過(guò)交配集優(yōu)良性狀通過(guò)交配集因素來(lái)處理生物，因素來(lái)處理生物，使生使生概念概念 中在一起，再經(jīng)過(guò)選中在一起，再經(jīng)過(guò)選物發(fā)生基因突變，物發(fā)生基因突變，從而從而擇和培育，獲得新品擇和培育，獲得新品獲得優(yōu)良變異類型的獲得優(yōu)良變異類型的種的方法種的方

2、法 育種方法育種方法 原理原理 范圍范圍 雜交育種雜交育種 基因重組基因重組 有性生殖的生物有性生殖的生物 誘變育種誘變育種 基因突變基因突變 所有生物所有生物 方法方法 雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交 物理射線處理、物理射線處理、化學(xué)誘變劑處理化學(xué)誘變劑處理 不能產(chǎn)生新基因，原有不能產(chǎn)生新基因，原有特點(diǎn)特點(diǎn) 基因性狀的重新組合基因性狀的重新組合 育種進(jìn)程緩慢育種進(jìn)程緩慢 提高突變率，加快育種進(jìn)程提高突變率，加快育種進(jìn)程 產(chǎn)生新基因，新性狀，大幅改產(chǎn)生新基因，新性狀，大幅改良性狀良性狀 盲目性大，有利變異少盲目性大，有利變異少 思維激活思維激活1 誘變育種與雜交育種相比，最大的區(qū)別是什么？誘

3、變育種與雜交育種相比，最大的區(qū)別是什么？ 提示：提示：二者最大的區(qū)別在于誘變育種能產(chǎn)生新基因，二者最大的區(qū)別在于誘變育種能產(chǎn)生新基因，從而創(chuàng)造從而創(chuàng)造出新性狀。出新性狀。 二、基因工程及其應(yīng)用二、基因工程及其應(yīng)用 1概念的理解概念的理解 基因工程別名基因工程別名 操作環(huán)境操作環(huán)境 操作對(duì)象操作對(duì)象 操作水平操作水平 基本過(guò)程基本過(guò)程 結(jié)果結(jié)果 基因拼接技術(shù)或基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)重組技術(shù) 生物體體外生物體體外 基因基因 DNA分子水平分子水平 剪切、拼接、導(dǎo)入、表達(dá)剪切、拼接、導(dǎo)入、表達(dá) 定向改造生物的遺傳性狀，定向改造生物的遺傳性狀，獲得獲得人類需要的基因產(chǎn)物人類需要的基因產(chǎn)物 3步驟

4、：步驟：提取目的基因提取目的基因目的基因與目的基因與 運(yùn)載體運(yùn)載體 結(jié)合結(jié)合將目的基將目的基因?qū)胍驅(qū)胧荏w細(xì)胞受體細(xì)胞 目的基因的目的基因的 檢測(cè)與鑒定檢測(cè)與鑒定 。 ? ?基因工程與作物育種，如抗蟲(chóng)棉基因工程與作物育種，如抗蟲(chóng)棉基因工程基因工程? ? ?基因工程與藥物研制，如胰島素、乙肝疫苗等基因工程與藥物研制，如胰島素、乙肝疫苗等4.的應(yīng)用的應(yīng)用? ? ?基因工程與環(huán)境保護(hù)，如超級(jí)菌分解泄漏石油基因工程與環(huán)境保護(hù)，如超級(jí)菌分解泄漏石油 思維激活思維激活2 運(yùn)載體和細(xì)胞膜上的載體相同嗎？運(yùn)載體和細(xì)胞膜上的載體相同嗎？ 提示：提示：不同；不同；運(yùn)載體是將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞的專門(mén)運(yùn)輸運(yùn)載體是

5、將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞的專門(mén)運(yùn)輸工具，常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、動(dòng)植物病毒、工具，常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、動(dòng)植物病毒、 噬菌體等。細(xì)胞膜噬菌體等。細(xì)胞膜上的載體是位于細(xì)胞膜上的載體蛋白質(zhì)，上的載體是位于細(xì)胞膜上的載體蛋白質(zhì)， 與控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞有關(guān)與控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞有關(guān)系。系。 說(shuō)考點(diǎn)說(shuō)考點(diǎn) 拓展延伸串知識(shí)拓展延伸串知識(shí) SHUO KAO DIAN知知/識(shí)識(shí)/整整/合合 一一 幾種常見(jiàn)育種方法的比較幾種常見(jiàn)育種方法的比較 方法方法 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 育種時(shí)間一般育種時(shí)間一般舉例舉例 用用純純 種種高高稈稈抗抗病病 小小麥麥與與矮矮稈稈 不不抗抗病病小小麥麥 培培育育矮矮稈抗病小麥稈抗病小麥 雜交水稻、

6、雜交水稻、 雜雜交玉米等交玉米等 名稱名稱 原理原理 培育純合子品種：培育純合子品種： 雜交雜交自交自交篩選出符合要求篩選出符合要求雜交雜交 基因基因的表現(xiàn)型，的表現(xiàn)型， 自交到不發(fā)生自交到不發(fā)生使分散在同一使分散在同一物種不同品種物種不同品種中的多個(gè)優(yōu)良中的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同性狀集中于同一個(gè)體上一個(gè)體上 比較長(zhǎng)；局限比較長(zhǎng)；局限于同種或親緣關(guān)于同種或親緣關(guān)系較近的個(gè)體；系較近的個(gè)體；需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種良品種 年年制種年年制種 育種育種 重組重組 性狀分離為止性狀分離為止 培育雜合子品種：培育雜合子品種： 一般是一般是選取純合雙親雜交選取純合雙親雜交 名稱名稱 原理原理 方法方法

7、 物理方法：用紫外物理方法：用紫外線、線、X或或 射線、微射線、微優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 舉例舉例 誘變誘變 基因基因 育種育種 突變突變 重力、激光等處理生重力、激光等處理生物，再篩選；化學(xué)物，再篩選；化學(xué)方法：用亞硝酸、硫方法：用亞硝酸、硫酸二乙酯處理生物，酸二乙酯處理生物，再篩選再篩選 提提 高高 變變 異異 頻頻 盲目性大，有利盲目性大，有利率，加快育種率，加快育種變異少，工作量變異少，工作量高高產(chǎn)產(chǎn) 青青霉霉進(jìn)程，大幅度進(jìn)程，大幅度大，需要大量的大，需要大量的菌株菌株 改良某些性狀改良某些性狀 供試材料供試材料 名稱名稱 原理原理 方法方法 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 舉例舉例 用純種高稈用純種

8、高稈抗病小麥與抗病小麥與具有不同性狀的親本雜交具有不同性狀的親本雜交明顯縮短育種明顯縮短育種單倍單倍 體育體育 種種 染色染色F1花藥離體培養(yǎng)，花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)培養(yǎng) 年限，子代均年限，子代均技術(shù)技術(shù) 復(fù)雜復(fù)雜 體數(shù)體數(shù) 出單倍體幼苗出單倍體幼苗將單倍體將單倍體為為 純純 合合 子子(相相目變目變 幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙對(duì)對(duì) 二二 倍倍 體體 說(shuō)說(shuō)異異 素處理，素處理， 獲得純合子幼苗獲得純合子幼苗的的)， 加速育種加速育種篩選優(yōu)良性狀植株篩選優(yōu)良性狀植株 染色染色體數(shù)體數(shù) 用一定濃度的秋水仙素處用一定濃度的秋水仙素處目變目變 理萌發(fā)的種子或幼苗理萌發(fā)的種子或幼苗 異異

9、進(jìn)程進(jìn)程 矮稈不抗病矮稈不抗病小麥快速培小麥快速培育矮稈抗病育矮稈抗病小麥小麥 所獲品種發(fā)所獲品種發(fā)操作簡(jiǎn)單，能操作簡(jiǎn)單，能育延遲，結(jié)育延遲，結(jié)三倍體無(wú)子三倍體無(wú)子較快獲得所需較快獲得所需實(shí)率低，一實(shí)率低，一西瓜、八倍西瓜、八倍品種品種 般只適用于般只適用于體小黑麥體小黑麥 植物植物 多倍多倍 體育體育 種種 名稱名稱 原理原理 方法方法 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 舉例舉例 提取目的基因提取目的基因目的基因目的基因目的性強(qiáng)，目的性強(qiáng)，技術(shù)復(fù)雜，技術(shù)復(fù)雜，基因基因 工程工程 育種育種 重組重組 基因基因 與運(yùn)載體結(jié)合與運(yùn)載體結(jié)合將目的基將目的基育種周期短；育種周期短； 安全性問(wèn)題安全性問(wèn)題因?qū)胧荏w細(xì)

10、胞因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基目的基克服了遠(yuǎn)緣克服了遠(yuǎn)緣多，有可能多，有可能因的表達(dá)與檢測(cè)因的表達(dá)與檢測(cè)篩選獲篩選獲雜交不親和的雜交不親和的引起生態(tài)危引起生態(tài)危得優(yōu)良個(gè)體得優(yōu)良個(gè)體 轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉抗蟲(chóng)棉 障礙障礙 機(jī)機(jī) 跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1 假設(shè)假設(shè)A、b代表玉米的優(yōu)良基因，這兩種基因是代表玉米的優(yōu)良基因，這兩種基因是自由組合的?，F(xiàn)有自由組合的。現(xiàn)有AABB，aabb兩個(gè)品種，為培育出優(yōu)良品種兩個(gè)品種，為培育出優(yōu)良品種AAbb，可采用的方法如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：，可采用的方法如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)由品種由品種AABB、aabb經(jīng)過(guò)過(guò)程培育出新品種的育種經(jīng)過(guò)過(guò)程培育出新品種的育種方式稱

11、為方式稱為_(kāi)，其原理是其原理是_。用此育種方式一般用此育種方式一般從從_才能開(kāi)始選育才能開(kāi)始選育AAbb個(gè)體，是因?yàn)閭€(gè)體，是因?yàn)開(kāi)。 (2)若經(jīng)過(guò)程產(chǎn)生的子代總數(shù)為若經(jīng)過(guò)程產(chǎn)生的子代總數(shù)為1 552株，則其中基因型為株，則其中基因型為AAbb的植株在理論上有的植株在理論上有_株?；蛐蜑橹??；蛐蜑锳abb的植株經(jīng)過(guò)的植株經(jīng)過(guò)程，子代中程，子代中AAbb與與aabb的數(shù)量比是的數(shù)量比是_。 (3)過(guò)程常采用過(guò)程常采用_技術(shù)得到技術(shù)得到Ab個(gè)體。個(gè)體。 與過(guò)程的與過(guò)程的育種方法相比，過(guò)程的優(yōu)勢(shì)是育種方法相比，過(guò)程的優(yōu)勢(shì)是_。 (4)過(guò)程的育種方式是過(guò)程的育種方式是_，與過(guò)程比較，過(guò)程的，與過(guò)程比

12、較，過(guò)程的明顯優(yōu)勢(shì)是明顯優(yōu)勢(shì)是_。 解析：解析：本題以圖解的形式考查考生的識(shí)圖、本題以圖解的形式考查考生的識(shí)圖、析圖能力，析圖能力，并且涉并且涉及了相關(guān)計(jì)算。根據(jù)孟德?tīng)栕杂山M合定律，及了相關(guān)計(jì)算。根據(jù)孟德?tīng)栕杂山M合定律，F(xiàn)2中基因型為中基因型為AAbb的植株占的植株占1/16，所以共，所以共97株。株。Aabb自交后代自交后代AAbb和和aabb的比的比例為例為11。過(guò)程是單倍體育種，包括了花藥離體培養(yǎng)和秋水。過(guò)程是單倍體育種，包括了花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍兩個(gè)步驟，仙素誘導(dǎo)染色體加倍兩個(gè)步驟，可以明顯縮短育種年限?？梢悦黠@縮短育種年限。是利用是利用射線，射線，屬于誘變育種，屬于誘

13、變育種，過(guò)程與相比，過(guò)程與相比，其具有的明顯優(yōu)勢(shì)是能定其具有的明顯優(yōu)勢(shì)是能定向地改造生物的遺傳性狀。向地改造生物的遺傳性狀。 答案：答案：(1)雜交育種雜交育種 基因重組基因重組 F2 從從F2開(kāi)始出現(xiàn)開(kāi)始出現(xiàn)AAbb個(gè)個(gè)體體(或從或從F2開(kāi)始出現(xiàn)性狀分離開(kāi)始出現(xiàn)性狀分離) (2)97 11 (3)花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng) 明顯縮短了育種年限明顯縮短了育種年限 (4)誘變育種誘變育種 過(guò)程產(chǎn)生的變異是定向的過(guò)程產(chǎn)生的變異是定向的(或基因工程育種轉(zhuǎn)或基因工程育種轉(zhuǎn)入的基因是已知的，用基因工程手段產(chǎn)生的變異是定向的入的基因是已知的，用基因工程手段產(chǎn)生的變異是定向的) 二二 基因工程的操作工具及基本

14、步驟基因工程的操作工具及基本步驟 1操作工具操作工具 (1)基因的基因的“剪刀剪刀”限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶簡(jiǎn)稱限制酶) 分布：主要在微生物體內(nèi)。分布：主要在微生物體內(nèi)。 特性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特特性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割定的切點(diǎn)上切割DNA分子。分子。 實(shí)例：實(shí)例：EcoR限制酶能專一識(shí)別限制酶能專一識(shí)別GAATTC序列，并在序列，并在G和和A之間將這段序列切開(kāi)。之間將這段序列切開(kāi)。 切割結(jié)果：產(chǎn)生兩個(gè)帶有黏性末端的切割結(jié)果：產(chǎn)生兩個(gè)帶有黏性末端的DNA片段。片段。 作用：作用：基因工程中重要的切割工具。

15、基因工程中重要的切割工具。在微生物體內(nèi)能將外來(lái)在微生物體內(nèi)能將外來(lái)的的DNA切斷，對(duì)自己的切斷，對(duì)自己的DNA無(wú)損害。無(wú)損害。 (2)基因的基因的“針線針線”DNA連接酶連接酶 催化對(duì)象：兩個(gè)具有相同黏性末端的催化對(duì)象：兩個(gè)具有相同黏性末端的DNA片段。片段。 催化位置：脫氧核糖與磷酸之間的缺口。催化位置：脫氧核糖與磷酸之間的缺口。 催化結(jié)果：形成重組催化結(jié)果：形成重組DNA。 (3)常用的運(yùn)載體常用的運(yùn)載體質(zhì)粒質(zhì)粒 本質(zhì)：小型環(huán)狀本質(zhì)：小型環(huán)狀DNA分子分子 a.作為運(yùn)載工具，將目的基因送到宿主作為運(yùn)載工具，將目的基因送到宿主? ? ? ? 細(xì)胞中去細(xì)胞中去作用作用? ? ?b.用它在宿主細(xì)

16、胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行? ? ? 大量復(fù)制大量復(fù)制? ?a.能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制? ?條件條件? ?b.有多個(gè)限制酶切點(diǎn)有多個(gè)限制酶切點(diǎn)? ?c.有標(biāo)記基因有標(biāo)記基因? ? 2對(duì)基因工程步驟的五點(diǎn)說(shuō)明對(duì)基因工程步驟的五點(diǎn)說(shuō)明 (1)限制酶和限制酶和DNA連接酶的作用部位都是脫氧核苷酸之間的磷連接酶的作用部位都是脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，只是前者切開(kāi)，后者連接。酸二酯鍵，只是前者切開(kāi)，后者連接。 (2)要想從要想從DNA上切下某個(gè)基因，應(yīng)切上切下某個(gè)基因，應(yīng)切2個(gè)切口，產(chǎn)生個(gè)切口，產(chǎn)生4個(gè)黏個(gè)黏性末端。性末端。 (3)獲取目

17、的基因、切割運(yùn)載體需要用同一種限制酶，目的是獲取目的基因、切割運(yùn)載體需要用同一種限制酶，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端。產(chǎn)生相同的黏性末端。 (4)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，沒(méi)有涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，沒(méi)有涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)。 (5)動(dòng)物一般用受精卵作為受體細(xì)胞；植物一般用體細(xì)胞作為動(dòng)物一般用受精卵作為受體細(xì)胞；植物一般用體細(xì)胞作為受體細(xì)胞，受體細(xì)胞，再通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)形成新個(gè)體；再通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)形成新個(gè)體； 微生物常用不致微生物常用不致病的大腸桿菌作為受體細(xì)胞。病的大腸桿菌作為受體細(xì)胞。 特特 別別 提提 醒醒 (1)限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求是同一種限制酶

18、在第一步和第二步操作中都用到，且要求是同一種酶，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端，第二步中還用到酶，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端，第二步中還用到DNA連接酶。連接酶。 (2)質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體，質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體，不要把質(zhì)粒和運(yùn)載體等同起來(lái)，不要把質(zhì)粒和運(yùn)載體等同起來(lái)，除除質(zhì)粒外，其他的運(yùn)載體還有噬菌體、動(dòng)植物病毒等。質(zhì)粒外，其他的運(yùn)載體還有噬菌體、動(dòng)植物病毒等。 3轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠成功的原因轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠成功的原因 (1)所有生物的所有生物的DNA分子基本結(jié)構(gòu)都是相同的。分子基本結(jié)構(gòu)都是相同的。 (2)所有生物在合成蛋白質(zhì)時(shí)共用一套密碼子。所有生物在合成蛋白質(zhì)時(shí)共用一套密碼子。 山東檢測(cè)山東檢測(cè)? ?

19、以下說(shuō)法正確的是以下說(shuō)法正確的是( ) 跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練2 ? ?2015A所有的限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列所有的限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列 B質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載體質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載體 C運(yùn)載體必須具備的條件之一是：具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以運(yùn)載體必須具備的條件之一是：具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接便與外源基因連接 DDNA連接酶使黏性末端的堿基之間形成氫鍵連接酶使黏性末端的堿基之間形成氫鍵 解析：解析：限制酶具有專一性，限制酶具有專一性，一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列；苷酸序列；質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體，此外還可

20、以用動(dòng)植質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體，此外還可以用動(dòng)植物病毒或噬菌體；運(yùn)載體需要具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基物病毒或噬菌體；運(yùn)載體需要具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因相連接；因相連接；DNA連接酶作用于黏性末端兩單鏈磷酸與五碳糖之間連接酶作用于黏性末端兩單鏈磷酸與五碳糖之間的磷酸二酯鍵。的磷酸二酯鍵。 答案：答案：C 思維點(diǎn)撥：思維點(diǎn)撥：本題考查限制酶、本題考查限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體的特點(diǎn)和連接酶和運(yùn)載體的特點(diǎn)和作用實(shí)質(zhì)等知識(shí)，要求考生熟練掌握基因工程操作工具的名稱、特作用實(shí)質(zhì)等知識(shí)，要求考生熟練掌握基因工程操作工具的名稱、特點(diǎn)、作用實(shí)質(zhì)和作用結(jié)果等相關(guān)知識(shí)。點(diǎn)、作用實(shí)質(zhì)和作用結(jié)

21、果等相關(guān)知識(shí)。 說(shuō)案例說(shuō)案例 劃分題型找規(guī)律劃分題型找規(guī)律 SHUO AN LI 一一 突破突破“新品種育種方法的選擇新品種育種方法的選擇” 育種是解決世界面臨的糧食問(wèn)題的重要手段，育種是解決世界面臨的糧食問(wèn)題的重要手段，根據(jù)不同育種需根據(jù)不同育種需求選擇合適的育種方法設(shè)計(jì)育種方案是常見(jiàn)題型，求選擇合適的育種方法設(shè)計(jì)育種方案是常見(jiàn)題型， 需引起重視。需引起重視。在在解答此類題目時(shí)，可依照以下方法進(jìn)行：解答此類題目時(shí)，可依照以下方法進(jìn)行： 若要培育隱性性狀個(gè)體，若要培育隱性性狀個(gè)體，則可用自交或雜交，則可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性只要出現(xiàn)該性狀即可。狀即可。 有些植物如小麥、水稻等，雜交實(shí)驗(yàn)較難

22、操作，最簡(jiǎn)便的方有些植物如小麥、水稻等，雜交實(shí)驗(yàn)較難操作，最簡(jiǎn)便的方法是自交。法是自交。 若要快速獲得純種，則用單倍體育種方法。若要快速獲得純種，則用單倍體育種方法。 若實(shí)驗(yàn)植物為營(yíng)養(yǎng)繁殖類如土豆、若實(shí)驗(yàn)植物為營(yíng)養(yǎng)繁殖類如土豆、地瓜等，地瓜等，則只要出現(xiàn)所需則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。性狀即可，不需要培育出純種。 若要培育原先沒(méi)有的性狀，則可用誘變育種。若要培育原先沒(méi)有的性狀，則可用誘變育種。 提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量可運(yùn)用多倍體育種。提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量可運(yùn)用多倍體育種。 將兩個(gè)親本的不同優(yōu)良性狀集中在一起，可利用雜交育種。將兩個(gè)親本的不同優(yōu)良性狀集中在一起，可利用雜交育種。 若要定向地改

23、造生物性狀，則可用基因工程育種。若要定向地改造生物性狀，則可用基因工程育種。 在實(shí)際育種過(guò)程中，在實(shí)際育種過(guò)程中，并非單一地運(yùn)用某種育種方式，并非單一地運(yùn)用某種育種方式，而是根而是根據(jù)需要選擇多種育種方式綜合運(yùn)用。據(jù)需要選擇多種育種方式綜合運(yùn)用。 孝感測(cè)試孝感測(cè)試? ?水稻是湖北主要的糧食產(chǎn)物，改善水稻水稻是湖北主要的糧食產(chǎn)物，改善水稻例例1 ? ?2015的遺傳性狀是育種工作者不斷努力的目標(biāo)，的遺傳性狀是育種工作者不斷努力的目標(biāo)， 如圖表示水稻育種的一如圖表示水稻育種的一些途徑，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：些途徑，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)以矮稈易感病以矮稈易感病(ddrr)和高稈抗病和高稈抗病(DDRR

24、)水稻為親本進(jìn)行雜水稻為親本進(jìn)行雜交，交， 得到得到F1，F(xiàn)1自交產(chǎn)生自交產(chǎn)生F2，F(xiàn)2中不能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占中不能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占_，選選F2中的矮稈抗病的水稻植株進(jìn)行自交，子代中中的矮稈抗病的水稻植株進(jìn)行自交，子代中ddRR和和ddRr的比例是的比例是_。 (2)若若要要在在較較短短時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)獲獲得得上上述述新新品品種種水水稻稻，可可選選圖圖中中_(用數(shù)字和箭頭填空用數(shù)字和箭頭填空)途徑所用的方法。其中途徑的常用途徑所用的方法。其中途徑的常用方法是方法是_。 (3)科學(xué)工作者欲培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應(yīng)該選科學(xué)工作者欲培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應(yīng)該選擇圖中擇圖中_(用數(shù)字和

25、箭頭填空用數(shù)字和箭頭填空)表示的途徑最為合理可行，該表示的途徑最為合理可行，該技術(shù)手段主要包括的過(guò)程：提取目的基因、技術(shù)手段主要包括的過(guò)程：提取目的基因、_、將目的基因、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、導(dǎo)入受體細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定。目的基因的檢測(cè)與鑒定。有人對(duì)該育種方式的安全有人對(duì)該育種方式的安全性表示擔(dān)憂，你的觀點(diǎn)及理由如何？性表示擔(dān)憂，你的觀點(diǎn)及理由如何？_。 (4)圖中圖中_(用數(shù)字和箭頭填空用數(shù)字和箭頭填空)所表示的育種途徑具有所表示的育種途徑具有典型的不定向性。典型的不定向性。 【解析】【解析】 圖中圖中為誘變育種，為誘變育種，為基因工程育種，為基因工程育種，為雜交育種，為雜交育種，為

26、單倍體育種，為單倍體育種，為多倍體育為多倍體育種，種，? ? ? ? 為細(xì)胞工程育種。為細(xì)胞工程育種。 (1)用矮稈易感病用矮稈易感病(ddrr)和高稈抗病和高稈抗病(DDRR)水稻雜交，得到水稻雜交，得到F1(DdRr)，F(xiàn)1自交產(chǎn)生自交產(chǎn)生F2，F(xiàn)2中不能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占中不能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占1 4/163/4。F2中矮稈抗病水稻為中矮稈抗病水稻為1/3ddRR、2/3ddRr， 自交后子代中自交后子代中ddRR占占1/32/31/41/2，ddRr占占2/31/21/3，故，故ddRR3 ddRr2。 (2)要盡快獲得矮稈抗病類型新品種，應(yīng)該采用單倍體育種的要盡快獲得矮稈抗病類型新品種，

27、應(yīng)該采用單倍體育種的方式，即圖中方式，即圖中表示的技術(shù)手段。將表示的技術(shù)手段。將F2經(jīng)過(guò)花藥離體培經(jīng)過(guò)花藥離體培養(yǎng)后，便可以得到單倍體植株。養(yǎng)后，便可以得到單倍體植株。 (3)培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應(yīng)該用基因工程的育培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應(yīng)該用基因工程的育種方式，種方式，所遵循的原理是基因重組，所遵循的原理是基因重組，包括提取目的基因、包括提取目的基因、目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、與運(yùn)載體結(jié)合、 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定。目的基因的檢測(cè)與鑒定。 (4)誘變育種的原理是基因突變，基因突變具有不定向性，故誘變育種的原理是基因突變，基

28、因突變具有不定向性，故這種育種途徑具有典型的不定向性。這種育種途徑具有典型的不定向性。 【答案】【答案】 (1)3/4 32 (2) 花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng) (3) 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 轉(zhuǎn)基因生物不安全，轉(zhuǎn)基因生物不安全， 要嚴(yán)要嚴(yán)格控制；轉(zhuǎn)基因生物是安全的，應(yīng)該大范圍推廣；等等格控制；轉(zhuǎn)基因生物是安全的，應(yīng)該大范圍推廣；等等(開(kāi)放性試開(kāi)放性試題，答案合理即可題，答案合理即可) (4) 二二 基因工程基因工程 本考點(diǎn)必修內(nèi)容側(cè)重轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基本操作、工具及安全性，本考點(diǎn)必修內(nèi)容側(cè)重轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基本操作、工具及安全性，深入考查基因工程的原理、過(guò)程及其應(yīng)用則是選修三的高考要

29、求。深入考查基因工程的原理、過(guò)程及其應(yīng)用則是選修三的高考要求。從歷年高考命題來(lái)看，從歷年高考命題來(lái)看，全國(guó)卷及各省市卷都有具體要求和較固定的全國(guó)卷及各省市卷都有具體要求和較固定的命題模式命題模式(有的為必考，有的為選考有的為必考，有的為選考)。備考時(shí)應(yīng)按本省市具體高考。備考時(shí)應(yīng)按本省市具體高考要求有的放矢的進(jìn)行復(fù)習(xí)和訓(xùn)練。要求有的放矢的進(jìn)行復(fù)習(xí)和訓(xùn)練。 例例2 根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題。根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題。 (1)限制性內(nèi)切酶切割限制性內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有_和和_。 (2)質(zhì)粒運(yùn)載體用質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoR 切

30、割后產(chǎn)生的片段如下：切割后產(chǎn)生的片段如下： AATT CG GCTTAA 為使運(yùn)載體與目的基因相連，含有目的基因的為使運(yùn)載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用除可用EcoR 切割外，還可用另一種限制性內(nèi)切酶切割，該酶必須具有切割外，還可用另一種限制性內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是的特點(diǎn)是_。 (3)按其來(lái)源不同，基因工程中所使用的按其來(lái)源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，連接酶有兩類，即即_DNA連接酶和連接酶和_DNA連接酶。連接酶。 (4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是反轉(zhuǎn)錄作用的模板是_， 產(chǎn)物是產(chǎn)物是_。 若要在體若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用

31、_技術(shù)。技術(shù)。 (5)基因工程中除質(zhì)粒外，基因工程中除質(zhì)粒外，_和和_也可作為運(yùn)載也可作為運(yùn)載體。體。 (6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是_。 【解析】【解析】 此題考查基因工程應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。此題考查基因工程應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。(1)DNA分子分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有黏性末端和平末端兩種片段末端通常有黏性末端和平末端兩種類型。類型。(2)為使運(yùn)載體與目的基因相連，為使運(yùn)載體與目的基因相連，應(yīng)使二者被切割后產(chǎn)生的末應(yīng)使二者被

32、切割后產(chǎn)生的末端相同，故用另一種限制酶切割產(chǎn)生的末端必須與端相同，故用另一種限制酶切割產(chǎn)生的末端必須與EcoR 切割產(chǎn)切割產(chǎn)生的末端相同。生的末端相同。(3)根據(jù)酶的來(lái)源不同，根據(jù)酶的來(lái)源不同，DNA連接酶分為連接酶分為Ecoli DNA連接酶和連接酶和T4DNA連接酶。連接酶。(4)以以RNA為模板，為模板，合成合成DNA的過(guò)程稱的過(guò)程稱為逆轉(zhuǎn)錄，為逆轉(zhuǎn)錄，若要體外獲得大量若要體外獲得大量DNA分子，分子，可以使用可以使用PCR技術(shù)。技術(shù)。(5)在基因工程中，通常利用質(zhì)粒作為運(yùn)載體，另外噬菌體和動(dòng)植物病在基因工程中，通常利用質(zhì)粒作為運(yùn)載體，另外噬菌體和動(dòng)植物病毒也可作為運(yùn)載體。毒也可作為運(yùn)載

33、體。(6)大腸桿菌作為受體細(xì)胞時(shí)，常用大腸桿菌作為受體細(xì)胞時(shí)，常用Ca處理，處理，使之成為能吸收周?chē)h(huán)境中使之成為能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞。分子的感受態(tài)細(xì)胞。 2【答案】【答案】 (1)黏性末端黏性末端 平末端平末端 (2)切割產(chǎn)生的切割產(chǎn)生的DNA片段末端與片段末端與EcoR 切割產(chǎn)生的相同切割產(chǎn)生的相同 (3)大腸桿菌大腸桿菌(Ecoli) T4 (4)mRNA(或或RNA) cDNA(或或DNA) PCR (5)噬菌體噬菌體 動(dòng)植物病毒動(dòng)植物病毒 (6)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源外源DNA)的能力極弱的能力極弱 說(shuō)實(shí)驗(yàn)說(shuō)實(shí)驗(yàn) 分析應(yīng)用上臺(tái)階分析應(yīng)

34、用上臺(tái)階 SHUO SHI YAN 不同育種目的的雜交育種的基本步驟不同育種目的的雜交育種的基本步驟 1培育雜合子品種培育雜合子品種 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可以將雜種子一代作為種子直接利用，可以將雜種子一代作為種子直接利用， 如水稻、如水稻、玉米等。玉米等。 (1)基本步驟：選取雙親基本步驟：選取雙親P(、)雜交雜交F1。 (2)特點(diǎn)：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強(qiáng)，但種子只能用一年，需年年制特點(diǎn)：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強(qiáng)，但種子只能用一年，需年年制種。種。 2.培育純合子品種培育純合子品種 (1)培育隱性純合子品種的基本步驟培育隱性純合子品種的基本步驟 選取雙親選取雙親P(、)雜交雜交F1自交自交F2選

35、出表現(xiàn)型符合選出表現(xiàn)型符合要求的個(gè)體種植推廣。要求的個(gè)體種植推廣。 (2)培育雙顯性純合子或單顯性純合子品種的基本步驟。培育雙顯性純合子或單顯性純合子品種的基本步驟。 選取雙親選取雙親P(、)雜交雜交F1自交自交F2選出表現(xiàn)型符合選出表現(xiàn)型符合要求的個(gè)體自交要求的個(gè)體自交F3選出穩(wěn)定遺傳個(gè)體推廣種植。選出穩(wěn)定遺傳個(gè)體推廣種植。 (3)特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，但需要的時(shí)間較長(zhǎng)。特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，但需要的時(shí)間較長(zhǎng)。 特特 別別 提提 醒醒 (1)雜交育種只能利用已有基因重新組合，雜交育種只能利用已有基因重新組合，按需選擇，按需選擇，并不產(chǎn)生并不產(chǎn)生新的基因。新的基因。 (2)進(jìn)行雜交育種的個(gè)體一定是進(jìn)行有性生殖的個(gè)體，進(jìn)行雜交育種的個(gè)體一定是進(jìn)行有性生殖的個(gè)體， 只進(jìn)行無(wú)只進(jìn)行無(wú)性生