從雜交育種到基因工程課件

第6章從雜交育種到基因工程課件綜合分析近幾年各地高考理綜試題生物部分，本章有以下高考命題規(guī)律。

1.命題內(nèi)容：從命題側(cè)重點來看，本章以生產(chǎn)生活實際、當(dāng)前熱點問題等新材料為背景進(jìn)行命題，綜合考查雜交育種、誘變育種和基因工程育種等原理、過程、特點及應(yīng)用。綜合分析近幾年各地高考理綜試題生物部分，本章有以下高考命題規(guī)

2.命題形式：課標(biāo)高考生物試題對本章的考查，經(jīng)常以二倍體、多倍體與單倍體的區(qū)別及其在育種上的應(yīng)用進(jìn)行命題，或者結(jié)合實驗探究進(jìn)行考查。

3.命題思路：從命題思路上分析，可以結(jié)合雜交育種、誘變育種和基因工程原理與過程命題，還可以結(jié)合生物變異與遺傳規(guī)律命題，特別是基因工程與其他技術(shù)結(jié)合成為命題的熱點。

4.命題趨勢：縱觀近三年高考生物試題，本章考查形式以非選擇題為主，單科命題省份也常常以選擇題的形式出現(xiàn)，來考查獲取信息能力、分析問題與解決問題能力、實驗分析與設(shè)計能力等。2.命題形式：課標(biāo)高考生物試題對本章的考查，經(jīng)常以二倍體根據(jù)近幾年高考命題特點和規(guī)律，本章的復(fù)習(xí)備考策略如下。

1.知識方面：（1）橫向比較：復(fù)習(xí)本章的重點是雜交育種、誘變育種和基因工程原理與過程，還要聯(lián)系多倍體育種、單倍體育種，并且比較這幾種育種方法的原理、操作方法及優(yōu)點和缺點。根據(jù)近幾年高考命題特點和規(guī)律，本章的復(fù)習(xí)備考策略如下。（2）縱向延伸：對于每一種育種方法都要結(jié)合實例分析，聯(lián)系生物變異、遺傳規(guī)律及細(xì)胞工程等知識，發(fā)掘各種育種方法的本質(zhì)，注重各種育種方法的應(yīng)用，為實踐和創(chuàng)新奠定堅實的基礎(chǔ)。（3）整合應(yīng)用：將育種知識進(jìn)一步歸納，還要結(jié)合一些熱點問題，如基因治療、太空育種等，目的是系統(tǒng)地掌握生物育種的原理、方法及優(yōu)缺點，達(dá)到知識的靈活運用。

2.能力方面：課標(biāo)高考生物試題對本章的層級考查，集中在理解能力、實驗探究能力和綜合應(yīng)用能力等層次。（2）縱向延伸：對于每一種育種方法都要結(jié)合實例分析，聯(lián)系第6章從雜交育種到基因工程課件一、雜交育種

1.概念：是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配

02起，再經(jīng)過選擇和育種，獲得新品種的方法。

2.遺傳學(xué)原理是基因重組。

3.應(yīng)用：（1）改良作物品質(zhì)，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量。（2）培育優(yōu)良的家畜、家禽。一、雜交育種二、誘變育種

1.概念：是指利用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變的方法。

2.遺傳學(xué)原理是基因突變。

3.應(yīng)用：（1）培育農(nóng)作物新品種。（2）在微生物育種方面也發(fā)揮了重要作用。二、誘變育種三、基因工程

1.概念：又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀的技術(shù)。

2.遺傳學(xué)原理是基因重組。

3.基本工具（1）基因的“剪刀”，即限制性核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶），具有特異性。三、基因工程（2）基因的“針線”，即DNA連接酶，它能在脫氧核糖與磷酸之間形成一定的化學(xué)鍵，將兩條DNA片段連接起來。（3）基因的運載體：常用質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒等。

4.基因工程的操作一般經(jīng)歷四個步驟（1）提取目的基因；（2）目的基因與運載體結(jié)合；（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；（4）目的基因的檢測與鑒定。（2）基因的“針線”，即DNA連接酶，它能在脫氧核糖與四、基因工程的應(yīng)用

1.作物育種：獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，培育出具有各種抗逆性的作物新品種。

2.藥物研制：利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品。

3.環(huán)境保護(hù)：利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降解有毒有害的化合物，吸收環(huán)境中的重金屬，分解泄漏的石油，處理工業(yè)廢水等。四、基因工程的應(yīng)用幾種育種方式的比較幾種育種方式的比較第6章從雜交育種到基因工程課件

1.育種方式的選擇原則（1）一般作物育種可選用雜交育種和單倍體育種。（2）為得到特殊性狀，可選擇誘變育種或者多倍體育種。（3）若將兩種不同生物的特殊性狀組合到一起，就要考慮基因工程育種，如抗病植株的育成。1.育種方式的選擇原則

a.基因工程育種的原理是基因重組，不完全符合基因重組的定義。傳統(tǒng)意義上的基因重組發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的同種生物之間，而基因工程是發(fā)生在不同的物種之間。

b.誘變育種屬于分子水平上育種，只有此育種方式可產(chǎn)生新基因。a.基因工程育種的原理是基因重組，不完全符合基因重組的定小麥?zhǔn)且环N重要的糧食作物，改善小麥的遺傳性狀是科學(xué)工作者不斷努力的目標(biāo)，如圖是遺傳育種的一些途徑。請回答下列問題。小麥?zhǔn)且环N重要的糧食作物，改善小麥的遺傳性狀是科學(xué)工（1）以矮稈易感?。╠drr）和高稈抗病（DDRR）小麥為親本進(jìn)行雜交，培育矮稈抗病小麥品種過程中，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，其中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是，選擇F2中矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至。（2）若要在較短時間內(nèi)獲得上述新品種小麥，可選圖中（填字母）途徑所用的方法。其中的F環(huán)節(jié)是。（1）以矮稈易感病（ddrr）和高稈抗?。―DRR）小麥（3）科學(xué)工作者欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，選擇圖中（填字母）表示的技術(shù)手段最為合理可行，該技術(shù)手段主要包括：。（4）小麥與玉米雜交，受精卵發(fā)育初期出現(xiàn)玉米染色體在細(xì)胞分裂時全部丟失的現(xiàn)象，將種子中的胚取出進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到的是小麥植株。（5）圖中的遺傳育種途徑，（填字母）所表示的方法具有典型的不定向性。（3）科學(xué)工作者欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，選擇圖中圖中A→B為誘變育種，C→D為基因工程育種，E→F→G為單倍體育種，H→I為細(xì)胞工程育種，J→K為多倍體育種。（1）F2中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是3/16，讓F2矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至不再發(fā)生性狀分離，新的品種即培育成功。（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方式，即圖中的E→F→G表示的技術(shù)手段。（3）欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，應(yīng)該用基因工程的育種方式。（4）胚細(xì)胞中只剩下小麥生殖細(xì)胞中的染色體，因此將胚取出進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到的小麥?zhǔn)菃伪扼w植株。（5）誘變育種、雜交育種都是不定向的過程。圖中A→B為誘變育種，C→D為基因工程育種，E→F（1）3/16不再發(fā)生性狀分離（2）E→F→G花藥離體培養(yǎng)（3）C→D提取目的基因、目的基因與運載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定（4）單倍體（5）A→B（1）3/16不再發(fā)生性狀分離（2）E→F→G基因工程及其應(yīng)用1.基因工程的概念理解基因工程及其應(yīng)用1.基因工程的概念理解

2.基因工程的工具（1）限制性核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶）①分布：已發(fā)現(xiàn)的限制酶達(dá)200多種，主要在微生物體內(nèi)。②特性：一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。③實例：EcoRⅠ限制酶能專一識別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開。④切割結(jié)果：產(chǎn)生2個帶有黏性末端的DNA片段。2.基因工程的工具⑤作用：基因工程中重要的切割工具，能將外來的DNA切斷，對自己的DNA無損害。（2）DNA連接酶

DNA連接酶的作用是在DNA分子連接過程中，催化磷酸二酯鍵的形成，黏合脫氧核糖和磷酸之間的缺口。⑤作用：基因工程中重要的切割工具，能將外來的DNA切斷，如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA連接酶的作用是把梯子的扶手連接起來。（3）常用的運載體——質(zhì)粒①本質(zhì)：小型環(huán)狀DNA分子。②作用：a.作為運載工具，將目的基因送到宿主細(xì)胞中去；b.用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。③條件：a.能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；b.有多個限制酶切點；c.有標(biāo)記基因。如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA連接酶的作用是把梯3.基因工程的操作步驟3.基因工程的操作步驟已知SARS是由一種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病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預(yù)防SARS病毒的疫苗，開展了前期研究工作。其簡要的操作流程如下。已知SARS是由一種RNA病毒感染所引起的疾病。SA（1）實驗步驟①所代表的反應(yīng)過程是。（2）步驟②構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)載體B必須使用限制性核酸內(nèi)切酶和酶，后者的作用是將限制性核酸內(nèi)切酶切割的和連接起來。（3）如果省略步驟②而將大量擴(kuò)增的S基因直接導(dǎo)入大腸桿菌，一般情況下，不能得到表達(dá)的S蛋白，其原因是S基因在大腸桿菌中不能，也不能。（1）實驗步驟①所代表的反應(yīng)過程是。（4）為了檢驗步驟④所表達(dá)的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性，可用與進(jìn)行抗原—抗體特異性反應(yīng)實驗，從而得出結(jié)論。（5）步驟④和⑥的結(jié)果相比，原核細(xì)胞表達(dá)的S蛋白與真核細(xì)胞表達(dá)的S蛋白的氨基酸序列（選填“相同”或“不同”），根本原因是。（4）為了檢驗步驟④所表達(dá)的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同本題考查基因工程技術(shù)在制備疫苗中的應(yīng)用，考查基因工程的操作并涉及到免疫學(xué)相關(guān)知識。構(gòu)建重組表達(dá)載體必須使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，DNA連接酶將限制性核酸內(nèi)切酶切后具有相同黏性末端的載體和目的基因相連接。如果目的基因不連接在表達(dá)載體上直接導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)，目的基因可能會被識別并水解掉，不能正常復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。所有生物共用一套密碼子表，相同基因表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)一樣。（1）逆轉(zhuǎn)錄（2）DNA連接載體S基因（3）復(fù)制合成S基因的mRNA（4）大腸桿菌中表達(dá)的S蛋白SARS康復(fù)病人血清（5）相同表達(dá)蛋白質(zhì)所用的基因相同本題考查基因工程技術(shù)在制備疫苗中的應(yīng)用，考查基因工第6章從雜交育種到基因工程課件綜合分析近幾年各地高考理綜試題生物部分，本章有以下高考命題規(guī)律。

1.命題內(nèi)容：從命題側(cè)重點來看，本章以生產(chǎn)生活實際、當(dāng)前熱點問題等新材料為背景進(jìn)行命題，綜合考查雜交育種、誘變育種和基因工程育種等原理、過程、特點及應(yīng)用。綜合分析近幾年各地高考理綜試題生物部分，本章有以下高考命題規(guī)

2.命題形式：課標(biāo)高考生物試題對本章的考查，經(jīng)常以二倍體、多倍體與單倍體的區(qū)別及其在育種上的應(yīng)用進(jìn)行命題，或者結(jié)合實驗探究進(jìn)行考查。

3.命題思路：從命題思路上分析，可以結(jié)合雜交育種、誘變育種和基因工程原理與過程命題，還可以結(jié)合生物變異與遺傳規(guī)律命題，特別是基因工程與其他技術(shù)結(jié)合成為命題的熱點。

4.命題趨勢：縱觀近三年高考生物試題，本章考查形式以非選擇題為主，單科命題省份也常常以選擇題的形式出現(xiàn)，來考查獲取信息能力、分析問題與解決問題能力、實驗分析與設(shè)計能力等。2.命題形式：課標(biāo)高考生物試題對本章的考查，經(jīng)常以二倍體根據(jù)近幾年高考命題特點和規(guī)律，本章的復(fù)習(xí)備考策略如下。

1.知識方面：（1）橫向比較：復(fù)習(xí)本章的重點是雜交育種、誘變育種和基因工程原理與過程，還要聯(lián)系多倍體育種、單倍體育種，并且比較這幾種育種方法的原理、操作方法及優(yōu)點和缺點。根據(jù)近幾年高考命題特點和規(guī)律，本章的復(fù)習(xí)備考策略如下。（2）縱向延伸：對于每一種育種方法都要結(jié)合實例分析，聯(lián)系生物變異、遺傳規(guī)律及細(xì)胞工程等知識，發(fā)掘各種育種方法的本質(zhì)，注重各種育種方法的應(yīng)用，為實踐和創(chuàng)新奠定堅實的基礎(chǔ)。（3）整合應(yīng)用：將育種知識進(jìn)一步歸納，還要結(jié)合一些熱點問題，如基因治療、太空育種等，目的是系統(tǒng)地掌握生物育種的原理、方法及優(yōu)缺點，達(dá)到知識的靈活運用。

2.能力方面：課標(biāo)高考生物試題對本章的層級考查，集中在理解能力、實驗探究能力和綜合應(yīng)用能力等層次。（2）縱向延伸：對于每一種育種方法都要結(jié)合實例分析，聯(lián)系第6章從雜交育種到基因工程課件一、雜交育種

1.概念：是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配

02起，再經(jīng)過選擇和育種，獲得新品種的方法。

2.遺傳學(xué)原理是基因重組。

3.應(yīng)用：（1）改良作物品質(zhì)，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量。（2）培育優(yōu)良的家畜、家禽。一、雜交育種二、誘變育種

1.概念：是指利用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變的方法。

2.遺傳學(xué)原理是基因突變。

3.應(yīng)用：（1）培育農(nóng)作物新品種。（2）在微生物育種方面也發(fā)揮了重要作用。二、誘變育種三、基因工程

1.概念：又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀的技術(shù)。

2.遺傳學(xué)原理是基因重組。

3.基本工具（1）基因的“剪刀”，即限制性核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶），具有特異性。三、基因工程（2）基因的“針線”，即DNA連接酶，它能在脫氧核糖與磷酸之間形成一定的化學(xué)鍵，將兩條DNA片段連接起來。（3）基因的運載體：常用質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒等。

4.基因工程的操作一般經(jīng)歷四個步驟（1）提取目的基因；（2）目的基因與運載體結(jié)合；（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；（4）目的基因的檢測與鑒定。（2）基因的“針線”，即DNA連接酶，它能在脫氧核糖與四、基因工程的應(yīng)用

1.作物育種：獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，培育出具有各種抗逆性的作物新品種。

2.藥物研制：利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品。

3.環(huán)境保護(hù)：利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降解有毒有害的化合物，吸收環(huán)境中的重金屬，分解泄漏的石油，處理工業(yè)廢水等。四、基因工程的應(yīng)用幾種育種方式的比較幾種育種方式的比較第6章從雜交育種到基因工程課件

1.育種方式的選擇原則（1）一般作物育種可選用雜交育種和單倍體育種。（2）為得到特殊性狀，可選擇誘變育種或者多倍體育種。（3）若將兩種不同生物的特殊性狀組合到一起，就要考慮基因工程育種，如抗病植株的育成。1.育種方式的選擇原則

a.基因工程育種的原理是基因重組，不完全符合基因重組的定義。傳統(tǒng)意義上的基因重組發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的同種生物之間，而基因工程是發(fā)生在不同的物種之間。

b.誘變育種屬于分子水平上育種，只有此育種方式可產(chǎn)生新基因。a.基因工程育種的原理是基因重組，不完全符合基因重組的定小麥?zhǔn)且环N重要的糧食作物，改善小麥的遺傳性狀是科學(xué)工作者不斷努力的目標(biāo)，如圖是遺傳育種的一些途徑。請回答下列問題。小麥?zhǔn)且环N重要的糧食作物，改善小麥的遺傳性狀是科學(xué)工（1）以矮稈易感病（ddrr）和高稈抗?。―DRR）小麥為親本進(jìn)行雜交，培育矮稈抗病小麥品種過程中，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，其中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是，選擇F2中矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至。（2）若要在較短時間內(nèi)獲得上述新品種小麥，可選圖中（填字母）途徑所用的方法。其中的F環(huán)節(jié)是。（1）以矮稈易感?。╠drr）和高稈抗?。―DRR）小麥（3）科學(xué)工作者欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，選擇圖中（填字母）表示的技術(shù)手段最為合理可行，該技術(shù)手段主要包括：。（4）小麥與玉米雜交，受精卵發(fā)育初期出現(xiàn)玉米染色體在細(xì)胞分裂時全部丟失的現(xiàn)象，將種子中的胚取出進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到的是小麥植株。（5）圖中的遺傳育種途徑，（填字母）所表示的方法具有典型的不定向性。（3）科學(xué)工作者欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，選擇圖中圖中A→B為誘變育種，C→D為基因工程育種，E→F→G為單倍體育種，H→I為細(xì)胞工程育種，J→K為多倍體育種。（1）F2中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是3/16，讓F2矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至不再發(fā)生性狀分離，新的品種即培育成功。（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方式，即圖中的E→F→G表示的技術(shù)手段。（3）欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，應(yīng)該用基因工程的育種方式。（4）胚細(xì)胞中只剩下小麥生殖細(xì)胞中的染色體，因此將胚取出進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到的小麥?zhǔn)菃伪扼w植株。（5）誘變育種、雜交育種都是不定向的過程。圖中A→B為誘變育種，C→D為基因工程育種，E→F（1）3/16不再發(fā)生性狀分離（2）E→F→G花藥離體培養(yǎng)（3）C→D提取目的基因、目的基因與運載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定（4）單倍體（5）A→B（1）3/16不再發(fā)生性狀分離（2）E→F→G基因工程及其應(yīng)用1.基因工程的概念理解基因工程及其應(yīng)用1.基因工程的概念理解

2.基因工程的工具（1）限制性核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶）①分布：已發(fā)現(xiàn)的限制酶達(dá)200多種，主要在微生物體內(nèi)。②特性：一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。③實例：EcoRⅠ限制酶能專一識別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開。④切割結(jié)果：產(chǎn)生2個帶有黏性末端的DNA片段。2.基因工程的工具⑤作用：基因工程中重要的切割工具，能將外來的DNA切斷，對自己的DNA無損害。（2）DNA連接酶

DNA連接酶的作用是在DNA分子連接過程中，催化磷酸二酯鍵的形成，黏合脫氧核糖和磷酸之間的缺口。⑤作用：基因工程中重要的切割工具，能將外來的DNA切斷，如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA連接酶的作用是把梯子的扶手連接起來。（3）常用的運載體——質(zhì)粒①本質(zhì)：小型環(huán)狀DNA分子。②作用：a.作為運載工具，將目的基因送到宿主細(xì)胞中去；b.用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。③條件：a.能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；b.有多個限制酶切點；c.有標(biāo)記基因。如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA連接酶的作用是把