高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第六章 雜交育種與誘變育種基因工程及其應(yīng)用 新人教版必修

高考生物大一輪復(fù)習(xí)第六章雜交育種與誘變育種基因工程及其應(yīng)用課件新人教版必修第1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四從雜交育種到基因工程第6章第2頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四廣東最新考綱要求廣東考綱解讀近3年廣東高考考情1.生物變異在育種上的應(yīng)用Ⅱ以與人類生產(chǎn)生活相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題及科技新成果為背景，考查生殖發(fā)育、基因表達(dá)、遺傳定律、變異、育種等問題2012年：?jiǎn)芜xT22014年：雙選T252.轉(zhuǎn)基因食品的安全Ⅰ第3頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四1．本章與生產(chǎn)生活實(shí)際聯(lián)系密切，常以當(dāng)前熱點(diǎn)問題等為背景進(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(diǎn)及應(yīng)用。2．高考生物試題對(duì)本章內(nèi)容的考查，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(shí)驗(yàn)探究進(jìn)行命題。第4頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四3．本章內(nèi)容與選修3的基因工程專題及選修1的DNA雜交技術(shù)等聯(lián)系非常密切，屬于社會(huì)熱點(diǎn)和生物科技的新發(fā)展，故在高考中是個(gè)?？键c(diǎn)和熱考點(diǎn)，但其考查難度一般不大，以識(shí)記和理解為主。4．縱觀近3年高考生物試題，本章知識(shí)的考查形式以非選擇題為主，單科命題省份也常以選擇題的形式出現(xiàn)，來考查考生獲取信息能力、分析問題與解決問題能力、實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)能力等。第5頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四1．本章復(fù)習(xí)的重點(diǎn)是雜交育種、誘變育種和基因工程的原理與過程，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)缺點(diǎn)。2．對(duì)于每一種育種方法都要結(jié)合實(shí)例分析，聯(lián)系生物變異、遺傳規(guī)律及細(xì)胞工程等知識(shí)，掌握各種育種方法的本質(zhì)，注重各種育種方法的應(yīng)用，為實(shí)踐和創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3．結(jié)合一些熱點(diǎn)問題，如基因治療、太空育種等，進(jìn)一步歸納育種知識(shí)，目的是系統(tǒng)地掌握生物育種的原理、方法及優(yōu)缺點(diǎn)，靈活的運(yùn)用知識(shí)。第6頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四第1、2節(jié)雜交育種與誘變育種、基因工程及其應(yīng)用第7頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四一、雜交育種與誘變育種1．選擇育種(1)方法：從每一代的變異個(gè)體中選出品質(zhì)最好的進(jìn)行繁殖、培育。(2)缺點(diǎn)：周期長(zhǎng)，可選擇的范圍有限。第8頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四2．雜交育種(1)概念：將兩個(gè)或多個(gè)品種的①________性狀通過雜交集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，從而獲得②__________的方法。(2)原理：③________________。(3)方法：兩個(gè)或多個(gè)品種間進(jìn)行雜交、選擇、培育，得到新品種。(4)優(yōu)點(diǎn)：能夠?qū)?yōu)良性狀通過交配④________到一起。(5)缺點(diǎn)：⑤_______________，雜交后代會(huì)出現(xiàn)分離現(xiàn)象，不能創(chuàng)造新基因。(6)應(yīng)用：改良作物品質(zhì)，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)方法，也可以用于農(nóng)作物、家畜家禽的育種。優(yōu)良新品種基因重組集中育種進(jìn)程緩慢第9頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四3．誘變育種(1)概念：利用⑥______或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生⑦_(dá)___________________，從而獲得優(yōu)良變異的育種方法。(2)原理：⑧________________。(3)方法：利用物理、化學(xué)因素誘發(fā)基因突變。(5)優(yōu)點(diǎn)：提高⑨____________，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。(6)缺點(diǎn)：突變的⑩____________性使選育工作量大，具有盲目性。(7)用途：農(nóng)作物育種、微生物育種、太空育種。物理基因突變基因突變突變率不定向第10頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四二、基因工程1．對(duì)基因工程概念的理解基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象基因操作水平?____________水平基本過程剪切→?________→?________→表達(dá)結(jié)果?________改造生物的遺傳性狀，創(chuàng)造出新的生物類型DNA分子拼接導(dǎo)入定向第11頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四2．工具(1)基因的“剪刀”：?____________________________。(2)基因的“針線”：?________________________。(3)基因的運(yùn)載體：常用的有?________________________等，目的是將目的基因送入受體細(xì)胞。3．步驟提取目的基因→目的基因與?________結(jié)合→將目的基因?________受體細(xì)胞→目的基因的?______________。限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)DNA連接酶質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒運(yùn)載體導(dǎo)入檢測(cè)和表達(dá)第12頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四基因工程優(yōu)良品質(zhì)抗逆性高質(zhì)量低成本有毒有害第13頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四幾種育種方法的比較類型雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組方法雜交→自交→選優(yōu)→自交物理、化學(xué)因素處理花藥離體培養(yǎng)后，人工加倍處理用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗將一生物的特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物細(xì)胞中第14頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四育種程序優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單，目的性強(qiáng)提高突變頻率，大幅度改良某些性狀縮短育種年限，獲得純合體器官大，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量打破物種界限，定向改造生物的遺傳性狀第15頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四缺點(diǎn)育種年限長(zhǎng)，局限于親緣關(guān)系較近的個(gè)體有很大盲目性，有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料方法復(fù)雜，成活率低，需與雜交育種配合發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，在動(dòng)物中難于開展技術(shù)復(fù)雜，生態(tài)安全問題較多舉例矮稈抗銹病小麥青霉素高產(chǎn)菌株抗病植株的育種三倍體西瓜轉(zhuǎn)基因抗蟲棉第16頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四①誘變育種與雜交育種相比，前者能產(chǎn)生前所未有的新基因，創(chuàng)造變異新類型；后者不能產(chǎn)生新基因，只是實(shí)現(xiàn)原有基因的重新組合。②雜交育種選育的時(shí)間長(zhǎng)，原因是從F2開始發(fā)生性狀分離；選育后是否連續(xù)自交取決于所選優(yōu)良性狀是顯性還是隱性。第17頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四③雜交育種與雜種優(yōu)勢(shì)不同：a.雜交育種是在雜交后代眾多類型中選擇符合育種目標(biāo)的個(gè)體進(jìn)一步培育，直至獲得穩(wěn)定遺傳的具有優(yōu)良性狀的新品種；b.雜種優(yōu)勢(shì)主要是利用雜種F1的優(yōu)良性狀，并不要求遺傳上的穩(wěn)定。④雜交種與多倍體的比較：二者都可產(chǎn)生很多優(yōu)良性狀如莖稈粗壯、抗倒伏、產(chǎn)量提高、品質(zhì)改良，但多倍體生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，晚熟；而雜交種可早熟，故成熟期早晚可判定是多倍體還是雜交種。第18頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四不能正確判斷生物育種的方法和過程

圖中甲、乙表示水稻的兩個(gè)品種，A、a和B、b表示分別位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因，①～⑧表示培育水稻新品種的過程，下列說法錯(cuò)誤的是(

)第19頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四A．①→②過程簡(jiǎn)便，但培育周期長(zhǎng)B．②和⑦過程的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C．③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)D．⑤與⑧過程的育種原理不相同解析

本題考查生物育種的有關(guān)知識(shí)。①→②過程是雜交育種，過程簡(jiǎn)便但培育周期長(zhǎng)。②過程要經(jīng)雌雄配子受精后育而成；⑦過程是多倍體育種，該過程用到的變異發(fā)生在有絲分裂的分裂期，B錯(cuò)誤。③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)。⑤過程是誘變育種，a基因突變?yōu)锳基因；⑧過程是基因工程育種，細(xì)胞中導(dǎo)入了c基因，二者育種原理不相同。答案B第20頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四

兩個(gè)親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對(duì)基因按自由組合定律遺傳，要培育出基因型為aabb的新品種，最簡(jiǎn)捷的方法為(

)A．單倍體育種 B．雜交育種C．人工誘變育種 D．細(xì)胞工程育種【答案】B【解析】單倍體育種是最快的，雜交育種才是最簡(jiǎn)捷的。

第21頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四糾錯(cuò)針對(duì)育種目標(biāo)采用相應(yīng)的育種方法整合育種目的育種方法集中雙親的不同優(yōu)良性狀雜交育種(耗時(shí)長(zhǎng)，但簡(jiǎn)便易行)單倍體育種(明顯縮短育種年限，但技術(shù)復(fù)雜)大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的新性狀誘變育種(可提高變異頻率，期望獲得理想性狀)對(duì)原有品種實(shí)施“定向”改造基因工程育種要求快速育種單倍體育種、植物組織培養(yǎng)對(duì)原品種性狀進(jìn)行“增大”或“加強(qiáng)”，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量多倍體育種突破種間界限基因工程育種第22頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四注意幾種育種方法的處理時(shí)間：①利用基因突變育種時(shí)，處理的時(shí)間是細(xì)胞分裂的間期；②利用染色體變異育種時(shí)，在種子萌發(fā)或幼苗期處理。第23頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四 (雙選)下圖是利用某農(nóng)作物品種①和品種②培育作物新品種的幾種方法，下列敘述正確的是(

)A．③與⑥是同一個(gè)物種B．過程Ⅵ需要限制酶和DNA聚合酶兩種工具酶C．過程V使用的藥劑作用于有絲分裂的前期D．過程Ⅶ產(chǎn)生的變異具有不定向性第24頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四解析

Ⅰ、Ⅱ?yàn)殡s交育種，Ⅲ、Ⅴ為單倍體育種，Ⅳ為多倍體育種，Ⅵ為基因工程育種，Ⅶ為誘變育種。③是二倍體，⑥是四倍體，屬于不同物種，A不對(duì)；過程Ⅵ需要限制酶和DNA連接酶兩種工具酶，B不對(duì)；過程V使用的藥劑是秋水仙素，作用于有絲分裂的前期，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異，誘變育種的原理是基因突變，其特點(diǎn)是產(chǎn)生的變異具有不定向性，C、D正確。答案

CD第25頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四 (雙選)將某種二倍體植物①、②兩個(gè)植株雜交，得到③，將③再做進(jìn)一步處理，如下圖所示。下列分析不正確的是(

)A．由③到④的育種過程依據(jù)的主要原理是基因突變B．由⑤×⑥過程形成⑧植株可知，⑤和⑥屬于同一物種C．若③的基因型為AaBbdd，則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的1/8D．由⑦到⑨的過程會(huì)發(fā)生突變和重組，可為生物進(jìn)化提供原材料第26頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四【答案】CD【解析】從③到⑩經(jīng)過自交后，⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占1/4，C項(xiàng)錯(cuò)誤。由⑦到⑨的過程是通過有絲分裂來實(shí)現(xiàn)的，而基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。第27頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四1．對(duì)基因工程的理解

基因工程及應(yīng)用基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象基因操作水平DNA分子水平基本過程剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)結(jié)果定向改造生物的遺傳性狀，創(chuàng)造出新的生物類型第28頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四2．基因工程的操作工具(1)基因的“剪刀”——限制性核酸內(nèi)切酶①來源：主要來源于微生物。②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DNA分子。③實(shí)例：EcoRⅠ的限制酶能專一地識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開。第29頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四④切割結(jié)果：產(chǎn)生兩個(gè)帶有黏性末端的DNA片段。⑤作用：基因工程重要的切割工具，可以將外源DNA切斷。(2)基因的“針線”——DNA連接酶作用：把脫氧核糖和磷酸交替連接而成的DNA骨架上的缺口“縫合”起來。第30頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四(3)基因的運(yùn)載體①本質(zhì)：DNA分子。②作用：作為運(yùn)輸工具，將外源基因送入受體細(xì)胞，同時(shí)利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制所需的目的基因。③常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒(小型環(huán)狀的DNA分子)、噬菌體、動(dòng)植物病毒。④作為運(yùn)載體必備的條件：a．能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。b．有一至多個(gè)限制酶的切點(diǎn)。c．有標(biāo)記基因。第31頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四3．基因工程操作的基本步驟第32頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四4．基因工程的應(yīng)用農(nóng)牧業(yè)農(nóng)業(yè)：作物育種成就獲得了高產(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舉例抗蟲基因作物舉例抗蟲的煙草、玉米、水稻和棉花意義減少農(nóng)藥用量，降低生產(chǎn)成本，減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染其他耐貯存的番茄、耐鹽堿的棉花、抗除草劑的玉米、油菜、大豆等多種轉(zhuǎn)基因植物牧業(yè)轉(zhuǎn)基因奶牛、超級(jí)綿羊等多種轉(zhuǎn)基因動(dòng)物第33頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四藥物研制傳統(tǒng)方法方法直接從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提取缺點(diǎn)受原料來源限制，價(jià)格十分昂貴基因工程生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)高效率、高質(zhì)量、