高考生物復(fù)習(xí)第七單元生物變異育種和進化第24講從雜交育種到基因工程全國公開課一等獎百校聯(lián)賽示范課賽課

第24講從雜交育種到基因工程第七單元生物變異、育種和進化第1頁[考綱點擊]1.生物變異在育種上應(yīng)用(Ⅱ)

2.轉(zhuǎn)基因食品安全(Ⅰ)第七單元生物變異、育種和進化第2頁一、雜交育種和誘變育種1．雜交育種(1)概念：將兩個或多個品種_______________經(jīng)過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，取得新品種方法。(2)原理：_______________。(3)過程：選擇含有不一樣優(yōu)良性狀親本→___________，取得F1→___________→_______________→判別、選擇需要類型。優(yōu)良性狀基因重組雜交F1自交取得F2第3頁(4)優(yōu)點：能夠把多個品種優(yōu)良性狀集中在一起；(5)缺點：取得新品種周期_______。(6)應(yīng)用：依據(jù)需要培育理想類型。2．誘變育種(1)概念：利用物理原因或化學(xué)原因來處理生物，使生物發(fā)生_______________，從而取得優(yōu)良變異類型育種方法。(2)原理：_______________。(3)過程：選擇生物→_______________→_______________→培育。長基因突變基因突變誘發(fā)基因突變選擇理想類型第4頁突變頻率改良有利二者最大區(qū)分在于誘變育種能創(chuàng)造出新基因。第5頁二、基因工程1．概念：基因工程又叫基因拼接技術(shù)或_______________。通俗地說，就是按照人們意愿，把一個生物某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一個生物細胞里，_______________地改造生物遺傳性狀。2．原理：不一樣生物間_______________。DNA重組技術(shù)定向基因重組第6頁限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)粒噬菌體動植物病毒4．操作步驟提取_______________→目標基因與_______________結(jié)合→將目標基因?qū)隷______________→目標基因_______________目標基因運載體受體細胞檢測與判定第7頁5．應(yīng)用(1)作物育種：利用基因工程方法，取得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和含有優(yōu)良品質(zhì)農(nóng)作物，培育出含有各種抗逆性作物新品種，如_______________等。(2)藥品研制：利用基因工程方法，培育轉(zhuǎn)基因生物，利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本藥品，如胰島素、_______________、乙肝疫苗等。抗蟲棉干擾素第8頁B第9頁×××××第10頁×√√××第11頁考點一以變異為基礎(chǔ)，考查生物育種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第12頁雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種慣用方式(1)選育純種:雜交→自交→選優(yōu)→自交(2)選育雜種:雜交→雜交種輻射誘變、激光誘變、空間誘變花藥離體培養(yǎng)，然后再使染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗轉(zhuǎn)基因(DNA重組)技術(shù)將目標基因?qū)肷矬w內(nèi),培育新品種第13頁雜交育種誘變育種單倍體育種育種程序甲品種×乙品種↓F1↓?F2人工選育↓?性狀穩(wěn)定遺傳新品種生物新品種第14頁多倍體育種基因工程育種育種程序第15頁雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種優(yōu)點(1)使位于不一樣個體優(yōu)良性狀集中到一個個體上(2)操作簡便能夠提升變異頻率、加速育種進程且大幅度地改良一些性狀(1)顯著縮短育種年限(2)所得品種為純合子器官巨大,提升產(chǎn)量和營養(yǎng)成份打破物種界限,定向改變生物性狀第16頁雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種缺點應(yīng)用(1)育種時間長(2)不能克服遠緣雜交不親和障礙有利變異少，需大量處理試驗材料(有很大盲目性)技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合只適合用于植物;發(fā)育延遲,堅固率低有可能引發(fā)生態(tài)危機用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥高產(chǎn)青霉菌用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉第17頁第18頁第19頁第20頁第21頁自交2/3ⅡC基因突變頻率極低且不定向第22頁秋水仙素(或低溫)誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍100%第23頁解析:本題側(cè)重于對誘變育種、雜交育種和單倍體育種比較。(1)雜交育種是含有兩對相對性狀純合子雜交得F1，F(xiàn)1再自交得F2，在F2中出現(xiàn)所需類型，若是顯性性狀還需連續(xù)自交直至不發(fā)生性狀分離為止。F2中矮稈抗病有1ttRR、2ttRr，其中不能穩(wěn)定遺傳(ttRr)占2/3。(2)花藥離體培養(yǎng)得到是單倍體植株，不能進行正常減數(shù)分裂，所以不能產(chǎn)生正常配子。(3)基因突變頻率較低，而且是不定向。(4)單倍體育種是先經(jīng)過花藥離體培養(yǎng)取得單倍體，再用秋水仙素(或低溫)處理單倍體幼苗，誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，得到個體一定是純合子。第24頁兩親本個體雜交，只要在F2中出現(xiàn)該性狀即可。3年。第25頁①②③④。2年。第一年完成過程①，第二年完成過程②③④。第26頁第27頁第28頁第29頁D植物育種第30頁解析:選項A，自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，即非同源染色體上非等位基因自由組合，而據(jù)植株D只有3種基因型可判斷，這兩對等位基因位于同一對同源染色體上，不可能發(fā)生T與B、b自由組合，A錯誤；選項B，植株B是經(jīng)過單倍體育種取得，都是純合子，所以概率為1，B錯誤；選項C，①③過程取得是單倍體幼苗，而單倍體育種過程還包含利用秋水仙素處理取得植株B過程，C錯誤；選項D，將幼苗培育成植株C過程中只存在有絲分裂，可能發(fā)生基因突變，還可能發(fā)生染色體數(shù)目或者結(jié)構(gòu)改變，即染色體變異，D正確。第31頁A第32頁解析:⑤ab為單倍體，沒有種子，過程Ⅵ是用秋水仙素處理幼苗，A錯誤；Ⅰ→Ⅴ為雜交育種，培育品種⑥最簡捷路徑是雜交育種，B正確；Ⅲ→Ⅵ過程為單倍體育種，其育種原理是染色體變異，C正確；Ⅱ→Ⅳ過程為誘變育種，最不輕易到達目標，D正確。第33頁誤區(qū)1誤認為雜交育種一定需要連續(xù)自交[點撥]

若選育顯性優(yōu)良純種，需要連續(xù)自交篩選；若選育隱性優(yōu)良純種，則只要出現(xiàn)該性狀個體即可。誤區(qū)2混同“最簡便”與“最快速”[點撥]

“最簡便”應(yīng)為“易操作”，“最快速”則未必簡便，如用單倍體育種取得有顯性性狀純合子，可顯著縮短育種年限，但其技術(shù)含量卻較高。第34頁誤區(qū)3誤認為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種[點撥]

單倍體育種主要包含雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選四個過程。第35頁D微生物育種第36頁解析:A項，圖示育種過程為誘變育種，因未進行酶活性檢測等，故該過程取得高產(chǎn)菌株不一定符合生產(chǎn)要求。B項，X射線等物理原因既可能引發(fā)基因突變，也可能引發(fā)染色體變異。C項，篩選高產(chǎn)菌株過程是定向選擇符合人類特定需求菌株過程，屬于人工選擇。D項，人工誘變突變率高于自發(fā)突變，但不一定每輪誘變都是與高產(chǎn)相關(guān)基因發(fā)生突變。第37頁第38頁考點二利用圖解法突破基因工程操作工具及基本步驟第39頁第40頁B第41頁第42頁[解析]基因表示載體構(gòu)建要用同一個限制酶切割運載體和目標基因；運載體有標識基因，便于篩選；抗蟲棉植株自交后代會發(fā)生性狀分離。第43頁第44頁C第45頁解析:限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用部位都是磷酸二酯鍵，A項錯誤。基因工程中慣用運載體是質(zhì)粒，質(zhì)粒存在于細菌和真菌細胞中，是一個獨立于DNA而能自主復(fù)制環(huán)狀DNA分子，所以質(zhì)粒不屬于核基因，B項錯誤。植物體細胞含有全能性，所以能夠選擇葉肉細胞作為基因工程受體細胞，C項正確。人胰島素基因在大腸桿菌體內(nèi)表示時，遺傳信息傳遞和表示仍遵照中心法則，D項錯誤。第46頁A第47頁解析:依據(jù)圖2只能判斷該遺傳病為隱性遺傳病,但無法判斷致病基因位于常染色體上還是性染色體上,假如是伴性遺傳,則致病基因來自其母親，所以A錯誤。不論是常染色體隱性遺傳還是伴X染色體隱性遺傳，Ⅰ2一定有致病基因b，所以用限制酶處理后能得到142bp、99bp、43bp三個片段，B正確。圖1中限制酶A只能識別并切割B而不能切割b，第48頁說明該