高考生物一輪復習 第12講從雜交育種到基因工程課件 新人教版必修2（湖南專用）

《高考生物一輪復習 第12講從雜交育種到基因工程課件 新人教版必修2（湖南專用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物一輪復習 第12講從雜交育種到基因工程課件 新人教版必修2（湖南專用）（44頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（給定條件類實驗） 一、幾種育種方法的比較續(xù)表續(xù)表 【例1】能夠使植物表達動物蛋白的育種方法是() A單倍體育種 B雜交育種 C基因工程育種 D多倍體育種 C【解析】基因工程不僅能定向地改變生物的遺傳性狀，而且沒有種間障礙，因此能夠使植物表達動物蛋白的育種方法只能是基因工程育種。 【例2】兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳。要培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的方法是()A人工誘變育種 B細胞工程育種C單倍體育種 D雜交育種 D【解析】雜交育種能將兩親本的兩個不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，并且是最簡捷、常規(guī)的育種方法。 二、基因工程的操作工具及基本步驟

2、 (一)操作工具 1基因的“剪刀”限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶) (1)分布：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：EcoR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)生兩個帶有黏性末端的DNA片段。 (5)作用：基因工程中重要的切割工具。在微生物體內(nèi)能將外來的DNA切斷，對自己的DNA無損害。 2基因的“針線”DNA連接酶 (1)催化對象：兩個具有相同黏性末端的DNA片段。 (2)催化位置：脫氧核糖與磷酸之間的缺口。 (3)催化結(jié)果：形成重組DNA。 3常用的運載體質(zhì)粒 (

3、二)操作步驟 (三)對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)境生物體外操作對象基因操作水平DNA分子水平基本過程剪切、拼接、導入、表達結(jié)果定向改造生物的遺傳性狀，獲得人類需要的基因產(chǎn)物 【例3】下列各項中，a、b、c、d代表的物質(zhì)正確的是() Aa：質(zhì)粒RNA Bb：DNA連接酶 Cc：限制性核酸內(nèi)切酶 Dd：外源基因D【解析】 a代表質(zhì)粒DNA，b代表限制性核酸內(nèi)切酶，c代表DNA連接酶，d代表外源基因。 【例4】下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述，正確的是() A重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體 B所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列 C選用細菌作為重

4、組質(zhì)粒的受體細胞是因為細菌繁殖快 D只要目的基因進入受體細胞就能實現(xiàn)表達C【解析】微生物如細菌常被用做受體細胞的原因是其具有繁殖周期短、代謝快、操作簡單的特點。1雜種優(yōu)勢不同于雜交育種，雜種優(yōu)勢是雜交子一代所表現(xiàn)的優(yōu)良性狀。2在所有育種方法中，最簡捷、常規(guī)的育種方法雜交育種。3根據(jù)不同育種需求選擇不同的育種方法(1)將兩親本的兩個不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，可利用雜交育種，亦可利用雜交后再單倍體育種。(2)要求快速育種，則運用單倍體育種。(3)要求大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀，可利用誘變育種和雜交育種相結(jié)合的方法。(4)要求提高品種產(chǎn)量，提高營養(yǎng)物質(zhì)含量，可運用多倍體育種。4

5、雜交育種選育的時間是從F2開始，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。5微生物常被用做受體細胞的原因是其具有繁殖周期短、代謝快、操作簡單的特點。動物受體細胞一般選用受精卵，植物受體細胞可以是體細胞，但需與植物組織培養(yǎng)技術(shù)相結(jié)合。 一、理論歸納1概述給定條件類實驗指在已知實驗目的及一些附加條件(實驗材料用具等)下，利用已有知識來寫出實驗原理、設計實驗方案。2注意事項(1)讀懂實驗題目，弄清設計要求一個結(jié)論的證實，可通過許多不同的實驗來證明，但設計方案的選擇要根據(jù)題目的具體要求來確定，所以在把握實驗目的之后，要細心地去弄清題目的設計要求。如：鑒定高稈小麥

6、是純種還是雜種。若題目要求用最簡易的方法，則只能用自交。鑒定栗色雄馬是否為純種。試題中若要求在一個配種季節(jié)里完成，則需將該馬與多匹白色雌馬進行交配。(2)合理地設計操作過程基本的實驗方法選定以后，就要制定具體的操作細節(jié)，這些操作細節(jié)的設計要合理規(guī)范、切實可行。二、演練石刁柏(嫩莖俗稱蘆筍)是一種名貴蔬菜，為XY型性別決定的雌雄異株植物。野生型石刁柏葉窄，產(chǎn)量低。在某野生種群中，發(fā)現(xiàn)生長著少數(shù)幾株闊葉石刁柏(突變型)，雌株、雄株均有，雄株的產(chǎn)量高于雌株。(1)若已證實闊葉為基因突變所致，有兩種可能：一是顯性突變(由隱性突變?yōu)轱@性)、二是隱性突變(由顯性突變?yōu)殡[性)，請設計一個簡單實驗方案加以判定

7、(要求寫出雜交組合、雜交結(jié)果，得出結(jié)論)。 。選用多株闊葉突變型石刁柏雌、雄相交。若雜交后代出現(xiàn)了野生型，則為顯性突變所致；若雜交后代僅出現(xiàn)突變型，則為隱性突變所致(2)若已證實闊葉為顯性突變所致，突變基因可能位于常染色體上，還可能位于X染色體上。請設計一個簡單實驗方案加以判定(要求寫出雜交組合，雜交結(jié)果，得出結(jié)論)。選用多對野生型雌性植株與突變型雄性植株作親本雜交。若雜交后代野生型全為雄株，突變型全為雌株，則這對基因位于X染色體上；若雜交后代，野生型和突變型雌、雄均有，則這對基因位于常染色體上?！窘馕觥坑深}中提供的信息可知，闊葉是由基因突變所致，因此窄葉與闊葉是一對相對性狀，它們的遺傳符合孟

8、德爾的基因分離規(guī)律。若想知道闊葉性狀是顯性性狀還是隱性性狀，可利用雜交的方法。而解決突變基因是位于常染色體上還是位于X染色體上的問題時，要利用伴性遺傳的特點。 1.(2010江蘇)育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的“一稈雙穗”植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是( )A這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的B該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個體C觀察細胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置D將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系B【解析】本題以突變實例為載體考查基因突變的特點、鑒別及應用等。因不知該突變體的基因型，故不能判斷其變異為隱性還是顯

9、性突變引起，A項錯誤。若一稈雙穗為隱性突變，則該植株為隱性純合子，則自交后仍為一稈雙穗；若為顯性突變，則該個體為雜合子，其自交后代一稈雙穗純合子比例為1/4，B項正確?；蛲蛔?yōu)榉肿铀阶儺?，在顯微鏡下觀察不到，C項錯誤。花藥離體培養(yǎng)后形成的植株中無同源染色體，不可育，D項錯誤。 2.(2010安徽)如圖所示，科研小組用60Co照射棉花種子。誘變當代獲得棕色(纖維顏色)新性狀，誘變代獲得低酚(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，兩對基因獨立遺傳。(1)兩個新性狀中，棕色是 性狀，低酚是 性狀。(2)誘變當代中，棕色、高酚的棉花植株基

10、因型是 白色、高酚的棉花植株基因型是 。顯性隱性AaBB，aaBb(3)棕色棉抗蟲能力強，低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種，研究人員將誘變代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代種植在一個單獨的區(qū)域，從 的 區(qū) 域中得到純合棕色、高酚植株。不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉，或沒有出現(xiàn)白色棉)請你利用該純合子作為一個親本，再從誘變代中選擇另一個親本，設計一方案，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)。(作圖如下)【解析】本題考查有關(guān)遺傳、變異、育種相關(guān)知識。親代棕色、高酚自交后代是棕色、高酚，白色、高酚，因此棕色是顯性；親代白色、高酚自交后代是白色、低酚，白

11、色、高酚，因此低酚是隱性。誘變當代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是AaBB，白色、高酚的棉花植株基因型是aaBb，純合體后代不發(fā)生性狀分離，因此應從不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉或沒有出現(xiàn)白色棉)的區(qū)域中選擇出純合棕色、高酚植株。育種時間短應選擇單倍體育種方案。 3.(2009廣東)為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應用了多種育種方法，過程如下。請回答問題。 (1)從對該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導成_幼苗。 (2)用射線照射上述幼苗，目的是_；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有_。單倍體誘發(fā)基因突變

12、抗該除草劑的能力 (3)取該部分綠色組織再進行組織培養(yǎng)，誘導植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使染色體_，獲得純合_，移栽到大田后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。 (4)對抗性的遺傳基礎(chǔ)做進一步研究，可以選用抗性植株與_雜交，如果_，表明抗性是隱性性狀。F1自交，若F2的性狀分離比為15(敏感)1(抗性)，初步推測_。加倍二倍體(純合)敏感型植株F1都是敏感型該抗性植株中有兩個基因發(fā)生了突變【解析】本題考查了單倍體育種、誘變育種等知識，同時考查了多倍體育種的方法和遺傳規(guī)律的應用?；ㄋ庪x體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段，射線激光有誘發(fā)突變的能力，而且體細胞突變必須經(jīng)過無性繁殖才能保留該突變性狀，所以需

13、要經(jīng)過組織培養(yǎng)，為了獲得可育的植株，需用秋水仙素使染色體加倍，獲得的是純合子，通過與敏感型植株雜交，子一代表現(xiàn)出來的性狀是顯性，子二代出現(xiàn)性狀分離，分離比是151，不符合分離定律，可以用自由組合定律來解釋，只有兩對基因都隱性時才表現(xiàn)為抗性。所以初步推測該抗性植株中兩個基因發(fā)生了突變。4.(2011湖南省長沙市一中高三第七次月考)要將基因型為AaBB的生物，培育出以下基因型的生物：AaBb；AaBBC；AAaaBBBB；aB。應采用的育種方法依次是( )A誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、多倍體育種、花藥離體培養(yǎng)B雜交育種、花藥離體培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、多倍體育種C花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)

14、D多倍體育種、花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù) A【解析】基因型為AaBB的生物要培育出AaBb的植物，可利用物理或化學方法處理材料，通過基因突變獲得；要獲得AaBBC的生物，由于本物種沒有C基因，所以必須通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)；要獲得AAaaBBBB的生物，可通過多倍體育種；要獲得aB的生物，可利用花藥離體培養(yǎng)獲得。5.(2011黑龍江省虎林高中密山一中高三第三次聯(lián)考)育種的方法有雜交育種、單倍體育種、誘變育種、多倍體育種、基因工程育種等，下面對這五種育種的說法正確的是( )A涉及的原理有：基因突變或基因重組或染色體變異等B都不可能產(chǎn)生定向的可遺傳變異C都在分子水平上進行操作D都可以通過產(chǎn)生新基因

15、從而產(chǎn)生新性狀A【解析】基因工程育種可以說是定向的變異；雜交育種并不是在分子水平上操作的；誘變育種可以產(chǎn)生新基因，其他方式不能。 6.(原創(chuàng))通過基因工程得到了具有某種目的基因的動物(二倍體)，但是檢測發(fā)現(xiàn)該個體僅具有一個目的基因，因此不能穩(wěn)定遺傳。為了最快得到能穩(wěn)定遺傳的抗蟲植株品系，可以采用的比較簡便的方法是( ) A單倍體育種 B多倍體育種 C雜交育種 D基因工程C 【解析】雜交育種符合要求，通過雜交可以得到具有目的基因的純合子；單倍體和多倍體育種在動物中一般不會采用；而基因工程相對比較繁瑣，技術(shù)難度也大。 7.(2010湖南省高三“十二校聯(lián)考”第一次考試)現(xiàn)有兩個小麥品種，一個純種小麥

16、性狀是高稈(D)，抗銹病(T)；另一個純種小麥的性狀是矮稈(d)，易染銹病(t)。兩對基因獨立遺傳。育種專家提出了如下圖所示的、兩種育種方法以獲得小麥新品種。問：(1)要縮短育種年限，應選擇的方法是 ，依據(jù)的變異原理是 ；另一種方法的育種原理是 。(2)圖中和基因組成分別為 和 。(3)(二)過程中，D和d的分離發(fā)生在 ；(三)過程采用的方法稱為 ；(四)過程最常用的化學藥劑是 。(4)(五)過程產(chǎn)生的抗倒伏抗銹病植株中的純合子占 ；如果讓F1按(五)、(六)過程連續(xù)自交2代，則中符合生產(chǎn)要求的個體中，能穩(wěn)定遺傳的個體占 。(5)如將方法中獲得的、植株雜交，再讓所得到的后代自交，則后代的基因型

17、比例為 。染色體變異基因重組DTddTT減數(shù)第一次分裂后期花藥離體培養(yǎng)秋水仙素1 2 11/33/5【解析】圖中(一)過程屬于雜交育種，作用是把矮稈和抗病性狀組合到一個植株上。圖中(二)是F1種下后，開花時產(chǎn)生花粉(雄配子)的過程中，要進行減數(shù)分裂，在減數(shù)分裂第一次分裂過程中發(fā)生同源染色體的分離和非同源染色體之間的自由組合。此時等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因之間發(fā)生自由組合。兩對等位基因自由組合后產(chǎn)生4種配子(DT、Dt、dT、dt)。根據(jù)圖中可知，的基因型是DT，的基因型是dT。圖中(三)是培養(yǎng)單倍體的過程，一般用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株?！窘馕觥繄D中(四)是誘導多倍體的過

18、程，常用的方法是用秋水仙素處理單倍體幼苗，經(jīng)誘導后長成的植物體一定是純合體，仔細分析圖，可得出圖中的對應的基因型是DDtt、ddTT和ddtt。圖中沿著(一)、(二)、(三)、(四)途徑進行的育種方法屬于單倍體育種，沿著(一)、(五)、(六)途徑進行的育種方法是雜交育種。圖中(五)過程是指F1自交的過程，其后代中符合要求的表現(xiàn)型為矮稈抗倒伏抗銹病，但其中能穩(wěn)定遺傳的純合體只有1/3，還有2/3是雜合體，不能穩(wěn)定遺傳，其基因型是ddTT(1/3)和ddTt(2/3)。如果再讓其自交一代，各種基因型比例的計算方法是：ddTT自交后代仍是ddTT，占總數(shù)1/3；ddTt自交后代中的基因型及其比例是：ddTT(1/4)、ddTt(2/4)、ddtt(1/4)，占總數(shù)2/3。 【解析】所以計算總結(jié)果是：ddTT1/3(1/4)(2/3)1/2，ddTt(2/4)(2/3)1/3，ddtt(1/4)(2/3)1/6，其中ddTT符合生產(chǎn)要求。題中第(5)小題的計算方法是：的基因型分別是DDtt和ddtt，因為兩個個體中的第二對基因都是tt，不論是自交還是雜交，對后代基因型的比例都沒有影響，所以只要考慮DD和dd就可以了，這對基因雜交后再自交，實際是典型的基因分離規(guī)律，后代各基因型的比例是1 2 1。