湖南省高考生物復(fù)習(xí) 遺傳與進(jìn)化 第12講 從雜交育種到基因工程(給定條件類實(shí)驗(yàn))課件 新人教版必修2

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1、 一、雜交育種和誘變育種 【答案】選擇培育基因重組雜交F1自交獲得F2長(zhǎng) 【答案】基因突變基因突變誘發(fā)基因突變選擇理想類型突變頻率 二、基因工程 【答案】基因拼接技術(shù)定向遺傳性狀基因重組限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)粒噬菌體21.動(dòng)植物病毒 【答案】22.目的基因23.運(yùn)載體24.受體細(xì)胞25.檢測(cè)與表達(dá) 【答案】 26.抗蟲棉27.干擾素 一、幾種育種方法的比較續(xù)表1續(xù)表2 【友情提醒】1.雜種優(yōu)勢(shì)不同于雜交育種，雜種優(yōu)勢(shì)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(jiǎn)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(gè)不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體

2、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(yùn)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，可運(yùn)用多倍體育種。 4雜交育種選育的時(shí)間是從F2代開始，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。 【例1】能夠使植物表達(dá)動(dòng)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 【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(dá)動(dòng)物蛋白的育種方法只能是基因工程育種。 【答案

3、】C 【例2】?jī)蓚€(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)捷的方法是()A人工誘變育種 B細(xì)胞工程育種C單倍體育種 D雜交育種 【解析】雜交育種能將兩親本的兩個(gè)不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，并且是最簡(jiǎn)捷、常規(guī)的育種方法。 【答案】D 二、基因工程的操作工具及基本步驟 (一)操作工具 1基因的“剪刀”限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)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(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：EcoR限制酶能專一識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開

4、。 (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：基因工程中重要的切割工具。在微生物體內(nèi)能將外來的DNA切斷，對(duì)自己的DNA無(wú)損害。 2基因的“針線”DNA連接酶 (1)催化對(duì)象：兩個(gè)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(yùn)載體質(zhì)粒 (二)操作步驟 【友情提醒】微生物常被用做受體細(xì)胞的原因是其具有繁殖周期短、代謝快、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。 動(dòng)物受體細(xì)胞一般選用受精卵，植物受體細(xì)胞可以是體細(xì)胞，但需與植物組織培養(yǎng)技術(shù)相結(jié)合。 (三)對(duì)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

5、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，獲得人類需要的基因產(chǎn)物 【例3】下列各項(xiàng)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 【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。 【答案】D 【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(yùn)載體 B所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列 C選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快 D只要目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞就能實(shí)現(xiàn)表達(dá) 【解析】

6、微生物如細(xì)菌常被用做受體細(xì)胞的原因是其具有繁殖周期短、代謝快、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。 【答案】C 1. (2008山東)人們研究并利用變異可以培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物新品種。下列能產(chǎn)生新基因的育種方式是( ) A“雜交水稻之父”袁隆平通過雜交技術(shù)培育出高產(chǎn)的超級(jí)稻 B用X射線進(jìn)行大豆人工誘變育種，誘變后代中選出抗病性強(qiáng)的優(yōu)良品種 C通過雜交和人工染色體加倍技術(shù)成功培育出抗逆能力強(qiáng)的八倍體小黑麥 D把合成胡蘿卜素的有關(guān)基因轉(zhuǎn)進(jìn)水稻，育成可防止人類A缺乏癥的轉(zhuǎn)基因水稻B 【解析】基因突變可產(chǎn)生新的基因，轉(zhuǎn)基因技術(shù)和雜交技術(shù)可產(chǎn)生新的基因型，但不會(huì)產(chǎn)生新的基因。 2.(2008全國(guó))已知某種限制性核酸內(nèi)切酶在

7、一線性DNA分子上有3個(gè)酶切位點(diǎn)，如圖中箭頭所指。如果該線性DNA分子在3個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該酶切斷，則會(huì)產(chǎn)生a、b、c、d四種不同長(zhǎng)度的DNA片段?，F(xiàn)有多個(gè)上述線性DNA分子，若在每個(gè)DNA分子上至少有1個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷，則理論上講，經(jīng)該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生長(zhǎng)度不同的DNA片段種類數(shù)是( ) A3 B4 C9 D12C 【解析】可以分三種情況考慮：第一種，三種酶同時(shí)切斷一個(gè)DNA分子，則可產(chǎn)生4種酶切片段； 第二種，兩種酶同時(shí)切斷一個(gè)DNA分子，去掉與前面重復(fù)的，則可產(chǎn)生1113種酶切片段； 第三種，只是一種酶切斷一個(gè)DNA分子，則可產(chǎn)生112種酶切片段；因此最多可產(chǎn)生9

8、種不同酶切片段。限制性核酸內(nèi)切酶只能在特定部位將DNA切斷，不同的限制酶在同一DNA分子上切割位點(diǎn)不同。分析時(shí)應(yīng)分三種情況考慮，即三種酶同時(shí)作用時(shí)、兩種酶同時(shí)作用時(shí)、只有一種酶作用時(shí)的情況。 注意：考慮每一種情況時(shí)得去掉重復(fù)的部分。 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(yīng)用了多種育種方法，過程如下。請(qǐng)回答問題。 (1)從對(duì)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(dǎo)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(gè)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)基因突變抗該除草劑的能力 (3)取該部

9、分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)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(duì)抗性的遺傳基礎(chǔ)做進(jìn)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(cè)_。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(gè)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(shí)，同時(shí)考查了多倍體育種的方法和遺傳規(guī)律的應(yīng)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(xì)胞突變必須經(jīng)過無(wú)性繁殖才能保留該突變性狀，所以需要經(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(duì)基因都隱性時(shí)才表現(xiàn)為抗性。所以初步推測(cè)該抗性植株中兩個(gè)基因發(fā)生了突變。