从杂交育种到基因工程精品复习课件.ppt

考考纲纲考情考情三年三年1515考高考指数：考高考指数：1.1.生物生物变变异在育种上的异在育种上的应应用用2.2.转转基因食品的安全基因食品的安全三年三年考考题题20142014年年(7(7考考)：新：新课标课标全国卷全国卷T32T32，江，江苏苏T7T7、T13T13，天津，天津T4T4，浙江浙江T6T6，四川，四川T5T5，安徽，安徽T31T3120132013年年(3(3考考)：江：江苏苏T11T11、T25T25，浙江，浙江T32T3220122012年年(5(5考考)：新：新课标课标全国卷全国卷T40T40，江江苏苏T28T28，天津，天津T2T2，浙江，浙江T32T32，海南，海南T31T31考情考情播播报报1.1.考考查查内容：主要是作物育种的方法、原理、流程及基因工程内容：主要是作物育种的方法、原理、流程及基因工程的工具、操作的工具、操作过过程。程。2.2.考考查查方式：常与方式：常与实实践践应应用相用相结结合，以合，以实验设计题实验设计题、图图解解题题形形式式综综合考合考查查孟德孟德尔尔遗传遗传定律、定律、变变异原理的运用。异原理的运用。3.3.考考查题查题型：型：选择题选择题和非和非选择题选择题都有，以非都有，以非选择题为选择题为主，属中主，属中高档高档题题。【知知识识梳理梳理】一、一、杂杂交育种与交育种与诱变诱变育种育种1.1.杂杂交育种：交育种：(1)(1)概念：将概念：将_品种的品种的优优良性状通良性状通过过交配集中在一起，交配集中在一起，再再经过经过_和和_，获获得新品种的方法。得新品种的方法。(2)(2)原理：原理：_。(3)(3)过过程：程：选择选择具有不同具有不同优优良性状的良性状的亲亲本本_，获获得得F F1 1FF1 1_获获得得F F2 2鉴别鉴别、选择选择需要的需要的类类型型优优良品种。良品种。(4)(4)优优点：可以把点：可以把_集中在一起。集中在一起。(5)(5)应应用：培育性状重用：培育性状重组组型型优优良品种。良品种。两个或多个两个或多个选择选择培育培育基因重基因重组组杂杂交交自交自交多个品种的多个品种的优优良性状良性状2.2.诱变诱变育种：育种：(1)(1)概念：利用物理因素或化学因素来概念：利用物理因素或化学因素来处处理生物，使生物理生物，使生物发发生生_，从而，从而获获得得优优良良变变异异类类型的育种方法。型的育种方法。(2)(2)原理：原理：_。(3)(3)过过程：程：选择选择生物生物诱发诱发基因突基因突变变选择选择_培育。培育。(4)(4)特点。特点。可以提高可以提高_，在，在较较短短时间时间内内获获得更多的得更多的优优良良变变异异类类型。型。大幅度地改良某些性状。大幅度地改良某些性状。具有盲目性，需大量具有盲目性，需大量处处理材料。理材料。(5)(5)应应用：培育具有用：培育具有_的品种。的品种。基因基因突突变变基因突基因突变变理想理想类类型型突突变变率率新性状新性状3.3.生物育种原理、方法、实例生物育种原理、方法、实例(连线连线)：二、基因工程的概念及其应用二、基因工程的概念及其应用1.1.基因工程的概念：基因工程的概念：别别称称_技技术术或或_技技术术操作操作环环境境生物体体外生物体体外操作操作对对象象_操作操作水平水平_水平水平基本基本过过程程剪切、拼接、剪切、拼接、导导入、表达入、表达意意义义_改造生物的改造生物的遗传遗传性状性状基因拼接基因拼接DNADNA重重组组DNADNA分子分子分子分子定向定向2.2.工具：工具：(1)(1)剪刀与剪刀与针线针线(如如图图)：a a：基因的：基因的“剪刀剪刀”：_。b b：基因的：基因的“针线针线”：_。(2)(2)基因的基因的“运运输输工具工具”：_，常用，常用_、噬菌体、噬菌体、动动植物植物病毒等。病毒等。限制性核酸内切限制性核酸内切酶酶DNADNA连连接接酶酶运运载载体体质质粒粒3.3.基本步骤：基本步骤：目的基因目的基因运载体运载体受体细胞受体细胞检测与鉴定检测与鉴定4.4.基因工程的应用：基因工程的应用：(1)(1)作物作物 育种育种(2)(2)(3)(3)环环境保境保护护：利用：利用_降解有毒有害降解有毒有害的化合物，吸收的化合物，吸收环环境境中的重金属，分解泄漏的石油，中的重金属，分解泄漏的石油，处处理工理工业废业废水等。水等。目的：培育出具有各种目的：培育出具有各种_的作物新品种的作物新品种实例：抗棉铃虫的实例：抗棉铃虫的_意义：减少了意义：减少了_用量，保护环境用量，保护环境抗逆性抗逆性转基因抗虫棉转基因抗虫棉农药农药大肠杆菌大肠杆菌转转基因基因细细菌菌5.5.基因工程的安全性：基因工程的安全性：严格控制严格控制大范围推广大范围推广【小小题题快快练练】1.1.考考题诊题诊断：断：(1)(2013(1)(2013全国卷全国卷T5D)T5D)用射用射线线照射大豆使其基因照射大豆使其基因结结构构发发生改生改变变，获获得种子性状得种子性状发发生生变变异的大豆。异的大豆。()()【分析分析】射线照射可以引起基因中碱基对的增添、缺失或替换，引射线照射可以引起基因中碱基对的增添、缺失或替换，引起基因突变，从而导致性状发生改变。起基因突变，从而导致性状发生改变。(2)(2013(2)(2013全国卷全国卷T5C)T5C)将含抗病基因的重将含抗病基因的重组组DNADNA导导入玉米入玉米细细胞，胞，经组经组织织培养培养获获得抗病植株。得抗病植株。()()【分析分析】植物基因工程育种，目的基因导入受体细胞后，需要经过植物基因工程育种，目的基因导入受体细胞后，需要经过植物组织培养过程形成植株。植物组织培养过程形成植株。2.2.易易错诊错诊断：断：(1)(1)在在诱变诱变育种和育种和杂杂交育种交育种过过程中均可程中均可产产生新的基因和新的基因型。生新的基因和新的基因型。()()【分析分析】杂交育种的原理是基因重组，不能产生新的基因，只能杂交育种的原理是基因重组，不能产生新的基因，只能产生新的基因型。产生新的基因型。(2)(2)太空育种能按人的意愿定向太空育种能按人的意愿定向产产生所需生所需优优良性状。良性状。()()【分析分析】太空育种的原理是基因突变，而基因突变是不定向的，太空育种的原理是基因突变，而基因突变是不定向的，此育种方式不能定向获得新品种。此育种方式不能定向获得新品种。(3)(3)培育无子西瓜是利用基因重培育无子西瓜是利用基因重组组的原理。的原理。()()【分析分析】无子西瓜的培育是利用染色体变异的原理。无子西瓜的培育是利用染色体变异的原理。3.3.教材研教材研习习：(必修必修2 P1012 P101基基础题础题T3T3改改编编)利用利用6060CoCo可可进进行行诱变诱变育种，有关育种，有关说说法法错误错误的是的是()A.A.利用利用6060CoCo放出的放出的射射线线照射种子照射种子时时一般不一般不选选用干种子用干种子B.B.若若处处理后的种子萌理后的种子萌发发后不具后不具备备新性状，即可抛弃新性状，即可抛弃C.C.处处理后只有少部分种子将理后只有少部分种子将发发生基因突生基因突变变D.D.产产生的新性状大多生的新性状大多对对生生产产不利不利【解析解析】选选B B。基因突变多发生于。基因突变多发生于DNADNA复制时期，晒干的种子细胞分裂复制时期，晒干的种子细胞分裂较慢，难以发生基因突变，较慢，难以发生基因突变，A A项正确；种子可能产生隐性突变，当代项正确；种子可能产生隐性突变，当代不表现有关性状，不表现有关性状，B B项错误；基因突变发生频率较低，只有少部分种项错误；基因突变发生频率较低，只有少部分种子发生基因突变，子发生基因突变，C C项正确；基因突变具有多害少利性，项正确；基因突变具有多害少利性，D D项正确。项正确。4.4.可改可改变变原有基因的分子原有基因的分子结结构的育种方法有构的育种方法有()A.A.杂杂交育种交育种B.B.诱变诱变育种育种C.C.多倍体育种多倍体育种D.D.单单倍体育种倍体育种【解析解析】选选B B。诱变育种的原理是基因突变，基因突变可改变基因的。诱变育种的原理是基因突变，基因突变可改变基因的分子结构。分子结构。5.5.两个两个亲亲本的基因型分本的基因型分别为别为AAbbAAbb和和aaBBaaBB，这这两两对对基因按自由基因按自由组组合定律合定律遗传遗传，要培育出基因型，要培育出基因型为为aabbaabb的新品种，最的新品种，最简简捷的方法是捷的方法是()A.A.单单倍体育种倍体育种B.B.杂杂交育种交育种C.C.人工人工诱变诱变育种育种D.D.多倍体育种多倍体育种【解析解析】选选B B。杂交育种是常规育种方法。两个亲本的基因型为。杂交育种是常规育种方法。两个亲本的基因型为AAbbAAbb和和aaBBaaBB，通过杂交育种，在，通过杂交育种，在F F2 2中即可获得基因型为中即可获得基因型为aabbaabb的新品种。单的新品种。单倍体育种过程较复杂，操作要求高；诱变育种需处理大量的实验材料。倍体育种过程较复杂，操作要求高；诱变育种需处理大量的实验材料。6.6.通通过单过单倍体的途径培育小麦新品种可以大大倍体的途径培育小麦新品种可以大大缩缩短育种年限，培育短育种年限，培育单单倍体幼苗所用的花倍体幼苗所用的花药应药应取自取自()A.A.某一某一优优良品种良品种B.B.被确定被确定为为父本的植株父本的植株C.FC.F1 1D.FD.F2 2【解析解析】选选C C。F F1 1中含有来自双亲的不良基因和优良基因，通过减数中含有来自双亲的不良基因和优良基因，通过减数分裂产生的配子可能只含有优良基因，通过单倍体育种可快速培育出分裂产生的配子可能只含有优良基因，通过单倍体育种可快速培育出具有优良性状的纯合子。具有优良性状的纯合子。7.7.玉米的种植面玉米的种植面积积越来越大，越来越大，农农民需要每年民需要每年购买购买玉米玉米杂杂交种子，不能交种子，不能自留种子来年再种的原因是自留种子来年再种的原因是()A.A.自留种子自留种子发发芽率低芽率低B.B.杂杂交种都具有交种都具有杂杂种种优势优势C.C.自留种子容易患病虫害自留种子容易患病虫害D.D.杂杂交种的有性繁殖后代会交种的有性繁殖后代会发发生性状分离生性状分离【解析解析】选选D D。玉米杂交种利用的是作物的杂种优势。杂交种的有性。玉米杂交种利用的是作物的杂种优势。杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离。繁殖后代会发生性状分离。8.8.下列属于利用基因工程技下列属于利用基因工程技术术培育新品种的是培育新品种的是()A.A.耐寒的小黑麦耐寒的小黑麦B.B.抗棉抗棉铃铃虫的虫的转转基因抗虫棉基因抗虫棉C.C.太空椒太空椒D.D.试试管牛管牛【解析解析】选选B B。耐寒的小黑麦是多倍体育种产生的；抗棉铃虫的转基。耐寒的小黑麦是多倍体育种产生的；抗棉铃虫的转基因抗虫棉是基因工程培育的新品种；太空椒是诱变育种产生的；试管因抗虫棉是基因工程培育的新品种；太空椒是诱变育种产生的；试管牛是通过胚胎工程育种。牛是通过胚胎工程育种。【速速记记卡片卡片】1.1.杂杂交育种的两个特点：能将多个交育种的两个特点：能将多个优优良性状集中到同一生物个体上；良性状集中到同一生物个体上；耗耗时较长时较长。2.2.诱变诱变育种的方法和特点：育种的方法和特点：(1)(1)两种两种诱变诱变方法：物理方法：物理诱变诱变、化学、化学诱变诱变。(2)(2)两个特点：多害少利；能两个特点：多害少利；能产产生新基因，生新基因，创创造生物新造生物新类类型。型。3.3.基因工程的三种工具：基因工程的三种工具：(1)(1)限制性核酸内切限制性核酸内切酶酶：能：能识别识别并切割特定的核苷酸序列。并切割特定的核苷酸序列。(2)DNA(2)DNA连连接接酶酶：连连接两个接两个DNADNA片段之片段之间间的脱氧核糖和磷酸。的脱氧核糖和磷酸。(3)(3)运运载载体：将外源基因送入受体体：将外源基因送入受体细细胞。常用的运胞。常用的运载载体有体有质质粒、噬菌粒、噬菌体和体和动动植物病毒等。植物病毒等。考点一考点一五种育种方法的比五种育种方法的比较较原理原理常用常用方式方式优优点点缺点缺点举举例例杂杂交交育育种种基因基因重重组组杂杂交交自交自交选选种种自交自交使不同个体使不同个体优优良性状集中良性状集中在一个个体上在一个个体上操作操作简简便便育种育种时间长时间长局限于局限于亲缘亲缘关关系系较较近的个体近的个体矮矮秆秆抗抗病小麦病小麦原理原理常用常用方式方式优优点点缺点缺点举举例例诱变诱变育种育种基因基因突突变变物理因素、物理因素、化学因素等化学因素等提高提高变变异异频频率，率，加速育种加速育种进进程，程，大幅度改良性大幅度改良性状状有很大盲目性，有很大盲目性，有利有利变变异少，异少，需大量需大量处处理理实实验验材料材料青霉素青霉素高高产产菌菌株株单单倍倍体育体育种种染色染色体体变变异异花花药药离体培离体培养养用秋水用秋水仙素仙素处处理理明明显缩显缩短短育种年限育种年限技技术术复复杂杂，需，需与与杂杂交育种配交育种配合合单单倍体倍体育种育种获获得矮得矮秆秆抗病小抗病小麦麦原理原理常用常用方式方式优优点点缺点缺点举举例例多倍多倍体育体育种种染色染色体体变变异异用秋水仙素用秋水仙素处处理萌理萌发发的的种子或幼苗种子或幼苗器官大，提高器官大，提高营营养物养物质质含量含量只适用于植物，只适用于植物，发发育延育延迟迟，结结实实率低率低三倍体三倍体无子西无子西瓜瓜基因基因工程工程育种育种基因基因重重组组将一种生物将一种生物的特定基因的特定基因转转移到另一移到另一种生物种生物细细胞胞中中打破物种界限，打破物种界限，定向改造生物定向改造生物的的遗传遗传性状性状技技术术复复杂杂，生，生态态安全安全问题较问题较多多转转基因基因抗虫棉抗虫棉的培育的培育【高考警示高考警示】不同育种方法需注意的不同育种方法需注意的问题问题(1)(1)诱变诱变育种：多用于植物和微生物。原核生物不能育种：多用于植物和微生物。原核生物不能进进行减数分裂，行减数分裂，所以不能运用所以不能运用杂杂交的方法交的方法进进行育种，如行育种，如细细菌的育种一般采用的方法是菌的育种一般采用的方法是诱变诱变育种。育种。(2)(2)杂杂交育种：不一定需要交育种：不一定需要连续连续自交。若自交。若选选育育显显性性优优良良纯纯种，需要种，需要连连续续自交自交筛选筛选，直至性状不再，直至性状不再发发生分离；若生分离；若选选育育隐隐性性优优良良纯纯种，种，则则只要只要出出现该现该性状个体即可。性状个体即可。(3)(3)花花药药离体培养离体培养单单倍体育种：花倍体育种：花药药离体培养只是其中的一个程序，离体培养只是其中的一个程序，要想得到可育的品种，一般要想得到可育的品种，一般还还需要用秋水仙素需要用秋水仙素处处理理单单倍体使染色体数倍体使染色体数目加倍。目加倍。【考考题题回回访访】1.(20141.(2014江江苏苏高考高考)下下图图是高是高产产糖化糖化酶酶菌株的育种菌株的育种过过程，有关叙述程，有关叙述错错误误的是的是()A.A.通通过过上上图筛选过图筛选过程程获获得的高得的高产产菌株未必能作菌株未必能作为为生生产产菌株菌株B.XB.X射射线处线处理既可以引起基因突理既可以引起基因突变变也可能也可能导导致染色体致染色体变变异异C.C.上上图筛选图筛选高高产产菌株的菌株的过过程是定向程是定向选择过选择过程程D.D.每每轮诱变轮诱变相关基因的突相关基因的突变变率都会明率都会明显显提高提高【解题指南解题指南】隐含知识：该菌株能形成糖化酶，则一定是真核生物，隐含知识：该菌株能形成糖化酶，则一定是真核生物，因为蛋白质的糖化是在内质网中完成的，所以该菌株能发生染色体变因为蛋白质的糖化是在内质网中完成的，所以该菌株能发生染色体变异。异。【解析解析】选选D D。本题考查基因突变的特点和诱变育种过程。图示育种。本题考查基因突变的特点和诱变育种过程。图示育种过程为诱变育种，由于基因突变是不定向的，该过程获得的高产菌株过程为诱变育种，由于基因突变是不定向的，该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求，不一定符合生产的要求，A A正确；正确；X X射线处理既可以引起基因突变，也射线处理既可以引起基因突变，也可能导致染色体变异，可能导致染色体变异，B B正确；上图筛选高产菌株的过程是定向选择正确；上图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定要求菌株的过程，符合人类特定要求菌株的过程，C C正确；相同的射线每轮诱变相关基正确；相同的射线每轮诱变相关基因的突变率不会明显提高，因为每轮诱变的不一定是相同基因，故因的突变率不会明显提高，因为每轮诱变的不一定是相同基因，故D D错误。错误。【延伸探究延伸探究】上上题题在高在高产产糖化糖化酶酶菌株定向菌株定向筛选筛选的的过过程中能否程中能否说说明基因明基因突突变变是定向的？是定向的？提示：提示：不能。定向选择符合人类特定要求的菌株，关键在于不能。定向选择符合人类特定要求的菌株，关键在于“人类定人类定向选择向选择”，而非基因突变具有定向性。，而非基因突变具有定向性。2.(20132.(2013江江苏苏高考改高考改编编)现现有小麦种有小麦种质资质资源包括：源包括：高高产产、感病；、感病；低低产产、抗病；、抗病；高高产产、晚熟等品种。、晚熟等品种。为满为满足不同地区及不同足不同地区及不同环环境境条件下的栽培需求，育种条件下的栽培需求，育种专专家要培育家要培育3 3类类品种：品种：a.a.高高产产、抗病；、抗病；b.b.高高产产、早熟；、早熟；c.c.高高产产、抗旱。下述育种方法可行的是、抗旱。下述育种方法可行的是()A.A.利用利用品种品种间杂间杂交交筛选获筛选获得得a aB.B.对对品种品种进进行染色体加倍行染色体加倍处处理理筛选获筛选获得得b bC.aC.a、b b和和c c的培育均可采用的培育均可采用诱变诱变育种方法育种方法D.D.用用转转基因技基因技术术将外源抗旱基因将外源抗旱基因导导入入中无法中无法获获得得c c【解析解析】选选C C。本题考查育种的相关知识。本题考查育种的相关知识。A A项中，项中，不具有抗病基不具有抗病基因，二者杂交不能获得因，二者杂交不能获得a a，故错误。，故错误。B B项中，项中，是高产、晚熟品种，染是高产、晚熟品种，染色体加倍之后，不能获得早熟性状，故错误。色体加倍之后，不能获得早熟性状，故错误。C C项中，诱变育种具有项中，诱变育种具有不定向性，能获得大量变异性状，不定向性，能获得大量变异性状，a a、b b和和c c的培育均可采用诱变育种的培育均可采用诱变育种方法，故正确。方法，故正确。D D项中，转基因技术可以定向改变生物的性状，将外项中，转基因技术可以定向改变生物的性状，将外源抗旱基因导入源抗旱基因导入中能获得中能获得c c，故错误。，故错误。【方法技巧方法技巧】育种方法的育种方法的选择选择技巧技巧(1)(1)一般育种。一般育种。一般作物育种可以一般作物育种可以选选用用杂杂交育种和交育种和单单倍体育种。如果倍体育种。如果检测纯检测纯合子，合子，则则用用测测交或自交。交或自交。若既要若既要检测纯检测纯合子又要分离合子又要分离纯纯合子合子时时，如果，如果优优良性状是良性状是显显性性状性性状则则用用连续连续自交；如果自交；如果优优良性状是良性状是隐隐性性状性性状则则直接分离。直接分离。(2)(2)特殊育种。特殊育种。为为了得到特殊性状，可以了得到特殊性状，可以选择诱变选择诱变育种或多倍体育种，如果将不同物育种或多倍体育种，如果将不同物种的性状种的性状组组合在一起，可以合在一起，可以选选用基因工程等。用基因工程等。3.(20143.(2014安徽高考安徽高考)香味性状是香味性状是优质优质水稻品种的重要特性之一。水稻品种的重要特性之一。(1)(1)香稻品种甲的香味性状受香稻品种甲的香味性状受隐隐性基因性基因(a)(a)控制，其香味性状的表控制，其香味性状的表现现是是因因为为 ，导导致香味物致香味物质积质积累。累。(2)(2)水稻香味性状与抗病性状独立水稻香味性状与抗病性状独立遗传遗传。抗病。抗病(B)(B)对对感病感病(b)(b)为显为显性。性。为选为选育抗病香稻新品种，育抗病香稻新品种，进进行了一系列行了一系列杂杂交交实验实验。其中，无香味感病。其中，无香味感病与无香味抗病植株与无香味抗病植株杂杂交的交的统计结统计结果如下果如下图图所示，所示，则则两个两个亲亲代的基因型代的基因型是是。上述。上述杂杂交的子代自交，后代群体中能交的子代自交，后代群体中能稳稳定定遗传遗传的有香味抗病植株所占比例的有香味抗病植株所占比例为为 。(3)(3)用用纯纯合无香味植株作母本与香稻品种甲合无香味植株作母本与香稻品种甲进进行行杂杂交，在交，在F F1 1中偶中偶尔尔发发现现某一植株具有香味性状。某一植株具有香味性状。请对请对此此现现象象给给出两种合理的解出两种合理的解释释：；。(4)(4)单单倍体育种可倍体育种可缩缩短育种年限。离体培养的花粉短育种年限。离体培养的花粉经经脱分化形成脱分化形成，最，最终发终发育成育成单单倍体植株，倍体植株，这这表明花粉具有表明花粉具有发发育成完整植育成完整植株所需的株所需的。若要。若要获获得二倍体植株，得二倍体植株，应应在在时时期用秋水仙素期用秋水仙素进进行行诱导处诱导处理。理。【解题指南解题指南】(1)(1)题干关键信息：题干关键信息：“稳定遗传的有香味抗病植株稳定遗传的有香味抗病植株”“偶尔偶尔”“秋水仙素进行诱导处理秋水仙素进行诱导处理”。(2)(2)图示信息：性状分离比为抗病图示信息：性状分离比为抗病感病感病=11=11，无香味，无香味有香味有香味=31=31。【解析解析】本题考查基因对性状的控制及杂交育种、基因突变和单倍体本题考查基因对性状的控制及杂交育种、基因突变和单倍体育种等有关知识。育种等有关知识。(1)(1)由题意可知，由题意可知，A A基因存在无香味物质积累，可能基因存在无香味物质积累，可能A A基因控制合成的基因控制合成的酶促进了香味物质分解，而酶促进了香味物质分解，而a a基因不能控制合成分解香味物质的酶。基因不能控制合成分解香味物质的酶。(2)(2)根据杂交结果：抗病根据杂交结果：抗病感病感病=11=11，无香味，无香味有香味有香味=31=31，可知，可知亲本的基因型为亲本的基因型为AabbAabb、AaBbAaBb，则，则F F1 1为为1/8AABb1/8AABb、1/8AAbb1/8AAbb、1/4AaBb1/4AaBb、1/4Aabb1/4Aabb、1/8aaBb1/8aaBb、1/8aabb1/8aabb，其中只有，其中只有1/4AaBb1/4AaBb、1/8aaBb1/8aaBb自交，才自交，才能获得能稳定遗传的有香味抗病植株能获得能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB)(aaBB)，所占比例为，所占比例为1/41/41/4 1/4 1/4+1/81/4+1/81 11/4=3/641/4=3/64。(3)(3)正常情况下正常情况下AAAA与与aaaa杂交，所得子代为杂交，所得子代为Aa(Aa(无香味无香味)，偶尔出现的有，偶尔出现的有香味植株有可能是某一雌配子形成时香味植株有可能是某一雌配子形成时A A基因突变为基因突变为a a基因，或某一雌配基因，或某一雌配子形成时，含子形成时，含A A基因的染色体片段缺失；还可能是受到环境因素的影基因的染色体片段缺失；还可能是受到环境因素的影响而产生的。响而产生的。(4)(4)花药离体培养过程中，花粉先经脱分化形成愈伤组织，再通过再花药离体培养过程中，花粉先经脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成单倍体植株，此过程体现了花粉细胞的全能性，根本原因是分化形成单倍体植株，此过程体现了花粉细胞的全能性，根本原因是花粉细胞中含有控制该植株个体发育所需的全部遗传物质；形成的单花粉细胞中含有控制该植株个体发育所需的全部遗传物质；形成的单倍体植株在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理，可形成二倍体植株。倍体植株在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理，可形成二倍体植株。答案：答案：(1)a(1)a基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失(2)Aabb(2)Aabb、AaBbAaBb3/643/64(3)(3)某一雌配子形成时，某一雌配子形成时，A A基因突变为基因突变为a a基因基因某一雌配子形成时，含某一雌配子形成时，含A A基因的染色体片段缺失基因的染色体片段缺失(4)(4)愈伤组织全部遗传信息幼苗愈伤组织全部遗传信息幼苗【延伸探究延伸探究】(1)A(1)A与与a a的根本区的根本区别别是什么？是什么？提示：提示：脱氧核苷酸排列顺序的不同。脱氧核苷酸排列顺序的不同。(2)(2)水稻的香味性状与抗病性状独立水稻的香味性状与抗病性状独立遗传遗传，说说明控制明控制这这两两对对相相对对性状性状的基因位于什么位置？的基因位于什么位置？提示：提示：非同源染色体上。非同源染色体上。【加固加固训练训练】1.1.图图中，甲、乙表示两个水稻品种，中，甲、乙表示两个水稻品种，A A、a a和和B B、b b分分别别表示位于两表示位于两对对同同源染色体上的两源染色体上的两对对等位基因，等位基因，表示培育水稻新品种的表示培育水稻新品种的过过程，程，则则下列下列说说法法错误错误的是的是()A.A.过过程程简简便，原理是基因重便，原理是基因重组组B.B.和和的的变变异都异都发发生于有生于有丝丝分裂分裂间间期期C.C.过过程可明程可明显缩显缩短育种年限，短育种年限，常用的方法是花常用的方法是花药药离体培养离体培养D.D.过过程与程与过过程的育种原理相同程的育种原理相同【解析解析】选选B B。分析题图，。分析题图，过程为杂交育种过程，目的是获得过程为杂交育种过程，目的是获得AAbbAAbb个体，杂交育种操作简便，但培育周期长，依据的原理是基因重个体，杂交育种操作简便，但培育周期长，依据的原理是基因重组；组；和和过程都是用秋水仙素处理，其发生的染色体变异是秋水仙过程都是用秋水仙素处理，其发生的染色体变异是秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产生的；素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产生的；表示单倍体育种表示单倍体育种过程，其优点是明显缩短育种年限，其中过程，其优点是明显缩短育种年限，其中过程常用的方法是花药离过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体数目变异。体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体数目变异。2.2.下列有关育种的下列有关育种的说说法中，正确的是法中，正确的是()A.A.杂杂交育种所依据的主要交育种所依据的主要遗传遗传学原理是基因突学原理是基因突变变B.B.生生产产上通常采用多倍体育种的方法来上通常采用多倍体育种的方法来获获得无子番茄得无子番茄C.C.诱变诱变育种可以快速育种可以快速获获得具有新基因的得具有新基因的纯纯合子合子D.D.植物体植物体细细胞胞杂杂交育种可以克服交育种可以克服远缘杂远缘杂交不交不亲亲和的障碍和的障碍【解析解析】选选D D。杂交育种依据的遗传学原理是基因重组，故。杂交育种依据的遗传学原理是基因重组，故A A错误；生错误；生产上主要利用一定浓度的生长素或生长素类似物处理未受粉的雌蕊柱产上主要利用一定浓度的生长素或生长素类似物处理未受粉的雌蕊柱头来获得无子番茄，故头来获得无子番茄，故B B错误；诱变育种的原理是基因突变，即使得错误；诱变育种的原理是基因突变，即使得到具有新基因的个体，其基因纯合的可能性也很低，所以诱变育种不到具有新基因的个体，其基因纯合的可能性也很低，所以诱变育种不能快速获得具有新基因的纯合子，故能快速获得具有新基因的纯合子，故C C错误。错误。3.(20153.(2015嘉嘉兴兴模模拟拟)某二倍体植物的体某二倍体植物的体细细胞中染色体数胞中染色体数为为2424条，基因条，基因型型为为AaBbCCDdAaBbCCDd，这这4 4对对基因分基因分别别位于位于4 4对对同源染色体上。下列同源染色体上。下列说说法法错误错误的是的是()A.A.产产生花粉的基因型有生花粉的基因型有8 8种种B.CB.C处处是指用秋水仙素是指用秋水仙素处处理，理，则则个体个体的体的体细细胞中含有胞中含有4848条染色体条染色体C.C.个体个体中能中能稳稳定定遗传遗传的占的占1/81/8，重，重组类组类型占型占37/6437/64D.D.若要尽快若要尽快获获得得优优良良纯纯种种aaBBCCddaaBBCCdd，则应则应采用采用图图中中ABCABC过过程程进进行育种行育种【解题指南解题指南】解答本题需要明确：解答本题需要明确：(1)(1)重组类型是指表现型，不是指基因型。重组类型是指表现型，不是指基因型。(2)(2)多种育种方式中，单倍体育种所用时间最短。多种育种方式中，单倍体育种所用时间最短。【解析解析】选选B B。A A项中，基因型为项中，基因型为AaBbCCDdAaBbCCDd的植物，由于的植物，由于4 4对基因位于对基因位于4 4对同源染色体上，遵循自由组合定律，对同源染色体上，遵循自由组合定律，AaBbCCDdAaBbCCDd产生产生8 8种配子。种配子。B B项中，项中，ABCABC为单倍体育种过程，因用秋水仙素处理，所以个体为单倍体育种过程，因用秋水仙素处理，所以个体体细胞染色体细胞染色体数仍为体数仍为2424条。条。C C项中，项中，AEFAEF为自交产生后代，子代重组类型为表现型为自交产生后代，子代重组类型为表现型不同于亲代的类型，可将不同于亲代的类型，可将4 4对相对性状分开考虑，所以后代中非重组对相对性状分开考虑，所以后代中非重组类型为类型为A_B_CCD_A_B_CCD_，共有，共有3/43/43/43/41 13/4=27/643/4=27/64，重组类型为，重组类型为1-1-27/64=37/6427/64=37/64。D D项中，单倍体育种可明显地缩短育种年限。项中，单倍体育种可明显地缩短育种年限。考点二考点二基因工程基因工程1.1.基因工程操作工具：基因工程操作工具：(1)(1)限制性核酸内切限制性核酸内切酶酶(简简称限制称限制酶酶)。分布：主要在微生物体内。分布：主要在微生物体内。特性：一种限制特性：一种限制酶酶只能只能识别识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割点上切割DNADNA分子。分子。实实例：例：EcoREcoR限制限制酶酶能能专专一一识别识别GAATTCGAATTC序列，并在序列，并在G G和和A A之之间间将将这这段段序列切开。序列切开。切割切割结结果：果：产产生两个生两个DNADNA片段。片段。作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNADNA切断，切断，对对自己自己的的DNADNA无无损损害。害。(2)DNA(2)DNA连连接接酶酶。催化催化对对象：两个具有相同黏性末端的象：两个具有相同黏性末端的DNADNA片段。片段。催化位置：脱氧核糖与磷酸之催化位置：脱氧核糖与磷酸之间间的缺口。的缺口。催化催化结结果：形成重果：形成重组组DNADNA。(3)(3)常用的运常用的运载载体体质质粒。粒。本本质质：小型：小型环环状状DNADNA分子。分子。作用。作用。a.a.作作为为运运载载工具，将目的基因运送到受体工具，将目的基因运送到受体细细胞中去。胞中去。b.b.在受体在受体细细胞内胞内对对目的基因目的基因进进行大量复制。行大量复制。条件。条件。a.a.能在受体能在受体细细胞内胞内稳稳定保存并大量复制。定保存并大量复制。b.b.有多个限制有多个限制酶酶切点，供外源基因插入。切点，供外源基因插入。c.c.有有标记标记基因，供重基因，供重组组DNADNA的的鉴鉴定和定和选择选择。2.2.对对基因工程步基因工程步骤骤的五点的五点说说明：明：(1)(1)限制限制酶酶和和DNADNA连连接接酶酶的作用部位都是脱氧核苷酸之的作用部位都是脱氧核苷酸之间间的磷酸二的磷酸二酯键酯键，只是前者切开，后者只是前者切开，后者连连接。接。(2)(2)要想从要想从DNADNA上切下某个基因，上切下某个基因，应应切切2 2个切口，个切口，产产生生4 4个黏性末端。个黏性末端。(3)(3)获获取目的基因和切割运取目的基因和切割运载载体需要用同一种限制体需要用同一种限制酶酶，目的是，目的是产产生相生相同的黏性末端。同的黏性末端。(4)(4)将目的基因将目的基因导导入受体入受体细细胞，没有涉及碱基互胞，没有涉及碱基互补补配配对对。(5)(5)动动物一般用受精卵作物一般用受精卵作为为受体受体细细胞；植物一般用体胞；植物一般用体细细胞作胞作为为受体受体细细胞，再通胞，再通过过植物植物组织组织培养方式形成新个体；微生物常用不致病的大培养方式形成新个体；微生物常用不致病的大肠肠杆菌作杆菌作为为受体受体细细胞。胞。【高考警示高考警示】(1)DNA(1)DNA连连接接酶酶和和DNADNA聚合聚合酶酶的作用的作用对对象不同。象不同。DNADNA连连接接酶酶：作用于两个：作用于两个DNADNA片段。片段。DNADNA聚合聚合酶酶：将：将单单个的脱氧核苷酸个的脱氧核苷酸连连接起来，形成接起来，形成DNADNA单链单链。(2)(2)相同点：相同点：这这两种两种酶酶都是蛋白都是蛋白质质，都可以形成两个脱氧核苷酸之，都可以形成两个脱氧核苷酸之间间的化学的化学键键。(3)(3)运运载载体体质质粒：粒：质质粒是最常用的运粒是最常用的运载载体，除此之外，体，除此之外，噬菌体的噬菌体的衍生物和衍生物和动动植物病毒也可作植物病毒也可作为为运运载载体。运体。运载载体的化学本体的化学本质为质为DNADNA，其，其基本基本单单位位为为脱氧核苷酸。脱氧核苷酸。【考考题题回回访访】1.(20151.(2015南京模南京模拟拟)人人们试图们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生利用基因工程的方法，用乙种生物生产产甲种生物的一种蛋白甲种生物的一种蛋白质质。生。生产产流程是：甲种生物的蛋白流程是：甲种生物的蛋白质质mRNAmRNA 目的基因目的基因 与与质质粒粒DNADNA重重组组 导导入乙种生物的入乙种生物的细细胞中胞中获获得甲种生物的蛋白得甲种生物的蛋白质质。下列。下列说说法正确的是法正确的是()A.A.过过程需要的程需要的酶酶是逆是逆转录转录酶酶，原料是，原料是A A、U U、G G、C CB.B.过过程要用限制程要用限制酶酶切断切断质质粒粒DNADNA，再用，再用DNADNA连连接接酶酶将目的基因与将目的基因与质质粒粒连连接在一起接在一起C.C.如果受体如果受体细细胞是胞是细细菌，可以菌，可以选选用枯草杆菌、炭疽杆菌等用枯草杆菌、炭疽杆菌等D.D.过过程中用的原料不含程中用的原料不含A A、U U、G G、C C【解题指南解题指南】解答本题的突破口：解答本题的突破口：(1)(1)过程是由过程是由mRNAmRNA获得目的基因的过程，属于逆转录。获得目的基因的过程，属于逆转录。(2)(2)过程是转录和翻译过程。过程是转录和翻译过程。【解析解析】选选B B。过程是逆转录，利用逆转录酶合成过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNADNA片段，需要的片段，需要的原料是原料是A A、T T、G G、C C；过程是目的基因与质粒过程是目的基因与质粒DNADNA重组，需要限制酶重组，需要限制酶切断质粒切断质粒DNADNA，再用，再用DNADNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；将重组连接酶将目的基因与质粒连接在一起；将重组质粒导入受体细胞时，如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而质粒导入受体细胞时，如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；炭疽杆菌是致病菌；过程是基因的表达过程，涉及转录和翻译，原过程是基因的表达过程，涉及转录和翻译，原料中含有料中含有A A、U U、G G、C C四种碱基。四种碱基。【延伸探究延伸探究】写出写出过过程碱基互程碱基互补补配配对对原原则则。提示：提示：碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：U UA A、A AT T、C CG G、G GC C。2.(