杂交育种到基因工程.ppt

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1、第六章第六章从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程考纲点击考纲点击1 1、生物变异在育种上的应用、生物变异在育种上的应用 2 2、转基因食品的安全性、转基因食品的安全性 考向预测考向预测 三种可遗传变异在育种方面的应用及流程设计三种可遗传变异在育种方面的应用及流程设计第一课时第一课时 阅读教材阅读教材P98-106的内容，梳理知识的内容，梳理知识点。并完成状元点。并完成状元360P142的考点四的的考点四的知识清单填空。知识清单填空。1.1.诱变育种和杂交育种均可形成新基因。诱变育种和杂交育种均可形成新基因。()()【分析】【分析】诱变育种的原理是基因突变，基因突变产生了新的诱变育种的原理是

2、基因突变，基因突变产生了新的基因，故创造出变异新类型；杂交育种的原理是基因重组，没有基因，故创造出变异新类型；杂交育种的原理是基因重组，没有产生新的基因，只是实现原有基因的重新组合。产生新的基因，只是实现原有基因的重新组合。2.2.花药离体培养技术也能培育获得抗锈高产小麦新品种。花药离体培养技术也能培育获得抗锈高产小麦新品种。()()【分析】【分析】花药离体培养只能得到单倍体植株，必须经过秋水花药离体培养只能得到单倍体植株，必须经过秋水仙素处理使染色体数目加倍，才可能获得高产新品种。仙素处理使染色体数目加倍，才可能获得高产新品种。3.3.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后，其自然界中天然存

3、在的噬菌体自行感染细菌后，其DNADNA整合到细整合到细菌菌DNADNA上属于基因工程。上属于基因工程。()()【分析】【分析】基因工程是在人为作用下进行的，噬菌体感染细菌基因工程是在人为作用下进行的，噬菌体感染细菌无人为因素，所以不属于基因工程。无人为因素，所以不属于基因工程。4.4.可用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸，可用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸，进行构建抗除草剂的转基因烟草。进行构建抗除草剂的转基因烟草。()()【分析】【分析】限制性核酸内切酶可以用来切割获取抗除草剂基因限制性核酸内切酶可以用来切割获取抗除草剂基因片段，而不能切割烟草花叶病毒的核酸片段，而不能切割烟

4、草花叶病毒的核酸RNARNA。5.5.单倍体育种在所有育种方法中所用的年限最短。单倍体育种在所有育种方法中所用的年限最短。()【分析】【分析】育种年限的长短取决于所需要的品种，如果需要隐育种年限的长短取决于所需要的品种，如果需要隐性纯合子，诱变育种所用年限短。性纯合子，诱变育种所用年限短。6.6.杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良性状杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良性状集中到一个个体上。集中到一个个体上。()()【分析】【分析】杂交过程能产生基因重组，使优良的基因集中在一起。杂交过程能产生基因重组，使优良的基因集中在一起。7.7.太空育种能按人的意愿定向产生优良性状。太空育种

5、能按人的意愿定向产生优良性状。()()【分析】【分析】太空育种利用基因突变的原理。基因突变具有不定向太空育种利用基因突变的原理。基因突变具有不定向性，产生的有害个体多于有利个体。性，产生的有害个体多于有利个体。8.8.在所有的基因工程步骤中都涉及碱基互补配对。在所有的基因工程步骤中都涉及碱基互补配对。()【分析】【分析】将重组将重组DNADNA导入受体细胞中，这一步骤中没有涉及碱导入受体细胞中，这一步骤中没有涉及碱基互补配对。基互补配对。一、几种育种方法的比较一、几种育种方法的比较名名称称原原理理方法方法优点优点缺点缺点应用应用杂杂交交育育种种基基因因重重组组培育培育纯合子品纯合子品种种：杂交

6、：杂交自自交交筛选出符筛选出符合要求的表现合要求的表现型，自交至不型，自交至不发生性状分离发生性状分离为止为止使分散使分散在同一在同一物种不物种不同品种同品种中的多中的多个优良个优良性状集性状集中于同中于同一个体一个体上，上，操操作简便作简便育种时间一般育种时间一般比较长比较长局限于同种或局限于同种或亲缘关系较近的亲缘关系较近的物种间物种间需及时发现优需及时发现优良品种良品种用纯种高用纯种高秆抗病小秆抗病小麦与矮秆麦与矮秆不抗病小不抗病小麦培育矮麦培育矮秆抗病小秆抗病小麦麦培育培育杂合子品种杂合子品种：一般是选取纯合一般是选取纯合双亲双亲 子一代子一代年年制种年年制种杂交水稻、杂交水稻、杂交玉

7、米杂交玉米等等杂交杂交名称名称原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用诱变诱变育种育种基因基因突变突变物理：用紫外线、物理：用紫外线、X或或射线、微重力、射线、微重力、激光等处理，再激光等处理，再筛选筛选化学：用亚硝酸、化学：用亚硝酸、硫酸二乙酯等处理，硫酸二乙酯等处理，再再选择选择提高变异提高变异频率，加频率，加快育种进快育种进程，大幅程，大幅度改良某度改良某些性状些性状盲目性大，盲目性大，有利变异有利变异少，工作少，工作量大，需量大，需要大量的要大量的供试材料供试材料高产青高产青霉菌霉菌单倍单倍体育体育种种染色染色体变体变异异先将花药离体培养，先将花药离体培养，培养出单倍体植株培养出单倍体

8、植株将单倍体将单倍体幼苗幼苗经一经一定浓度的秋水仙素处定浓度的秋水仙素处理获得纯合子理获得纯合子从中选择优良植株从中选择优良植株明显缩短明显缩短育种年限，育种年限，子代均为子代均为纯合子。纯合子。技术复杂技术复杂且需与杂且需与杂交育种配交育种配合合用纯种高用纯种高秆抗病小秆抗病小麦与矮秆麦与矮秆不抗病小不抗病小麦快速培麦快速培育矮秆抗育矮秆抗病小麦病小麦名称名称原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用多倍多倍体育体育种种染色染色体数体数目变目变异异用一定浓度用一定浓度的秋水仙素的秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗操作简单，操作简单，能较快获能较快获得所需品得所需品种种所获品种发所

9、获品种发育延迟，结育延迟，结实率低，一实率低，一般只适用于般只适用于植物植物三倍体无三倍体无子西瓜、子西瓜、八倍体小八倍体小黑麦黑麦基因基因工程工程育种育种基因基因重组重组提取目的基因提取目的基因目的基因与目的基因与运载体结合运载体结合将目的基因导将目的基因导入受体细胞入受体细胞目的基因的表目的基因的表达与检测达与检测筛筛选获得优良个选获得优良个体体目的性目的性强，育种强，育种周期短；周期短；克服了克服了远缘杂交远缘杂交不亲和的不亲和的障碍障碍技术复杂，技术复杂，安全性问题安全性问题多，有可能多，有可能引起生态危引起生态危机机转基因转基因“向日葵向日葵”、转基因、转基因抗虫棉抗虫棉说明：说明：

10、杂交育种与杂种优势的区别：杂交育种与杂种优势的区别：杂交育种是通过有性生殖，使不同品种的杂交育种是通过有性生殖，使不同品种的优良性状通过交配组合到后代的一个个体优良性状通过交配组合到后代的一个个体中，从而选育出优良品种的方法。中，从而选育出优良品种的方法。杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生的杂交一代，在适应能力上优于两个亲本的杂交一代，在适应能力上优于两个亲本的现象。的现象。杂交育种问题的分析杂交育种问题的分析1.育种原理：通过基因的重新组合，把两亲本的优良性状组合在育种原理：通过基因的重新组合，把两亲本的优良性状组合在一起。一起。2.适用范围：一般用于同

11、种生物的不同品系间。适用范围：一般用于同种生物的不同品系间。3.优缺点：方法简单，但需要较长年限的选择才能获得所需类型优缺点：方法简单，但需要较长年限的选择才能获得所需类型的纯合子。的纯合子。4.动植物杂交育种比较（以获得基因型为动植物杂交育种比较（以获得基因型为AAbb的个体为例）的个体为例）P AABBaabb 动物一般选动物一般选 多对同时杂交多对同时杂交F1 AaBb 动物为相同基因型动物为相同基因型 的个体间交配的个体间交配 F2 9A_B_ 3A_bb 3aaB_ 1aabb所需类型所需类型 AAbb5.程序归纳程序归纳选择具有不同优良性状的亲本选择具有不同优良性状的亲本 F1 F

12、2 纯合体（品种）纯合体（品种）植物以连续自交的方式获得所需类型，植物以连续自交的方式获得所需类型，不能用测交的方式不能用测交的方式动物可用测交的方式获得纯合子动物可用测交的方式获得纯合子杂交杂交自交自交从中选出性状符合要求的个体连续自交选择，从中选出性状符合要求的个体连续自交选择，淘汰不符合要求的个体，至不再分离为止淘汰不符合要求的个体，至不再分离为止【高考警示】【高考警示】不同育种方法需注意的问题不同育种方法需注意的问题 (1)(1)原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交的方法原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交的方法进行育种，如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。进行育种，如细

13、菌的育种一般采用的方法是诱变育种。(2)(2)杂交育种杂交育种不一定需要连续自交不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，。若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选，直至性状不再发生分离；若选育隐性优良需要连续自交筛选，直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状个体即可。纯种，则只要出现该性状个体即可。(3)(3)花药离体培养只是单倍体育种中的一个程序，要想得到花药离体培养只是单倍体育种中的一个程序，要想得到可育的品种，一般还需要用秋水仙素处理单倍体使染色体加倍。可育的品种，一般还需要用秋水仙素处理单倍体使染色体加倍。【典例【典例1 1】现有三个番茄品种，现有三个番茄品种，A A品种

14、的基因型为品种的基因型为aaBBDDaaBBDD，B B品种的基因型为品种的基因型为AAbbDDAAbbDD，C C品种的基因型为品种的基因型为AABBddAABBdd，三种等位，三种等位基因分别位于三对同源染色体上。若要通过杂交育种获得基因分别位于三对同源染色体上。若要通过杂交育种获得aabbddaabbdd植株，且每年只繁殖一代，至少需要的时间为植株，且每年只繁殖一代，至少需要的时间为()()A.2 A.2年年 B.3 B.3年年 C.4 C.4年年 D.5 D.5年年 【解析】【解析】选选C C。aaBBDDAAbbDDAaBbDD 1aaBBDDAAbbDDAaBbDD 1年，年，Aa

15、BbDDAABBddAaBbDd 1AaBbDDAABBddAaBbDd 1年，年，AaBbDd aabbdd 1 AaBbDd aabbdd 1 年，种年，种植植aabbddaabbdd种子种子1 1年得年得aabbddaabbdd植株，所以至少需要植株，所以至少需要4 4年的时间。年的时间。【变式训练】【变式训练】如图表示以某种作物中的如图表示以某种作物中的和和两个品种分别两个品种分别培育出培育出三个新品种的过程，相关叙述正确的是三个新品种的过程，相关叙述正确的是()()A.A.用用和和培育成培育成的过程中所采用的方法的过程中所采用的方法和和分别称为分别称为杂交和测交杂交和测交B.B.用用

16、培育出培育出常用的方法常用的方法是花药离体培养是花药离体培养C.C.培育出培育出常用的是化学或物理的方法进行诱变处理常用的是化学或物理的方法进行诱变处理D.D.图中培育出图中培育出所依据的原理是基因突变和基因重组所依据的原理是基因突变和基因重组B B【典例【典例1 1】玉米是雌雄同株异花植物，有宽叶和窄叶、抗病和不玉米是雌雄同株异花植物，有宽叶和窄叶、抗病和不抗病等性状。已知宽叶抗病等性状。已知宽叶(A)(A)对窄叶对窄叶(a)(a)为显性，在苗期便能识别为显性，在苗期便能识别出来，并且杂交种出来，并且杂交种(Aa)(Aa)所结果实与纯合品种相比表现为高产。所结果实与纯合品种相比表现为高产。某

17、农场在培育杂交种时，将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行某农场在培育杂交种时，将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积了间行种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积自然受粉。自然受粉。(1)(1)按照上述栽种方式，按照上述栽种方式，F F1 1植株的基因型有植株的基因型有_种。种。3 3(2)(2)如果用上述自然受粉收获的种子用于第二年种植，预计收如果用上述自然受粉收获的种子用于第二年种植，预计收成将比单独种植杂交种减产成将比单独种植杂交种减产8%8%，因此到了收获季节，应收集，因此到了收获季节，应收集_(_(填填“宽叶宽叶”或或“窄叶窄叶”)

18、”)植株的种子，第二年播种后，植株的种子，第二年播种后，在幼苗期选择在幼苗期选择_(_(填填“宽叶宽叶”或或“窄叶窄叶”)”)植株栽种，才能植株栽种，才能保证产量不下降。保证产量不下降。宽叶宽叶窄叶窄叶(3)(3)玉米花叶病由花叶病毒引起，苗期出现黄绿相间条纹状叶。玉米花叶病由花叶病毒引起，苗期出现黄绿相间条纹状叶。已知抗花叶病已知抗花叶病(b)(b)为隐性。现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病为隐性。现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病两品种玉米，要获得高产且抗花叶病的品种，可用两纯合亲本两品种玉米，要获得高产且抗花叶病的品种，可用两纯合亲本进行进行_，得到，得到F F1 1，再用，再用F F1 1

19、进行进行_，即能在较短时间，即能在较短时间内获得所需品种植株，其基因型是内获得所需品种植株，其基因型是_。选出该玉米植株。选出该玉米植株的简要过程是的简要过程是_。将测交后代种子全部种下，在培养过程中将测交后代种子全部种下，在培养过程中用花叶病毒进行筛选，在苗期选出正常宽叶植株用花叶病毒进行筛选，在苗期选出正常宽叶植株杂交杂交测交测交AabbAabb(4)(4)如果玉米抗花叶病毒的基因与易感花叶病毒基因的转录产物如果玉米抗花叶病毒的基因与易感花叶病毒基因的转录产物相比，只有一个密码子的碱基序列不同，导致翻译到相比，只有一个密码子的碱基序列不同，导致翻译到mRNAmRNA的该的该位点时蛋白质合成

20、提前终止，其根本原因是基因中碱基对的位点时蛋白质合成提前终止，其根本原因是基因中碱基对的_。替换替换考点二考点二 基因工程的操作工具及基本步骤基因工程的操作工具及基本步骤1.1.基因工程操作工具基因工程操作工具(1)(1)限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(简称限制酶简称限制酶)：分布：主要在微生物体内。分布：主要在微生物体内。特性：一种限制酶特性：一种限制酶只能只能识别一种特定的核苷酸序列，并在识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割特定的切点上切割DNADNA分子。分子。实例：实例：EcoREcoR限制酶能专一识别限制酶能专一识别GAATTCGAATTC序列，并在序列，并在G G和和A

21、 A之之间将这段序列切开。间将这段序列切开。切割结果：产生两个带有黏性末端的切割结果：产生两个带有黏性末端的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，对自己的对自己的DNADNA无损害。无损害。(2)DNA(2)DNA连接酶：连接酶：催化对象：两个具有相同黏性末端的催化对象：两个具有相同黏性末端的DNADNA片段。片段。催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。催化结果：形成重组催化结果：形成重组DNADNA。(3)(3)常用的运载体常用的运载体质粒：质粒：本质：小型环状本质

22、：小型环状DNADNA分子。分子。作用：作用：a.a.作为运载工具，将目的基因运送到受体细胞中去；作为运载工具，将目的基因运送到受体细胞中去；b.b.用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。条件：条件：a.a.能在受体细胞内稳定保存并大量复制；能在受体细胞内稳定保存并大量复制；b.b.有多个限制酶切点；有多个限制酶切点；c.c.有标记基因。有标记基因。2.2.对基因工程步骤的五点说明对基因工程步骤的五点说明 (1)(1)限制酶和限制酶和DNADNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，只是前者切开，后者连接。的

23、磷酸二酯键，只是前者切开，后者连接。(2)(2)要想从要想从DNADNA上切下某个基因，应切上切下某个基因，应切2 2个切口，产生个切口，产生4 4个个黏性末端。黏性末端。(3)(3)获取目的基因、切割运载体需要用同一种限制酶，目的获取目的基因、切割运载体需要用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。是产生相同的黏性末端。(4)(4)将目的基因导入受体细胞，没有涉及碱基互补配对。将目的基因导入受体细胞，没有涉及碱基互补配对。(5)(5)动物一般用受精卵作为受体细胞；植物一般用体细胞作动物一般用受精卵作为受体细胞；植物一般用体细胞作为受体细胞，再通过植物组织培养方式形成新个体；微生物为受体细胞，

24、再通过植物组织培养方式形成新个体；微生物常用不致病的大肠杆菌作为受体细胞。常用不致病的大肠杆菌作为受体细胞。【思维拓展】【思维拓展】与与DNADNA有关酶的作用有关酶的作用(1)DNA(1)DNA酶：即酶：即DNADNA水解酶，可以将水解酶，可以将DNADNA水解成脱氧核苷酸。水解成脱氧核苷酸。(2)DNA(2)DNA聚合酶：在聚合酶：在DNADNA复制的过程中，连接单个游离的脱氧核复制的过程中，连接单个游离的脱氧核苷酸到苷酸到DNADNA片段上，需要模板。片段上，需要模板。(3)DNA(3)DNA连接酶：连接两个连接酶：连接两个DNADNA片段，形成磷酸二酯键，不需要片段，形成磷酸二酯键，不

25、需要模板。模板。(4)(4)解旋酶：在解旋酶：在DNADNA复制时，破坏氢键，使复制时，破坏氢键，使DNADNA双链打开。双链打开。(5)(5)限制性核酸内切酶：破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。限制性核酸内切酶：破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。【典例【典例2 2】下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。示意图，请据图作答。(1)(1)图中基因工程的基本过程可以概括为图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲四步曲”：_；_；_；_。(2)(2)能否利用人的皮肤细胞来完成能否利用人的皮肤细胞来完成过程？过程？_，为什么？，为什么？

26、_。(3)(3)过程过程必需的酶是必需的酶是_酶，过程酶，过程必需的酶是必需的酶是_酶。酶。(4)(4)若若A A中共有中共有a a个碱基对，其中鸟嘌呤有个碱基对，其中鸟嘌呤有b b个，若个，若过程连过程连续进行续进行4 4次，至少需提供胸腺嘧啶次，至少需提供胸腺嘧啶_个。个。(5)(5)在利用在利用A A、B B获得获得C C的过程中，常用的过程中，常用_切割切割A A和和B B，使它们产生，使它们产生_，再加入，再加入_，才可形成，才可形成C C。【解析】【解析】(2)(2)图中图中过程是从细胞中获取相应的过程是从细胞中获取相应的mRNAmRNA，由于基，由于基因的选择性表达，人的皮肤细胞

27、中的胰岛素基因不转录，不表因的选择性表达，人的皮肤细胞中的胰岛素基因不转录，不表达，因此不能形成胰岛素达，因此不能形成胰岛素mRNAmRNA。(3)(3)从从mRNADNAmRNADNA是逆转录的过程，需要逆转录酶。是逆转录的过程，需要逆转录酶。DNADNA分子的分子的扩增需用解旋酶将双链扩增需用解旋酶将双链DNADNA解旋为单链。解旋为单链。(4)(4)一个一个DNADNA分子中的鸟嘌呤分子中的鸟嘌呤(b(b个个)和胸腺嘧啶之和占碱基总数和胸腺嘧啶之和占碱基总数(2a(2a个个)的一半，所以一个的一半，所以一个DNADNA分子片段中胸腺嘧啶数为分子片段中胸腺嘧啶数为(a-b)(a-b)个。个

28、。连续复制连续复制4 4次，共产生次，共产生DNADNA分子分子2 24 4=16=16个，由于复制方式为半保留个，由于复制方式为半保留复制，故需要提供的胸腺嘧啶数量为复制，故需要提供的胸腺嘧啶数量为(a-b)(16-1)=(a-b)(16-1)=15(a-b)15(a-b)。(5)(5)构建基因表达载体时目的基因与运载体需用同一种限制酶构建基因表达载体时目的基因与运载体需用同一种限制酶切割，产生相同的黏性末端，才可以在切割，产生相同的黏性末端，才可以在DNADNA连接酶的作用下连连接酶的作用下连接形成基因表达载体。接形成基因表达载体。答案：答案：(1)(1)提取目的基因提取目的基因 目的基因

29、与运载体结合目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定(2)(2)不能不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录或未转录)，不能，不能形成胰岛素形成胰岛素mRNAmRNA(3)(3)逆转录逆转录 解旋解旋 (4)15(a-b)(4)15(a-b)(5)(5)同一种限制性核酸内切酶同一种限制性核酸内切酶 相同的黏性末端相同的黏性末端DNADNA连接酶连接酶【互动探究】【互动探究】(1)(1)图中图中是什么过程？是什么过程？提示：提示：DNADNA分子扩增，获得大量目的基因。分子扩增，获得大量目的基因。(

30、2)(2)图中从大肠杆菌获得的图中从大肠杆菌获得的B B结构，其作用是什么？结构，其作用是什么？提示：提示：B B是质粒，作为运载体，其作用是与目的基因结合，将是质粒，作为运载体，其作用是与目的基因结合，将目的基因导入受体细胞。目的基因导入受体细胞。【变式训练】【变式训练】(2012(2012郑州四校联考郑州四校联考)人们试图利用基因工程的人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：甲种生物的蛋白质甲种生物的蛋白质 mRNA mRNA 目的基因目的基因 与质粒与质粒DNADNA重重组组 导入乙种生物的细胞中导

31、入乙种生物的细胞中 获得甲种生物的蛋白质。下获得甲种生物的蛋白质。下列说法正确的是列说法正确的是()()A.A.过程需要的酶是逆转录酶，原料是过程需要的酶是逆转录酶，原料是A A、U U、G G、C CB.B.过程要用限制酶切断质粒过程要用限制酶切断质粒DNADNA，再用，再用DNADNA连接酶将目的基因连接酶将目的基因与质粒连接在一起与质粒连接在一起C.C.如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等D.D.过程中用的原料不含过程中用的原料不含A A、U U、G G、C C【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

32、录，利用逆转录酶合成DNADNA片段，片段，需要的原料是需要的原料是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，重组，需要限制酶切断质粒需要限制酶切断质粒DNADNA，再用，再用DNADNA连接酶将目的基因与质粒连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，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，而炭疽杆菌是致病菌；则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；过程是基因的表过程是基因的表达过程，涉及转录和翻译，原料中含有达过程，涉及转录和翻译，原料中含有A A、U U、G G、C C四

33、种碱基。四种碱基。正确理解基因重组与基因工程间的关系正确理解基因重组与基因工程间的关系合理选择育种的方法合理选择育种的方法【典例】【典例】某植物的基因型为某植物的基因型为AaBBAaBB，通过不同的生物技术可以分，通过不同的生物技术可以分别将它转变为以下基因型的植物：别将它转变为以下基因型的植物：AABB aB AaBBC AAaaBBBBAABB aB AaBBC AAaaBBBB则所用到的生物技术排列正确的是则所用到的生物技术排列正确的是()()A.A.诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合B.B.杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体

34、育种杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C.C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D.D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术【解析】【解析】选选B B。由于某植物的基因型为。由于某植物的基因型为AaBBAaBB，通过，通过AaBBAaBB与与A_B_A_B_杂交，则可获得基因型为杂交，则可获得基因型为AABBAABB的植物；选取的植物；选取AaBBAaBB的花粉进行离的花粉进行离体培养，则可获得基因型为体培养，则可获得基因型为aBaB的单倍体；将外源基因的单倍体；将外源

35、基因C C导入植导入植物的某个细胞中，经组织培养获得基因型为物的某个细胞中，经组织培养获得基因型为AaBBCAaBBC的植物；将的植物；将植物植物AaBBAaBB用秋水仙素处理，则获得基因型为用秋水仙素处理，则获得基因型为AAaaBBBBAAaaBBBB的四倍体的四倍体植物。植物。【方法归纳】【方法归纳】育种目的不同，选择育种方法也不同，具体分析育种目的不同，选择育种方法也不同，具体分析如下：如下：(1)(1)将同一物种两亲本的性状集中到同一生物体上，可利用杂将同一物种两亲本的性状集中到同一生物体上，可利用杂交育种，这是最简便的育种方法。交育种，这是最简便的育种方法。(2)(2)将两物种的优良

36、性状集中在一起，可用基因工程，也可用将两物种的优良性状集中在一起，可用基因工程，也可用细胞杂交。细胞杂交。(3)(3)若要快速获得纯种，可用单倍体育种方法。若要快速获得纯种，可用单倍体育种方法。(4)(4)若要提高营养物质含量，可用多倍体育种方法。若要提高营养物质含量，可用多倍体育种方法。(5)(5)若要培育原物种没有的性状，可用诱变育种和基因工程，若要培育原物种没有的性状，可用诱变育种和基因工程，其中基因工程是有目的地改良。其中基因工程是有目的地改良。(6)(6)若培育植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所若培育植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。

37、需性状即可，不需要培育出纯种。【易错提醒】【易错提醒】(1)(1)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，其最简便的方法是自交。作，其最简便的方法是自交。(2)(2)单倍体育种包括两个过程：花药离体培养和秋水仙素处理。单倍体育种包括两个过程：花药离体培养和秋水仙素处理。如只有花药离体培养则得到单倍体，植株弱小，高度不育。如只有花药离体培养则得到单倍体，植株弱小，高度不育。【变式训练】【变式训练】育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等。下面对这五种育种方式的说法多倍体育种、基因工程

38、育种等。下面对这五种育种方式的说法正确的是正确的是()()A.A.涉及的原理有基因突变、基因重组、染色体变异涉及的原理有基因突变、基因重组、染色体变异B.B.都不可能产生定向的可遗传变异都不可能产生定向的可遗传变异C.C.都在细胞水平上进行操作都在细胞水平上进行操作D.D.都不能通过产生新基因而产生新性状都不能通过产生新基因而产生新性状【解析】【解析】选选A A。杂交育种利用的原理是基因重组，单倍体育种。杂交育种利用的原理是基因重组，单倍体育种利用的原理是染色体变异，诱变育种利用的原理是基因突变，利用的原理是染色体变异，诱变育种利用的原理是基因突变，多倍体育种利用的原理是染色体变异，基因工程育

39、种利用的多倍体育种利用的原理是染色体变异，基因工程育种利用的原理是基因重组。基因工程育种可产生定向的可遗传变异；原理是基因重组。基因工程育种可产生定向的可遗传变异；杂交育种、诱变育种、多倍体育种都是个体水平上的操作，杂交育种、诱变育种、多倍体育种都是个体水平上的操作，而单倍体育种的花药离体培养属细胞水平的操作，基因工程而单倍体育种的花药离体培养属细胞水平的操作，基因工程育种属分子水平上的操作；诱变育种可以产生新基因，进而育种属分子水平上的操作；诱变育种可以产生新基因，进而形成新性状。形成新性状。1.1.下列关于育种的叙述中，正确的是下列关于育种的叙述中，正确的是()()A.A.培育无子西瓜的原

40、理是生长素促进果实发育培育无子西瓜的原理是生长素促进果实发育B.B.培育八倍体小黑麦的原理是染色体变异培育八倍体小黑麦的原理是染色体变异C.C.青霉素高产菌株的选育原理和杂交育种相同青霉素高产菌株的选育原理和杂交育种相同D.D.培育无子番茄的原理是基因重组培育无子番茄的原理是基因重组【解析】【解析】选选B B。培育无子西瓜的原理是染色体变异。青霉素高。培育无子西瓜的原理是染色体变异。青霉素高产菌株的选育利用了基因突变的原理。无子番茄的获得利用了产菌株的选育利用了基因突变的原理。无子番茄的获得利用了生长素促进果实发育的原理。八倍体小黑麦的培育原理是染色生长素促进果实发育的原理。八倍体小黑麦的培育

41、原理是染色体变异。体变异。2.2.下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需用到的工具是用到的工具是()()A.DNAA.DNA连接酶和解旋酶连接酶和解旋酶B.DNAB.DNA聚合酶和限制性核酸内切酶聚合酶和限制性核酸内切酶C.C.限制性核酸内切酶和限制性核酸内切酶和DNADNA连接酶连接酶D.DNAD.DNA聚合酶和聚合酶和RNARNA聚合酶聚合酶【解析】【解析】选选C C。如图所示是目的基因与运载体结合的过程，需。如图所示是目的基因与运载体结合的过程，需要用到的工具是限制性核酸内切酶和要用到的工具是限制性核酸内切酶和DNADNA

42、连接酶。连接酶。3.(20133.(2013台州模拟台州模拟)现有三个番茄品种，现有三个番茄品种，A A品种的基因型为品种的基因型为aaBBDDaaBBDD，B B品种的基因型为品种的基因型为AAbbDDAAbbDD，C C品种的基因型为品种的基因型为AABBddAABBdd，三种等位基因分别位于三对同源染色体上。若要通过杂交育种三种等位基因分别位于三对同源染色体上。若要通过杂交育种获得获得aabbddaabbdd植株，且每年只繁殖一代，至少需要的时间为植株，且每年只繁殖一代，至少需要的时间为()()A.2A.2年年 B.3 B.3年年 C.4 C.4年年 D.5 D.5年年【解析】【解析】选

43、选C C。aaBBDDAAbbDDAaBbDD 1aaBBDDAAbbDDAaBbDD 1年，年，AaBbDDAABBddAaBbDd 1AaBbDDAABBddAaBbDd 1年，年，AaBbDdAaBbDd aabbdd 1 aabbdd 1 年，种年，种植植aabbddaabbdd种子种子1 1年得年得aabbddaabbdd植株，所以至少需要植株，所以至少需要4 4年的时间。年的时间。4.(20134.(2013安庆模拟安庆模拟)水稻的雄性可育水稻的雄性可育(能产生可育花粉能产生可育花粉)性状由性状由显性基因显性基因A A、B B控制控制(水稻植株中有水稻植株中有A A、B B或两者之

44、一为雄性可育或两者之一为雄性可育)。现有甲、乙、丙三种基因型不同的水稻，甲不含现有甲、乙、丙三种基因型不同的水稻，甲不含A A、B B基因，乙基因，乙含有含有A A、b b基因，丙含有基因，丙含有 a a、B B基因，若甲与乙杂交得到的基因，若甲与乙杂交得到的F F1 1全部全部雄性可育，甲与丙杂交得到的雄性可育，甲与丙杂交得到的F F1 1全部雄性不育。根据上述杂交全部雄性不育。根据上述杂交实验结果可以确定这两对基因存在的部位是实验结果可以确定这两对基因存在的部位是()()A.A.两者均存在于细胞核中两者均存在于细胞核中B.B.两者均存在于细胞质中两者均存在于细胞质中C.C.仅仅A A、a

45、a基因位于细胞核中基因位于细胞核中D.D.仅仅B B、b b基因位于细胞核中基因位于细胞核中【解析】【解析】选选C C。甲与乙杂交得到的。甲与乙杂交得到的F F1 1全部雄性可育，说明基因全部雄性可育，说明基因可以传递给子代，可以传递给子代，A A基因位于细胞核中；甲与丙杂交得到的基因位于细胞核中；甲与丙杂交得到的F F1 1全全部雄性不育，说明部雄性不育，说明B B基因不能传给子代，基因不能传给子代，B B基因位于细胞质中。基因位于细胞质中。5.5.下列关于转基因植物的叙述，正确的是下列关于转基因植物的叙述，正确的是()()A.A.转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中转入到油菜的

46、抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B.B.转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C.C.动物的生长激素基因转入植物后不能表达动物的生长激素基因转入植物后不能表达D.D.如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题题【解析】【解析】选选A A。若转入到油菜的抗除草剂基因存在于油菜的染。若转入到油菜的抗除草剂基因存在于油菜的染色体上，则可能通过花粉传入环境中，由此判断色体上，则可能通过花粉传入环境中，由此判断A A项正确；转项正确；转抗虫基因的植物，对昆虫进行了定向选择，会

47、导致昆虫群体抗抗虫基因的植物，对昆虫进行了定向选择，会导致昆虫群体抗性基因频率增加，由此判断性基因频率增加，由此判断B B项错误；因生物体共用一套遗传项错误；因生物体共用一套遗传密码，动物的生长激素基因转入植物后可表达，由此判断密码，动物的生长激素基因转入植物后可表达，由此判断C C项项错误；如转基因植物的外源基因来源于自然界，可能打破原有错误；如转基因植物的外源基因来源于自然界，可能打破原有的基因结构，或通过转基因植物散播，具有不确定性，存在一的基因结构，或通过转基因植物散播，具有不确定性，存在一定的安全性问题，由此判断定的安全性问题，由此判断D D项错误。项错误。6.6.假设假设A A、b

48、 b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有现有AABBAABB、aabbaabb两个品种，为培育出优良品种两个品种，为培育出优良品种AAbbAAbb，可采用的，可采用的方法如图所示。请据图回答问题：方法如图所示。请据图回答问题：(1)(1)由品种由品种AABBAABB、aabbaabb经过经过过程培育出新品种的育种方过程培育出新品种的育种方式称为式称为_，其原理是，其原理是_。用此育种方式一般从用此育种方式一般从_才能开始选育才能开始选育AAbbAAbb个体，是个体，是因为因为_。(2)(2)若经过过程若经过过程产生的子代总数为产生的子代总

49、数为1 5521 552株，则其中基因型为株，则其中基因型为AAbbAAbb的植株在理论上有的植株在理论上有_株。基因型为株。基因型为AabbAabb的植株经过过的植株经过过程程，子代中，子代中AAbbAAbb与与aabbaabb的数量比是的数量比是_。(3)(3)过程过程常采用常采用_技术得到技术得到AbAb个体。与过程个体。与过程的的育种方法相比，过程育种方法相比，过程的优势是的优势是_。(4)(4)过程过程的育种方式是的育种方式是_，与过程，与过程比较，过程比较，过程的的明显优势是明显优势是_。【解析】【解析】本题以图解的形式考查识图、析图能力，并且涉及相本题以图解的形式考查识图、析图能

50、力，并且涉及相关计算。根据孟德尔自由组合定律，关计算。根据孟德尔自由组合定律，F F2 2中基因型为中基因型为AAbbAAbb的植株的植株占占1/161/16，所以共，所以共9797株。株。AabbAabb自交后代自交后代AAbbAAbb和和aabbaabb的数量比例为的数量比例为1111。过程是单倍体育种，包括了花药离体培养和秋水仙过程是单倍体育种，包括了花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍两个步骤，可以明显缩短育种年限。素诱导染色体加倍两个步骤，可以明显缩短育种年限。属于属于诱变育种，过程诱变育种，过程与过程与过程相比，具有的明显优势是能定向地相比，具有的明显优势是能定向地改造生物的遗传性