1、第七单元 生物的变异、育种和进化 第20讲 基因突变和基因重组 考情分析 备考导航考纲解读全国卷五年考题统计最新考纲核心内容生物变异在育种上的应用()1.杂交育种的概念、优缺点2.诱变育种的优缺点和在生产中的应用3.各种育种方法的比较2014 全国卷 T32返回导航考点一 杂交育种与诱变育种 1杂交育种(1)原理：_。(2)过程 培 育 杂 合 子 品 种：选 取 符 合 要 求 的 纯 种 双 亲 杂 交()F1(即为所需品种)。培 育 隐 性 纯 合 子 品 种：选 取 符 合 要 求 的 双 亲 杂 交()F1F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。返回导航基因重组培育显性纯合子品种a植
2、物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1F1 自交获得 F2鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。b动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1F1 雌雄个体交配获得 F2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的 F2 个体。(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。(4)缺点：获得新品种的周期长。返回导航2诱变育种(1)原理：_。返回导航基因突变萌发种子或幼苗(3)优点可以提高_，在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地_。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。返回导航突变频率改良某些性状1杂交育种过程深度剖析(一年生植
3、物，亲本纯合返回导航)(1)亲代杂交的目的是让优良性状的基因集中到一个个体当中，第一年在母本上得到子一代的种子。F1 的性状第二年才能表现出来。(2)第一次自交的目的是得到理想性状，虽然杂种 F2 所需性状中有纯合子，但此时掺和杂合子无法分辨，因此第三年不能得到理想种子。(3)第二次以上自交的目的是得到稳定遗传的理想性状，因此第四年可以得到理想种子。但由于有些植物分株保存困难且种子需求量大，因此应选择所需性状个体逐代自交淘汰，扩大培养，直到不发生性状分离。返回导航2针对不同目的的杂交育种程序(1)培育杂合子品种在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接使用，如水稻、玉米等。其特点是可以利用杂种优
4、势，获得的品种高产、抗性强，但种子只能种一年。培育的基本步骤如下：选取符合要求的纯种双亲杂交()F1(即为所需品种)。(2)培育隐性纯合子品种选取双亲杂交()F1F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。返回导航(3)培育显性纯合子品种选取双亲杂交()F1F2选出表现型符合要求的个体F3选出稳定遗传的个体推广种植。返回导航【清错破疑】(1)区别杂交种与多倍体 两者都可产生很多优良性状如茎秆粗壮、抗倒伏、产量提高、品质改良，但多倍体生长周期长，晚熟；而杂交种可早熟，故根据成熟期早晚可判定是多倍体还是杂交种。(2)杂交育种与杂种优势不同 杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目标的个体进一步培育
5、，直到获得稳定遗传的具有优良性状的新品种；返回导航杂种优势是杂合体(F1)在一种或多种性状上优于两个亲本的现象。具有杂种优势的杂交子代一般都表现自交衰退现象。例如玉米的植株高度显示杂种优势，也可以明显地看到自交衰退现象，因此玉米不能自己留种。(3)诱变育种：多用于植物和微生物。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。返回导航题组一 诱变育种1(2014 江苏高考)下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是()出发菌株X射线处理 挑取200个单细胞菌株初筛 选出 50 株复筛选出 5 株X射线处理多轮重复筛选A通过上图筛选过程获得的高
6、产菌株未必能作为生产菌株BX 射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高返回导航D 解析：题图育种过程为诱变育种。因未进行酶活性检测等，故该过程获得的高产菌株不一定符合生产要求；X 射线处理等物理因素既可以引起基因突变也可能引起染色体变异；题图筛选高产菌株是选择符合人类特定要求菌株的过程，属于人工选择，是定向的；诱变的突变率高于自发突变率，但不一定每轮诱变都是与高产相关的基因发生突变。返回导航题组二 杂交育种的实验过程2现有三个番茄品种，A 品种的基因型为 AABBdd，B 品种的基因型为 AAbbDD，C 品种的
7、基因型为 aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形的三对相对性状。请回答下列问题：(1)欲利用以上三个品种获得基因型为 aabbdd 的植株，可将 A 与 B杂交得到杂交一代 F1，基因型为_，杂交一代 F1 与_杂交，得到杂交二代 F2，杂交二代_，收获种子 F3。种植种子 F3，选叶形、花色和果形三对相对性状都是隐性性状植株，就是基因型为aabbdd 的植株，这种育种方法叫_。返回导航(2)如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为 aabbdd 的植株最少需要_年。(3)如果要缩短获得 aabbdd 植株的时间，可采用_技术。返回导航解析：杂交育种
8、通过反复杂交可将优良性状的基因组合在一起。要获得基因型为 aabbdd 的植株需将第 3 年获得的种子在第 4 年种下，据植株性状选出三对相对性状都是隐性的植株。单倍体育种可缩短育种年限。答案：(1)AABbDd C 自交 杂交育种(2)4(3)单倍体育种 考点二 基因工程及其应用 1概念的理解(1)基因工程别名：基因拼接技术或_技术(2)操作环境：生物体体外(3)操作对象：_(4)操作水平：DNA_水平(5)基本过程：剪切、拼接、导入、表达(6)结果：_改造生物的_，获得人类需要的_返回导航DNA重组基因分子定向遗传性状基因产物2基因操作的基本工具(1)剪刀与针线(如图)：返回导航a：基因的
9、“剪刀”：_。b：基因的“针线”：_。(2)基因的“运输工具”：_，常用_、噬菌体、动植物病毒等。返回导航限制性核酸内切酶DNA连接酶运载体质粒【深挖教材】基因工程中使用的工具酶中的 DNA 连接酶可用 DNA 聚合酶代替吗？为什么？返回导航提示：不可以。因为 DNA 连接酶是把两个具有相同末端的 DNA片段通过磷酸二酯键连接起来，该过程不需模板。DNA 聚合酶是把单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接到有单链的末端，且该过程需要模板。3基因操作的基本步骤提取目的基因_与运载体结合将目的基因导入_目的基因的_。4基因工程的应用(1)作物育种 目的：培育出具有各种_的作物新品种实例：抗棉铃虫的_意义
10、：减少了_用量，保护环境(2)返回导航目的基因受体细胞检测与鉴定抗逆性转基因抗虫棉农药大肠杆菌(3)环境保护：利用_降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。5转基因生物和转基因食品的安全性返回导航转基因细菌严格控制大范围推广1基因工程操作步骤图解返回导航(1)限制酶和 DNA 连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。(2)要想将目的基因整合到质粒上，必须保证目的基因与质粒的黏性末端相同。因此，获得目的基因、切割运载体需用同种限制酶。返回导航2五种育种方法的比较原理常用方式优点缺点举例杂交育种基因重组杂交自交选种自交使不同个体优良性状集中在一个个体上操作简便育种时间长局
11、限于亲缘关系较近的个体矮秆抗病小麦返回导航诱变育种基因突变物理因素、化学因素等提高变异频率，加速育种进程，大幅度改良性状有很大盲目性，有利变异少，需大量处理实验材料青霉素高产菌株单倍体育种染色体变异花药离体培养用秋水仙素处理明显缩短育种年限技术复杂，需与杂交育种配合单倍体育种获得矮秆抗病小麦返回导航多倍体育种染色体变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗器官大，提高营养物质含量只适用于植物，发育延迟，结实率低三倍体无子西瓜基因工程育种基因重组将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞中打破物种界限，定向改造生物的遗传性状技术复杂，生态安全问题较多转基因抗虫棉的培育返回导航3.育种程序图的识别返回导航(
12、1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A杂交，D自交，B花药离体培养，C秋水仙素处理，E诱变处理，F秋水仙素处理，G转基因技术，H脱分化，I再分化，J包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。(2)根据以上分析可以判断：“亲本A、D 新品种”为杂交育种，“亲本B、C 新品种”为单倍体育种，“种子或幼苗E新品种”为诱变育种，“种子或幼苗F新品种”为多倍体育种，“植物细胞G新细胞H愈伤组织I胚状体J人工种子 新品种”为基因工程育种。返回导航题组一 基因工程原理和应用1(2019 青岛月考)下列有关限制性核酸内切酶的叙述正确的是()A用限制性核酸内切酶切割一个 DNA 分子中部，获得一个目的
13、基因时，被水解的磷酸二酯键有 2 个B限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在 DNA 中出现的概率就越大CCATG和GGATCC序列被限制酶切出的黏性末端碱基数不同D只有用相同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的片段和质粒，才能形成重组质粒返回导航B 解析：用限制酶切割 DNA 分子中部获得一个目的基因时，需剪切 2 次，水解磷酸二酯键 4 个；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA 中出现的概率就越大；CATG和GGATCC序列被限制酶切出的黏性末端均有 4 个碱基；切割目的基因和载体并非只能用同一种限制酶，如果不同的限制酶切割 DNA 分子所产生的末端也存在互补关系，则两末端也可连接。返回导
14、航2下列实践活动包含基因工程技术的是()A水稻 F1 花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C将含抗病基因的重组 DNA 导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株D用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆返回导航C 解析：水稻 F1 花药经培养和染色体加倍所获得的基因型纯合新品种的过程中，用到的是植物组织培养技术；抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦，属于杂交育种的范畴；将含抗病基因的重组 DNA 导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株，用到了转基因技术；用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状
15、发生变异的大豆，属于人工诱变育种。返回导航题组二 育种方法的选择和比较3(2019 泉州联考)假设 A、b 代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有 AABB、aabb 两个品种，为培育出优良品种 AAbb，可采用的方法如图所示，有关叙述不正确的是()返回导航A由品种 AABB、aabb 经过过程培育出新品种的育种方式的优点在于可以将多种优良性状集中在一个生物体上B与过程的育种方法相比，过程的优势是明显缩短了育种年限C图中 A_bb 的类型经过过程，子代中 AAbb 与 aabb 的数量比是 31D过程在完成目的基因和运载体的结合时，必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶返回导航D 解析：
16、由品种 AABB、aabb 经过过程培育出新品种的育种方式属于杂交育种，优点在于可以将两个或多个品种的优良性状组合在一个生物体上；过程的育种方式是单倍体育种，与杂交育种相比，明显缩短了育种年限；图中 A_bb 有 AAbb 和 Aabb 两种类型，数量比是 12，经过过程，子代中 AAbb 与 aabb 的数量比是 31；过程在完成目的基因和载体的结合时，必须用到的工具酶是 DNA 连接酶。返回导航4水稻的高秆、矮秆分别由 A 和 a 控制，抗病和不抗病分别由 B和 b 控制。现有基因型为 aabb 与 AABB 的水稻品种，如图为不同的育种方法培育矮秆抗病植株的过程，下列有关叙述正确的是()
17、返回导航A杂交育种包括过程，其原理是基因突变和基因重组B人工诱变育种为过程，B 可能来自 b 的基因突变C单倍体育种包括过程，过程常用花药离体培养法D多倍体育种包括过程，原理是染色体结构和数目变异返回导航B 解析：过程为杂交育种，其原理是基因重组，而不是基因突变，A 错误；过程为人工诱变育种，将 aabb 人工诱变可获得 aaBB，b 变成 B 源于基因突变，B 正确；过程为单倍体育种，子一代产生的配子经花药离体培养()得到单倍体，单倍体经秋水仙素处理()染色体加倍成为纯合体，选育得到 aaBB，C 错误；过程为多倍体育种，可获得多倍体 aaaaBBBB，多倍体育种的原理是染色体数目加倍，即染
18、色体数目变异，D 错误。返回导航构建知识网络 强化答题语句【建网络图】返回导航填 充：_ _ _ _ _ _ _ _返回导航基因重组诱变育种基因突变花药离体培养、秋水仙素处理染色体数目变异基因工程育种基因重组限制酶、DNA连接酶、运载体【要语强记】1杂交育种的两个特点能将多个优良性状集中到同一生物个体上；耗时较长。2诱变育种的方法和特点(1)两种诱变方法：物理诱变、化学诱变。(2)两个特点：多害少利；能产生新基因，创造生物新类型。返回导航3基因工程的三种工具(1)限制酶：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割 DNA 分子。(2)DNA 连接酶：在 DNA 片段之间的磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键。(3)运载体：将目的基因导入受体细胞。常见的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。返回导航返回导航课时作业 点击进入word.返回导航谢谢观看！