1、基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例第4讲 从杂交育种到基因工程基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例自我校对：一、两个或多个品种的优良性状通过交配 物理因素或化学因素 基因突变 基因重组 基因突变 有性生殖 一、杂交育种和诱变育种杂交育种诱变育种概念将_集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法利用_来处理生物，使生物发生_，从而获得优良变异类型的育种方法原理 _ _范围 _的生物 所有生物基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例自我校对：射线 诱变剂 新基因 缓慢 突变率 新基因 少方法杂交自交选优自交物理_处理、化学_处理特点不能产生_，原有基因的重新组合育种进程_
2、提高_，加快育种进程产生_、新性状，大幅改良性状盲目性大，有利变异_基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例1下图表示培育高品质小麦的几种方法，下列叙述正确的是()基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例A图中涉及的育种方法有杂交育种、单倍体育种和诱变育种Ba过程能提高突变频率，从而明显缩短育种年限Ca、c过程都需要用秋水仙素处理萌发的种子D要获得yyRR，b过程需要进行不断自交来提高纯合率解析：a属于单倍体育种，此过程因无种子，所以只能用秋水仙素处理单倍体幼苗，因该过程未利用诱变因素，所以这种育种方法不能提高突变频率，但能明显缩短育种年限；b过程为杂交育种，需要进行不断自交提高纯合率
3、；c为多倍体育种，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株。答案：D基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例二、基因工程及其应用1概念的理解自我校对：二、1.DNA重组 基因 分子 定向 基因产物基因工程别名基因拼接技术或_技术操作环境生物体体外操作对象_操作水平DNA_水平基本过程剪切、拼接、导入、表达结果_改造生物的遗传性状，获得人类需要的_基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例2.工具基因的“剪刀”：基因的“针线”：基因的 ：常用的有质粒，噬菌体和动 植物病毒等，作用是将目的基因送入 细胞3步骤：提取目的基因目的基因与_结合将目的基因导入_目的基因的_。自我校对：2限制
4、酶 DNA连接酶 运载体 受体3运载体 受体细胞 检测与鉴定基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例4.基因工程的应用基因工程与作物 ，如抗虫棉基因工程与 研制，如胰岛素、乙肝疫苗等基因工程与 保护，如转基因细菌 分解泄漏石油自我校对：4育种 药物 环境 基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例2(2010年高考全国卷)下列叙述符合基因工程概念的是()AB淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D自然界中天然存在的噬菌体自行感染细
5、菌后其DNA整合到细菌DNA上基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例解析：基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。所以B为基因工程，而A为动物细胞工程，C为诱变育种，D无人为因素不属于基因工程。答案：B基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例考点 一 几种育种方式名称原理方法优点缺点应用杂交育种基因重组培育纯合子品种：杂交自交筛选使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上育种时间一般比较长局限于同种或亲缘关系较近的个体 需及时
6、发现优良品种用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦培育杂合子品种：一般是选取纯合双亲子一代年年制种杂交水稻、杂交玉米等基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例诱变育种基因突变诱变因素处理后筛选提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状盲目性大，有利变异少，工作量大，需要处理大量的供试材料高产青霉菌等基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例单倍体育种染色体变异杂交F1花药离体培养秋水仙素诱导染色体加倍幼苗选育明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加快育种进程技术复杂用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例多倍体育种染色
7、体变异用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单，能较快获得所需品种所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦等基因工程育种基因重组提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定筛选获得优良个体目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂，安全性问题多，有可能引起生态危机转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉等基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例【易误提醒】(1)杂种优势不同于杂交育种，杂种优势是杂交子一代所表现的优良性状。(2)在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法杂交育种。(3)根据不同育种需求选择不同的育种方
8、法将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。要求快速育种，则运用单倍体育种。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。(4)杂交育种选育的时间是从F2代开始，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例1(2011 年合肥一中月考)如图所示由某种农作物品种和培育出品种的几种方法，下列有关说法错误的是()A经过过程培育形成品种常用的方法
9、是花药离体培养B过程常用一定浓度的秋水仙素处理品种的幼苗C由品种直接形成品种的过程必须经过基因突变D由品种和培育品种的最快途径是基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例解析：本题中所涉及的育种方法有诱变育种()、杂交育种()、单倍体育种()，原理分别是基因突变、基因重组、染色体变异。其中单倍体育种明显缩短了育种年限，是培育品种的最快途径。答案：D基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例考点 二 基因重组与基因工程比较项目基因重组基因工程不同点概念在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞
10、里，定向地改造生物的遗传性状重组基因同一物种的不同基因不同物种间的不同基因意义是生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义使人类有可能按自己的意愿直接定向地改变生物，培育出新品种相同点都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生变异基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例【易误提醒】(1)基因重组发生于有性生殖中，不能打破生殖隔离，而基因工程则可实现异种生物的基因转移。(2)基因工程可使受体获得新的基因，表现出新的性状，该技术可看作是一种广义的基因重组。(3)转基因动、植物的培育，因其细胞全能性不同，外源基因的受体细胞也不同。培育转基因动物的受体细胞一般为受精卵；培育转基因植物的受体细胞可用
11、生殖细胞，也可用体细胞。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例2通过 DNA 重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该过程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是GGATCC，请回答：基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是_。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是_。(2)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是_。(3)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功表达，使羊产生新的性状，这种变异属于_，这里“成功表达”的含义是_。(4)你
12、认为此类羊产生的奶安全可靠吗？理由是什么？基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例解析：(1)基因工程的基本操作中用到的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA 连接酶。(2)不同生物的 DNA 分子的化学组成和空间结构相同，即都具有相同的物质基础和结构基础。(3)人体蛋白质基因导入羊体内并成功表达，使羊产生新的性状，这是将一种基因导入另一种生物，变异类型属于基因重组，目的基因成功表达的含义是人体蛋白质基因在羊体细胞内通过转录、翻译两个过程控制合成人体蛋白质，(4)为开放性的问题，注意回答的理由要与观点对应。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例答案：(1)限制性核酸内切酶(或限制酶)DNA
13、 连接酶(2)人和羊 DNA 分子的空间结构、化学组成相同；有互补的碱基序列(答出其中一点即可)(3)基因重组 人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质(4)安全，因为目的基因导入受体细胞后没有改变，控制合成的人体蛋白质成分没有改变。(或不安全，因为目的基因导入受体细胞后，可能由于羊细胞中某些成分的影响，合成的蛋白质成分可能发生一定的改变)基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例考向一育种基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(2010 年安徽)如图所示，科研小组用 60Co 照射棉花种子，诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状，诱变 1 代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维
14、颜色由一对基因(A、a)控制，棉酚含量由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。诱变当代 诱变 1 代基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(1)两个新性状中，棕色是_性状，低酚是_性状。(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_，白色、高酚的棉花植株基因型是_。(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高，为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变1代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变1代中选择另一个亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表
15、示)。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例【解析】(1)由诱变当代自交，诱变 1 代发生性状分离可确定棕色为显性性状，低酚是隐性性状。(2)由诱变当代棕色、高酚自交结果，颜色发生性状分离，高酚稳定遗传，可确定棕色高酚植株的基因型为 AaBB，同理可确定白色高酚植株的基因型为 aaBb。(3)诱变 1 代中棕色高酚植株有纯合 AABB 和杂合的 AaBB，自交不发生性状分离的为纯合体 AABB。要培育棕色低酚的纯合植株 AAbb，需用 AABB 植株与诱变 1 代的白色低酚 aabb 植株杂交，因要求尽快选育则需用可明显缩短育种年限的单倍体育种方法育种。【答案】(1)显性 隐性(2)Aa
16、BB aaBb基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(3)不发生性状分离(或全为棕色棉，或没有出现白色棉)基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例1(2012 年浙江卷)玉米的抗病和不抗病(基因为 A、a)、高秆和矮秆(基因为 B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：取适量的甲，用合适剂量的 射线照射后种植，在后代中观察到白化苗 4 株、抗病矮秆 1 株(乙)和不抗病高秆 1 株(丙)。将乙与丙杂交，F1 中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取 F1 中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙
17、素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例请回答：(1)对上述 1 株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段 DNA，因此该基因不能正常_，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有_的特点，该变异类型属于_。(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了_、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是_。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成_获得再生植株。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(3)从基因组成看，乙与丙植株
18、杂交的 F1 中抗病高秆植株能产生_种配子。(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到 F1 的过程。解析：本题考查了育种的方法和原理。(1)基因突变是指基因中发生的碱基对的增添、缺失或替换、多数突变对生物是有害的。(2)该实验运用了诱变育种、杂交育种、单倍体育种技术，其原理分别是基因突变、基因重组、染色体变异。(3)乙的基因型为 Aabb，丙的基因型 aaBb，则乙、丙杂交的 F1抗病高秆植株基因型为 AaBb，其能产生 4 种配子。在表示乙丙杂交过程的遗传图解时，要注意配子的结合。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例答案：(1)表达 有害性 基因突变(2)诱变育种 基因重组 胚状体(
19、3)4(4)基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例考向二 基因工程基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展，现在基因工程在动植物育种上有广泛而重要的应用。基因工程基本操作流程如下图，请据图分析回答：基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(1)图中 A 是_，最常用的是_；在基因工程中，需要在_酶的作用下才能完成剪接过程。(2)在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有_(用图解中序号表示)。(3)不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是
20、_，也说明了生物共用一套_。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(4)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是_。(5)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体 DNA 上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明_。如果把该基因导入叶绿体DNA 中，将来产生的配子中_(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例【解析】(1)基因工程中需要的酶有：限制
21、性核酸内切酶和DNA 连接酶，很容易漏掉一种酶。(2)解题的关键点是“可以”遵循碱基互补配对原则的步骤。获取目的基因的方法主要有直接分离法和人工合成法，人工合成法包括 mRNA 逆转录和蛋白质氨基酸序列推测法，人工合成目的基因涉及碱基互补配对。另外，过程拼接和过程目的基因扩增和筛选也涉及碱基互补配对。(3)审题有两个方面：基因移植成功，分子水平分析。分子水平就是要求考虑DNA 结构都是双链结构，碱基都是按照相同的互补配对原则进行配对。外源基因能够在不同生物体细胞内表达，说明基因表达的过程中共用一套遗传密码子进行翻译，也说明基因表达都遵循中心法则。(5)植株具备了抗病性说明已经产生了相应的蛋白质
22、，从而获得新的性状，即基因已经表达。叶绿体中的 DNA 遗传不遵循孟德尔定律，无法确定是否将目的基因传递给配子。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例【答案】(1)运载体 质粒 限制性核酸内切酶和 DNA 连接(2)(3)不同生物的 DNA 结构基因形式相同 遗传密码子(4)基因重组(5)目的基因(抗枯萎病的基因)已表达 不一定基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例2(2012 年莱芜模拟)如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()基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例ADNA 连接酶和解旋酶BDNA 聚合酶和限制性核酸内切酶C限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶DDNA 聚合酶和 RNA 聚合酶解析：目的基因和运载体结合需基因剪刀限制性核酸内切酶和基因针线DNA 连接酶。此过程不涉及 DNA 复制，不需要DNA 聚合酶和解旋酶。答案：C基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放