高考生物一轮复习 第七单元 生物的变异、育种和进化 第23讲 从杂交育种到基因工程课件.ppt

第23讲从杂交育种到基因工程 考情分析备考导航 考点一杂交育种与诱变育种 知识梳理自主学习夯实基础 1 杂交育种 1 概念 将两个或多个品种的优良性状通过集中在一起 再经过选择和培育 获得新品种的方法 2 原理 2 过程 1 植物 选择具有不同优良性状的亲本 获得f1 f1自交 获得f2 需要的类型 自交至不发生性状分离为止 2 动物 选择具有不同优良性状的亲本杂交 获得f1 f1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 可以把多个品种的集中在一起 交配 基因重组 鉴别 选择 优良性状 杂交 4 缺点获得新品种的周期 5 应用培育性状重组型优良品种 深挖教材 杂交育种实践过程中一定需要连续自交吗 为什么 提示 不一定需要连续自交 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 若选育隐性优良纯种 则只要在f2出现该性状个体即可 6 诱变育种 1 概念 利用或来处理生物 使生物发生 从而获得优良变异类型的育种方法 2 原理 长 物理因素 化学因素 基因突变 基因突变 7 过程 8 优点 1 可以提高 在较短时间内获得更多的优良变异类型 2 大幅度地 9 缺点 具有盲目性 有利变异个体往往不多 需处理大量材料 10 应用 培育具有的品种 突变频率 改良某些性状 新性状 重点透析剖析考点拓展深化 1 杂交育种过程深度剖析 一年生植物 亲本纯合 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 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 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 直到获得稳定遗传的具有优良性状的新品种 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 题组例练分类例练提炼方法 题组一诱变育种 1 下列不属于诱变育种的是 a 用一定剂量的 射线处理 引起变异而获得新性状b 用x射线照射处理 得到高产青霉素菌株c 用亚硝酸处理 得到动物和植物的新类型d 通过组织培养获得脱毒马铃薯 解析 诱变育种是通过使生物发生基因突变获得新变异类型的育种方法 通过组织培养获得脱毒马铃薯是利用的植物细胞的全能性 d 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 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 解题关键 1 说明需通过杂交将所需基因组合在一起 2 需将种子f3在下一年种下 通过植株性状才能挑选出隐性纯合植株 解析 杂交育种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 aabbddc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 知识梳理自主学习夯实基础 1 概念的理解 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 a 基因的 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 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 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 2 目的基因 受体细胞 检测与鉴定 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 转基因细菌 重点透析剖析考点拓展深化 1 基因工程操作步骤图解 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 2 五种育种方法的比较 3 育种程序图的识别 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 题组例练分类例练提炼方法 题组一基因工程原理和应用 1 下列有关基因工程技术的叙述中 正确的是 a 目的基因导入受体细胞就能成功实现表达b 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列c 将目的基因导入受体细胞的过程中要发生碱基互补配对d 基因工程是在分子水平上对生物遗传做的人为干预 解析 目的基因导入受体细胞不一定表达 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定的位点进行切割 将目的基因导入受体细胞的过程中不发生碱基互补配对 d 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 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 获得种子性状发生变异的大豆 属于人工诱变育种 c 题组二育种方法的选择和比较 3 2016山东临沂月考 下图是某研究小组设计的香蕉抗病毒品种的培育途径 据图分析下列说法不正确的是 a 途径一育种的原理是基因突变 毒素滤液主要作用于有丝分裂间期b 途径二育种的缺点是盲目性较大 且育种年限长c 途径三能够定向改造生物的性状 新品种高度不育d 途径四成功率低 其中f1体细胞内最多有6个染色体组 b 解析 途径一表示化学诱变育种 该育种方式的原理是基因突变 诱变剂主要作用于有丝分裂间期 途径二表示物理诱变育种 也是利用的基因突变 该育种方式的缺点是盲目性大 但育种年限短 途径三表示基因工程育种 能够定向改造生物的性状 新品种仍然是三倍体 高度不育 途径四是杂交育种 由于三倍体香蕉产生配子的概率非常低 故成功率低 其中f1体细胞有两种基因组成 aaa和aa 所以基因组成为aaa的细胞处于有丝分裂后期时染色体组数目最多有6个 1 针对不同育种目标的育种方案 方法突破 2 基于个体基因型的育种图解的识别方法根据基因型的变化可以判断 aabb aabb aabb aabb 为杂交育种 aabb aabb aabb ab aabb 为单倍体育种 aabb aabb 为诱变育种 aabb aabb aabb aaaabbbb 为多倍体育种 4 2015山东平度期末 对以下几种育种方法的分析 正确的是 a 转基因技术能让a物种表达出b物种的某优良性状b 两个亲本的基因型是aabb和aabb要培育出基因型为aabb的后代 最简单的方法 是单倍体育种c 单倍体育种没有生产实践意义 因为得到的单倍体往往高度不育 d 经人工诱导得到的四倍体西瓜植株与普通西瓜植株是同一物种 解题关键 1 培育隐性纯合体最简单的方法是杂交育种 2 单倍体育种得到的不是单倍体 解析 转基因技术通过导入b物种的控制某种优良性状的基因 能让a物种表达出b物种的该种优良性状 杂交育种操作简单 但耗时较长 单倍体育种能明显缩短育种周期 但操作相对复杂 单倍体育种过程中经过染色体数目加倍后能得到可育的纯合植株 经人工诱导得到的四倍体西瓜植株与普通西瓜植株之间杂交 得到的是高度不育的三倍体西瓜 说明两者间存在生殖隔离 两者不是同一物种 a 建网络图 填充 构建知识网络强化答题语句 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