高考生物一轮复习 第6章 从杂交育种到基因工程 第1、2节 杂交育种与诱变育种 基因工程及其应用课件 新人教版必修2.ppt

必修3第6章从杂交育种到基因工程 考情微解读 第1 2节杂交育种与诱变育种基因工程及其应用 微知识小题练 微考点大讲堂 微考场大收获 交配 基因重组 自交 新基因 缓慢 物理因素或化学因素 基因突变 基因突变 基因拼接技术 dna重组技术 基因 某种基因 细胞 定向 基因重组 限制性核酸内切酶 dna连接酶 运载体 质粒 受体细胞 检测与鉴定 育种 药物 严格控制 大范围推广 1 太空育种能按人的意愿定向产生优良性状 2 诱变育种的优点之一是需大量处理实验材料 3 诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体 4 杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因 创造变异新类型 5 自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后 其dna整合到细菌dna上属于基因工程 6 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 7 没有限制酶就无法使用质粒运载体 8 重组质粒中每个限制酶识别位点至少插入一个目的基因 不同育种方法需注意的问题 1 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 2 杂交育种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 则只要出现该性状个体即可 3 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 例1 要将基因型为aabb的植物 培育出以下基因型的品种 aabb aabbc aaaabbbb ab 则对应的育种方法依次是 a 诱变育种 转基因技术 细胞融合 花药离体培养b 杂交育种 花药离体培养 转基因技术 多倍体育种c 花药离体培养 诱变育种 多倍体育种 转基因技术d 多倍体育种 花药离体培养 诱变育种 转基因技术 解析 用基因型为aabb的植物要培育出aabb的品种 可利用物理或化学方法处理材料 通过基因突变获得 要获得aabbc的品种 由于本物种没有c基因 所以必须通过转基因技术 要获得aaaabbbb的品种 可通过细胞融合 要获得ab的品种 可利用花药离体培养 答案 a 对点微练1作物育种技术是遗传学研究的重要内容之一 关于作物育种的叙述正确的是 a 培育高产 抗逆性强的杂交水稻属于诱变育种b 改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种c 培育无子西瓜过程中可用一定浓度的秋水仙素处理二倍体幼苗d 把两个小麦品种的优良性状结合在一起 常采用植物体细胞杂交技术 解析 培育高产 抗逆性强的杂交水稻常采用的方法是杂交育种 培养缺乏某种抗病性的水稻品种常采用的方法是基因工程育种 把两个小麦品种的优良性状结合在一起常采用的方法是杂交育种 答案 c 对点微练2假设a b为玉米的优良基因 现有aabb aabb两个品种 控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上 实验小组用不同方法进行了实验 见下图 下列说法不正确的是 a 过程 育种方法运用的原理是基因突变 最大优点是能提高突变率 在短时间内获得更多的优良变异类型b 过程 使用的试剂是秋水仙素 它可作用于正在分裂的细胞 抑制纺锤体的形成c 过程 育种方法运用的原理是基因重组 基因型aab 的类型经 后 子代中aabb所占比例是5 6d 过程 应用了单倍体育种的方法 最大的优点是明显缩短育种年限 解析 图中过程 是诱变育种 过程 是杂交育种 原理是基因重组 基因型aab 的类型中aabb占1 3 aabb占2 3 经过自交后 子代中aabb所占比例是1 2 答案 c 1 基因工程操作工具 1 限制性核酸内切酶 简称限制酶 分布 主要在微生物体内 特性 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 实例 ecor 限制酶能专一识别gaattc序列 并在g和a之间将这段序列切开 切割结果 产生两个带有黏性末端的dna片段 作用 基因工程中重要的切割工具 能将外来的dna切断 对自己的dna无损害 2 dna连接酶 催化对象 两个具有相同黏性末端的dna片段 催化位置 脱氧核糖与磷酸之间的缺口 催化结果 形成重组dna 3 常用的运载体 质粒 本质 小型环状dna分子 作用 a 作为运载工具 将目的基因运送到受体细胞中去 b 用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制 条件 a 能在受体细胞内稳定保存并大量复制 b 有多个限制酶切点 c 有标记基因 2 对基因工程步骤的五点说明 1 限制酶和dna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 2 要想从dna上切下某个基因 应切2个切口 产生4个黏性末端 3 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 4 将目的基因导入受体细胞 没有涉及碱基互补配对 5 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 微生物常用不致病的大肠杆菌作为受体细胞 例2 将ada 腺苷酸脱氨酶基因 通过质粒pet28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶 下列叙述错误的是 a 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒b 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点c 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adad 每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 解析 大肠杆菌成功表达出腺苷酸脱氨酶 说明这些大肠杆菌都至少含有一个重组质粒 a项正确 作为载体的条件为至少含有一个或多个酶切位点 所以作为载体的质粒至少含有一个限制性核酸内切酶识别位点 b项正确 作为基因表达载体应包括目的基因 启动子 终止子 标记基因四部分 但并不是每个酶切位点都至少插入一个ada c项错误 由于这些目的基因成功表达 所以每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 d项正确 答案 c 对点微练3玫瑰有5000多年的人工栽培历史 迄今已培育出2500多个品种 玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的黄酮类化合物3 5 氢氧化酶基因 因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的 但日本科研人员将蓝色三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰 这株玫瑰的花瓣中所含的色素为蓝色 下列有关叙述正确的是 a 蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡和叶绿体中b 培育蓝玫瑰用到的工具酶是限制性内切酶和dna连接酶c 蓝色素基因在所有玫瑰细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素d 蓝玫瑰的培育成功意味着人类创造了一个新的物种 解析 解答本题的关键是注意 工具酶 而不是 工具 除绿色外 其余颜色的色素几乎都存在于液泡中 因此蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡中 日本科研人员将蓝色三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰 此方法为基因工程育种 用到的工具酶是限制性核酸内切酶和dna连接酶 由于基因的选择性表达 蓝色素基因在玫瑰花瓣细胞中能控制合成蓝色翠雀花素 而在其他细胞中没有表达 蓝玫瑰仅仅是普通玫瑰中转入了一个外源基因 与其他的玫瑰未产生生殖隔离 没有产生新的物种 答案 b 对点微练4下列不属于利用基因工程技术制取的药物是 a 从大肠杆菌体内制取白细胞介素b 从酵母菌体内获得干扰素c 从青霉菌体内获取青霉素d 从大肠杆菌体内获取胰岛素 解析 本题考查基因工程的应用 熟记基因工程在工业 农业等方面的应用是解题的前提 运用基因工程技术可以使外源基因在受体细胞中表达来生产基因产品 a b d均为外源基因的表达 而青霉菌产生青霉素是正常基因的正常表达 故青霉素不属于基因工程药品 答案 c 根据育种目的选择育种方式1 若要培育隐性性状个体 可用自交或杂交 只要出现该性状即可 2 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 3 若要快速获得纯种 可用单倍体育种方法 4 若要提高营养物质含量 可用多倍体育种方法 5 若要培育原先没有的性状 可用诱变育种 6 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 解析 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不一定符合生产的要求 a正确 x射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异 b正确 上图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人特定要求菌株的过程 c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 d错误 答案 d 2 2015 潍坊联考 用二倍体早熟易感病茄子 aatt 和四倍体晚熟抗病茄子 aaaatttt 为材料 培育纯合的二倍体早熟抗病茄子 以下有关叙述合理的是 a 取四倍体植株的花药离体培养可获得二倍体植株aattb 基因型aatt与基因型aatt的植株杂交 可以从f2中直接选出符合要求的植株c 取b选项中f1植株的花药进行离体培养 利用的原理是植物细胞具有全能性d 种植c选项得到的植株 成熟后用秋水仙素处理即可选出符合要求的植株 解析 四倍体植株的花药离体培养获得的是单倍体植株 基因型aatt与基因型aatt的植株杂交 f1的基因型为aatt f2中早熟抗病茄子的基因型为aatt或aatt 需要进一步筛选出基因型为aatt的个体 用b选项中f1的花药 at at at at 离体培养得到四种基因型的幼苗 利用了植物细胞全能性的原理 种植c选项得到的幼苗 用秋水仙素处理可选出符合要求的植株 答案 c 3 2013 全国卷 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 a项所述为单倍体育种 b项所述为杂交育种 d项所述为诱变育种 都没有涉及基因工程技术 c项所述育种方法涉及组织培养技术和基因工程技术 答案 c 4 在某基因型为aa的二倍体水稻根尖中 发现一个如图所示的细胞 图中 表示该细胞中部分染色体 其他染色体均正常 以下分析合理的是 a a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变 解析 水稻根尖细胞进行有丝分裂 a基因产生的原因可能是有丝分裂过程中发生了基因突变 a错误 细胞中 号染色体是3条 一定发生了染色体变异 基因的自由组合发生在减数分裂过程中 b正确 基因突变不能在光学显微镜下直接进行观察 c错误 水稻根尖细胞是体细胞 发生的变异不能通过有性生殖传给后代 d错误 答案 b b 该细胞一定发生了染色体变异 一定没有发生基因自由组合c 该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察d 该细胞的变异均为可遗传变异 都可通过有性生殖传给后代 5 2015 东城区检测 下列有关可遗传变异的叙述 不正确的是 a 精子和卵细胞随机结合 导致基因重组b dna复制时碱基对的增添 缺失和改变 导致基因突变c 非同源染色体之间交换一部分片段 导致染色体结构变异d 着丝点分裂后 子染色体不能移向细胞两极 导致染色体数目变异 解析 基因重组是由减数第一次分裂后期同源染色体分离 非同源染色体自由组合导致的非同源染色体上的非等位基因自由组合引起的 或者是由减数第一次分裂的四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换引起的 基因突变是由dna碱基对的增添 缺失和改变引起的 非同源染色体之间交