高考生物一轮复习 第七单元 第3讲 从杂交育种到基因工程课件.ppt

从杂交育种到基因工程 栏目索引 1 诱变育种与杂交育种的最大的区别是什么 提示 诱变育种可以创造新基因 2 运载体和细胞膜上的载体相同吗 提示 不同 运载体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工具 常用的运载体有质粒 动植物病毒 噬菌体等 细胞膜上的载体是位于细胞膜上的载体蛋白质 与控制物质进出细胞有关系 3 基因工程育种的优点是什么 提示 目的性强 定向改造生物的性状 克服远缘杂交不亲和的障碍 1 判断下列有关生物育种叙述的正误 1 植株x连续自交若干代 纯合抗病植株比例逐代降低 2013 四川卷 5c 2 单倍体育种在所有育种方法中所用的年限最短 3 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 4 诱变育种和杂交育种均可形成新基因 2008 江苏卷 23b 5 花药离体培养技术也能培育获得抗锈病高产小麦新品种 2009 上海卷 21c 杂交育种部会产生新的基因 花药离体培养得到的单倍体高度不育 2 判断下列有关基因工程叙述的正误 1 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 2010 全国卷 5d 2 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 2010 浙江卷 2a 3 在所有的基因工程步骤中都涉及碱基互补配对 4 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 2013 新课标全国卷 5c 限制性核酸内切酶只能切割dna 而烟草花叶病毒的核酸是rna 目的基因导入受体细胞不涉及碱基配对 单倍体育种与杂交育种的关系 为杂交 目的是将两个控制优良性状的基因重组在一起 减数分裂形成配子 秋水仙素处理幼苗 选取所需类型 连续自交 直到不发生性状分离 双隐性个体一旦出现即为纯合 考点一分析系谱图 判断遗传病的特点 2015 泸州一模 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 是诱变育种 为杂交育种 原理是基因重组 基因型为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 故c错误 解题流程 自主解答 c 根据目的选择育种方法 1 培育无子果实可选择多倍体育种 其原理是三倍体植株在进行减数分裂时联会紊乱 因而不能结子 2 要获得本物种没有的性状可采用诱变育种或基因工程育种 其中基因工程育种的目的性强 3 如果要将不同个体的优良性状集中到某一个体上 则可以选择杂交育种或单倍体育种 其中单倍体育种可大大缩短育种年限 从而快速获得纯种个体 4 如果要克服远缘杂交不亲和的障碍 则可以选择基因工程育种和植物体细胞杂交技术 5 如果要培育具有隐性性状个体 则可用自交或杂交的方法 只要出现该性状即可 6 如果要使染色体加倍 则可以采用秋水仙素处理等方法 也可以采用细胞融合的方法 并且细胞融合可在两个不同物种之间进行 7 实验材料若为原核生物 则不能运用杂交育种 细菌的育种一般采用诱变育种和基因工程育种 不同的育种方法比较 不同的育种方法比较 走出误区 植物 动物育种的区别 实例 培育基因型为aabb的个体 1 2015 河南洛阳统考 下图表示培育高品质小麦的几种方法 下列叙述正确的是 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b a过程能提高突变频率 从而明显缩短育种年限c a 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 d 跟踪训练 2 2015 安徽马鞍山模拟 如图甲 乙表示水稻两个品种 两对相对性状独立遗传 表示培育水稻新品种的过程 下列说法正确的是 a 如果过程 中逐代自交 那么自交代数越多纯合植株的比例越高b 与 过程的育种原理不同 过程表示单倍体育种c 育种过程 中需要进行筛选 筛选不会改变任何一个基因的频率d 经过 和 过程培育的品种和甲 乙品种基因型不同 但是仍然属于同一个物种 a 考点二基因工程的操作工具及步骤 2015 江南十校 联考 如图表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤 以下说法错误的是 a 利用含有四环素的培养基可将含 的细菌筛选出来b 是农杆菌 通过步骤 将目的基因导入植株c 可与多个核糖体结合 并可以同时翻译出多种蛋白质d 过程的完成需要限制酶和dna连接酶的参与 是一个mrna分子 可与多个核糖体结合形成多聚核糖体 由于翻译的模板是同一个mrna分子 故翻译出的是同一种蛋白质 为构建基因表达载体 为将目的基因导入受体细胞 为植物组织培养 多肽链 为trna mrna 解题流程 c 自主解答 1 基因工程的操作工具 1 限制性核酸内切酶 基因的 剪刀 存在场所 主要是存在于微生物细胞中 特性 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并且能够在特定的切点上切割dna分子 作用结果 得到平末端或黏性末端 2 dna连接酶 基因的 针线 作用 连接限制性核酸内切酶切开的断口 考点突破 3 运载体 基因的运输工具作用 作为运载工具 将目的基因送到宿主细胞中去 用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制 具备条件 能够在宿主细胞内复制并稳定地保存 含有多个限制酶切点 以便和外源基因相连 含有标记基因 以便于筛选 2 基因工程操作步骤图解 3 番茄叶片受害虫损伤后 叶肉细胞迅速合成蛋白酶抑制剂 抑制害虫的消化作用 人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米 以对付猖獗的玉米螟 下图为培育转基因抗虫玉米的流程图 下列描述正确的是 c 跟踪训练 a 可利用限制性核酸内切酶从番茄的基因库中获取蛋白酶抑制剂基因b 用氯化钙处理玉米受体细胞 有利于含目的基因的重组质粒导入c 重组ti质粒应有rna聚合酶识别和结合的部位 以启动蛋白酶抑制剂基因的转录d 若将目的基因导入玉米花粉细胞 通过花药离体培养可获得稳定遗传的转基因玉米 4 研究人员将抗虫基因 sck基因 导入水稻 筛选出sck基因成功整合到染色体上的抗虫植株 假定sck基因都能正常表达 某些抗虫植株体细胞含两个sck基因 假设这两个基因在染色体上随机整合 出现如图所示三种情况 下列相关说法正确的是 b a 甲图个体自交 f1中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为3 1b 乙图个体与正常水稻进行杂交 子代中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为1 1c 丙图个体减数分裂产生的配子有1 2含sck基因d 丙图个体自交 f1中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为9 1 1 育种程序图的识别 2 基因个体基因型的育种图解识别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 1 2015 成都外国语学校理综 如图为水稻的几种不同育种方法示意图 下列相关分析错误的是 a 经a d过程和a b c过程都可选育出所需良种b a d过程和e过程所表示的两种育种方法的原理相同c 为了缩短育种时间 培育任何纯种都应选择a b c方法d c f过程常用的药剂相同 药剂的作用原理也相同 c 强化过关 解析 a b c育种方法是单倍体育种 优点是缩短育种时间 如果培育隐性纯种 可以用自交的方法 2 2015 山东济南上学期期末 现有两个小麦品种 一个纯种小麦性状是高秆 d 抗锈病 t 另一个纯种小麦的性状是矮秆 d 易染锈病 t 两对基因独立遗传 育种专家提出了如图所示的 两种育种方法以获得小麦新品种 问 1 方法 依据的遗传学原理是 要缩短育种年限 应选择的方法是 2 图中 基因型为 3 二 过程中 d和d的分离发生在 三 过程采用的方法称为 四 过程最常用的化学药剂是 4 五 过程产生的矮秆抗锈病植株中的纯合子占 如果让f2按 五 六 过程自交一代 则 中符合生产要求并能稳定遗传的个体占 5 如果方法 中 二 过程中掺杂了一些花药壁细胞进去 由花药壁细胞经过 三 过程形成的植株一定是 纯合子 杂合子 基因重组 方法 ddtt 减数第一次分裂 或减数第一次分裂后期 花药离体培养 秋水仙素 1 3 1 2 杂合子 解析 1 方法 为杂交育种 原理是基因重组 用单倍体育种方法 方法 可缩短育种年限 2 图中 基因型为dt 基因型为dt 所以 基因型是ddtt 3 二 过程表示减数分裂 三 过程表示利用花药离体培养获得单倍体 四 过程表示秋水仙素处理诱导单倍体加倍 4 五 过程表示ddtt自交 矮秆抗锈病植株 ddt 中的纯合子占1 3 ddt 自交后代中ddtt占1 3 2 3 1 4 1 2 5 花药壁细胞由f1体细胞发育而来 经 三 形成的植株基因型与f1相同 即ddtt 生物育种 d 课堂 题组练 解析 x射线既可改变基因的碱基序列引起基因突变 又能造成染色体片段损伤导致染色体变异 图中是高产糖化酶菌株的人工定向选择过程 通过此筛选过程获得的高产菌株的其他性状未必符合生产要求 故不一定能直接用于生产 诱变可提高基因的突变率 但每轮诱变相关基因的突变率不一定都会明显提高 2 2015 北京东城模拟 让植株 杂交得到 再将 分别作如图所示处理 有关分析正确的是 a 图中秋水仙素的作用是使染色单体分离 染色体数目加倍b 由 至 过程中产生的变异都是有利的c 获得 和 植株的育种原理基本上相同d 由 到 的过程涉及减数分裂和细胞全能性的表现 d 解析 秋水仙素的作用是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 使细胞内染色体加倍 a错误 至 过程为人工诱变 而基因突变大多是有害的 b错误 获得 植株的育种原理为基因突变 获得 植株的育种原理为染色体数目的变异 c错误 由 幼苗形成花粉 需进行减数分裂 而由花粉形成 试管苗需进行植物组织培养 其原理为细胞的全能性 d正确 3 2015 安徽合肥模考 将纯种的某二倍体植物品种甲 aa 与近缘纯种乙 ee 杂交后 经多代选育出如图所示的新品种丙 图中的同源染色体黑色部分是来自品种乙的染色体片段 品种甲没有此片段 下列相关叙述错误的是 新品种丙部分染色体及染色体上基因示意图a 杂交选育过程中一定发生过染色体结构上的变异b 杂交选育过程中一定发生过dna上碱基对的替换c 丙品种的产生为生物的进化提供了原材料d 丙品种自交后代中有1 2个体能稳定遗传 b 解析 理解染色体结构变异的类型是解题关键 据题图中染色体上基因的种类可知 在杂交育种过程中一定发生了染色体结构变异 dna分子上碱基对的替换是基因突变的原因之一 可能发生 染色体结构变异属于生物可遗传变异的来源之一 能够为生物进化提供原材料 丙品种自交 后代的基因型及比例为aaee aaee aaee 1 2 1 其中aaee和aaee能稳定遗传 基因工程 4 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 本题要求考生综合理解单倍体育种 杂交育种 基因工程育种和诱变育种的原理 a项为单倍体育种 原理是染色体变异 b项为杂交育种 原理为基因重组 c项为基因工程育种 需要利用基因工程技术将重组dna分子导入受体细胞 原理为基因重组 d项为诱变育种 原理为基因突变 c 5 2015 陕西宝鸡市金台区期末 大肠杆菌大都有puc118质粒 该质粒的某限制酶唯一酶切序列 位于该质粒的laczt基因中 laczt基因中如果没有插入外源基因 便可表达出 半乳糖苷酶 当培养基中含有x gal和iptg物质时 会被 半乳糖苷酶水解成蓝色沉淀物质 使大肠杆菌形成蓝色菌落 否则 形成白色菌落 puc118质粒还携带了氨苄青霉素抗性基因 右图是利用laczt基因筛选导入重组质粒的大肠杆菌的示意图 1 基因工程中 构建基因表达载体的目的是 2 图中获取人体基因时所用到的酶是 试管 中必需加入的酶是 3 选用 含 不含 puc118质粒的大肠杆菌作受体细胞 原因是 4 图中的培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖 氮源 无机盐 水 生长因子等营养物质外 还应加入 等物质 用以筛选 避免大肠杆菌自身所含的puc118质粒干扰对导入重组质粒的大肠杆菌的筛选 或避免自身所含的puc118质粒干扰导入的目的基因的遗传性状的稳定