【立体设计】高考生物 第6章 从杂交育种到基因工程知识研习课件 新人教版必修2.ppt

第 章 从杂交育种到基因工程 知识结构 对应学生用书p98 1 生物变异在育种上的应用 2 转基因食品的安全 课程标准 知识研读 对应学生用书p98 知识梳理 知识一杂交育种和诱变育种 两个或两个以上优良性状 物理因素或化学因素 基因突变 具有不同优良性状 f1自交得到f2 分裂旺盛 基因突变 改良农作物品质 农作物和微生物育种 思考感悟 在诱变育种过程中 为什么需要大量处理供试材料 提示 诱变育种只能提高变异频率 但突变具有不定向性 必须从大量的实验材料中选择出人类所需的变异类型 知识二基因工程的原理1 基因工程的概念基因工程又叫 或dna重组技术 它是按照人们的意愿 把一种生物的某种 提取出来 加以修饰改造 然后放到另一种生物的细胞里 地改造生物的遗传性状 2 基本工具 1 基因的 剪刀 限制性核酸内切酶 简称 一种限制酶只能识别一种特定的 序列 并在特定的切割点上切割 基因拼接技术 基因 定向 限制酶 核苷酸 dna分子 2 基因的 针线 把脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的dna骨架上的缺口 缝合 起来 即连接 形成 3 基因的运输工具 将外源基因送入受体细胞 目前常用的运载体有 等 3 操作步骤提取 目的基因与 结合 将目的基因导入 目的基因的 dna连接酶 磷酸和脱氧核糖 磷酸二酯键 运载体 质粒 噬菌体 动植物病毒 目的基因 运载体 受体细胞 检测与鉴定 知识三基因工程的应用1 基因工程的应用及转基因生物和食品的安全性 1 基因工程与作物育种利用 的方法 获得高产 稳产和具有优良品质的农作物 培育出具有各种抗逆性的作物新品种 如 等 2 基因工程与药物研制利用基因工程的方法 培育 生物 利用转基因生物生产出各种高质量 低成本的药品 如胰岛素 乙肝疫苗等 3 基因工程与环境保护 基因工程 转基因抗虫棉 转基因 干扰素 如利用 细菌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 等 2 转基因生物和转基因食品的安全性科学技术是一把双刃剑 既可为人类造福 又可造成一些负面影响 身为现代公民 应关注科学技术的发展和影响 目前对转基因生物和转基因食品有两种观点 一种观点认为转基因生物和转基因食品不安全 要 另一种观点则认为是 的 应该大范围 转基因 工业废水 严格控制 安全 推广 即时巩固解析为教师用书独有 考点一几种育种方法的比较 考点整合 特别提醒 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 案例1 2009 广东 为了快速培育抗某种除草剂的水稻 育种工作者综合应用了多种育种方法 过程如下 请回答问题 1 从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养 诱导成 幼苗 2 用 射线照射上述幼苗 目的是 然后用该除草剂喷洒其幼叶 结果大部分叶片变黄 仅有个别幼叶的小片组织保持绿色 表明这部分组织具有 3 取该部分绿色组织再进行组织培养 诱导植株再生后 用秋水仙素处理幼苗 使染色体 获得纯合 移栽到大田后 在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性 4 对抗性的遗传基础做进一步研究 可以选用抗性植株与 杂交 如果 表明抗性是隐性性状 f1自交 若f2的性状分离比为15 敏感 1 抗性 初步推测 解析 本题考查了单倍体育种 诱变育种等知识 同时考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用 花药离体培养是单倍体育种的基本手段 射线激光有诱发突变的能力 而且体细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变性状 所以需要 经过组织培养 为了获得可育的植株 需用秋水仙素使染色体加倍 加倍获得的是纯合子 通过与敏感型植株杂交 子一代表现出来的性状是显性 子二代出现性状分离 分离比是15 1 不符合分离定律 可以用自由组合定律来解释 只有两对基因都隐性时才表现为抗性 所以初步推测该抗性植株中两个基因发生了突变 答案 1 单倍体 2 诱发基因突变抗该除草剂的能力 3 加倍二倍体 4 纯合 敏感型植株f1都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变 即时巩固1 有两个纯种的小麦 一个为高秆 d 抗锈病 t 另一个为矮秆 d 易染锈病 t 这两对性状独立遗传 现要培育矮秆抗锈病的新品种 方法如下 高秆抗锈病 矮秆易染锈病稳定遗传的矮秆抗锈病新品种 1 这种育种方法叫 育种 过程a叫 过程b叫 2 过程c的处理方法是 3 f1的基因型是 表现型是 稳定遗传的矮秆抗锈病新品种的基因型为 解析 将小麦两个品种的优良性状通过杂交集中在一起 培育矮秆抗锈病新品种的方法为杂交育种 其中过程a叫杂交 产生的f1基因型为ddtt 表现型为高秆抗锈病 过程b叫自交 目的是获取表现型为矮秆抗锈病的小麦品种 ddt 因为此过程所得后代会发生性状分离 所以要想得到稳定遗传的矮秆抗锈病植株必须经过c 即连续自交 直至后代无性状分离 答案 1 杂交杂交自交 2 连续种植和观察 直至选出稳定的矮秆抗锈病新品种 3 ddtt高秆抗锈病ddtt 考点二基因工程操作的基本步骤 如图 案例2 2009 上海 人体细胞内含有抑制癌症发生的p53基因 生物技术可对此类基因的变化进行检测 1 目的基因的获取方法通常包括 和 2 上图表示从正常人和患者体内获取的p53基因的部分区域 与正常人相比 患者在该区域的碱基会发生改变 在上图 中用方框圈出发生改变的碱基对 这种变异被称为 3 已知限制酶e识别序列为ccgg 若用限制酶e分别完全切割正常人和患者的p53基因部分区域 见上图 那么正常人的会被切成 个片段 而患者的则被切割成长度为 对碱基和 对碱基的两种片段 4 如果某人的p53基因部分区域经限制酶e完全切割后 共出现170 220 290和460个碱基对的四种片段 那么该人的基因型是 以p 表示正常基因 p 表示异常基因 解析 本题主要考查基因工程相关知识 1 目的基因的获取方法有直接分离和化学方法人工合成两种 2 仔细对比正常人与患者的基因序列可知是c g碱基对变成了t a碱基对 这种变化属于基因突变 3 正常人p53基因有两个限制酶e的识别序列 完全切割后可产生三个片段 患者p53基因中有一个限制酶e的识别序列发生突变 且突变点位于识别位点内 这样患者就只有一个限制酶e的识别序列 切割后产生两个片段 分别为290 170 460对碱基 220对碱基 4 正常人经限制酶e完全切割后产生三个片段 290对碱基 170对碱基和220对碱基 患者产生两个片段460对碱基和220对碱基 则该人的基因型应为p p 答案 1 从细胞中分离通过化学方法人工合成 2 见下图基因突变 基因碱基对的替换 3 3460220 4 p p 即时巩固2 2008 山东理综 为扩大可耕地面积 增加粮食产量 黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注 我国科学家应用耐盐基因培育了耐盐水稻新品系 1 获得耐盐基因后 构建重组dna分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处 dna连接酶作用于 处 填 a 或 b 2 将重组dna分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 3 由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术 该技术的核心是 和 4 为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功 既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测 又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性 解析 本题以社会的热点和科技新进展为背景 通过转基因水稻的培育综合考查了基因工程的基本工具 基本操作程序和植物细胞工程等知识 属于识记内容 要求简单 1 限制性核酸内切酶破坏的是相邻两个脱氧核苷酸之间的化学键 dna连接酶的作用部位也是该处 但作用与限制酶正好相反 2 重组dna分子导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法 也可以使用基因枪法或花粉管通道法 3 目的基因的受体细胞是植物体细胞或受精卵 因此 要经过植物组织培养过程才能成为植株 该过程的核心是脱分化和再分化 4 目的基因是否导入受体细胞 用dna分子杂交技术进行检测 即