优化方案高考生物大一轮复习_第七单元 生物变异、育种和进化 第24讲 从杂交育种到基因工程课件

第24讲从杂交育种到基因工程 第七单元生物变异 育种和进化 考纲点击 1 生物变异在育种上的应用 2 转基因食品的安全 第七单元生物变异 育种和进化 一 杂交育种和诱变育种1 杂交育种 1 概念 将两个或多个品种的 通过交配集中在一起 再经过选择和培育 获得新品种的方法 2 原理 3 过程 选择具有不同优良性状的亲本 获得F1 鉴别 选择需要的类型 优良性状 基因重组 杂交 F1自交 获得F2 4 优点 可以把多个品种的优良性状集中在一起 5 缺点 获得新品种的周期 6 应用 根据需要培育理想类型 2 诱变育种 1 概念 利用物理因素或化学因素来处理生物 使生物发生 从而获得优良变异类型的育种方法 2 原理 3 过程 选择生物 培育 长 基因突变 基因突变 诱发基因突变 选择理想类型 突变频率 改良 有利 二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因 二 基因工程1 概念 基因工程又叫基因拼接技术或 通俗地说 就是按照人们的意愿 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里 地改造生物的遗传性状 2 原理 不同生物间的 DNA重组技术 定向 基因重组 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 质粒 噬菌体 动植物病毒 4 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 目的基因 运载体 受体细胞 检测与鉴定 5 应用 1 作物育种 利用基因工程的方法 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 药物研制 利用基因工程的方法 培育转基因生物 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 抗虫棉 干扰素 B 考点一以变异为基础 考查生物育种 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组 1 选育纯种 杂交 自交 选优 自交 2 选育杂种 杂交 杂交种 辐射诱变 激光诱变 空间诱变 花药离体培养 然后再使染色体数目加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 转基因 DNA重组 技术将目的基因导入生物体内 培育新品种 甲品种 乙品种 F1 F2人工选育 性状稳定遗传的新品种 生物 新品种 1 使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上 2 操作简便 可以提高变异的频率 加速育种进程且大幅度地改良某些性状 1 明显缩短育种年限 2 所得品种为纯合子 器官巨大 提高产量和营养成分 打破物种界限 定向改变生物的性状 1 育种时间长 2 不能克服远缘杂交不亲和的障碍 有利变异少 需大量处理实验材料 有很大盲目性 技术复杂且需与杂交育种配合 只适用于植物 发育延迟 结实率低 有可能引发生态危机 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 高产青霉菌 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 三倍体无子西瓜 八倍体小黑麦 转基因 向日葵豆 转基因抗虫棉 自交 2 3 C 基因突变的频率极低且不定向 秋水仙素 或低温 诱导染色体数目加倍 100 解析 本题侧重于对诱变育种 杂交育种和单倍体育种的比较 1 杂交育种是具有两对相对性状的纯合子杂交得F1 F1再自交得F2 在F2中出现所需的类型 若是显性性状还需连续自交直至不发生性状分离为止 F2中矮秆抗病有1ttRR 2ttRr 其中不能稳定遗传的 ttRr 占2 3 2 花药离体培养得到的是单倍体植株 不能进行正常的减数分裂 所以不能产生正常的配子 3 基因突变的频率较低 而且是不定向的 4 单倍体育种是先通过花药离体培养获得单倍体 再用秋水仙素 或低温 处理单倍体幼苗 诱导染色体数目加倍 得到的个体一定是纯合子 两亲本个体杂交 只要在F2中出现该性状即可 3年 2年 第一年完成过程 第二年完成过程 D 植物育种 解析 选项A 自由组合发生在减数分裂过程中 即非同源染色体上的非等位基因自由组合 而据植株D只有3种基因型可判断 这两对等位基因位于同一对同源染色体上 不可能发生T与B b的自由组合 A错误 选项B 植株B是通过单倍体育种获得的 都是纯合子 因此概率为1 B错误 选项C 过程获得的是单倍体幼苗 而单倍体育种过程还包括利用秋水仙素处理获得植株B的过程 C错误 选项D 将幼苗培育成植株C的过程中只存在有丝分裂 可能发生基因突变 还可能发生染色体数目或者结构的改变 即染色体变异 D正确 A 解析 ab为单倍体 没有种子 过程 是用秋水仙素处理幼苗 A错误 为杂交育种 培育品种 的最简捷的途径是杂交育种 B正确 过程为单倍体育种 其育种的原理是染色体变异 C正确 过程为诱变育种 最不容易达到目的 D正确 误区1误认为杂交育种一定需要连续自交 点拨 若选育显性优良纯种 需要连续自交筛选 若选育隐性优良纯种 则只要出现该性状个体即可 误区2混淆 最简便 与 最快速 点拨 最简便 应为 易操作 最快速 则未必简便 如用单倍体育种获得有显性性状的纯合子 可明显缩短育种年限 但其技术含量却较高 误区3误认为花药离体培养就是单倍体育种 点拨 单倍体育种主要包括杂交 花药离体培养 秋水仙素处理和筛选四个过程 D 微生物育种 解析 A项 图示育种过程为诱变育种 因未进行酶活性检测等 故该过程获得的高产菌株不一定符合生产要求 B项 X射线等物理因素既可能引起基因突变 也可能引起染色体变异 C项 筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定需求的菌株的过程 属于人工选择 D项 人工诱变的突变率高于自发突变 但不一定每轮诱变都是与高产相关的基因发生突变 考点二利用图解法突破基因工程的操作工具及基本步骤 B 解析 基因表达载体的构建要用同一种限制酶切割运载体和目的基因 运载体有标记基因 便于筛选 抗虫棉植株自交后代会发生性状分离 C 解析 限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键 A项错误 基因工程中常用的运载体是质粒 质粒存在于细菌和真菌细胞中 是一种独立于DNA而能自主复制的环状DNA分子 所以质粒不属于核基因 B项错误 植物体细胞具有全能性 所以可以选择叶肉细胞作为基因工程的受体细胞 C项正确 人的胰岛素基因在大肠杆菌体内表达时 遗传信息的传递和表达仍遵循中心法则 D项错误 A 解析 根据图2只能判断该遗传病为隐性遗传病 但无法判断致病基因位于常染色体上还是性染色体上 如果是伴性遗传 则致病基因来自其母亲 所以A错误 无论是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传 2一定有致病基因b 所以用限制酶处理后能得到142bp 99bp 43bp三个片段 B正确 图1中限制酶A只能识别并切割B而不能切割b 说明该限制酶具有专一性 C正确