从杂交育种到基因工程第一轮复习课件.ppt

第六章从杂交育种到基因工程,1.生物变异在育种上的应用()2转基因食品的安全(),不同寻常的一本书，不可不读哟！,重温生物学术语，让你的答题更规范、更专业、更能打动阅卷老师！主要：选择育种，杂交育种，诱变育种，基因工程次要：目的基因，基因的运载体，限制性核酸内切酶，DNA连接酶，受体细胞,读读教材基础,一、杂交育种和诱变育种,1诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是什么？,二、基因工程及其应用1概念的理解,2.运载体和细胞膜上的载体相同吗？,一、物理因素或化学因素基因突变基因重组基因突变有性生殖新基因突变率新基因少二、1.DNA重组基因分子定向2.限制酶DNA连接酶运载体受体3.运载体受体细胞检测与鉴定4.育种药物环境,想一想1.提示：二者最大的区别在于诱变育种能产生新基因，从而创造出新性状。2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。,1教材98页倒数第3自然段选择育种的缺点。2教材100页第二自然段黑体字内容和教材100页最后自然段微生物诱变育种知识。3教材102103页图63、图64、图65，更好地理解基因工程的三种工具。4教材101页练习一中2杂交优势；教材106页练习一中2和二中1；教材108页自我检测一中判断题。,答案：基因工程杂交单倍体限制酶DNA连接运载体目的基因获取与运载体结合导入受体细胞检测与鉴定,研研核心要点,1诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。2在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法杂交育种。,3根据不同育种需求选择不同的育种方法。(1)将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。(2)要求快速育种，则运用单倍体育种。(3)要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。(4)要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。,师说一语破天机本考点单科试卷多以选择题形式出现，而理综试卷多以非选择题形式综合考查各种育种的原理、方法及相互联系，往往作为压轴的高区分度试题拉开考生间距离，应特别重视，防止丢分。,选题典型中选秀例1：下面为6种不同的育种方法。,据图回答下列问题。(1)图中A至D方向所示的途径表示_育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为_。ABC的途径表示_育种方式，这两种育种方式中后者的优越性主要表现在_。(2)B常用的方法为_。(3)E方法所用的原理是_，所用的方法如_、_。育种时所需处理的种子应是萌动的(而非休眠的)种子，原因是_。,(4)C、F过程最常用的药剂是_，其作用的原理是_。(5)由G到H过程中涉及的生物技术有_和_。(6)KLM这种育种方法的优越性表现在_。,破题分层揭秘密(一)调动和运用知识解题(1)杂交从F2代开始发生性状分离单倍体明显缩短育种年限(2)花药离体培养(3)基因突变X射线、紫外线、激光亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素(理化因素需各说出一项)种子萌动后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变(4)秋水仙素在细胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍(5)基因工程(或DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术)植物组织培养(6)克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围,2有关基因工程的相关提醒(1)限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求是同一种酶，目的是产生相同的黏性末端；第二步中两种工具酶都用到。(2)质粒是最常用的运载体，不要把质粒和运载体等同，除此之外，噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为DNA，其基本单位为脱氧核苷酸。(3)目的基因表达的标志：通过翻译合成相应的蛋白质。(4)通过基因工程培育的抗虫棉，只能抗虫，不能抗病毒、细菌。,容易混淆的DNA连接酶和DNA聚合酶(1)DNA连接酶：在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。(2)DNA聚合酶：可将单个的脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸序列上，形成磷酸二酯键。(3)相同点：这两种酶都是蛋白质，可以形成两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。,师说一语破天机本考点必修内容侧重转基因技术的基本操作、工具及安全性，深入考查基因工程的原理、过程及其应用则是选修三的高考要求。,选题典型中选秀例2：如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。,(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”：_；_；_；_。(2)能否利用人的皮肤细胞来完成过程？_，为什么？_。(3)过程必需的酶是_酶，过程必需的酶是_酶。(4)若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，若过程连续进行4次，至少需提供胸腺嘧啶_个。(5)在利用AB获得C的过程中，常用_切割A和B，使它们产生_，再加入_，才可形成C。,破题分层揭秘密(一)明确解题思路(2)图中过程是从细胞中获取相应的mRNA，由于基因的选择性表达，人的皮肤细胞中的胰岛素基因不转录，不表达，因此不能形成胰岛素mRNA。(3)从mRNADNA是逆转录的过程，需要逆转录酶。DNA分子的扩增需用解旋酶将双链DNA解旋为单链。,(4)一个DNA分子中的鸟嘌呤(b个)和胸腺嘧啶之和占碱基总数(2a个)的一半，所以一个DNA分子片段中胸腺嘧啶数为(ab)个。连续复制4次，共产生DNA分子2416个，由于复制方式为半保留复制，故需要提供的胸腺嘧啶数量为(ab)(161)15(ab)。(5)构建基因表达载体时需将目的基因与运载体用同一种限制酶切割，产生相同的黏性末端，才可以在DNA连接酶的作用下连接形成基因表达载体。,(二)调动和运用知识解题(1)提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定(2)不能皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA(3)逆转录解旋(4)15(ab)(5)同一种限制性核酸内切酶相同的黏性末端DNA连接酶,说说生物实验,【选题热考秀】普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现分别用杂交育种、单倍体育种和诱变育种来培育矮秆抗病品种，分析如下：,分析：(1)选择的品种抗病是显性，矮秆是隐性，杂交育种过程需要纯合亲本杂交，在F2获得矮秆抗病个体之后再连续自交。(2)单倍体育种包含杂交、花药离体培养和秋水仙素加倍过程。,(3)诱变育种需要利用射线处理。具体过程如下：,【备考角度说】No.1角度：育种目标不同培育新品种的方法不同。(1)集中不同亲本的优良性状杂交育种选择具有不同优良性状的个体作为亲本，经过杂交自交过程，在F2中选择，如果选取显性个体，还需要连续自交。(2)集中优良性状，又缩短育种年限单倍体育种选择具有不同优良性状的个体作为亲本，经过杂交获得F1，取F1的花药进行离体培养，形成单倍体幼苗，再用秋水仙素处理。,(3)获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量多倍体育种用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，使染色体加倍而形成多倍体。(4)提高变异频率，“改良”或“改造”或直接改变现有性状，获得当前不存在的基因或性状诱变育种。(5)实现定向改变现有性状基因工程育种把目的基因导入受体细胞内，如果是动物方面的育种，需要导入受精卵；如果是植物方面的育种，导入体细胞，再经过植物组织培养即可。,No.2角度：拓展探究拓展(1)杂交育种由F1获得F2的方法是什么？F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占多少？提示自交。2/3。将F1高秆抗病类型自交，在F2中可获得高秆抗病、矮秆抗病、高秆易感病和矮秆易感病四种类型，从四种类型中选择矮秆抗病类型。,(2)三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是什么方法？提示诱变育种法。诱变育种具有突变率低且不定向等特点，所以最不易获得矮秆抗病品种。(3)单倍体育种为什么能明显缩短育种年限？提示单倍体育种培养的个体都是纯合子。花药离体培养形成单倍体，经秋水仙素处理后染色体数目加倍，获得的个体都是纯合子，所以单倍体育种能够明显缩短育种年限。,看看考场答卷,批注4,一览名师语录综合遗传、变异、育种等知识是高考题中很常见的一种考查形式，这类题目不但能考查相关基础知识，还能考查推理判断能力。解答这类题目需具备各育种技术的过程、优缺点、变异的类型和特点等知识，以及熟练运用遗传定律解决实际问题的能力。另外需注意作遗传图解时必须写出亲代的表现型、基因型、杂交符号、产生的配子以及F1的基因型、表现型及比例。,审题抓关键词信息1可知该实验中运用了诱变育种技术。信息2可知运用了杂交育种技术。乙和丙的基因型分别为Aabb和aaBb，则F1中抗病高杆植株的基因型应为AaBb，经减数分裂可产生4种配子。信息3可知运用了单倍体育种技术。信息4因基因中DNA片段的缺失，使得基因结构改变，即基因突变，从而不能正常表达。植物不能合成叶绿素，则不能生存，所以体现了该变异有害性的特点。,答题名师批阅批注1审题不认真，导致答案与题干重复。批注2因“变异类型”与“育种方法”区分不清，导致错答。批注3基础知识掌握不牢、术语运用错误。批注4书写不规范，丢三落四，导致失分。,标准答案(1)表达有害性基因突变(2)诱变育种基因重组胚状体(3)4(4),随堂对点练习,1.与杂交育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种相比，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是()A可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上B育种周期短，加快育种的进程C改变基因结构，创造前所未有的性状类型D能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快,答案：C解析：只有诱变育种能够产生新的基因，可以大幅度地改良某些性状；将不同品种的优良性状集中到一个品种上，应该用杂交育种的方法；育种周期短，能够加快育种的进程，明显缩短育种年限，后代性状稳定快，应该用单倍体育种的方法。,2.育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻，与这种育种方式原理不相同的是()A基因工程B肺炎双球菌转化C三倍体无子西瓜的培育D减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合,答案：C解析：通过杂交让位于不同个体的优良性状集中到一个个体上，属于杂交育种，原理是基因重组。A、B、D都属于基因重组，C属于染色体变异。,3.下列有关育种的叙述中，错误的是()A用于大田生产的优良品种不一定是纯合子B通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种C杂交育种可用于家畜、家禽的育种D为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖,答案：B解析：通过植物组织培养技术培育的脱毒苗没有病毒，但不一定能抗病毒。,4.金版原创题诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点，下列分析正确的是()结实率低，发育迟缓提高变异频率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程大幅度改良某些性状茎秆粗壮，果实和种子大，营养物质含量高有利个体不多，需要处理大量的材料ABCD,答案：B解析：结实率低、发育迟缓、茎秆粗壮、果实和种子大、营养物质含量高是多倍体的特点。,5.基因工程是将目的基因通过一定过程，转入到受体细胞，经过受体细胞的分裂，使目的基因的遗传信息扩大，再进行表达，从而培养成工程生物或生产基因产品的技术。你认为支持基因工程技术的理论有()遗传密码的通用性不同基因可独立表达不同基因表达互相影响DNA作为遗传物质能够严格地自我复制ABCD,答案：A解析：转基因之所以在不同种生物间可以进行，是因为遗传密码的通用性，不同基因表达的独立性