高考生物复习第3单元生物的变异育种和进化第3讲从杂交育种到基因工程必修全国公开课一等奖百校联赛示范课

必修2遗传与进化第三单元生物变异、育种和进化第3讲从杂交育种到基因工程基础扎实课堂归纳课时作业考点精研直击高考第1页一、杂交育种与诱变育种1．杂交育种与诱变育种基础夯实【知识梳理】

第2页不一样优良性状

连续自交

基因突变

所需要

农作物和微生物

第3页2．生物育种原理及方法第4页二、基因工程及应用1．概念基因工程别名基因拼接技术或__________技术操作环境生物体体外操作对象________操作水平________水平基本过程剪切、拼接、导入、表示结果______改造生物遗传性状，取得人类需要____________DNA重组

基因

DNA分子

定向

优良性状

第5页2．基因工程操作基本工具3．基因工程操作基本步骤提取目标基因→目标基因与______结合→将目标基因导入___________→目标基因____________。载体

受体细胞

检测与判定

第6页抗逆性

农药

大肠杆菌

第7页5．转基因安全性严格控制

大范围推广

第8页1．判断正误(1)诱变育种和杂交育种均可形成新基因。()(2)杂交育种第一步杂交目标是将两个亲本优良性状集中到一个个体上。()(3)太空育种能按人意愿定向产生所需优良性状。()(4)若用AAbb和aaBB植株培育出AABB植株最少需用3年时间。()【自练自测】

第9页(5)将含抗病基因重组DNA导入玉米细胞，经组织培养取得抗病植株，这种实践活动包含基因工程技术。(年全国纲领卷改编)()(6)利用DNA聚合酶可将矮牵牛中控制蓝色色素合成基因与质粒连接后导入玫瑰细胞中。(年浙江)()【答案】(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×第10页2．(年浙江台州调考)以下相关培育新品种叙述，正确是()A．单倍体育种得到新品种一定是单倍体B．多倍体育种得到新品种一定是纯合子C．农作物产生变异都能够为培育新品种提供原材料D．射线处理得到染色体易位家蚕新品种属于诱变育种【答案】D第11页【解析】单倍体育种得到新品种一定是纯合体而不是单倍体，A错误；多倍体育种得到新品种不一定是纯合子，如AaBb个体染色体加倍后形成AAaaBBbb仍是杂合体，B错误；只有可遗传变异才能为生物进化提供原材料，C错误；射线处理得到染色体易位家蚕新品种属于诱变育种，原理是染色体结构变异，D正确。第12页3．(年河北石家庄质检)以下相关育种及其相关原理说法正确是()A．经过杂交育种方法培育高产抗病小麦原理是染色体变异B．取得高产青霉素菌株原理是基因突变C．培育转基因抗虫棉原理是基因突变D．利用生长素培育无子番茄原理是基因重组【答案】B第13页【解析】用杂交育种方法培育高产抗病小麦原理是基因重组；取得高产青霉素菌株方法为诱变育种，原理是基因突变；培育转基因抗虫棉方法为基因工程，原理是基因重组；利用生长素培育无子番茄原理是生长素生理作用。第14页4．利用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出转基因羊。人凝血因子只存在于转基因羊乳汁中。以下相关分析、推断中，正确是()A．人凝血因子基因只存在于转基因羊乳腺细胞中B．限制性核酸内切酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需工具酶C．可用含抗生素培养基检测目标基因是否导入人体细胞D．目标基因与运载体依据基因重组标准连接成重组DNA【答案】C第15页【解析】人凝血因子基因导入了山羊受精卵中，培养出转基因羊全部体细胞中都有些人凝血因子基因，但只在乳腺细胞中表示，故A错误；限制酶和DNA连接酶是基因工程工具酶，故B错误；假如基因表示载体中标识基因为抗生素抗性基因，能够用含有抗生素培养基来检测目标基因，故C正确；目标基因和运载体结合时依据碱基互补配对标准连接成重组DNA分子，故D错误。第16页5．(改编)对以下相关培育新品种原理或技术叙述，正确是()①培育矮秆抗病植株利用了杂交育种原理②“抗虫棉”取得是利用了基因工程技术③“太空椒”取得是利用了单倍体育种原理④培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理⑤培育无子西瓜是利用了多倍体育种原理A．②③④⑤ B．①②④⑤C．①②③④ D．①②③⑤【答案】B第17页【解析】本题考查杂交育种、基因工程育种、多倍体育种、单倍体育种、诱变育种原理。培育无子西瓜过程是先用秋水仙素处理，得到四倍体西瓜，再取得三倍体无子西瓜，利用是多倍体育种原理；培育“抗虫棉”过程：将抗虫基因导入棉花细胞中，从而取得抗虫性状，利用了基因工程技术；培育“太空椒”：利用航天技术将种子带入太空中，使种子在“微重力”“多辐射”环境中发生基因突变，然后返回地面种植培育而成；培育青霉素高产菌株：用一定量射线处理青霉菌而诱发基因突变，取得青霉素高产菌株，这主要利用了基因突变原理。第18页1．五种育种方法比较考点精研生物育种原理及应用项目原理惯用方法优点缺点举例杂交育种基因重组杂交自交选种、自交①使不一样个体优良性状集中在一个个体上；②操作简便①育种时间较长；②局限于亲缘关系较近个体矮秆抗病小麦第19页项目原理惯用方法优点缺点举例诱变育种基因突变辐射、激光、空间诱变等提升变异频率，加速育种进程，大幅度改良性状有很大盲目性，有利变异少，需大量处理试验材料青霉素高产菌株单倍体育种染色体变异花药离体培养，用秋水仙素处理①显著缩短育种年限；②子代均为纯合子技术复杂，需与杂交育种配合单倍体育种取得矮秆抗病小麦第20页项目原理惯用方法优点缺点举例多倍体育种染色体变异用秋水仙素处理萌发种子或幼苗器官大，提升营养物质含量只适适用于植物，发育延迟，坚固率低三倍体无子西瓜基因工程育种基因重组将一个生物特定基因转移到另一个生物细胞中打破物种界限，定向改造生物遗传性状技术复杂，生态安全问题较多转基因抗虫棉培育第21页 考查生物育种方式、原理、过程1．(改编)下列图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上两对等位基因，①～⑧表示培育水稻新品种过程，则以下说法错误是()第22页A．过程①②育种可将各种优良性状集于一体，育种年限长B．过程③利用了花药离体培养方法，过程④⑦用秋水仙素处理C．过程⑧利用了限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体D．过程①③④与过程①⑧原理相同【答案】D第23页【解析】本题考查生物育种等知识，解答本题关键点是搞清各种育种过程惯用方法及各符号代表过程。①→②过程是杂交育种，要取得AAbb品种，需要连续自交纯化，所以育种年限长，过程①③④是单倍体育种，原理是染色体变异，③过程需要进行花药离体培养方法，④过程是秋水仙素处理单倍体使单倍体成为纯合多倍体；过程①⑦为多倍体育种，原理是染色体变异，过程⑦也需要用秋水仙素处理正常二倍体；过程①⑧为基因工程育种，原理是基因重组，需要用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体。第24页2．(年河南焦作一模)如图表示培育小麦几个育种方式，纯种高秆抗锈病植株基因型为DDRR，纯种矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr，两对基因分别位于两对同源染色体上。据图回答以下问题：第25页(1)图中植株A培育方法是________，将亲本杂交目标是__________________，自交目标是______________________。(2)植株B培育利用原理是_______________。(3)植株C需要染色体加倍原因是________________，诱导染色体加倍最惯用方法是______________。(4)植株E培育方法原理是____________，该育种方法和基因工程育种一样，都能够_________________________。第26页【答案】(1)杂交育种将位于两个亲本中矮秆基因和抗病基因集中到F1上经过基因重组使F2中出现矮秆抗病植株(2)基因突变(3)植株C中只有一个染色体组，不能进行减数分裂产生配子(不可育)利用秋水仙素处理幼苗C(4)染色体数目变异克服远缘杂交不亲和障碍第27页【解析】(1)植株A培育方法是杂交育种，第一步需要杂交，将相关基因集中到F1上，但F1并未表现出所需性状，自交目标就是使F1发生基因重组，在F2中出现所需性状(矮秆抗病)植株。(2)植株B培育方法是诱变育种，其原理是基因突变。(3)植株C是单倍体，因为细胞中染色体组只有一个，所以不能正常进行减数分裂，个体不可育，为了使单倍体取得可育性，用秋水仙素处理单倍体幼苗，抑制了纺锤体形成，从而造成染色体数目加倍。(4)从题图中能够看出，植株E培育方法是利用了细胞工程中植物体细胞杂交技术，其原理是染色体数目变异。该育种方法和基因工程育种一样，都能够克服远缘杂交不亲和障碍。第28页规律方法——育种方案选取标准育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种(显著缩短育种年限)杂交育种(耗时较长，但简便易行)使原品系实施“定向”改造基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种让原品系产生新性状“无中生有”诱变育种(可提升变异频率，期望取得理想性状)使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种第29页基因重组与基因工程间关系比较项目基因重组基因工程不一样点概念在生物体进行有性生殖过程中，控制不一样性状基因重新组合按照人们意愿，把一个生物某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一个生物细胞里，定向地改良生物遗传性状重组基因同一物种不一样基因不一样物种间不一样基因繁殖方式有性生殖无性生殖意义是生物变异起源之一，对生物进化有主要意义使人类有可能按自己意愿直接定向地改变性状，培育出新品种相同点都实现了不一样基因间重新组合，都能使生物产生变异第30页 考查基因工程原理及应用下列图表示利用致病病毒M表面蛋白基因和无害病毒N，经过基因工程制作重组M病毒疫苗部分过程。①～⑤表示操作流程，a～h表示分子或结构。据图判断正确叙述是()第31页A．图中所表示过程中，获取目标基因步骤是流程①、②；在流程③中必须实施步骤有切割质粒、将质粒与目标基因进行重组B．图中所表示整个过程中，用作运载体DNA来自分子a、c、dC．图中c所表示质粒可能是从细菌或者病毒DNA改造D．图中结构g和结构h遗传物质和表面蛋白质均不一样【答案】A第32页【解析】据图分析，目标基因为致病病毒M表面蛋白基因，获取目标基因步骤为流程①、②；流程③为构建基因表示载体，实施步骤必须有切割质粒、将质粒与目标基因进行重组，A正确；图示中a是目标基因提取部位，不是运载体DNA来自部位，运载体DNA来自分子c、d，B错误；图中c所表示质粒不是由致病病毒MDNA改造，C错误；图中结构g和结构h遗传物质相同，但表面蛋白质不一样，因为g导入受体后，目标基因得以表示，合成了致病病毒M表面蛋白，D错误。第33页课堂归纳【网控全局】

第34页【答案】①诱变育种②单倍体育种③多倍体育种④基因重组⑤基因突变⑥染色体变异⑦染色体变异⑧限制酶⑨DNA连接酶⑩提取目标基因→目标基因与运载体结合→将目标基因导入受体细胞→目标基因检测与判定第35页1．不一样育种方式选择误区(1)原核生物不能进行减数分裂，所以不能利用杂交方法进行育种，如细菌育种普通采取方法是诱变育种。(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)单倍体育种主要包含杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程，不能简单认为花药离体培养就是单倍体育种全部。【易混必明】第36页(4)“最简便”不等于“最快”“最简便”着重于技术含量应为“易操作”如杂交育种，即使年限长，但