高三生物一轮复习第7单元第3讲从杂交育种到基因工程课件新人教版必修2

(1)图中③→⑤为单倍体育种。(用序号及箭头表示) (2)图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？ 图中⑤处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子；图中⑥处，需 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。 (3)图中④、⑥的育种原理分别是基因突变、染色体变异。 (4)图中最简便的育种途径是①→②所示的杂交育种，最难以达到育种目的 是④诱变育种。
(3)转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中。(×) 【提示】 动物食入转基因植物后，其消化系统能将植物基因分解成小分 子物质，基因不能转入动物体细胞中。
(4)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的 菌株，属于基因工程。(√)
(5)DNA 连接酶和限制酶是基因工程中两类常用的工具酶。(√)
②动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1→F1 雌雄个体交配 → 获得 F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的 F2 个体。
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状 集中在一起。 (4)缺点：获得新品种的周期长 。 (5)应用：培育性状重组型优良品种。
2．诱变育种 (1)原理： 基因突变 。 (2)过程：选择生物→诱发基因突变 →选择理想类型→培育。 (3)优点 ①可以提高突变频率 ，在较短时间内获得更多的优良变异类型。 ②大幅度地改良某些性状 。
2．(2017·山西四校联考)野生猕猴桃是一种多年生富含 VC 的二倍体(2n＝58) 小野果。下图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕 猴桃无籽新品种的过程，分析正确的是( )
A．该培育过程中不可使用花药离体培养 B．③⑦过程必须使用秋水仙素 C．⑤的亲本不是同一物种 D．⑥过程得到的个体是四倍体
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。 (5)应用：培育具有 新性状 的品种。
3．生物育种方法、实例(连线)
方法
实例
a．杂交育种
Ⅰ.高产青霉菌
b．单倍体育种
Ⅱ.京花 1 号小麦
c．诱变育种
Ⅲ.抗虫棉
D．多倍体育种
Ⅳ.三倍体无子西瓜
e．基因工程育种
Ⅴ.杂交水稻
【提示】 a－Ⅴ b－Ⅱ c－Ⅰ d－Ⅳ e－Ⅲ
1．判断下列有关基因工程原理的叙述的正误。 (1)为达到相应目的，“携带链霉素抗性基因受体菌的筛选”必须通过分子检 测。(×)
【提示】 根据受体菌是否对链霉素产生抗性进行筛选，不需要分子检测。 (2)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。(×)
【提示】 载体质粒上抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组 DNA 的鉴 定和选择，不是抗生素合成基因。
A [根据题意可知，选择红花矮茎窄叶植株(AAccdd)、白花高茎窄叶 (aaCCdd)植株为亲本，进行杂交育种获得纯隐性性状的植株(aaccdd)只需要两年 时间，并且方法比较简单，A 正确；诱变育种利用的原理为基因突变，由于基因 突变具有不定向性，因此能够得到目标植株还不确定，并且时间长短也是未知， 此法不可取，B 错误；利用基因工程技术育种，技术比较繁琐，不符合题干中的 “简捷”，C 错误；单倍体育种和杂交育种相比，时间比较短，但是操作过程比 杂交育种复杂，D 错误。]
生一定的黏性末端
，再加入 DNA连接酶
才可形成 C。
切割 B，使它产
1．基因工程操作工具 (1)限制性核酸内切酶(简称限制酶) ①分布：主要在微生物 体内。 ②特性：一种限制酶只能识别一种特定 的核苷酸序列，并在特定的切点上 切割 DNA 分子。
③实例：EcoRⅠ限制酶能专一 识别 GAATTC 序列，并在 G 和 A 之间将这 段序列切开。
则其纯合抗病植株的比例逐代下降。(×)
【提示】 杂合子自交，随自交后代数增加，纯合子逐代增多。
(4)通过诱变育种可获得青霉素高产菌株。(√)
(5)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变 异性状是由基因突变引起的，将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传 的高产品系。(×)
子西瓜
种子 或幼苗
率低
基因工 程育种
将一种生物的 打 破 物 种 界
转基因抗
基因重 特 定 基 因 转 移 限， 定向 改造 技术复杂，生态
虫棉的培
组 到 另 一 种 生 物 生物的遗传性 安全问题较多
育
细胞中
状
视．角． 1．生物育种过程分析及应用 1．(2017·东北四校调研)黑龙江省农科院欲通过下图所示的育种过程培育出 高品质的糯玉米。下列有关叙述正确的是( )
①基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶
，如图 a 。
②基因的“针线”：DNA连接酶
，如图b 。
(2)基因的“运输工具”：运载体 ，常用质粒 、噬菌体、动植物病毒等。
4．基本步骤
5．应用 (1)育种 ，如抗虫棉。 (2)药物研制 ，如胰岛素等。 (3)环境保护 ，如转基因细菌分解石油。 6．转基因生物和转基因食品的安全性——“两种态度” (1)转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制 ； (2)转基因生物和转基因食品安全，应该大范围推广 。
④切割结果：产生两个带有 黏性 末端或平末端的 DNA 片段。 ⑤作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的 DNA 切断，对自己的 DNA 无损害。
(2)DNA 连接酶 ①催化对象：两个具有相同 黏性 末端或平末端的 DNA 片段。 ②催化位置： 脱氧核糖 与磷酸 之间的缺口。 ③催化结果：形成重组 DNA。 (3)常用的运载体——质粒 ①本质：小型环状 DNA 分子。
【提示】 花粉离体培养获得的是单倍体，需用秋水仙素处理单倍体幼苗， 才能获得稳定遗传的纯合品系。
(6)最简捷的育种方法是杂交育种，快速育种时常选用单倍体育种。(√)
2．据图回答下列问题： 如图甲、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 体上的两对等位基因，①～⑥表示培育水稻新品种的过程，请思考：
(4)将目的基因导入受体细胞，没有涉及碱基互补配对。 (5)动物一般用受精卵作为受体细胞；植物一般用体细胞作为受体细胞，再 通过植物组织培养方式形成新个体；微生物常用不致病的大肠杆菌作为受体细 胞。
视角 考查基因工程的原理及应用 为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶 D 基因与位于叶绿体膜上的 转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。 (1)外源基因导入受体细胞，常用的运载体有____________________。
多倍体育种
考点二| 基因工程的操作工具及步骤
1．概念
基因工程别名 基因拼接技术或 DNA重组 技术
操作环境 生物体外
操作对象 DNA分子
操作水平 DNA分子
水平
基本过程 剪切、拼接、导入、表达
结果
定向 改造生物的遗传性状，获得人类需要的优良性状
2.原理 不同生物之间的 基因重组 。 3．工具 (1)剪刀与针线(如图)
(2)欲获取转运肽基因，所需三种限制酶(ClaⅠ、SacⅠ、XbaⅠ)的切点如图 所示。
则用________和________酶处理两个酶 D 基因和转运肽基因后，可得到 ________端与________端(填图中字母)相连的融合基因。
(3)将上述融合基因插入图所示 Ti 质粒的 T－DNA 中，构建________并导入 农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含________的固体平板上培养得到含融合基 因的单菌落，再利用液体培养基震荡培养，可以得到用于转化的侵染液。
②作用： a．作为运载工具，将目的基因运送到受体 细胞中去； b．用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 ③条件： a．能在受体细胞内稳定保存并大量复制 ； b．有多个限制酶切点 ； c．有标记基因。
2．对基因工程步骤的五点说明 (1)限制酶和 DNA 连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，只 是前者切开，后者连接。 (2)要想从 DNA 上切下某个基因，应切 2 个切口，产生 4 个黏性末端。 (3)获取目的基因、切割运载体需要用同一种限制酶，目的是产生相同的黏 性末端。
(6)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。(×)
【提示】 基因工程是在人为作用下进行的，噬菌体感染细菌无人为因素， 所以不属于基因工程。
(7)没有限制酶就无法使用质粒运载体。(√)
2．据图填空。 下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．判断下列生物育种方法及原理叙述的正误。 (1)通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型。(√) (2)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，此实践活 动包含基因工程技术。(×) 【提示】 此育种方式属于杂交育种，原理是基因重组，不包含基因工程
技术。 (3)将大豆种子用 60Co 处理后，筛选出一株杂合子抗病植株连续自交若干代，
(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”：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
。பைடு நூலகம்
(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？不能 ，为什么？
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)过程②必需用的酶是逆转录 酶。
(4)在利用 A、B 获得 C 的过程中，常用限制性核酸内切酶
如何根据育种目标确定育种方法
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限) 杂交育种(耗时较长，但简便易行)
对原品系实施“定向”改 基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育
造
种
让原品系产生新性状(无中 诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性
生有)
状)
使原品系营养器官“增 大”或“加强”