基因工程與雜交育種2015屆高考一輪生物復習課件（人教版）一、雜交育種與誘變育種1.雜交育種(1)含義：將________________的優良性狀通過交配集中在一起，再經過___________，獲得新品種的方法。(2)育種原理：__________。(3)方法：雜交→_____→選種→自交。2.誘變育種(1)含義：利用物理因素或化學因素來處理生物，使生物發生___________。(2)育種原理：___________。兩個或多個品種選擇和培育基因重組自交基因突變基因突變P136連線二、基因工程及其應用1.基因工程的概念基因工程又叫_______________或DNA重組技術，即按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，______________，然后放到另一種生物的細胞里，___________生物的遺傳性狀。2.基因操作的基本工具(1)基因的“剪刀”：指_________________，簡稱限制酶。①分布：主要在______________。②特性：一種限制酶只能識別一種特定的___________，并在特定的切點上切割DNA分子?；蚱唇蛹夹g加以修飾改造定向地改造限制性核酸內切酶微生物體內核苷酸序列(2)基因的“針線”：指__________，連接磷酸和脫氧核糖形成____________。(3)基因的“運輸工具”：即________。實例：______、噬菌體、動植物病毒。3.基因操作的基本步驟提取目的基因→__________與運載體結合→將目的基因導入__________→目的基因的____________。

DNA連接酶磷酸二酯鍵運載體質粒目的基因受體細胞檢測與鑒定【思維判斷】1.誘變育種時突變的個體中有害個體多于有利個體。()【分析】基因突變具有不定向性，產生的有害個體多于有利個體。2.雜交育種和誘變育種都能產生前所未有的新基因，創造變異新類型。()【分析】誘變育種的原理是基因突變，基因突變產生了新的基因，故創造出變異新類型；雜交育種的原理是基因重組，沒有產生新的基因，只是實現原有基因的重新組合。√×3.雜合子品種的種子只能種一年，需要年年制種。()【分析】雜合子品種種植一代，子代發生性狀分離，需要年年制種。4.基因工程定向改造生物性狀，能夠定向地引起基因突變。()【分析】基因工程能夠定向改造生物性狀，這屬于基因重組，不屬于基因突變。

√×幾種遺傳育種的方法比較原理常用方式優點缺點舉例雜交育種基因重組雜交↓自交↓選種↓自交①使不同個體優良性狀集中在一個個體上;②操作簡便①育種時間長;②局限于親緣關系較近的個體矮稈抗病小麥原理常用方式優點缺點舉例誘變育種單倍體育種基因突變染色體變異輻射、激光、空間誘變等花藥離體培養,用秋水仙素處理提高變異頻率,加速育種進程,大幅度改良性狀①明顯縮短育種年限;②子代均為純合子有很大盲目性,有利變異少,需大量處理實驗材料青霉素高產菌株單倍體育種獲得矮稈抗病小麥技術復雜,需與雜交育種配合原理常用方式優點缺點舉例多倍體育種基因工程育種染色體變異基因重組用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗將一種生物的特定基因轉移到另一種生物細胞中器官大,提高營養物質含量打破物種界限,定向改造生物的遺傳性狀只適用于植物,發育延遲,結實率低三倍體無子西瓜轉基因抗蟲棉的培育技術復雜,生態安全問題較多【技巧點撥臺】根據育種目的選擇育種方式(1)若要培育隱性性狀個體，可用自交或雜交，只要出現該性狀即可。(2)有些植物如小麥、水稻等，雜交實驗較難操作，其最簡便的方法是自交。(3)若要快速獲得純種，可用單倍體育種方法。(4)若要提高營養物質含量，可用多倍體育種方法。(5)若要培育原先沒有的性狀，可用誘變育種。(6)若培育植物為營養繁殖，如土豆、地瓜等，則只要出現所需性狀即可，不需要培育出純種。【典例訓練1】下列有關育種說法正確的是()A.用雜交的方法進行育種，F1自交后代有可能篩選出符合人類需要的優良品種B.用輻射的方法進行誘變育種，誘變后的植株一定比誘變前的植株具備更多的優良性狀C.用基因型為DdTt的植株進行單倍體育種，所育的種自交后代約有1/4為純合子D.用基因型為DdTt的植株進行多倍體育種，所育的種和原品種雜交一定能產生可育后代【解題指南】1.知識儲備：(1)誘變育種具有不定向性。(2)二倍體進行單倍體育種，形成的后代都是純合子。2.考查實質：誘變育種、單倍體育種、雜交育種和多倍體育種的操作程序及特點?！窘馕觥窟xA。考查生物育種的方式。誘變育種的原理是基因突變，而基因突變具有不定向性，所以誘變后的植株在性狀上也具有不確定性；單倍體育種得到的個體都是純合子，其自交后代也都為純合子；用基因型為DdTt的植株進行多倍體育種，得到的個體為DDddTTtt(四倍體)，DDddTTtt(四倍體)和原品種(DdTt)雜交后代為三倍體，三倍體不可育。分析：C項育種方式是單倍體育種，經過花藥離體培養形成單倍體，再經秋水仙素處理加倍，所培育的都是純合子；D項育種方式是多倍體育種，利用秋水仙素或者低溫處理，子代的基因型是DDddTTtt，均為雜合子。【變式備選】某植物的基因型為AaBB，通過下列技術可以分別將它轉變為以下基因型的植物：①AABB②aB③AaBBC④AAaaBBBB則以下排列正確的是()A.誘變育種、轉基因技術、花藥離體培養、細胞融合B.雜交育種、花藥離體培養、轉基因技術、多倍體育種C.花藥離體培養、誘變育種、多倍體育種、轉基因技術D.多倍體育種、花藥離體培養、誘變育種、轉基因技術【解析】選B。由于某植物的基因型為AaBB，通過AaBB與A_B_雜交，則可獲得基因型為AABB的植物；選取AaBB的花粉進行離體培養，則獲得基因型為aB的單倍體；將外源基因C導入植物的某個細胞中，經組織培養獲得基因型為AaBBC的植物；將植物AaBB用秋水仙素處理，則獲得基因型為AAaaBBBB的四倍體植物。突破考點·提煉技法考點一命題探究技法提煉核心突破突破考點·提煉技法雜交育種基因重組F2從F2開始出現AAbb個體(或從F2開始出現性狀分離)971∶1花藥離體培養能明顯縮短育種年限誘變育種過程④產生的變異是定向的(或基因工程育種轉入的基因是已知的，用基因工程手段產生的變異是定向的)考點一命題探究技法提煉核心突破

基因工程育種1.基因工程的操作步驟2.有關基因怨工程的相令關提醒(1)限制酶曲在第一拋步和第體二步操研作中都貞用到，頑且要求眠同一種黑酶，目淚的是產剖生相同思的黏性蟻末端；螞第二步鼠中兩種口工具酶疾都用到滅。(2)質粒是最系常用的運宵載體，不首要把質粒暫和運載體霉等同，除斧此之處，么噬菌體和俊動植物病劍毒也可作嫁為運載體掠。運載體獲的化學本蹤蝶質為DNA，其基本妄單位為脫扣氧核苷酸慌。(3)目的基腰因表達當的標志揚：通過刊翻譯合禾成相應稼的蛋白峽質。(4)通過基因率工程培育帆的抗蟲棉積，只能抗堪蟲，不能課抗病毒、躲細菌?！靖呖季静彗姟咳菀谆旃障腄NA連接酶和DNA聚合酶(1)鎖DNA連接酶鍬：在兩葡個DNA片段之士間形成搜磷酸二纖酯鍵。(2)投DNA聚合酶：余可將單個捏的脫氧核分苷酸加到增已有的脫劈燕氧核苷酸固序列上，搞形成磷酸老二酯鍵。(3)相同點餡：這兩狼種酶都持是蛋白禿質，可緩以形成竄兩個脫送氧核苷群酸之間糕的磷酸慕二酯鍵憑。【典例訓練2】200府8年諾貝令爾化學半獎授予深了“發謀現和發郵展了水款母綠色士熒光蛋出白”的府三位科返學家。油將綠色咐熒光蛋疼白基因喪的片段搭與目的瓦基因連圾接起來將組成一色個融合尺基因，迷再將該貢融合基未因轉入燙真核生蔥物細胞今內，表陜達出的王蛋白質廁就會帶悟有綠色急熒光。提綠色熒鑒光蛋白額在該研睛究中的乞主要作佳用是(蝴)A．追蹤目侍的基因在秧細胞內的彈復制過程B．追蹤傲目的基噸因插入津到染色猾體上的導位置C．追蹤雞目的基眉因編碼黃的蛋白張質在細單胞內的沙分布D．追蹤目琴的基因編猛碼的蛋白欄質的空間買結構【解析】選C。將綠色金熒光蛋白憐基因的片徒段與目的街基因連接蓮起來組成眼一個融合傻基因，將頓該融合基巾因轉入真住核生物細返胞內，表莊達出的蛋麻白質帶有走綠色熒光的，從而可尾以追蹤目閉的基因編繁碼的蛋白蘭質在細胞亭內的分布仰。故C正確。【互動探究】（1）將綠色辰熒光蛋白璃基因的片咐段與目的奏基因融合單的過程，衛需要哪些辱工具？提示：限制性流核酸內狠切酶和DNA連接酶崗。分析：將兩個DNA片段連接江起來時，例需要有相艦同的黏性鍵末端，然蓄后再用DNA連接酶捧將其連勵接起來裝。（2）將該持融合基孟因轉入功真核生柳物細胞銜時，需馳要哪種果工具？提示：運載體堅。分析：需將融饞合基因置與運載垂體構建綢成重組煉質粒后房誠，再轉央入真核六生物細維胞?！咀兪絺湫踹x】下列有浸關基因府工程的港相關敘姐述中，徐正確的筍是（）A.基因治療萬就是去除終生物體細買胞中有缺棄陷的突變檔基因B.運載體擋上抗性頓基因的且存在有勵利于對稼目的基扒因是否觀表達進攻行檢測C.在基因工漏程操作中紀，必須用耀同種限制饅性核酸內累切酶剪切旦目的基因增和質粒D.轉基因技戴術造成的禮變異，實莫質上相當寫于人為的蛾基因重組湊，但卻產哀生了定向臣變異【解析】選D?；蛑握忒熓菍⑼鉂M源正?；恳蛲ㄟ^轉宣基因技術交插入病人吼適當的受炭體細胞中蛇，用外源錘基因制造假的產物治排療某種疾很病。運載累體上抗性重基因的存乓在有利于增檢測運載辜體是否導恥入受體細繁胞。一般叢用同種限帝制性核酸稻內切酶剪努切目的基因因和質粒洞，但也有爬兩種不同東的限制酶挖產生相同騰的黏性末涼端，如G↓A戒TTC技G和↓ATT筑C。通過準轉基因專技術實即現基因叢重組，筐可以定捧向改造擠生物的俗性狀。正確理繼解基因置重組與語基因工鈴程間的瓦關系比較項目基因重組基因工程不同點重組基因同一物種的不同基因一般是不同物種間的不同基因意義是生物變異的來源之一，對生物進化有重要意義使人類有可能按自己的意愿直接定向地改造生物的遺傳性狀，培育出新品種相同點都實現了不同基因間的重新組合，都能使生物產生變異育種的方竭法有雜交床育種、單葛倍體育種超、誘變育炒種、多倍辱體育種、貸基因工程騰育種等，裝下面對這勵五種育種綢方式的說茶法正確的是(密)A.涉及的蟲原理有背基因突堅變、基穿因重組宜、染色耕體變異B.都不可能列產生定向未的可遺傳帽變異C.都在細胞緞水平上進判行操作D.都不能奸通過產芝生新基威因而產導生新性冊狀【解題指奶南】1.考查實士質：不捐同育種迫方法的單原理及惠相關操失作。2.知識儲備賊：雜交育百種和基因島工程育種堡的原理是插基因重組花，單倍體育緞種和多逢倍體育賭種的原爬理是染地色體變萌異，誘雹變育種達的原理是基因突窄變?！窘馕觥窟xA。雜交育弄種原理是籃基因重組傳，單倍體巷育種原理退是染色體鴨變異，誘桿變育種原少理是基因慮突變，多澤倍體育種痰原理是染問色體變異猶，基因工莖程育種原翅理是基因們重組?；⒁蚬こ逃鸱N可產生絨定向的可要遺傳變異嫂；雜交育填種、誘變噸育種、多母倍體育種滿都是個體補水平上的仿操作，而朵單倍體育練種的花藥恥離體培養庫屬細胞水忙平的操作寬，基因工格程育種屬裕分子水平鋸上的操作嶄；誘變育肺種可以產滴生新基因匠，進而形雙成新性狀濾。提示信宜息在補蘆充完善鈔型實驗躬中的應飯用——驗證某基菠因對性狀呈的控制【案例】番茄(2n=揪24)的正常乞植株(A)對矮生植戰株(a)為顯性埋，紅果(B)對黃果(b)為顯性季，兩對距基因獨筒立遺傳第。請回紋答下列騾問題：(1)現有基因活型AaBB與aaB矩b的番茄紛雜交，傻其后代使的基因噸型有___種，____孟__基因型的氏植株自交借產生的矮賓生黃果植葛株比例最嬌高，自交擺后代的表垃現型及比芝例為____釣____柏____剩____孟_。1)4丑aa晚Bb矮生紅果秧∶矮生黃修果=3∶1(2)在♀AA×留♂aa雜交中贊，若A基因所在榆的同源染嗚色體在減充數第一次派分裂時不倘分離，產固生的雌配辟子染色體悄數目為___據___，這種情定況下雜交鈔后代的株峽高表現型田可能是____筒____。(3)假設兩古種純合王突變體X和Y都是由控卸制株高的A基因突授變產生川的，檢泛測突變淺基因轉禍錄的mRNA，發現X的第二個炒密碼子中卸第二個堿嬸基由C變為U，Y在第二舌個密碼拒子第二澇個堿基器前多了喉一個U，與正僅常植株爺相比，___速___突變體的擺株高變化繡可能更大小，試從蛋唱白質水平伯分析原因連：____性____手____臟____鄰____裳____賺____汪_______樓____乏____食____錘____冠___。2)13或11正?；虬猩?)Y樹Y突變體的冬蛋白質中培氨基酸的筆改變比X突變體可題能更多(或：X突變體的蛙蛋白質可眾能只有一晶個氨基酸坦發生改變譯，Y突變體項的蛋白泥質氨基古酸序列必可能從瀉第一個踏氨基酸抗后都改炊變)1.與雜交胞育種、鄉豐單倍體辮育種、襲多倍體慮育種和?；蚬ば莩逃N感相比，逼盡管人樸工誘變稻育種具筋有很大包的盲目根性，但窗是該育盞種方法襲的獨特豬之處是(憲)A.可以將不霸同品種的堤優良性狀續集中到一尤個品種上B.育種周梁期短，混加快育么種的進賊程C.改變基因測結構，創藝造前所未肌有的性狀資類型D.能夠明顯老縮短育種殘年限，后紀代性狀穩孩定快【解析】選C。只有誘詞變育種能門夠產生新海的基因，娘可以大幅艇度地改良負某些性狀改；將不同區品種的優宿良性狀集垮中到一個界品種上，梅應該用雜賣交育種的窩方法；育喇種周期短存，能夠加攝快育種的亡進程，明哄顯縮短育師種年限，遭后代性狀基穩定快，緣瑞應該用單闊倍體育種干的方法。2.育種專家桌用高稈抗暗銹病水稻雁與矮稈不化抗銹病水耀稻雜交，染培育出了怕矮稈抗銹腐病水稻，貝與這種育肚種方式原糖理不相同遍的是(塑)A.基因工醋程B.肺炎雙球到菌轉化C.三倍體無渴子西瓜的微培育D.減數第咱一次分柄裂后期臉非同源灣染色體庫的自由平組合【解析】選C。通過雜織交讓位于堤不同個體痰的優良性教狀集中到蹈一個個體旦上，屬于耍雜交育種掩，原理是幣基因重組叛。A、B、D都屬于基絲式因重組，C屬于染譯色體變烘異。3.下列有潤關育種價的敘述僻中，錯章誤的是(看)A.用于大聲田生產成的優良督品種不月一定是斬純合子B.通過植物撫組織培養乒技術培育渾脫毒苗，伐篩選培育閃抗病毒新狹品種C.雜交育后種可用蜓于家畜脅、家禽承的育種D.為了避免握對三倍體犧無子西瓜角年年制種怪，可利用路植物組織予培養快速召繁殖【解析】選B。通過思植物組年織培養讓技術培流育的脫晨毒苗沒積有病毒繩，但不滔一定能偶抗病毒申。4.（201絲式2·南京模婦擬）用總純種的勸高稈（D）抗銹挎?。═）小麥精與矮稈乏（d）易染盲銹病（t）小麥培遲育矮稈抗糖銹病小麥窯新品種的納方法如下膨，下列有絞關此育種雄方法的敘逼述中，正汽確的是（閑）高稈抗魂銹病×矮稈易禾染銹病F1雄配子輪幼苗選出符合卻生產要求爽的品種A.過程①的咐作用原理背為染色體虹變異B.過程③必融須經過受天精作用C.過程④必稅須使用生尖長素處理捏幼苗D.此育種默方法可片選出符播合生產葵要求的捐品種占1/4【解析】選D。圖示盲為單倍雹體育種爺，過程亦①原理殖為基因亂重組；③是將劫花藥培杯養為幼招苗，屬雙于植物曬組織培浙養；④荷過程應宿該用一品定濃度享的秋水牽仙素處繳理幼苗等。5.（2012嶄·安徽聯貿考）下琴列關于洲基因工怕程的敘灘述，不灘正確的俘是(鍋)A．基因工品程最基本母的工具是匹限制性核剩酸內切酶紗、DNA連接酶和霞運載體B．基因歸的運載鞏體目前角常用的擾有質粒冠、噬菌栽體和動狡植物病弓毒等C．通常掘用一種見限制性榜核酸內率切酶處割理含目芹的基因臂的DNA，用另終一種處爐理運載絨體DNAD．為育成艘抗除草劑秧的作物新夕品種，導抬入抗除草獻劑基因時尋可以以受籮精卵為受流體細胞【解析】選C。通常用輩相同的限誤制性核酸族內切酶切驅割目的基楚因的DNA和運載體DNA，從而猶得到相界同的黏晃性末端扇，這樣餡兩者的于黏性末訴端可以喘相互黏關合，再濟經DNA連接酶處呼理就可得根到重組的DNA分子，奇因此C項不正確愈。A、B、D三項敘述召正確。D項也可以學是植物體沙細胞，因旬為植物體春細胞具有議全能性。6.(托201禮2·承德模夢擬)請根據提瓣供的材料鴨，設計兩海套育種方嗓案。生物材蘿料：A.小麥的憤高稈(顯性)抗銹病(顯性)純種B.小麥的矮胳稈不抗銹需病純種C.水稻的遲養熟種子非生物材杰料(滿足育種匯要求)

方案項目方案1方案2(1)育種名稱____育種____育種(2)選擇的生物材料(3)希望得到的結果【解析】A和B雜交，矮鑰稈和抗銹憑病兩種優覺良性狀會脅集合在一撿起，在F2中選擇仍出來，脈再經過肢連續自五交，就產會得到皇符合育掃種要求璃的純合將個體。充水稻的什遲熟性揀狀如果堅要改變鉗成早熟截新性狀羅，要經公過基因傅突變過游程，誘挖變育種扭符合要乒求。

方案項目方案1方案2(4)簡要育種過程(可用圖解)(5)選擇穩定遺傳的新品種的簡要方法答案：方案1：(1)雜交(2)A、B論(3腦)矮稈抗銹享病(4)高抗×矮病F1高抗F2高抗、矮看抗、高病圈、矮病(5)將F2矮抗品種密連續自交翼、分離、柜淘汰、提戶純，直到挑不分離為礎止方案2：(1)誘變(2)跨C滑(3鼠)早熟水野稻(4)用射線厲、激光舍照射或折亞硝酸巴等化學駕試劑處把理水稻校，使之噸發生基眉因突變(5)將處理的項水稻種植午下去，進撫行觀察，衫選擇早熟膠水稻，并燦純化實驗方法劣：新品種脅的育種方填法【理論箭指導】育種目標中不同培育先新品種的侮方法不同旁。(1)集中不同昌親本的優刊良性狀——雜交育種選擇具貨有不同行優良性聚狀的個撤體作為旨親本，裹經過雜逃交→自漠交過程國，在F2中選擇飾，如果耽選取顯籮性個體叫，還需害要連續疲自交。(2)集中優良捧性狀，又過縮短育種榨年限——單倍體育廊種選擇具有佩不同優良彼性狀的個幼體作為親圍本，經過拆雜交獲得F1，取F1的花藥些進行離撕體培養父，形成者單倍體掙幼苗，切再用秋買水仙素拉處理。(3)獲得較大城果實或大性型植株或灣提高營養滋物質含量——多倍體狠育種用秋水越仙素或而低溫處姓理萌發扛的種子刃或幼苗溪，使染撕色體加禍倍而形忌成多倍焦體。(4)提高變異恢頻率，“皆改良”或甲“改造”濟或直接改饒變現有性歲狀，獲得奸當前不存腫在的基因賭或性狀——誘變育種株。(5)實現定沃向改變牙現有性韻狀——基因工程偷育種把目的基捏因導入受財體細胞內殲，如果是耽動物方面狐的育種，畏需要導入芹受精卵；摩如果是植板物方面的輪育種，導顧入體細胞浙，再經過聞植物組織選培養即可害?！镜淅治觥科胀ㄐ←溎讨杏懈叨捫蚩共?TTR窗R)和矮稈易緒感病(ttr巧r)兩個品種出，控制兩濕對相對性擾狀的基因痛分別位于悔兩對同源坦染色體上努。現分別鳴用雜交育表種、單倍