高考生物一輪復(fù)習(xí) 第6章 第1、2節(jié) 雜交育種與誘變育種 基因工程及其應(yīng)用課件 新人教版必修2.ppt

第六章從雜交育種到基因工程 1 生物變異在育種上的應(yīng)用 2 轉(zhuǎn)基因食品的安全 不同尋常的一本書(shū) 不可不讀喲 重溫生物學(xué)術(shù)語(yǔ) 讓你的答題更規(guī)范 更專業(yè) 更能打動(dòng)閱卷老師 主要 選擇育種 雜交育種 誘變育種 基因工程 次要 目的基因 基因的運(yùn)載體 限制性核酸內(nèi)切酶 dna連接酶 受體細(xì)胞 讀讀教材基礎(chǔ) 一 雜交育種和誘變育種 1 誘變育種與雜交育種相比 最大的區(qū)別是什么 二 基因工程及其應(yīng)用1 概念的理解 2 運(yùn)載體和細(xì)胞膜上的載體相同嗎 一 物理因素或化學(xué)因素基因突變基因重組基因突變有性生殖新基因突變率新基因少二 1 dna重組基因分子定向2 限制酶dna連接酶運(yùn)載體受體3 運(yùn)載體受體細(xì)胞檢測(cè)與鑒定4 育種藥物環(huán)境 想一想 1 提示 二者最大的區(qū)別在于誘變育種能產(chǎn)生新基因 從而創(chuàng)造出新性狀 2 提示 不同 運(yùn)載體是將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞的專門(mén)運(yùn)輸工具 常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒 動(dòng)植物病毒 噬菌體等 細(xì)胞膜上的載體是位于細(xì)胞膜上的載體蛋白質(zhì) 與控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞有關(guān)系 1 教材98頁(yè)倒數(shù)第3自然段 選擇育種的缺點(diǎn) 2 教材100頁(yè)第二自然段黑體字內(nèi)容和教材100頁(yè)最后自然段微生物誘變育種知識(shí) 3 教材102 103頁(yè)圖6 3 圖6 4 圖6 5 更好地理解基因工程的三種工具 4 教材101頁(yè)練習(xí)一中2 雜交優(yōu)勢(shì) 教材106頁(yè)練習(xí)一中2和二中1 教材108頁(yè)自我檢測(cè)一中判斷題 答案 基因工程雜交單倍體限制酶dna連接運(yùn)載體目的基因獲取與運(yùn)載體結(jié)合導(dǎo)入受體細(xì)胞檢測(cè)與鑒定 研研核心要點(diǎn) 1 誘變育種與雜交育種相比 前者能產(chǎn)生前所未有的新基因 創(chuàng)造變異新類(lèi)型 后者不能產(chǎn)生新基因 只是實(shí)現(xiàn)原有基因的重新組合 2 在所有育種方法中 最簡(jiǎn)捷 常規(guī)的育種方法 雜交育種 3 根據(jù)不同育種需求選擇不同的育種方法 1 將兩親本的兩個(gè)不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上 可利用雜交育種 亦可利用單倍體育種 2 要求快速育種 則運(yùn)用單倍體育種 3 要求大幅度改良某一品種 使之出現(xiàn)前所未有的性狀 可利用誘變育種和雜交育種相結(jié)合的方法 4 要求提高品種產(chǎn)量 提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量 可運(yùn)用多倍體育種 師說(shuō) 一語(yǔ)破天機(jī) 本考點(diǎn)單科試卷多以選擇題形式出現(xiàn) 而理綜試卷多以非選擇題形式綜合考查各種育種的原理 方法及相互聯(lián)系 往往作為壓軸的高區(qū)分度試題拉開(kāi)考生間距離 應(yīng)特別重視 防止丟分 選題 典型中選秀 例1 下面為6種不同的育種方法 據(jù)圖回答下列問(wèn)題 1 圖中a至d方向所示的途徑表示 育種方式 這種方法屬常規(guī)育種 一般從f2代開(kāi)始選種 這是因?yàn)?a b c的途徑表示 育種方式 這兩種育種方式中后者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在 2 b常用的方法為 3 e方法所用的原理是 所用的方法如 育種時(shí)所需處理的種子應(yīng)是萌動(dòng)的 而非休眠的 種子 原因是 4 c f過(guò)程最常用的藥劑是 其作用的原理是 5 由g到h過(guò)程中涉及的生物技術(shù)有 和 6 k l m這種育種方法的優(yōu)越性表現(xiàn)在 破題 分層揭秘密 一 調(diào)動(dòng)和運(yùn)用知識(shí)解題 1 雜交從f2代開(kāi)始發(fā)生性狀分離單倍體明顯縮短育種年限 2 花藥離體培養(yǎng) 3 基因突變x射線 紫外線 激光亞硝酸 硫酸二乙酯 秋水仙素 理化因素需各說(shuō)出一項(xiàng) 種子萌動(dòng)后進(jìn)行細(xì)胞分裂 dna在復(fù)制過(guò)程中可能由于某種因素的影響發(fā)生基因突變 4 秋水仙素在細(xì)胞分裂時(shí) 抑制紡錘體形成 引起染色體數(shù)目加倍 5 基因工程 或dna拼接技術(shù)或dna重組技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù) 植物組織培養(yǎng) 6 克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍 2 有關(guān)基因工程的相關(guān)提醒 1 限制酶在第一步和第二步操作中都用到 且要求是同一種酶 目的是產(chǎn)生相同的黏性末端 第二步中兩種工具酶都用到 2 質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體 不要把質(zhì)粒和運(yùn)載體等同 除此之外 噬菌體和動(dòng)植物病毒也可作為運(yùn)載體 運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)為dna 其基本單位為脫氧核苷酸 3 目的基因表達(dá)的標(biāo)志 通過(guò)翻譯合成相應(yīng)的蛋白質(zhì) 4 通過(guò)基因工程培育的抗蟲(chóng)棉 只能抗蟲(chóng) 不能抗病毒 細(xì)菌 容易混淆的dna連接酶和dna聚合酶 1 dna連接酶 在兩個(gè)dna片段之間形成磷酸二酯鍵 2 dna聚合酶 可將單個(gè)的脫氧核苷酸加到已有的脫氧核苷酸序列上 形成磷酸二酯鍵 3 相同點(diǎn) 這兩種酶都是蛋白質(zhì) 可以形成兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵 師說(shuō) 一語(yǔ)破天機(jī) 本考點(diǎn)必修內(nèi)容側(cè)重轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基本操作 工具及安全性 深入考查基因工程的原理 過(guò)程及其應(yīng)用則是選修三的高考要求 選題 典型中選秀 例2 如圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過(guò)程示意圖 請(qǐng)據(jù)圖作答 1 圖中基因工程的基本過(guò)程可以概括為 四步曲 2 能否利用人的皮膚細(xì)胞來(lái)完成 過(guò)程 為什么 3 過(guò)程 必需的酶是 酶 過(guò)程 必需的酶是 酶 4 若a中共有a個(gè)堿基對(duì) 其中鳥(niǎo)嘌呤有b個(gè) 若 過(guò)程連續(xù)進(jìn)行4次 至少需提供胸腺嘧啶 個(gè) 5 在利用ab獲得c的過(guò)程中 常用 切割a和b 使它們產(chǎn)生 再加入 才可形成c 破題 分層揭秘密 一 明確解題思路 2 圖中 過(guò)程是從細(xì)胞中獲取相應(yīng)的mrna 由于基因的選擇性表達(dá) 人的皮膚細(xì)胞中的胰島素基因不轉(zhuǎn)錄 不表達(dá) 因此不能形成胰島素mrna 3 從mrna dna是逆轉(zhuǎn)錄的過(guò)程 需要逆轉(zhuǎn)錄酶 dna分子的擴(kuò)增需用解旋酶將雙鏈dna解旋為單鏈 4 一個(gè)dna分子中的鳥(niǎo)嘌呤 b個(gè) 和胸腺嘧啶之和占?jí)A基總數(shù) 2a個(gè) 的一半 所以一個(gè)dna分子片段中胸腺嘧啶數(shù)為 a b 個(gè) 連續(xù)復(fù)制4次 共產(chǎn)生dna分子24 16個(gè) 由于復(fù)制方式為半保留復(fù)制 故需要提供的胸腺嘧啶數(shù)量為 a b 16 1 15 a b 5 構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需將目的基因與運(yùn)載體用同一種限制酶切割 產(chǎn)生相同的黏性末端 才可以在dna連接酶的作用下連接形成基因表達(dá)載體 二 調(diào)動(dòng)和運(yùn)用知識(shí)解題 1 提取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定 2 不能皮膚細(xì)胞中的胰島素基因未表達(dá) 或未轉(zhuǎn)錄 不能形成胰島素mrna 3 逆轉(zhuǎn)錄解旋 4 15 a b 5 同一種限制性核酸內(nèi)切酶相同的黏性末端dna連接酶 說(shuō)說(shuō)生物實(shí)驗(yàn) 選題 熱考秀 普通小麥中有高稈抗病 ttrr 和矮稈易感病 ttrr 兩個(gè)品種 控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上 現(xiàn)分別用雜交育種 單倍體育種和誘變育種來(lái)培育矮稈抗病品種 分析如下 分析 1 選擇的品種抗病是顯性 矮稈是隱性 雜交育種過(guò)程需要純合親本雜交 在f2獲得矮稈抗病個(gè)體之后再連續(xù)自交 2 單倍體育種包含雜交 花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素加倍過(guò)程 3 誘變育種需要利用射線處理 具體過(guò)程如下 備考 角度說(shuō) no 1角度 育種目標(biāo)不同培育新品種的方法不同 1 集中不同親本的優(yōu)良性狀 雜交育種選擇具有不同優(yōu)良性狀的個(gè)體作為親本 經(jīng)過(guò)雜交 自交過(guò)程 在f2中選擇 如果選取顯性個(gè)體 還需要連續(xù)自交 2 集中優(yōu)良性狀 又縮短育種年限 單倍體育種選擇具有不同優(yōu)良性狀的個(gè)體作為親本 經(jīng)過(guò)雜交獲得f1 取f1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng) 形成單倍體幼苗 再用秋水仙素處理 3 獲得較大果實(shí)或大型植株或提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量 多倍體育種用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗 使染色體加倍而形成多倍體 4 提高變異頻率 改良 或 改造 或直接改變現(xiàn)有性狀 獲得當(dāng)前不存在的基因或性狀 誘變育種 5 實(shí)現(xiàn)定向改變現(xiàn)有性狀 基因工程育種把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi) 如果是動(dòng)物方面的育種 需要導(dǎo)入受精卵 如果是植物方面的育種 導(dǎo)入體細(xì)胞 再經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)即可 no 2角度 拓展探究 拓展 1 雜交育種由f1獲得f2的方法是什么 f2矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占多少 提示 自交 2 3 將f1高稈抗病類(lèi)型自交 在f2中可獲得高稈抗病 矮稈抗病 高稈易感病和矮稈易感病四種類(lèi)型 從四種類(lèi)型中選擇矮稈抗病類(lèi)型 2 三組方法中 最不容易獲得矮稈抗病小麥品種的是什么方法 提示 誘變育種法 誘變育種具有突變率低且不定向等特點(diǎn) 所以最不易獲得矮稈抗病品種 3 單倍體育種為什么能明顯縮短育種年限 提示 單倍體育種培養(yǎng)的個(gè)體都是純合子 花藥離體培養(yǎng)形成單倍體 經(jīng)秋水仙素處理后染色體數(shù)目加倍 獲得的個(gè)體都是純合子 所以單倍體育種能夠明顯縮短育種年限 看看考場(chǎng)答卷 批注4 一覽 名師語(yǔ)錄 綜合遺傳 變異 育種等知識(shí)是高考題中很常見(jiàn)的一種考查形式 這類(lèi)題目不但能考查相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí) 還能考查推理判斷能力 解答這類(lèi)題目需具備各育種技術(shù)的過(guò)程 優(yōu)缺點(diǎn) 變異的類(lèi)型和特點(diǎn)等知識(shí) 以及熟練運(yùn)用遺傳定律解決實(shí)際問(wèn)題的能力 另外需注意作遺傳圖解時(shí)必須寫(xiě)出親代的表現(xiàn)型 基因型 雜交符號(hào) 產(chǎn)生的配子以及f1的基因型 表現(xiàn)型及比例 審題 抓關(guān)鍵詞 信息1可知該實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了誘變育種技術(shù) 信息2可知運(yùn)用了雜交育種技術(shù) 乙和丙的基因型分別為aabb和aabb 則f1中抗病高桿植株的基因型應(yīng)為aabb 經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生4種配子 信息3可知運(yùn)用了單倍體育種技術(shù) 信息4因基因中dna片段的缺失 使得基因結(jié)構(gòu)改變 即基因突變 從而不能正常表達(dá) 植物不能合成葉綠素 則不能生存 所以體現(xiàn)了該變異有害性的特點(diǎn) 答題 名師批閱 批注1審題不認(rèn)真 導(dǎo)致答案與題干重復(fù) 批注2因 變異類(lèi)型 與 育種方法 區(qū)分不清 導(dǎo)致錯(cuò)答 批注3基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢 術(shù)語(yǔ)運(yùn)用錯(cuò)誤 批注4書(shū)寫(xiě)不規(guī)范 丟三落四 導(dǎo)致失分 標(biāo)準(zhǔn)答案 1 表達(dá)有害性基因突變 2 誘變育種基因重組胚狀體 3 4 4 隨堂對(duì)點(diǎn)練習(xí) 1 與雜交育種 單倍體育種 多倍體育種和基因工程育種相比 盡管人工誘變育種具有很大的盲目性 但是該育種方法的獨(dú)特之處是 a 可以將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)品種上b 育種周期短 加快育種的進(jìn)程c 改變基因結(jié)構(gòu) 創(chuàng)造前所未有的性狀類(lèi)型d 能夠明顯縮短育種年限 后代性狀穩(wěn)定快 答案 c解析 只有誘變育種能夠產(chǎn)生新的基因 可以大幅度地改良某些性狀 將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)品種上 應(yīng)該用雜交育種的方法 育種周期短 能夠加快育種的進(jìn)程 明顯縮短育種年限 后代性狀穩(wěn)定快 應(yīng)該用單倍體育種的方法 2 育種專家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交 培育出了矮稈抗銹病水稻 與這種育種方式原理不相同的是 a 基因工程b 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化c 三倍體無(wú)子西瓜的培育d 減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體的自由組合 答案 c解析 通過(guò)雜交讓位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上 屬于雜交育種 原理是基因重組 a b d都屬于基因重組 c屬于染色體變異 3 下列有關(guān)育種的敘述中 錯(cuò)誤的是 a 用于大田生產(chǎn)的優(yōu)良品種不一定是純合子b 通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗 篩選培育抗病毒新品種c 雜交育種可用于家畜 家禽的育種d 為了避免對(duì)三倍體無(wú)子西瓜年年制種 可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖 答案 b解析 通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的脫毒苗沒(méi)有病毒 但不一定能抗病毒 4 金版原創(chuàng)題 誘變育種有很多突出優(yōu)點(diǎn) 也存在一些缺點(diǎn) 下列分析正確的是 結(jié)實(shí)率低 發(fā)育遲緩 提高變異頻率 使后代變異性狀較快穩(wěn)定 因而加快育種進(jìn)程 大幅度改良某些性狀 莖稈粗壯 果實(shí)和種子大 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高 有利個(gè)體不多 需要處理大量的材料a b c d 答案 b解析 結(jié)實(shí)率低 發(fā)育遲緩 莖稈粗壯 果實(shí)和種子大 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高是多倍體的特點(diǎn) 5 基因工程是將目的基因通過(guò)一定過(guò)程 轉(zhuǎn)入到受體細(xì)胞 經(jīng)過(guò)受體細(xì)胞的分裂 使目的基因的遺傳信息擴(kuò)大 再進(jìn)行表達(dá) 從而培養(yǎng)成工程生物或生產(chǎn)基因產(chǎn)品的技術(shù) 你認(rèn)為支持基因工程技術(shù)的理論有 遺傳密碼的通用性 不同基因可獨(dú)立表達(dá) 不同基因表達(dá)互相影響 dna作為遺傳物質(zhì)能夠嚴(yán)格地自我復(fù)制a b c d 答案 a解析 轉(zhuǎn)基因之所以在不同種生物間可以進(jìn)行 是因?yàn)檫z傳密碼的通用性 不同基因表達(dá)的獨(dú)立性 dna自我