高三生物知識點整合復習教案48

從雜交育種到基因工程

考綱要求

生物變異在育種上的應用(n)。

2.轉(zhuǎn)基因食品的安全(I)。

復習要求

1.簡述基因工程的基本原理。

2.舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領域的應用。

3.關注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。

基礎自查

一、雜交育種

1.概念

2.原理

3.過程

4.優(yōu)

點

O

5.缺點

(1)

(2)o

6.意義：培育優(yōu)良新品種。

二、誘變育種

1.概念。

2.原理:

3.過程:

4.優(yōu)點

(1)。

(2)。

5.缺點：誘發(fā)產(chǎn)生的突變，有利的個體往往不多，需處理大量材料,

使選育工作量大，具有盲目性。

6.培育具有新性狀的品種。

三.基因工程的操作工具

1.基因的“剪刀”——限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶)

(1)分布：。

(2)特

性：

(3)實例：EcoRI限制酶能專一識別GAATTC序列，并在G和A之

間將這段序列切開。

AATTC

|CTTAAG

(4)切割結果。

(5)作用：基因工程中重要的切割工具。在微生物體內(nèi)能將外來的DNA

切斷，對自己的DNA無損害。

2.基因的“針線”——DNA連接酶

(1)催化對象：

(2)催化位置：

(3)催化結果：形成重組DNA。

3.常用的運載體——

(1)本質(zhì)：小型環(huán)狀DNA分子

(2)作用

(3)條件

四、試用流程圖表示基因工程的操作步驟

課堂深化探究

一.常見育種方式的比較［

誘變育單倍體育基因工程育

雜交育種多倍體育種

種種種

原基因突染色體變

基因重組染色體變異基因重組

理變異

常

用

方

式

育

種

程

序

優(yōu)

點

缺

點

應

用

特別提醒：

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

變異新類型；后者不能產(chǎn)生新基因，只是實現(xiàn)原有基因的重新組合。

2.在所有育種方法中，最簡捷、常規(guī)的育種方法——雜交育種。

3.不同育種目的的雜交育種的基本步驟及特點

(1)培育雜合子品種——雜種優(yōu)勢的利用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可以將雜種一代作為種子直接利用，如水稻、玉米等。

①基本步驟：選取雙親p(2、6)一雜交一Fl。

②特點：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強，但種子只能種一年。

(2)培育純合子品種

①培育隱性純合子品種的基本步驟

選取雙親P0、6)一雜交一F1-自交一F2T選出表現(xiàn)型符合要求的個

體種植推廣。

②培育雙顯純合子或隱一顯純合子品種的基本步驟

選取雙親PR、6）一雜交一F1-自交一F2T選出表現(xiàn)型符合要求的個

體自交一F3T......一選出穩(wěn)定遺傳的個體推廣種植。

③特點：操作簡單，但需要的時間較長。

4.雜交育種選育的時間是F2,原因是從F2開始發(fā)生性狀分離；選

育后是否連續(xù)自交取決于所選優(yōu)良性狀是顯性還是隱性。

5.雜交育種是通過雜交培育具有優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳（純合子）的

新品種，而雜種優(yōu)勢則是通過雜交獲得種子，一般不是純合子，在雜

種后代上表現(xiàn)出多個優(yōu)良性狀，但只能用雜種一代，因為后代會發(fā)生

性狀分離。

6.誘變育種盡管能提高突變率，但處理材料時仍然是未突變的遠遠

多于突變的個體；突變的不定向性和一般有害的特性決定了在突變的

個體中有害仍多于有利，只是與自然突變相比較，二者都增多。

二.基因工程

1.基因工程的原理是什么？

2.簡述基因操作工具的特性。

3.簡述基因工程的基本操作程序?

4.DNA連接酶、DNA聚合酶和DNA酶有何不同？

5.基因工程中的運載體和細胞膜上的載體相同嗎？

特別提醒

(1)微生物常做受體細胞的原因是因其繁殖速度快、代謝旺盛、目的

產(chǎn)物多。

(2)目的基因表達的標志：通過轉(zhuǎn)錄翻譯合成出相應的蛋白質(zhì)。

(3)只有第三步將目的基因?qū)胧荏w細胞不涉及到堿基互補配對。

(4)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用部位都是脫氧核甘酸之間

形成的磷酸二酯鍵(不是氫鍵)，只是一個切開，一個連接。

⑸質(zhì)粒是最常用的運載體，不要把質(zhì)粒同運載體等同，除此之外，

噬菌體和動植物病毒也可作為運載體。運載體的化學本質(zhì)為DNA,

其基本單位為脫氧核甘酸。

(6)要想從DNA上切下某個基因，應切2個切口，產(chǎn)生4個黏性末端。

(7)DNA酶即DNA水解酶，是將DNA水解的酶；DNA聚合酶是在

DNA復制過程中，催化形成新DNA分子的酶，是將單個游離的脫氧

核甘酸加到DNA片段上，需要模板；但DNA連接酶是將兩個DNA

片段的兩個缺口同時連接，不需要模板，兩者作用的化學鍵相同，都

是磷酸二酯鍵。

(8)原核生物基因(如抗蟲基因來自蘇云金芽泡桿菌)可為真核生物(如

棉花)提供目的基因。

(9)限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求同一種酶，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。

(10)受體細胞動物一般用受精卵，植物若用體細胞則通過組織培養(yǎng)的

方式形成新個體。

(11)抗蟲棉只能抗蟲，不能抗病毒、細菌。

對應訓練

1.太空育種是指利用太空綜合因素如強輻射、微重力等，誘導由宇

宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異，然后進行培育的一種育種方法。下列說

法正確的是()

A.太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的

B.太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的

C.太空育種培育的植物是地球上原本不存在的

D.太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的

2.將①、②兩個植株雜交，得到③，將③再做進一步處理，如圖所

示。下列分析錯誤的是()

多次射線處理種z公史姓

經(jīng)多次選行一⑷租怵

1rl然生.⑤植株等⑩植株

③幼田T秋水仙楚⑥植株］、一⑧植株

范進一⑦幼苗秋水仙重⑨植株

A.由③到④過程一定發(fā)生了等位基因分離、非同源染色體上非等位

基因自由組合

B.由⑤x⑥到⑧的育種過程中，遵循的主要原理是染色體變異

C.若③的基因型為AaBbdd,則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)

的1/4

D.由③到⑦過程可能發(fā)生突變和重組，為生物進化提供原材料

3.如圖表示某種農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法，下列有關

說法中錯誤的是()

A.經(jīng)過HI培育形成④常用的方法是花藥離體培養(yǎng)

B.過程VI常用一定濃度的秋水仙素處理④的幼苗

C.由品種①直接形成⑤的過程必須經(jīng)過基因突變

D.由品種①和②培育能穩(wěn)定遺傳的品種⑥的最快途徑是I-V

4.用高稈抗銹病(DDTT)和矮稈不抗銹病(ddtt)的二倍體水稻品種進行

育種時，方法一是雜交得到Fl,F1再自交得到F2,然后選育所需類

型；方法二是用F1的花藥進行離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理幼苗得

到相應植株。下列敘述正確的是（）

A.方法一所得F2中重組類型、純合子各占3/8、1/4

B.方法二所得植株中純合子、可用于生產(chǎn)的類型比例分別為1/2、

1/4

C.方法一和方法二依據(jù)的主要原理分別是基因重組和染色體結構變

異

D.方法二的最終目的是獲得單倍體植株，秋水仙素可提高基因突變

頻率

5.在已知某小片段基因堿基序列的情況下，獲得該基因的最佳方法

是（）

A.用mRNA為模板反轉(zhuǎn)錄合成DNA

B.以4種脫氧核甘酸為原料人工合成

C.將供體DNA片段轉(zhuǎn)入受體細胞中，再進一步篩選

D.由蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測mRNA

6.在用基因工程技術構建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作

中錯誤的是（）

A.用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸

B.用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體

C.將重組DNA分子導入煙草原生質(zhì)體

D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細胞

實驗探究

現(xiàn)有三個番茄品種，基因型分別為AABBdd、AAbbDD、aaBBDD,

三對等位基因分別位于三對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色

和果形三對相對性狀。如何運用雜交育種的方法利用以上三個品種的

種子獲得基因型為aabbdd的植株？(要寫出詳細的方法和步驟)

(1)

⑵

(3)

(4)

限時訓練

題組一育種方法

1.已知水稻的抗病(R)對感病(r)為顯性，有芒(B)對無芒(b)為顯性。

現(xiàn)有抗病有芒和感病無芒兩個品種，要想選育出抗病無芒的新品種，

生產(chǎn)中一般選用的育種方法是()

A.誘變育種B.多倍體育種C.基因工程育種D.雜

交育種

2.在自然界的谷物中，水稻、玉米等都具有糯性，而小麥沒有糯性。

江蘇某農(nóng)科所通過江蘇自火麥與日本關東107、美國IKE等種間雜交

后獲得糯性基因，再用其后代與揚麥158品種進行多次回交，將糯性

品質(zhì)固定在揚麥158品種上，培育出糯性小麥。相關的育種過程如圖。

下列敘述正確的是（）

A.上述材料中，江蘇某農(nóng)科所培育糯性小麥的過程中運用的遺傳學

原理是基因突變

B.要想在短時間內(nèi)獲得糯性小麥的育種方法是a,此方法能提高突

變率

C.a、c過程都需要使用秋水仙素，都作用于萌發(fā)的種子

D.要獲得yyRR,b過程需要進行不斷地自交來提高純合率，理論上

F2中獲得yyRR的幾率是1/16

3.用基因型為DDee與ddEE的個體雜交的豌豆種子（DdEe）獲得純合

子（ddee）,最簡捷的方法是（）

A.種植一F2T選不分離者一純合子

B.種植―秋水仙素處理一純合子

C.種植一花藥離體培養(yǎng)—秋水仙素處理一純合子

D.種植-秋水仙素處理一花藥離體培養(yǎng)一純合子

4.下列所列出的是四種常見育種方法的優(yōu)、缺點，請?zhí)畛觫?④所

對應的育種方法名稱（）

育種名

優(yōu)點缺點

稱

①—使位于不同個體的優(yōu)良性時間長、需及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性

狀集中在一個個體上狀

①有利變異少，需大量處理

②—可以提高變異頻率或出現(xiàn)實驗材料

新性狀，加速育種進程②變異具有不確定性，盲目

性大

③—

明顯縮短育種年限技術復雜

④—適用于植物，在動物中很難

提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分

開展

A.雜交育種單倍體育種多倍體育種誘變育種

B.基因工程育種雜交育種單倍體育種多倍體育種

C.誘變育種雜交育種多倍體育種單倍體育種

D.雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種

5.為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法，圖中兩

對相對性狀獨立遺傳。據(jù)圖分析，不正確的是（）

踞如理F叫噩

一...百電畫畫當轉(zhuǎn)基因植株J

A.過程①的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高

B.過程②可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料

C.過程③包括脫分化和再分化兩個過程

D.圖中篩選過程不改變抗病基因頻率

題組二基因工程

6.基因工程是將?目的基因通過一定過程，轉(zhuǎn)入到受體細胞，經(jīng)過受

體細胞的分裂，使目的基因的遺傳信息擴大，再進行表達，從而培養(yǎng)

成工程生物或生產(chǎn)基因產(chǎn)品的技術。你認為支持基因工程技術的理論

有侈選）（）

A.遺傳密碼的通用性

B.不同基因可獨立表達

C.不同基因表達互相影響

D.DNA作為遺傳物質(zhì)能夠嚴格地自我復制

7.人們試圖利用基因工程的方法，用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種

蛋白質(zhì)。生產(chǎn)流程是：甲生物的蛋白質(zhì)一mRNA—①一目的基因

一②一與質(zhì)粒DNA重組一③一導入乙細胞一生一獲得甲生物的蛋白

質(zhì)，下列說法正確的是（）

A.①過程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是A、U、G、C

B.②要用限制酶切斷質(zhì)粒DNA,再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)

粒連接在一起

C.如果受體細胞是細菌，可以選用枯草桿菌、炭疽桿菌等

D.④過程中用的原料不含有A、U、G、C

8.利用外源基因在受體細胞中表達，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下

列選項中能說明目的基因完成了在受體細胞中表達的是（）

A.棉花二倍體細胞中檢測到細菌的抗蟲基因

B.大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNA

C.山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素DNA序列

D.酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白

9.在基因工程中不會出現(xiàn)（）

A.DNA連接酶將黏性末端的堿基連接起來C.目的基因需由運載

體導入受體細胞

B.限制性核酸內(nèi)切酶用于目的基因的獲得D.人工合成目的基因

要用限制性內(nèi)切酶

題組三應用提升

10.生物世界廣泛存在著變異，人們研究并利用變異可以培育高產(chǎn)、

優(yōu)質(zhì)的作物新品種。下列能產(chǎn)生新基因的育種方式是（）

A.“雜交水稻之父”袁隆平通過雜交篩選技術培育出高產(chǎn)的超級水稻

B.用X射線進行大豆人工誘變育種，從誘變后代中選出抗病性強的

優(yōu)良品種

C.通過雜交篩選和人工染色體加倍技術，成功培育出抗逆能力強的

八倍體小黑麥

D.把合成B胡蘿卜素的有關基因轉(zhuǎn)進水稻，培育成可防止人類VA

缺乏癥的轉(zhuǎn)基因水稻

11（2012?北京東城區(qū)）將某種二倍體植物①、②兩個植株雜交，得到③,

將③再做進一步處理，如下圖所示。下列分析不正確的是（）o

多次射線處理種子

④植株

經(jīng)多次選育

爾自然生長

①\-----------,⑩植株

自)③一?幼苗

②1秋水仙素⑧植株

花粉-?^苗秋水仙素》⑨植株

A.由③到④的育種過程依據(jù)的主要原理是基因突變

B.由⑤x⑥過程形成的⑧植株屬于新物種

C.若③的基因型為AaBbdd,則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)

D.由⑦到⑨的過程會發(fā)生突變和重組，可為生物進化提供原材料

12下面為6種不同的育種方法。

方法1方法2方法3方法4方法5方法6

據(jù)圖回答下列問題。

(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代開始選種，這是因為o

A一~>B一一>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O

(2)B常用的方法為。

⑶E方法所用的原理是,所用的方法如

、o育種時所需處理的種子應是萌動

的（而非休眠的）種子，原因是O

（4）C、F過程最常用的藥劑是，其作用的原理

⑸由G到H過程中涉及的生物技術有和

（6）K一一＞L一一＞M這種育種方法的優(yōu)越性表現(xiàn)在

O

高考真題體驗

1.（2013全國卷大綱版，5）下列實踐活動包含基因工程技術的是

A.水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種

B.抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥

C.將含抗病基因的重組DNA導入玉米細胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植

株

D.用射線照射大豆使其基因結構發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的

大豆

2.（2013上海卷，25）研究者從冰川土樣中分離獲得了具有較高脂肪

酶活性的青霉菌菌株，為了在此基礎上獲得脂肪酶活性更高的菌株，

最可行的做法是（）A

A.用紫外線照射青霉菌菌株，再進行篩選

B.將青霉菌菌株與能高效水解蛋白質(zhì)的菌株混合培養(yǎng)，再進行篩選

C.將能高效水解蛋白質(zhì)的菌株的基因?qū)肭嗝咕辏龠M行篩選

D.設置培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)成分的濃度梯度，對青霉菌菌株分別培養(yǎng),

再進行篩選

3.（2013江蘇卷，25）現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括:①高產(chǎn)、感病；②低

產(chǎn)、抗??；③高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件

下的栽培需求，育種專家要培育3類品種：a.高產(chǎn)、抗?。籦.高產(chǎn)、

早熟；c.高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是（多選）

A.利用①、③品種間雜交篩選獲得a

B.對品種③進行染色體加倍處理篩選獲得b

C.a、b和c的培育均可采用誘變育種方法

D.用轉(zhuǎn)基因技術將外源抗旱基因?qū)擘壑蝎@得c

4.（2013浙江卷，32）（18分）在玉米中，控制某種除草劑抗性（簡

稱抗性，T）與除草劑敏感（簡稱非抗,t）,非糯性（G）與糯性（g）

的基因分別位于兩對同源染色體上。有人以純合的非抗非糯性玉米

（甲）為材料，經(jīng)過EMS誘變處理獲得抗性非糯性個體（乙）；甲的

花粉經(jīng)EMS誘變處理并培養(yǎng)等，獲得可育的非抗糯性個體（丙）。

請回答：

（1）獲得丙的過程中，運用了誘變育種和育種技術。

（2）若要培育抗性糯性的新品種，采用乙與丙雜交，F(xiàn)1只出現(xiàn)抗性

非糯性和非抗非糯性的個體；從F1中選擇表現(xiàn)為—的個體自交，

F2中有抗性糯性個體，其比例是o

（3）采用自交法鑒定F2中抗性糯性個體是否為純合子。若自交后代

中沒有表現(xiàn)型為

的個體，則被鑒定個體為純合子；反之則為雜合子。請用遺

傳圖解表示雜合

子的鑒定過程。

（4）擬采用轉(zhuǎn)基因技術改良上述抗性糯性玉米的抗蟲性。通常從其

它物種獲得,將其和農(nóng)桿菌的用合適的限制性核

酸內(nèi)切酶分別切割，然后借助連接，形成重組DNA分子,

再轉(zhuǎn)移到該玉米的培養(yǎng)細胞中，經(jīng)篩選和培養(yǎng)等獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植

株。

5（2012浙江）32.（18分）玉米的抗病和不抗?。ɑ驗锳、a）、

高桿和矮桿（基因為B、b）是兩對獨立遺傳的相對性狀?，F(xiàn)有不抗

病矮桿玉米種子（甲），研究人員欲培育抗病高桿玉米，進行以下實

驗：

取適量的甲，用合適劑量的y射線照射后種植，在后代中觀察到白化

苗4株、抗病矮桿1株（乙）和不抗病高桿1株（丙）。將乙與丙雜

交，F(xiàn)1中出現(xiàn)抗病高桿、抗病矮桿、不抗病高桿、不抗病矮桿。

選F1中的抗病高桿植株上的花藥進行離體培養(yǎng)獲得幼苗，經(jīng)秋水仙

素處理后選出純合二倍體的抗病高桿植株（?。?/p>

另一實驗表明，以甲和丁為親本進行雜交，子一代均為抗病高桿。

請回答：

（1）對上述1株白化苗的研究發(fā)現(xiàn)，控制其葉綠素合成的基因缺失

了一段DNA,因此該基因不能正常，功能喪失，無法合

成葉綠素，表明該白化苗的變異具有的特點，該變異類型屬

于。

(2)上述培育抗病高桿玉米的實驗運用了、單倍

體育種和雜交育種技術，其中雜交育種技術依據(jù)的原理

是。花藥離體培養(yǎng)中，可通過誘導愈傷組織分

化出芽、根獲得再生植株，也可通過誘導分化成獲得再生

植株。

(3)從基因組成看，乙與丙植株雜交的F1中抗病高桿植株能產(chǎn)生

種配子。

(4)請用遺傳圖解表示乙與丙植株雜交得到F1的過程。

從雜交育種到基因工程

答案與解析

基礎自查

一、雜交育種

1.將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇

和培育，獲得新品種的方法。

2.基因重組。

3.選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交一獲得F1—F1自交或雜交一獲

得F2T鑒別、選擇需要的類型一優(yōu)良品種。

4.可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起。

5.(1)育種年限較長；(2)存在遠緣雜交不親和的現(xiàn)象。

二、誘變育種

1.利用物理因素或化學因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變，從

而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法。

2.基因突變。

3.選擇生物一誘發(fā)基因突變一選擇理想類型一培育。

4.(1)可以提高突變頻率，在較短時間內(nèi)獲得較多的優(yōu)良變異類型。

(2)大幅度地改良某些性狀。

6.培育具有新性狀的品種。

三.基因工程的操作工具

1.限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶)

(1)主要在微生物體內(nèi)。

(2)一種限制酶只能識別一種特定的核甘酸序列，并在特定的切點上

切割DNA分子。

(4)產(chǎn)生兩個帶有黏性末端的DNA片段。

2.(1)兩個具有相同黏性末端的DNA片段(或兩個具有平末端的DNA

片段)。

(2)脫氧核糖與磷酸之間的缺口。

(3)形成重組DNAo

3.質(zhì)粒

1①作為運載工具，將目的基因送到宿主細胞中去

Q)[②用它在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復制

[①能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復制

(3)1②有多個限制酶切點

、③有標記基因

四、

'目的基因：人們所需的特定基因

(直接分離目的基因

提取目「①反轉(zhuǎn)錄法

的基因取得途徑J人工合成J②根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸的序

目的基因|列推測出核甘酸序列，通過

、II化學方法人工合成DNA

'用一定的限制酶切割質(zhì)粒

目的基因與用同一種限制酶切割目的基因

<

運載體結合加入DNA連接酶

、質(zhì)粒和目的基因結合成重組DNA分子

將目的基因?qū)胧荏w細胞：主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞

的方法

〃檢測：根據(jù)受體細胞中是否具有標記基因，判斷

目的基因的目的基因?qū)肱c否

<

檢測與鑒定鑒定：受體細胞是否表現(xiàn)目的基因控制的性狀，

、如棉花抗蟲性狀的表現(xiàn)

課堂深化探究

一.常見育種方式的比較

雜交育種誘變育單倍體育多倍體育種基因工程育

種種種

原基因突染色體變

基因重組染色體變異基因重組

理變異

①選育純

種：雜

交一->自

輻射誘花藥離體轉(zhuǎn)基因（DNA

常交--->選

變、激培養(yǎng)，然后秋水仙素處理重組）技術將

用優(yōu)一->自

光誘再使染色萌發(fā)的種子或目的基因?qū)?/p>

方交

變、空體數(shù)目加幼苗入生物體內(nèi)，

式②選育雜

間誘變倍培育新品種

種：雜

交一->雜

交種

甲品種X乙品種

取相關植株花粉

育1目的基因+運載體

1花藥離正常幼苗

1體培養(yǎng)、/

生物［秋水仙素

單倍體幼苗重組DNA分子

種地面理1太空飛

化處理1船搭無

F2人工誘導染

多種變異11導人

1色體數(shù)目加倍染色體數(shù)目加倍

金施1人工選育

程若干植株［人工選育受體細胞

性狀穩(wěn)定遺傳的新品種

新品種［人工選育1培育

序

新品種新品種轉(zhuǎn)基因生物

①使位于可以提①明顯縮

器官巨大，提IWI打破物種界

優(yōu)不同個體局變異短育種年

產(chǎn)量和營養(yǎng)成限，定向改變

占

J、、、的優(yōu)良性的頻限

分生物的性狀

狀集中到率、加②所得品

一個個體速育種種為純合

上進程且子

②操作簡大幅度

便地改良

某些性

狀

有利變

①育種時異少，

壬-U旦

間長而天里技術復雜

只適用于植物，

缺②不能克處理實且需與雜有可能引發(fā)

發(fā)育延遲，結實

點服遠緣雜驗材料交育種配生態(tài)危機

率低

交不親和（有很人口

的障礙大盲目

性）

用純種高用純種高

稈抗病小稈抗病小

麥與矮稈麥與矮稈三倍體無子西轉(zhuǎn)基因“向日

應高產(chǎn)青

不抗病小不抗病小瓜、八倍體小黑葵豆“、轉(zhuǎn)基

用霉菌

麥培育矮麥快速培麥因抗蟲棉

稈抗病小育矮稈抗

麥病小麥

二基因工程

1.(1)不同生物的DNA分子具有相同結構。

(2)基因是控制生物性狀的基本結構單位和功能單位。

(3)各種生物共用一套遺傳密碼。

2.(1)限制性核酸內(nèi)切酶——基因的“剪刀”[

一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的核甘酸序列，并且能夠在

特定的切點上切割DNA分子。

(2)DNA連接酶——基因的“針錢”

連接限制性核酸內(nèi)切酶切開的斷口。

(3)運載體——基因的運輸工具

作為運載體必須具備的條件：①能夠在宿主細胞內(nèi)復制并穩(wěn)定地保

存。②含有多個限制酶切點，以便和外源基因相連。③含有標記基因,

以便于篩選。

3.(1)提取目的基因；(2)目的基因與運載體的結合；(3)將目的基因?qū)?/p>

入受體細胞；

(4)目的基因的檢測和鑒定。

4.DNA連接酶是連接DNA的片段；DNA聚合酶是DNA分子復制

時一，按模板鏈的要求，將脫氧核甘酸逐個連接起來，形成DNA的子

鏈；DNA酶的作用是水解DNA。

5.不同；①基因工程中的運載體是將外源基因?qū)胧荏w細胞的專門

運輸工具，常用的運載體有質(zhì)粒、動植物病毒、噬菌體等；②細胞膜

上的載體是位于細胞膜上的載體蛋白，與控制物質(zhì)進出細胞有關。

對應訓練

1【答案】D

【解析】突變大部分都是有害的，產(chǎn)生的性狀是不定向的，該植物本

質(zhì)未發(fā)生改變，只有個別性狀發(fā)生變化，故D選項符合題意。

2【答案】A

【解析】圖中③一④過程屬于誘變育種，其原理是射線使種子中基因

發(fā)生突變，從中選育優(yōu)良品種，并不一定發(fā)生等位基因的分離和非同

源染色體上非等位基因的自由組合；⑤、⑥的雜交屬于不同物種間的

雜交，⑧個體中染色體2/3來自于⑥，1/3來自于⑤，所以屬于染色

體變異；③經(jīng)⑤到的過程中存在AABBdd、aaBBdd、AAbbdd、aabbdd

四種純合子，占總數(shù)的1/4；③一⑦是取花粉進行培養(yǎng)，經(jīng)過減數(shù)分

裂有可能發(fā)生基因突變和染色體變異，但一定會發(fā)生基因重組。故A

選項符合題意。

3【答案】D

【解析】品種①的基因型為AABB,品種②的基因型為aabb,要培

育出基因型為AAbb的品種⑥最快的途徑應為單倍體育種，所以應為

途徑I-III-VI,而I-V途徑獲得的子代中既有純合體又有雜合

體，還需要不斷的連續(xù)自交進行篩選才能獲得需要的品種⑥。故D

選項符合題意。

4【答案】A

【解析】兩個親本的基因型是DDTT和ddtt,為雙顯性和雙隱性純合

子，可知其子二代中重組類型、純合子各占3/8、1/4是正確的，A選

項正確；單倍體育種所得子代均為純合子，B選項錯誤；單倍體育種

依據(jù)的主要原理是染色體數(shù)目的變異，c選項錯誤；單倍體育種的最

終目的是獲得符合生產(chǎn)要求的純合植株，D選項錯誤。故A選項符

合題意。

5【答案】D

【解析】人工合成目的基因有兩種方法：一是通過mRNA一單鏈

DNA一雙鏈DNA；二是根據(jù)蛋白質(zhì)氨基酸序列一mRNA序列一推測

出結構基因的核昔酸序列一通過化學方法人工合成；在已知基因堿基

序列的情況下，合成目的基因的最佳方法就是以4種脫氧核甘酸為原

料，進行化學合成（第二種方法）。故B選項符合題意。

6【答案】A

【解析】構建重組DNA分子時，需用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割目

的基因和載體，再用DNA連接酶連接形成重組DNA分子，而煙草

花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,所以A選項錯誤。重組DNA分子形

成后要導入受體細胞（若是植物細胞，則可導入其原生質(zhì)體），若導入

的受體細胞是體細胞，經(jīng)組織培養(yǎng)可獲得轉(zhuǎn)基因植物。目的基因為抗

除草劑基因，所以未成功導入目的基因的細胞不具有抗除草劑的能

力，可用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細胞。故A選項符合題

忌、O

實驗探究

【答案】（1）將AABBdd和AAbbDD的種子種下，當植株長大后，讓

其相互授粉，進行雜交，得至UFl（AABbDd）的種子。

⑵將F1與aaBBDD的種子種下，當植株長大后，讓其相互授粉，進

行雜交，可以得到F2的種子(含基因型為AaBbDd的種子)。

(3)將F2的種子種下，當植株長大后，讓其相互授粉，進行自交，得

到F3的種子(含基因型為aabbdd的種子)。

(4)將F3的種子全部種下，長出植株后，根據(jù)葉形選出基因型為aa

的個體，淘汰其他個體；當長到開花時一，根據(jù)花色選擇出基因型為

bb的個體，淘汰其他個體，并讓其自花授粉，長成果實后，根據(jù)果

實的形狀選擇出基因型為dd的個體，淘汰其他個體。

【解析】在寫實驗過程時、要注意其合理性和科學性，并注意準確表

述相互授粉、根據(jù)植株的葉形選出基因型為aa的個體、根據(jù)花色選

出基因型為bb的個體、根據(jù)果實的形狀選擇出基因型為dd的個體。

限時訓練

題組一育種方法

1【答案】D

【解析】本題考查育種的兒種方法，雜交育種能集兩個親本的不同優(yōu)

良性狀于一身，生產(chǎn)中一般選用此方法育種。故D選項符合題意。

2【答案】D

【解析】由題意可知，糯性小麥是通過種間雜交及多次回交后獲得的。

雜交與回交都是親代通過減數(shù)分裂產(chǎn)生重組型的配子，雌雄配子經(jīng)過

受精作用產(chǎn)生子代，此過程的遺傳學原理是基因重組；a過程屬于單

倍體育種，其特點是能夠明顯縮短育種年限；c過程為多倍體育種；

單倍體育種與多倍體育種都需要使用秋水仙素，前者處理的是幼苗，

后者處理的是萌發(fā)的種子或幼苗；b過程是雜交育種，可通過不斷連

續(xù)自交淘汰發(fā)生性狀分離的個體，不斷提高純合率，F(xiàn)1基因型為

YyRr,兩對基因分別位于兩對同源染色體上，F(xiàn)2中yyRR的兒率是

1/16。故D選項符合題意。

3【答案】A

【解析】從題干中可知獲得的是隱性純合子(ddee),所以在F2中可以

直接獲得，通過雜交育種獲得這種個體要比單倍體育種快。故A選

項符合題意。

4.【答案】D

【解析】［由表中優(yōu)點和缺點可知：①為雜交育種，②為誘變育種,

③為單倍體育種，④為多倍體育種。］

5.【答案】D

【解析】［過程①為從F2中選擇高蔓抗病植株連續(xù)自交，F(xiàn)2中的高

蔓抗病植株中有純合子和雜合子，雜合子自交發(fā)生性狀分離，通過篩

選再自交，自交代數(shù)越多，純合子所占比例越高；F1代植株的基因

型是相同的，都是雙雜合子，所以在進行花藥離體培養(yǎng)時可以用F1

代任一植株的花藥作培養(yǎng)材料；過程③是植物組織培養(yǎng)的過程，包括

脫分化和再分化兩個過程；通過圖中的篩選可以使抗病的基因頻率增

加。］

題組二基因工程

6.【答案】ABD

【解析】［轉(zhuǎn)基因之所以在不同生物間可以進行，是因為遺傳密碼

的通用性，不同基因表達的獨立性，DNA自我復制的嚴格性。］

7.【答案】B

【解析】[①過程是逆轉(zhuǎn)錄，利用逆轉(zhuǎn)錄酶合成DNA片段，需要的原

料是A、T、G、C；②是目的基因與質(zhì)粒DNA重組階段，需要限制

酶切斷質(zhì)粒DNA,再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起；

③如果受體細胞是細菌，則不應該用致病菌，而炭疽桿菌是致病菌；

④過程是基因的表達過程，原料中含有A、U、G、Co]

8【答案】D

【解析】“基因的表達”是指基因使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白

質(zhì)的分子結構上這一過程，即必須獲得相應蛋白質(zhì)才能說明基因完成

了表達過程。四個選項中，A選項中檢測到基因，B選項中檢測到基

因及其mRNA,C選項中檢測到DNA序列，而只有D選項中提取到

了蛋白質(zhì)。故D選項符合題意。

9【答案】A

【解析】基因操作的第一步是獲取目的基因，獲取目的基因的方法是

用限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA獲取目的基因。人工合成的目的基因

也要用限制性核酸內(nèi)切酶修飾，露出黏性末端，這樣才能與運載體結

合?；虿僮鞯牡诙绞悄康幕蚺c運載體結合，用到的工具酶是限

制酶和DNA連接酶，限制酶與提取目的基因時用的是同一種，這樣

才能切出相同的黏性末端，然后用DNA連接酶把目的基因與運載體

的黏性末端的主鏈連接，而不是把黏性末端的堿基連接。故A選項

符合題意。

題組三應用提升

10.【答案】B

【解析】基因突變可產(chǎn)生新的基因，轉(zhuǎn)基因技術和雜交篩選技術可

產(chǎn)生新的基因型，但不會產(chǎn)生新的基因。

11【答案】D

【解析】由⑦到⑨的過程是通過有絲分裂來實現(xiàn)的，而基因重組發(fā)

生在減數(shù)分裂過程中，故D項錯誤。

12【答案】（1）雜交從F2代開始發(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（理化因素需各說出一項）種子

萌動后進行細胞分裂，DNA在復制過程中可能由于某種因素的影響

發(fā)生基因突變（4）秋水仙素在細胞分裂時，抑制紡錘體形成，引

起染色體數(shù)目加倍

（5）基因工程（或DNA拼接技術或DNA重組技術或轉(zhuǎn)基因技術）植

物組織培養(yǎng)（6）克服了遠緣雜交不親和的障礙，大大擴展了可用于

雜交的親本組合范圍

題后反思

（1）雜交育種選育的時間是從F2代開始，原因是從