高三生物一輪復(fù)習(xí) 第4單元 第3講 從雜交育種到基因工程課件.ppt

《高三生物一輪復(fù)習(xí) 第4單元 第3講 從雜交育種到基因工程課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三生物一輪復(fù)習(xí) 第4單元 第3講 從雜交育種到基因工程課件.ppt（52頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

走向高考 生物 路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索 人教版 高考總復(fù)習(xí) 生物的變異 育種與進化 第四單元 必修二遺傳與進化 第三講從雜交育種到基因工程 第四單元 考情考點探究 方法警示探究 課前基礎(chǔ)回扣 核心考點突破 課時作業(yè) 方法技巧警示 A 通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株B X射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異C 上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程D 每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會明顯提高答案D解析本題考查誘變育種 通過誘變育種得到的高產(chǎn)菌株 由于數(shù)量少 一般不作為生產(chǎn)菌株 要經(jīng)過擴大培養(yǎng)后用作生產(chǎn)菌株 X射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異 圖中篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程 誘變可以提高基因突變率 但并不是每一輪都能明顯提高 2 2013 全國卷 5 下列實踐活動包含基因工程技術(shù)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 抗蟲小麥與矮桿小麥雜交 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(dǎo)入玉米細(xì)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(jié)構(gòu)發(fā)生改變 獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆 答案C解析本題考查了遺傳 變異等基礎(chǔ)知識在生產(chǎn)中的應(yīng)用 A項屬于單倍體育種 原理是染色體變異 不包含基因工程技術(shù) B項屬于雜交育種 原理是基因重組 不包含基因工程技術(shù) C項中將含有目的基因的重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞屬于基因工程 原理是基因重組 包含基因工程技術(shù) D項屬于誘變育種 原理是基因突變 不包含基因工程技術(shù) 3 2013 江蘇卷 25 現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括 高產(chǎn) 感病 低產(chǎn) 抗病 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) 抗病 b 高產(chǎn) 早熟 c 高產(chǎn) 抗旱 下列育種方法可行的是 A 利用 品種間雜交篩選獲得aB 對品種 進行染色體加倍處理篩選獲得bC 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(shù)將外源抗旱基因?qū)?中獲得c 答案CD解析本題通過育種方式的選擇 考查變異 育種的知識及學(xué)生分析 判斷和理解能力 欲獲得a 應(yīng)利用 和 品種間進行雜交篩選 A錯誤 染色體加倍后結(jié)實率降低 欲獲得b應(yīng)對進行誘變育種 B錯誤 誘變育種可以產(chǎn)生新基因 因此a b c都可以通過誘變育種獲得 C正確 基因工程可定向改造生物的性狀 獲得c可通過基因工程實現(xiàn) D正確 一 雜交育種與誘變育種1 雜交育種 1 含義 將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過 集中在一起 再經(jīng)過選擇和培育 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 來處理生物 使生物發(fā)生 2 育種原理 交配 基因重組 自交 物理因素或化學(xué)因素 基因突變 基因突變 3 生物育種原理 方法 實例 連線 二 基因工程及其應(yīng)用1 基因工程的概念 1 別名 或 2 操作對象 3 操作過程 把一種生物的 提取出來 加以修飾改造 然后放到另一種生物的 里 4 操作目的 地改造生物的遺傳性狀 2 原理不同生物之間的 基因拼接技術(shù) DNA重組技術(shù) 基因 某種基因 細(xì)胞 定向 基因重組 4 基因操作的基本步驟提取目的基因 目的基因與運載體結(jié)合 將目的基因?qū)?目的基因的 限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶 運載體 質(zhì)粒 受體細(xì)胞 檢測與鑒定 5 基因工程的應(yīng)用 1 如抗蟲棉 2 研制 如胰島素等 3 環(huán)境保護 如轉(zhuǎn)基因細(xì)菌分解石油 6 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性對轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的兩種態(tài)度 1 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品不安全 要 2 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品是安全的 應(yīng)該 育種 藥物 嚴(yán)格控制 大范圍推廣 1 雜交育種與雜種優(yōu)勢是一回事嗎 提示 不是 雜交育種是在雜交后代眾多類型中選擇符合育種基因性狀的個體進一步培育 直至獲得穩(wěn)定遺傳的具有優(yōu)良性狀的新品種 純合子 雜種優(yōu)勢主要是利用雜種F1的優(yōu)良性狀 并不要求遺傳上的穩(wěn)定 2 運載體和細(xì)胞膜上的載體相同嗎 提示 不同 運載體是將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞的專門運輸工具 常用的運載體有質(zhì)粒 動植物病毒 噬菌體的衍生物等 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)進出細(xì)胞有關(guān)系 1 北極比目魚中有抗凍基因 其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復(fù)序列 該序列重復(fù)次數(shù)越多 抗凍能力越強 下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖 有關(guān)敘述正確的是 A 過程 獲取的目的基因 可用于基因工程和比目魚基因組測序B 多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因不能得到抗凍型增強的抗凍蛋白C 過程 構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因 需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進行篩選D 應(yīng)用DNA探針技術(shù) 可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)答案B 解析本題主要考查基因工程相關(guān)知識 過程 為反轉(zhuǎn)錄法獲取目的基因 獲取的目的基因可用于基因工程 但由于用這種方法獲得的基因不是該生物的全部基因 故一般不能用于對比目魚的基因組測序 由題干可知 能表達(dá)的抗凍蛋白基因相關(guān)序列重復(fù)次數(shù)越多 得到的抗凍蛋白的抗凍能力越強 因此多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因可能不再是抗凍基因 過程 構(gòu)成的重組質(zhì)粒具有標(biāo)記基因 轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌的目的是利用農(nóng)桿菌將重組質(zhì)粒攜帶進入番茄組織細(xì)胞 利用DNA探針技術(shù) 可檢測基因抗凍番茄植株中目的基因的存在情況 目的基因是否表達(dá)應(yīng)采用抗原 抗體雜交技術(shù) 2 兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB 這兩對基因按自由組合定律遺傳 要培育出基因型為aabb的新品種 最簡捷的方法是 A 人工誘變育種B 細(xì)胞工程育種C 單倍體育種D 雜交育種答案D解析人工誘變 后代產(chǎn)生的變異具有不定向性 單倍體育種 細(xì)胞融合不能產(chǎn)生基因重組 雜交育種是獲得新品種最簡捷的方法 3 2013 甘肅天水聯(lián)考 一旦禽流感病毒與人類病毒重組 從理論上講 就有可能在人與人之間傳播該疾病 屆時 這種病毒就會成為人類病毒 這里所說的重組與下列哪項本質(zhì)相同 A 基因工程B 太空育種C 單倍體育種D 多倍體育種答案A 4 下列有關(guān)育種的敘述中 錯誤的是 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 誘變育種可提高突變頻率 加速新基因的產(chǎn)生 從而加速育種進程D 為了避免對三倍體無子西瓜年年制種 可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖答案B 解析用于大田生產(chǎn)的優(yōu)良品種不一定是純合子 如雜交水稻 通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的脫毒苗沒有病毒 但不一定能抗病毒 誘變育種可提高突變頻率 加速新基因的產(chǎn)生 從而加速育種進程 三倍體無子西瓜不能產(chǎn)生種子 所以必須年年制種 為了避免對三倍體無子西瓜年年制種 可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖 所以選B 生物育種方式的比較 見表 生物育種 不同育種方法需注意的問題 1 原核生物不能進行減數(shù)分裂 所以不能運用雜交的方法進行育種 如細(xì)菌的育種一般采用的方法是誘變育種 2 雜交育種不一定需要連續(xù)自交 若選育顯性優(yōu)良純種 需要連續(xù)自交篩選 直至性狀不再發(fā)生分離 若選育隱性優(yōu)良純種 則只需出現(xiàn)該性狀個體即可 3 花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種中的一個程序 要想得到可育的品種 一般還需要用秋水仙素處理單倍體使染色體加倍 下列高科技成果中 根據(jù)基因重組原理進行的是 我國科學(xué)家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級水稻 我國科學(xué)家將蘇云金芽孢桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi) 培育出抗蟲棉 我國科學(xué)家通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒 我國科學(xué)家通過體細(xì)胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛A B C D 解析雜交育種所依據(jù)的原理為基因重組 轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將目的基因轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞而使生物獲得新性狀 其依據(jù)的也是基因重組的原理 太空育種是利用太空中的微重力 射線等因素誘導(dǎo)基因產(chǎn)生變化 所依據(jù)的是基因突變的原理 克隆技術(shù)是根據(jù)無性繁殖的原理 答案B 中國返回式衛(wèi)星上搭載的水稻種子返回地面后 經(jīng)種植培育出的水稻穗多粒大 畝產(chǎn)達(dá)600kg 蛋白質(zhì)含量增加8 20 生長周期平均縮短10天 這種育種方式屬于 A 雜交育種B 單倍體育種C 誘變育種D 多倍體育種答案C解析此育種是利用太空育種技術(shù) 在太空中通過強輻射 微重力和高真空等條件誘發(fā)植物種子的基因發(fā)生突變的作物育種技術(shù) 基因工程 1 基因工程的原理 1 不同生物的DNA分子具有相同結(jié)構(gòu) 2 基因是控制生物性狀的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位 3 各種生物共用一套遺傳密碼 2 基因工程操作的工具 1 限制性核酸內(nèi)切酶 基因的 剪刀 存在場所 主要是存在于微生物細(xì)胞中 特性 一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸序列 并且能夠在特定的切點上切割DNA分子 作用結(jié)果 得到平末端或黏性末端 2 DNA連接酶 基因的 針線 作用 連接限制性核酸內(nèi)切酶切開的斷口 常用的種類及來源 3 運載體 基因的運輸工具作為運載體必須具備的條件 能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存 含有多個限制酶切點 以便和外源基因相連 含有標(biāo)記基因 以便于篩選 對受體細(xì)胞無害 3 基因重組與基因工程的比較 1 限制酶和DNA連接酶的作用部位都是脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵 只是前者切開 后者連接 2 要想從DNA上切下某個基因 應(yīng)切2個切口 產(chǎn)生4個黏性末端 3 獲取目的基因 切割運載體需要用同一種限制酶 目的是產(chǎn)生相同的黏性末端 4 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 沒有涉及堿基互補配對 5 動物一般用受精卵作為受體細(xì)胞 植物一般用體細(xì)胞作為受體細(xì)胞 再通過植物組織培養(yǎng)方式形成新個體 微生物常用不致病的大腸桿菌作為受體細(xì)胞 下列有關(guān)基因工程中限制性內(nèi)切酶的描述 錯誤的是 A 一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列B 限制性內(nèi)切酶的活性受溫度影響C 限制性內(nèi)切酶能識別和切割RNAD 限制性內(nèi)切酶可從原核生物中提取 解析生物體內(nèi)有能識別并切割特異性雙鏈DNA序列的一種核酸內(nèi)切酶 它是一種可以將外來的DNA切斷的酶 即能夠限制異源DNA的侵入并使之失去活力 但對自己的DNA卻無損害作用 這樣可以保護細(xì)胞原有的遺傳信息 由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進行的 故叫限制性內(nèi)切酶 簡稱限制酶 限制性內(nèi)切酶只能識別和切割DNA 不能識別和切割RNA 答案C DNA連接酶的主要功能是 A 使DNA復(fù)制時母鏈與子鏈之間形成氫鍵B 使黏性末端堿基之間形成氫鍵C 將兩條DNA末端之間的縫隙連接起來D 將堿基 脫氧核糖 磷酸之間連接起來答案C解析DNA連接酶催化DNA雙鏈外側(cè)磷酸和脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵 它與堿基之間的氫鍵無關(guān) 合理選擇育種方法作物育種方式包括雜交 誘變 單倍體育種 多倍體育種以及基因工程育種 育種的最終目的就是改變原有品種的遺傳物質(zhì) 培育出符合人類需要的新品種 在具體解題中 在正確區(qū)分不同育種的特點 恰當(dāng)使用育種程序 對步驟綜合分析 尋找出解題突破口 例1 某植物的基因型為AaBB 通過不同的生物技術(shù)可以分別將它轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵禄蛐偷闹参?AABB aB AaBBC AAaaBBB則所用到的生物技術(shù)排列正確的是 A 誘變育種 轉(zhuǎn)基因技術(shù) 花藥離體培養(yǎng) 細(xì)胞融合B 雜交育種 花藥離體培養(yǎng) 轉(zhuǎn)基因技術(shù) 多倍體育種C 花藥離體培養(yǎng) 誘變育種 多倍體育種 轉(zhuǎn)基因技術(shù)D 多倍體育種 花藥離體培養(yǎng) 誘變育種 轉(zhuǎn)基因技術(shù) 解析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(yǎng) 則可獲得基因型為aB的單倍體 將外源基因C導(dǎo)入植物的某個細(xì)胞中 經(jīng)組織培養(yǎng)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 答案B 技法提煉育種目的不同 選擇育種方法也不同 具體分析如下 1 將同一物種兩親本的性狀集中到同一生物體上 可利用雜交育種 這是最簡便的育種方法 2 將兩物種的優(yōu)良性狀集中在一起 可用基因工程 也可用細(xì)胞雜交 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(yǎng)物質(zhì)含量 可用多倍體育種方法 5 若要培育原物種沒有的性狀 可用誘變育種和基因工程 其中基因工程是有目的地改良 6 若培育植物為營養(yǎng)繁殖 如土豆 地瓜等 則只要出現(xiàn)所需性狀即可 不需要培育出純種 對基因工程中一些觀點辨析不清 例2 下列關(guān)于限制酶和DNA連接酶的理解 正確的是 A 其化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)B DNA連接酶可以恢復(fù)DNA分子中的氫鍵C 它們不能被反復(fù)使用D 在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA連接酶答案A 解析限制酶與DNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì) DNA連接酶連接的是兩個DNA片段間相鄰兩個堿基間的磷酸二酯鍵 酶在化學(xué)反應(yīng)前后其數(shù)量 性質(zhì) 功能均不發(fā)生改變 因此可以反復(fù)利用 DNA聚合酶是在細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制時發(fā)揮作用的 不能替代DNA連接酶 錯因分析對DNA連接酶和DNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì) 作用化學(xué)鍵和作用對象模糊不清 糾錯筆記 1 限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用部位都是脫氧核苷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 2 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(xué)本質(zhì)為DNA 其基本單位為脫氧核苷酸 3 要想從DNA上切下某個基因 應(yīng)切2個切口 產(chǎn)生4個黏性末端 4 DNA酶即DNA水解酶 是將DNA水解的酶 DNA聚合酶是在DNA復(fù)制過程中 催化形成新DNA分子的酶 是將單個游離的脫氧核苷酸加到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(xué)鍵相同 都是磷酸二酯鍵 5 原核生物基因 如抗蟲基因來自蘇云金芽孢桿菌 可為真核生物 如棉花 提供目的基因 6 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 7 受體細(xì)胞動物一般用受精卵 植物若用體細(xì)胞則通過組織培養(yǎng)的方式形成新個體 8 抗蟲棉只能抗蟲 不能抗病毒 細(xì)菌