高三生物基礎(chǔ)復(fù)習(xí) 第六單元 從雜交育種到基因工程課件 新人教版必修2

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1、2022-2-202022-2-20第第2424講講 考點(diǎn)整合考點(diǎn)整合從雜交育種到基因工程從雜交育種到基因工程雜交雜交 選擇選擇 基因重組基因重組 新基因新基因 分離分離 緩慢緩慢 基因突變基因突變 基因突變基因突變 硝酸二乙酯硝酸二乙酯 突變率突變率 縮短縮短 盲目性盲目性 2022-2-20基因拼接基因拼接 DNADNA重組重組 修飾改造修飾改造 定向定向 限制性核酸限制性核酸 DNADNA連接連接 質(zhì)粒質(zhì)粒 目的目的 運(yùn)載體運(yùn)載體 受體受體 檢測(cè)檢測(cè) 鑒定鑒定 2022-2-20 探究點(diǎn)一雜交育種的基本步驟及特點(diǎn)探究點(diǎn)一雜交育種的基本步驟及特點(diǎn)1 1培育雜合子品種培育雜合子品種雜種優(yōu)勢(shì)的

2、利用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，雜種優(yōu)勢(shì)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、玉米等可以將雜種一代作為種子直接利用，如水稻、玉米等。第第2424講講 要點(diǎn)探究要點(diǎn)探究2022-2-202022-2-20 例例1 1 ( (雙選雙選) )育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見(jiàn)的育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見(jiàn)的“一稈雙穗一稈雙穗”植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是的。下列敘述正確的是( () )A A這種突變無(wú)法確定是顯性基因還是隱性基因突變而來(lái)這種突變無(wú)法確定是顯性基因還是隱性基因突變而來(lái)B B該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合

3、個(gè)體該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個(gè)體C C觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置的位置D D將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系品系2022-2-20B B 解析解析 因不知該突變體的基因型，故不能判斷其變因不知該突變體的基因型，故不能判斷其變異為隱性還是顯性突變引起，異為隱性還是顯性突變引起，A A項(xiàng)錯(cuò)誤。若一桿雙穗為隱性項(xiàng)錯(cuò)誤。若一桿雙穗為隱性突變，則該植株為隱性純合體，則自交后全為一桿雙穗；突變，則該植株為隱性純合體，則自交后全為一桿雙穗；若為顯性突變，

4、則該個(gè)體為雜合體，其自交后代一桿雙穗若為顯性突變，則該個(gè)體為雜合體，其自交后代一桿雙穗純合體比例為純合體比例為1/41/4，B B項(xiàng)正確?；蛲蛔?yōu)榉肿铀阶儺?，?xiàng)正確。基因突變?yōu)榉肿铀阶儺?，在顯微鏡下觀察不到，在顯微鏡下觀察不到，C C項(xiàng)錯(cuò)誤。花藥離體培養(yǎng)后形成的植項(xiàng)錯(cuò)誤?；ㄋ庪x體培養(yǎng)后形成的植株中無(wú)同源染色體，不可育，株中無(wú)同源染色體，不可育，D D項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。2022-2-20 點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 進(jìn)行雜交育種的個(gè)體一定是進(jìn)行有性生殖的個(gè)體，進(jìn)行雜交育種的個(gè)體一定是進(jìn)行有性生殖的個(gè)體，只進(jìn)行無(wú)性生殖的個(gè)體無(wú)法通過(guò)雜交育種培育新品種。雜只進(jìn)行無(wú)性生殖的個(gè)體無(wú)法通過(guò)雜交育種培育新品種。雜交育種只

5、能利用已有基因重新組合，按需要選擇，但不能交育種只能利用已有基因重新組合，按需要選擇，但不能產(chǎn)生新的基因。產(chǎn)生新的基因。下面的變式題從另一側(cè)面來(lái)考查育種的知識(shí)。下面的變式題從另一側(cè)面來(lái)考查育種的知識(shí)。2022-2-20A A 解析解析 為保持某甘薯品種的特性需要用無(wú)性繁殖，有為保持某甘薯品種的特性需要用無(wú)性繁殖，有性繁殖發(fā)生生物變異可能性大性繁殖發(fā)生生物變異可能性大。 甘薯品種是雜合體。塊根、種子、葉片和莖均可用甘薯品種是雜合體。塊根、種子、葉片和莖均可用于繁殖，但為保持某甘薯品種的特性，下列不能用于繁殖于繁殖，但為保持某甘薯品種的特性，下列不能用于繁殖的器官是的器官是( () )A A種子種

6、子 B B塊根塊根C C葉片葉片 D D莖莖2022-2-20 探究點(diǎn)二幾種育種方法的比較探究點(diǎn)二幾種育種方法的比較名名稱稱原理原理方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用雜雜交交育育種種基因基因重組重組培育純合子品種：雜交培育純合子品種：雜交自交自交篩選出符合要求的表現(xiàn)型，篩選出符合要求的表現(xiàn)型，通過(guò)自交到不發(fā)生性狀分離為通過(guò)自交到不發(fā)生性狀分離為止止分散在同一物分散在同一物種不同品種中的種不同品種中的多個(gè)優(yōu)良性狀集多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體；中于同一個(gè)體；操作簡(jiǎn)便操作簡(jiǎn)便年年制種年年制種用純種高稈抗用純種高稈抗病小麥與矮稈病小麥與矮稈不抗病小麥培不抗病小麥培育矮稈抗病小育矮稈抗病小麥麥培育雜種優(yōu)勢(shì)

7、品種：一般是選培育雜種優(yōu)勢(shì)品種：一般是選取純合雙親雜交取純合雙親雜交雜交水稻、玉雜交水稻、玉米米誘誘變變育育種種基因基因突變突變物理：紫外線、物理：紫外線、X X射線或射線或射線、微重力、激光等處理，射線、微重力、激光等處理，再篩選；再篩選；化學(xué)：亞硝酸、硝化學(xué)：亞硝酸、硝酸二乙酯處理，再選擇酸二乙酯處理，再選擇提高變異頻率，提高變異頻率，加快育種進(jìn)程，加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些大幅度改良某些性狀性狀有利變有利變異少，需異少，需大量處理大量處理實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料( (有很大有很大盲目性盲目性) )高產(chǎn)青霉菌高產(chǎn)青霉菌2022-2-20單單倍倍體體育育種種染色染色體變體變異異先將花藥離體培養(yǎng)，培

8、養(yǎng)先將花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株；出單倍體植株；將單倍體幼將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純合子；獲得純合子；從中選擇優(yōu)良從中選擇優(yōu)良植株植株明顯縮短育種明顯縮短育種年限，子代均為年限，子代均為純合子，加速育純合子，加速育種進(jìn)程種進(jìn)程技術(shù)復(fù)技術(shù)復(fù)雜且需與雜且需與雜交育種雜交育種配合配合用純種高稈用純種高稈抗病小麥與矮抗病小麥與矮稈不抗病小麥稈不抗病小麥快速培育矮稈快速培育矮稈抗病小麥抗病小麥多多倍倍體體育育種種染色染色體變體變異異用一定濃度的秋水仙素處理用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗萌發(fā)的種子或幼苗操作簡(jiǎn)單，能操作簡(jiǎn)單，能較快獲得所需品較快獲得所

9、需品種種所獲品所獲品種發(fā)育延種發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)遲，結(jié)實(shí)率低，一率低，一般只適用般只適用于植物于植物三倍體無(wú)籽三倍體無(wú)籽西瓜、八倍體西瓜、八倍體小黑麥小黑麥基基因因工工程程育育種種 基因基因重組重組 提取目的基因提取目的基因構(gòu)建基因表構(gòu)建基因表達(dá)載體達(dá)載體轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)入( (導(dǎo)入受體細(xì)導(dǎo)入受體細(xì)胞胞)目的基因的表達(dá)與檢測(cè)目的基因的表達(dá)與檢測(cè)篩選獲得優(yōu)良個(gè)體篩選獲得優(yōu)良個(gè)體 目的性強(qiáng)，目的性強(qiáng)，育種周期短；育種周期短；克服了遠(yuǎn)緣雜交克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙不親和的障礙 技術(shù)復(fù)技術(shù)復(fù)雜，安全雜，安全性問(wèn)題多，性問(wèn)題多，有可能引有可能引發(fā)生態(tài)危發(fā)生態(tài)危機(jī)機(jī) 轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因“向向日葵豆日葵豆”、轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉

10、基因抗蟲(chóng)棉 2022-2-20 易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn) (1)(1)誘變育種與雜交育種相比，前者能產(chǎn)生前所未有的新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(shí)現(xiàn)原基因，創(chuàng)造變異新類型；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。有基因的重新組合。(2)(2)在所有育種方法中，最簡(jiǎn)便、常規(guī)的育種方法在所有育種方法中，最簡(jiǎn)便、常規(guī)的育種方法雜雜交育種交育種。2022-2-20例例2 2 【20102010南京二模南京二?！肯铝杏嘘P(guān)育種說(shuō)法正確的是下列有關(guān)育種說(shuō)法正確的是( () )A A用雜交的方法進(jìn)行育種，用雜交的方法進(jìn)行育種，F(xiàn)1F1自交后代有可能篩

11、選出符合人自交后代有可能篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種類需要的優(yōu)良品種B B用輻射的方法進(jìn)行誘變育種，誘變后的植株一定比誘變前用輻射的方法進(jìn)行誘變育種，誘變后的植株一定比誘變前的具備更多的優(yōu)良性狀的具備更多的優(yōu)良性狀C C用基因型為用基因型為DdTtDdTt的植株進(jìn)行單倍體育種，所有的種自交后的植株進(jìn)行單倍體育種，所有的種自交后代約有代約有1/41/4為純合子為純合子D D用基因型為用基因型為DdTtDdTt的植株進(jìn)行多倍體育種，所育的種和原品的植株進(jìn)行多倍體育種，所育的種和原品種雜交一定能產(chǎn)生可育后代種雜交一定能產(chǎn)生可育后代2022-2-20 A A 解析解析 用雜交的方法所得用雜交的方法所得

12、F1F1自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離，自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離，有可能篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種。誘變育種雖可提高變異有可能篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種。誘變育種雖可提高變異頻率，但誘變后的植株中有利變異少，盲目性高，需處理較多的頻率，但誘變后的植株中有利變異少，盲目性高，需處理較多的供試材料。基因型為供試材料?；蛐蜑镈dTtDdTt的植株進(jìn)行單倍體育種后有四種基因型的植株進(jìn)行單倍體育種后有四種基因型(DDTT(DDTT、DDttDDtt、ddttddtt、ddTTddTT) )的個(gè)體，所有的種自交后代的個(gè)體，所有的種自交后代100%100%為純?yōu)榧兒献?。用基因型為合子。用基因型為DdTtDdTt

13、的植株進(jìn)行多倍體育種后獲得基因型為的植株進(jìn)行多倍體育種后獲得基因型為DDddTTttDDddTTtt的個(gè)體，此個(gè)體和原品種雜交產(chǎn)生的三倍體植株，高度的個(gè)體，此個(gè)體和原品種雜交產(chǎn)生的三倍體植株，高度不育。不育。2022-2-20 點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 根據(jù)育種要求選擇育種方式，但要求掌握其育種根據(jù)育種要求選擇育種方式，但要求掌握其育種特點(diǎn)：特點(diǎn)： 一般作物育種可選用雜交育種和單倍體育種。一般作物育種可選用雜交育種和單倍體育種。 為得到特殊性狀，可選擇誘變育種為得到特殊性狀，可選擇誘變育種( (如航天育種如航天育種) )或多倍或多倍體育種。體育種。若要將特殊性狀組合到一起，還要克服遠(yuǎn)緣雜交的不親若要將特殊性狀

14、組合到一起，還要克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，可考慮運(yùn)用基因工程育種或細(xì)胞工程育種，如抗蟲(chóng)和性，可考慮運(yùn)用基因工程育種或細(xì)胞工程育種，如抗蟲(chóng)棉的培育和棉的培育和“工程菌工程菌”的培育。的培育。2022-2-20 探究點(diǎn)三根據(jù)不同需求選擇育種方法探究點(diǎn)三根據(jù)不同需求選擇育種方法1 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。利用雜交育種，亦可利用單倍體育種。2 2要求快速育種，則運(yùn)用單倍體育種。要求快速育種，則運(yùn)用單倍體育種。3 3要求大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀，要求大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所

15、未有的性狀，可利用誘變育種和雜交育種相結(jié)合的方法?？衫谜T變育種和雜交育種相結(jié)合的方法。4 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。育種。2022-2-20 易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn) 1 1雜交育種選育的時(shí)間是從雜交育種選育的時(shí)間是從F2F2代開(kāi)始，原因是從代開(kāi)始，原因是從F2F2開(kāi)始發(fā)生性狀分離；開(kāi)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。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。2 2雜交育種是通過(guò)雜交培育具有優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳雜交育種是通過(guò)雜交培育具有優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳( (純合子純合子) )的新

16、的新品種，而雜種優(yōu)勢(shì)則是通過(guò)雜交獲得種子，一般不是純合子，在雜種后代品種，而雜種優(yōu)勢(shì)則是通過(guò)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(gè)優(yōu)良性狀，但只能用雜種一代，因?yàn)楹蟠鷷?huì)發(fā)生性狀分離。上表現(xiàn)出多個(gè)優(yōu)良性狀，但只能用雜種一代，因?yàn)楹蟠鷷?huì)發(fā)生性狀分離。3 3誘變育種盡管提高突變率，但處理材料時(shí)仍然是未突變的遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于誘變育種盡管提高突變率，但處理材料時(shí)仍然是未突變的遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于突變的個(gè)體；突變的不定向性和一般有害的特性決定了在突變的個(gè)體中有突變的個(gè)體；突變的不定向性和一般有害的特性決定了在突變的個(gè)體中有害的仍多于有利的，只是與自然突變相比較，二者都增多。害的仍多于有利的，只是與自然突變相比較

17、，二者都增多。2022-2-204 4方法技巧：根據(jù)育種要求選擇育種方式方法技巧：根據(jù)育種要求選擇育種方式(1)(1)一般作物育種可選用雜交育種和單倍體育種。一般作物育種可選用雜交育種和單倍體育種。(2)(2)為得到特殊性狀，可選擇誘變育種為得到特殊性狀，可選擇誘變育種( (如航天育種如航天育種) )或多倍體或多倍體育種。育種。(3)(3)若要將特殊性狀組合到一起，還要克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和若要將特殊性狀組合到一起，還要克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，可考慮運(yùn)用基因工程育種或細(xì)胞工程育種，如抗蟲(chóng)棉的培性，可考慮運(yùn)用基因工程育種或細(xì)胞工程育種，如抗蟲(chóng)棉的培育和育和“工程菌工程菌”的培育。的培育。2022-

18、2-20(4)(4)針對(duì)不同生物應(yīng)采用不同的育種方式，要對(duì)各種育種方式針對(duì)不同生物應(yīng)采用不同的育種方式，要對(duì)各種育種方式進(jìn)行比較，選擇簡(jiǎn)易、可操作的方式。進(jìn)行比較，選擇簡(jiǎn)易、可操作的方式。a a動(dòng)物育種一般采用雜交育種和誘變育種。動(dòng)物育種一般采用雜交育種和誘變育種。b b動(dòng)物雜交育種中純合子的獲得不能通過(guò)逐代自交，而應(yīng)改動(dòng)物雜交育種中純合子的獲得不能通過(guò)逐代自交，而應(yīng)改為測(cè)交。為測(cè)交。c c比植物雜交育種所需年限短。比植物雜交育種所需年限短。 d d植物雜交育種中純合子的獲得不能通過(guò)測(cè)交，尤其是一年植物雜交育種中純合子的獲得不能通過(guò)測(cè)交，尤其是一年生農(nóng)作物，而應(yīng)改為逐代自交。生農(nóng)作物，而應(yīng)改為

19、逐代自交。2022-2-202022-2-20A A過(guò)程過(guò)程的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高B B過(guò)程過(guò)程可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料C C過(guò)程過(guò)程原理是細(xì)胞的全能性原理是細(xì)胞的全能性D D圖中篩選過(guò)程不改變抗病基因頻率圖中篩選過(guò)程不改變抗病基因頻率2022-2-20 D D 解析解析 以育種方法為背景，綜合考查雜交育種、以育種方法為背景，綜合考查雜交育種、單倍體育種、基因工程育種。過(guò)程單倍體育種、基因工程育種。過(guò)程的自交代數(shù)越多，雜的自交代數(shù)越多，雜合高蔓抗病的比例越來(lái)越少，純合高蔓抗病的比例越來(lái)越合

20、高蔓抗病的比例越來(lái)越少，純合高蔓抗病的比例越來(lái)越高。過(guò)程高。過(guò)程可以任取可以任取F1F1植株的適宜花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)。過(guò)植株的適宜花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)。過(guò)程程由高度分化的葉肉細(xì)胞培養(yǎng)成為轉(zhuǎn)基因植株，原理是由高度分化的葉肉細(xì)胞培養(yǎng)成為轉(zhuǎn)基因植株，原理是細(xì)胞的全能性。圖中人為保留抗病植株，篩選掉感病植株，細(xì)胞的全能性。圖中人為保留抗病植株，篩選掉感病植株，會(huì)提高抗病基因頻率。會(huì)提高抗病基因頻率。2022-2-20 點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) (1)(1)培育兼有不同親本優(yōu)良性狀的品種培育兼有不同親本優(yōu)良性狀的品種雜交育種、單倍雜交育種、單倍體育種；體育種；(2)(2)培育具有新性狀的品種培育具有新性狀的品種誘變育種；誘變

21、育種；(3)(3)培育具有其他物種遺傳性狀的品種培育具有其他物種遺傳性狀的品種基因工程育種；基因工程育種；(4)(4)培育種間雜種等具有某些優(yōu)良特性的品種培育種間雜種等具有某些優(yōu)良特性的品種多倍體育多倍體育種、細(xì)胞工程育種。種、細(xì)胞工程育種。下面的變式題考查根據(jù)不同需求選擇育種方法。下面的變式題考查根據(jù)不同需求選擇育種方法。2022-2-202022-2-20A A圖中涉及的育種方法有雜交育種、單倍體育種和誘變育圖中涉及的育種方法有雜交育種、單倍體育種和誘變育種種B Ba a過(guò)程能提高突變頻率，從而明顯縮短育種年限過(guò)程能提高突變頻率，從而明顯縮短育種年限C Ca a、c c過(guò)程都需要用秋水仙素

22、處理萌發(fā)的種子過(guò)程都需要用秋水仙素處理萌發(fā)的種子D D要獲得要獲得yyRRyyRR，b b過(guò)程需要進(jìn)行不斷自交來(lái)提高純合率過(guò)程需要進(jìn)行不斷自交來(lái)提高純合率2022-2-20D D 解析解析 a a屬于單倍體育種，此過(guò)程因無(wú)種子，所以屬于單倍體育種，此過(guò)程因無(wú)種子，所以只能用秋水仙素處理單倍體幼苗，因該過(guò)程未利用誘變因只能用秋水仙素處理單倍體幼苗，因該過(guò)程未利用誘變因素，所以這種育種方法不能提高突變頻率，但能明顯縮短素，所以這種育種方法不能提高突變頻率，但能明顯縮短育種年限；育種年限；b b過(guò)程為雜交育種，需要進(jìn)行不斷自交提高純合過(guò)程為雜交育種，需要進(jìn)行不斷自交提高純合率；率；c c為多倍體育種

23、，可用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，為多倍體育種，可用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，得到多倍體植株；圖中無(wú)誘變育種。得到多倍體植株；圖中無(wú)誘變育種。2022-2-20 探究點(diǎn)四有關(guān)基因工程育種探究點(diǎn)四有關(guān)基因工程育種一、基因工程育種的工具一、基因工程育種的工具1 1基因的基因的“剪刀剪刀”限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶( (簡(jiǎn)稱限制酶簡(jiǎn)稱限制酶) )(1)(1)分布：主要在微生物體內(nèi)。分布：主要在微生物體內(nèi)。(2)(2)特性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并特性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割在特定的切點(diǎn)上切割DNADNA分子。分子。(3)(3)實(shí)例：

24、實(shí)例：EcoRIEcoRI限制酶能專一識(shí)別限制酶能專一識(shí)別GAATTCGAATTC序列，并在序列，并在G G和和A A之間將這段序列切開(kāi)。之間將這段序列切開(kāi)。2022-2-202022-2-202 2基因的基因的“針線針線”DNADNA連接酶連接酶(1)(1)催化對(duì)象：兩個(gè)具有相同黏性末端的催化對(duì)象：兩個(gè)具有相同黏性末端的DNADNA片段。片段。(2)(2)催化位置：脫氧核糖與磷酸之間的缺口。催化位置：脫氧核糖與磷酸之間的缺口。(3)(3)催化結(jié)果：形成重組催化結(jié)果：形成重組DNADNA。3 3常用的運(yùn)載體常用的運(yùn)載體質(zhì)粒質(zhì)粒(1)(1)本質(zhì)：小型環(huán)狀本質(zhì)：小型環(huán)狀DNADNA分子。分子。(2

25、)(2)作用：作用：作為運(yùn)載工具，將目的基因送到宿主細(xì)胞中去；作為運(yùn)載工具，將目的基因送到宿主細(xì)胞中去；用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。2022-2-20(3)(3)條件：條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；有多個(gè)限制酶切點(diǎn)；有多個(gè)限制酶切點(diǎn)；有標(biāo)記基因有標(biāo)記基因。二、基因工程育種的步驟及應(yīng)用二、基因工程育種的步驟及應(yīng)用1 1基本步驟基本步驟2022-2-202022-2-20檢測(cè)：根據(jù)受體細(xì)胞中是否具有標(biāo)記基因，判斷目的基因?qū)霗z測(cè)：根據(jù)受體細(xì)胞中是否具有標(biāo)記基因，判斷目的基因?qū)肱c否；與否；鑒定：受體細(xì)胞

26、表現(xiàn)出特定的性狀，如棉花抗蟲(chóng)性狀的表現(xiàn)。鑒定：受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀，如棉花抗蟲(chóng)性狀的表現(xiàn)。2 2基因工程育種的應(yīng)用基因工程育種的應(yīng)用(1)(1)作物育種：人們利用基因工程的方法，獲得了高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)作物育種：人們利用基因工程的方法，獲得了高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，培育出具有各種抗逆性狀的作物新和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，培育出具有各種抗逆性狀的作物新品種。品種。(2)(2)藥物研制：利用轉(zhuǎn)基因生物培育出各種基因工程藥物，如藥物研制：利用轉(zhuǎn)基因生物培育出各種基因工程藥物，如胰島素、干擾素等。胰島素、干擾素等。2022-2-20(3)(3)環(huán)境保護(hù)：利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降解有毒有害的化合物，吸收環(huán)境

27、保護(hù)：利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降解有毒有害的化合物，吸收環(huán)境中的重金屬，處理工業(yè)廢水，檢測(cè)環(huán)境中病毒含量、生產(chǎn)環(huán)境中的重金屬，處理工業(yè)廢水，檢測(cè)環(huán)境中病毒含量、生產(chǎn)超級(jí)細(xì)菌。超級(jí)細(xì)菌。 易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn) (1)(1)限制性內(nèi)切酶和限制性內(nèi)切酶和DNADNA連接酶的作用部位都是脫氧核苷酸之間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形成的磷酸二酯鍵( (不是氫鍵不是氫鍵) )，只是一個(gè)切開(kāi)，一個(gè)連接。，只是一個(gè)切開(kāi)，一個(gè)連接。(2)(2)質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體，不要把質(zhì)粒同運(yùn)載體等同，除此質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體，不要把質(zhì)粒同運(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)本之外，噬菌體

28、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)為質(zhì)為DNADNA，其基本單位為脫氧核苷酸。，其基本單位為脫氧核苷酸。(3)(3)要想從要想從DNADNA上切下某個(gè)基因，應(yīng)切上切下某個(gè)基因，應(yīng)切2 2個(gè)切口，產(chǎn)生個(gè)切口，產(chǎn)生4 4個(gè)黏性末個(gè)黏性末端。端。2022-2-20(4)(4)基因工程中工具酶有兩種：限制性內(nèi)切酶和基因工程中工具酶有兩種：限制性內(nèi)切酶和DNADNA連接酶；工連接酶；工具有三種，除上述兩種工具酶外還包括運(yùn)載體。具有三種，除上述兩種工具酶外還包括運(yùn)載體。(5)DNA(5)DNA酶即酶即DNADNA水解酶，是能將水解酶，是能將DNADNA水解的酶；水解的酶；DNADNA聚合酶是在聚

29、合酶是在DNADNA復(fù)制過(guò)程中，催化形成新復(fù)制過(guò)程中，催化形成新DNADNA分子的酶，是將單個(gè)游離的脫分子的酶，是將單個(gè)游離的脫氧核苷酸加到氧核苷酸加到DNADNA片段上，需要模板；但片段上，需要模板；但DNADNA連接酶是將兩個(gè)連接酶是將兩個(gè)DNADNA片段的兩個(gè)缺口同時(shí)連接，不需要模板，兩者作用的化學(xué)鍵相片段的兩個(gè)缺口同時(shí)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。同，都是磷酸二酯鍵。2022-2-202022-2-20 (1)(1)在所述基因操作中，由在所述基因操作中，由過(guò)程所用的基因過(guò)程所用的基因“剪刀剪刀”是是_，由由過(guò)程的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)與過(guò)程的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)與過(guò)程相同的過(guò)程相同

30、的_切割的結(jié)果；由切割的結(jié)果；由過(guò)程需要過(guò)程需要_(_(酶名稱酶名稱) )形成重組形成重組DNADNA分子；由分子；由過(guò)程是通過(guò)細(xì)過(guò)程是通過(guò)細(xì)胞的胞的_實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)的。(2)(2)形成的重組形成的重組DNADNA分子是否真正轉(zhuǎn)移到了受體細(xì)胞，必須對(duì)受體細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)。請(qǐng)分子是否真正轉(zhuǎn)移到了受體細(xì)胞，必須對(duì)受體細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)。請(qǐng)根據(jù)下面實(shí)驗(yàn)原理和材料用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)選擇運(yùn)載體根據(jù)下面實(shí)驗(yàn)原理和材料用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)選擇運(yùn)載體質(zhì)粒，探究質(zhì)粒的抗菌素質(zhì)粒，探究質(zhì)粒的抗菌素抗性基因的類別抗性基因的類別。實(shí)驗(yàn)原理：作為運(yùn)載體的質(zhì)粒，需有標(biāo)記基因，這一標(biāo)記基因是抗菌素抗性基因。實(shí)驗(yàn)原理：作為運(yùn)載體的質(zhì)粒，需有標(biāo)記基

31、因，這一標(biāo)記基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性的細(xì)菌，其質(zhì)粒才可能用作運(yùn)載體故凡有抗菌素抗性的細(xì)菌，其質(zhì)粒才可能用作運(yùn)載體。2022-2-20材料用具：青霉素、四環(huán)素的材料用具：青霉素、四環(huán)素的1010萬(wàn)單位溶液、菌種試管、滅菌的含細(xì)菌萬(wàn)單位溶液、菌種試管、滅菌的含細(xì)菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿、酒精燈、接種環(huán)、一次性注射器、蒸餾水、恒溫箱。培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿、酒精燈、接種環(huán)、一次性注射器、蒸餾水、恒溫箱。方法步驟方法步驟：第一步：取三個(gè)含細(xì)菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿并標(biāo)第一步：取三個(gè)含細(xì)菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿并標(biāo)1 1、2 2、3 3號(hào)，在酒精燈旁，用號(hào)，在酒精燈旁，用三支注射器，分別注入三支注射器，分別注入1 mL1

32、 mL蒸餾水、青霉素、四環(huán)素液，并使之分布在蒸餾水、青霉素、四環(huán)素液，并使之分布在整個(gè)培養(yǎng)基表面整個(gè)培養(yǎng)基表面。第二步：將接種環(huán)在酒精燈上灼燒第二步：將接種環(huán)在酒精燈上灼燒( (其目的是其目的是_)_)，并冷卻后在酒精，并冷卻后在酒精燈火焰旁取種，然后對(duì)三個(gè)培養(yǎng)皿接種燈火焰旁取種，然后對(duì)三個(gè)培養(yǎng)皿接種。第三步：將接種后的三個(gè)培養(yǎng)皿放入第三步：將接種后的三個(gè)培養(yǎng)皿放入37 37 的恒溫箱中培養(yǎng)的恒溫箱中培養(yǎng)24 h24 h。2022-2-20預(yù)期結(jié)果分析預(yù)期結(jié)果分析：設(shè)置設(shè)置1 1號(hào)的目的是號(hào)的目的是_，出現(xiàn)的現(xiàn)象是，出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。若若2 2號(hào)生存，號(hào)生存，3 3號(hào)不存活則號(hào)不存活則_。若若2

33、 2號(hào)不存活，號(hào)不存活，3 3號(hào)存活則號(hào)存活則_。2022-2-20 (1)(1)限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶DNADNA連接酶二分連接酶二分裂裂(2)(2)滅菌對(duì)照作用細(xì)菌正常生長(zhǎng)細(xì)菌質(zhì)粒上有抗滅菌對(duì)照作用細(xì)菌正常生長(zhǎng)細(xì)菌質(zhì)粒上有抗青霉素的基因細(xì)菌質(zhì)粒上無(wú)抗青霉素的基因，有抗四環(huán)青霉素的基因細(xì)菌質(zhì)粒上無(wú)抗青霉素的基因，有抗四環(huán)素基因素基因2022-2-20 解析解析 基因工程的基本操作程序：提取目的基因、目基因工程的基本操作程序：提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體相結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的的基因與運(yùn)載體相結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的表達(dá)和檢測(cè)。重組質(zhì)粒導(dǎo)

34、入操作完成后，需根據(jù)質(zhì)基因的表達(dá)和檢測(cè)。重組質(zhì)粒導(dǎo)入操作完成后，需根據(jù)質(zhì)粒所帶的抗性基因?qū)κ荏w細(xì)胞進(jìn)行篩選，質(zhì)粒對(duì)抗生素的粒所帶的抗性基因?qū)κ荏w細(xì)胞進(jìn)行篩選，質(zhì)粒對(duì)抗生素的抗性類型可以通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)加以分析抗性類型可以通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)加以分析。2022-2-202022-2-202022-2-20(1)(1)以矮稈易感病以矮稈易感病(ddrr(ddrr) )和高稈抗病和高稈抗病(DDRR)(DDRR)小麥為親本進(jìn)行雜交，培小麥為親本進(jìn)行雜交，培育矮稈抗病小麥品種過(guò)程中，育矮稈抗病小麥品種過(guò)程中，F(xiàn)1F1自交產(chǎn)生自交產(chǎn)生F2F2，其中矮稈抗病類型出現(xiàn)，其中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是的比例是_，選，選F2

35、F2矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至_。(2)(2)如想在較短時(shí)間內(nèi)獲得上述新品種小麥，可選圖中如想在較短時(shí)間內(nèi)獲得上述新品種小麥，可選圖中_(_(填字母填字母) )途徑所用的方法。其中的途徑所用的方法。其中的F F環(huán)節(jié)是環(huán)節(jié)是_。(3)(3)科學(xué)工作者欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，應(yīng)該選擇圖中科學(xué)工作者欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，應(yīng)該選擇圖中_(_(填字母填字母) )表示的技術(shù)手段最為合理可行，該技術(shù)手段主要包表示的技術(shù)手段最為合理可行，該技術(shù)手段主要包括：括：_基本過(guò)程?；具^(guò)程。2022-2-20(4)(4)小麥與玉米雜交，受精卵發(fā)育初期出現(xiàn)玉米染色體在

36、小麥與玉米雜交，受精卵發(fā)育初期出現(xiàn)玉米染色體在細(xì)胞分裂時(shí)全部丟失的現(xiàn)象，將種子中的胚取出進(jìn)行組織培細(xì)胞分裂時(shí)全部丟失的現(xiàn)象，將種子中的胚取出進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到的是小麥養(yǎng)，得到的是小麥_植株。植株。(5)(5)兩種親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的植物進(jìn)行雜交，常出現(xiàn)雜交不親兩種親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的植物進(jìn)行雜交，常出現(xiàn)雜交不親和現(xiàn)象，這時(shí)可采用和現(xiàn)象，這時(shí)可采用_技術(shù)手段進(jìn)行處理。技術(shù)手段進(jìn)行處理。(6)(6)圖中的遺傳育種途徑，圖中的遺傳育種途徑，_(_(填字母填字母) )所表示的方所表示的方法具有典型的不定向性。法具有典型的不定向性。2022-2-20(1)3/16(1)3/16不再發(fā)生性狀分離不再發(fā)生性狀分離(2)

37、E(2)E、F F、G G花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)(3)C(3)C、D D提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的提取目的基因、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)和表達(dá)基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)(4)(4)單倍體單倍體(5)(5)植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交(6)A(6)A、B B2022-2-20 解析解析 圖中圖中A A、B B為誘變育種，為誘變育種，C C、D D為基因工程育種，為基因工程育種，E E、F F、G G為為單倍體育種，單倍體育種，H H、I I為細(xì)胞工程育種，為細(xì)胞工程育種，J J、K K為多倍體育種；為多倍體育種；(1)(1)用矮稈

38、用矮稈易感病易感病(ddrr(ddrr) )和高稈抗病和高稈抗病(DDRR)(DDRR)小麥為親本進(jìn)行雜交，培育矮稈抗病小麥為親本進(jìn)行雜交，培育矮稈抗病小麥品種的過(guò)程叫做雜交育種，小麥品種的過(guò)程叫做雜交育種，F(xiàn)2F2中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是3/163/16，讓讓F2F2矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至不再發(fā)生性狀分離，即新的矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至不再發(fā)生性狀分離，即新的品種培育成功；品種培育成功；(2)(2)要盡快獲得矮稈抗病類型新品種，應(yīng)該采用圖中要盡快獲得矮稈抗病類型新品種，應(yīng)該采用圖中E E、F F、G G單倍體育種的方式；單倍體育種的方式；(3)(

39、3)欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，應(yīng)該欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，應(yīng)該是用基因工程的育種方式，其過(guò)程包括：提取目的基因、目的基因與是用基因工程的育種方式，其過(guò)程包括：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)和表達(dá)；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)和表達(dá)；2022-2-20(4)(4)小麥與玉米雜交后，由于發(fā)育初期受精卵中玉米染色體小麥與玉米雜交后，由于發(fā)育初期受精卵中玉米染色體全部丟失，胚細(xì)胞中只剩下小麥生殖細(xì)胞中的染色體，因全部丟失，胚細(xì)胞中只剩下小麥生殖細(xì)胞中的染色體，因此將胚取出進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到的是小麥單倍體植株；此將胚取出進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到的是小麥單倍體植株；(5)(5)要克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，需要采用細(xì)胞工程育種的要克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，需要采用細(xì)胞工程育種的方式，讓兩個(gè)物種的體細(xì)胞融合，通過(guò)組織培養(yǎng)的方式培方式，讓兩個(gè)物種的體細(xì)胞融合，通過(guò)組織培養(yǎng)的方式培養(yǎng)雜種細(xì)胞，即可得到新的物種；養(yǎng)雜種細(xì)胞，即可得到新的物種；(6)(6)誘變育種、雜交育種誘變育種、雜交育種都是不定向的過(guò)程。都是不定向的過(guò)程。