從雜交育種到基因工程

1、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業(yè)、醫(yī)藥等領域的應用。3關注轉基因生物和轉基因食品的安全性。基礎自查一、雜交育種1 概念2原理3過程4. 優(yōu)點。5. 缺點(1) (2) 。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) 。 。5. 缺點：誘發(fā)產生的突變，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 罰刀II '艮制性核酸內切酶(簡稱限制酶)(1)分布：

2、。特性：。實例：EcoR I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。GAATTGI »十十卜弋J卜F IC T T AGA ATTCC TTA AC(4)切割結果。作用：基因工程中重要的切割工具。在微生物體內能將外來的 DNA切斷，對自己的DNA無損害。2. 基因的針線| NA連接酶(1) 催化對象：。(2) 催化位置：。(3) 催化結果：形成重組 DNA。3 常用的運載體一一(1) 本質：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常見育種方式的比較雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種原理基因重組基

3、因突變染色體變異染色體變異基因重組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，前者能產生前所未有的新基因，創(chuàng)造變異新類型；后者不能 產生新基因，只是實現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) 培育雜合子品種一一雜種優(yōu)勢的利用在農業(yè)生產上，可以將雜種一代作為種子直接利用，如水稻、玉米等。 基本步驟：選取雙親 P(早、s ) T雜交TF1。 特點：高產、優(yōu)質、抗性強，但種子只能種一年。(2) 培育純合子品種 培育隱性純合子品種的基本步驟選取雙親P(早、s ) T雜交tF1t自交選出表現型符合

4、要求的個體種植推廣。 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 P(早、S )弋雜交tF1t自交tF2t選出表現型符合要求的個體自交 tF3tt 選出穩(wěn)定遺傳的個體推廣種植。 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

5、；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、目的產物多。(2)目的基因表達的標志：通過轉錄翻譯合成出相應的蛋白質。只有第三步將目的基因導入受體細胞不涉及到堿基互補配對。(4) 限制性核酸內切酶和 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 是氫鍵)，只是一個切開，一個連

6、接。(5) 質粒是最常用的運載體，不要把質粒同運載體等同，除此之外，噬菌體和動植物病毒也可作為運載體。運載體的化學本質為DNA，其基本單位為脫氧核苷酸。(6) 要想從DNA上切下某個基因，應切 2個切口，產生4個黏性末端。催化DNA(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， 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 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孢桿菌 )可為真核生物(如棉花)提供目的基因(9) 限制

7、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 太空育種產生的突變總是有益的B .太空育種產生的性狀是定向的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上是一樣的2將、兩個植株雜交，得到，將再做進一步處理，如圖所示。下列分析錯誤的是( )多祝射

8、線處理種子金十彩袂選育植株 嚴生塩植株曇植株 幼苗仏g植株、植株幼苗秋曲噫植株A 由到過程一定發(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X到的育種過程中，遵循的主要原理是染色體變異C.若的基因型為 AaBbdd，則植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數的1/4D 由到過程可能發(fā)生突變和重組，為生物進化提供原材料3. 如圖表示某種農作物品種和培育出的幾種方法，下列有關說法中錯誤的是( AABB aabb©AAbbA .經過川培育形成常用的方法是花藥離體培養(yǎng)B .過程W常用一定濃度的秋水仙素處理的幼苗C.由品種直接形成的過程必須經過基因突變D .由品種和培育能穩(wěn)定遺傳的品種的最快

9、途徑是ItV4 .用高稈抗銹?。―DTT）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F1, 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、1/4B .方法二所得植株中純合子、可用于生產的類型比例分別為1/2、1/4C .方法一和方法二依據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

10、反轉錄合成 DNAB .以4種脫氧核苷酸為原料人工合成C.將供體DNA片段轉入受體細胞中，再進一步篩選D .由蛋白質的氨基酸序列推測mRNA6. 在用基因工程技術構建抗除草劑的轉基因煙草過程中，下列操作中錯誤的是（）A .用限制性核酸內切酶切割煙草花葉病毒的核酸B .用DNA連接酶連接經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體D .用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉基因煙草細胞實驗探究現有三個番茄品種，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

11、獲得基因型為 aabbdd的植株？（要寫出詳細的方法和步驟 ）（1）。限時訓練題組一育種方法1已知水稻的抗?。≧）對感病（r）為顯性，有芒（B）對無芒（b）為顯性?，F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

12、材料中，江蘇某農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1/163. 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t F2t選不分離者 t純合子B 種植t秋水仙素處理 t純合子C.種植T花藥離體培養(yǎng) T秋水仙素處理 T純合子D 種植T秋水仙素處理T花藥離體培養(yǎng) T純合子4 下列所列出的是四種常見育

13、種方法的優(yōu)、缺點，請?zhí)畛鏊鶎挠N方法名稱（ ）育種名稱優(yōu)點缺點使位于不冋個體的優(yōu)良性狀集中在 一個個體上時間長、需及時發(fā)現優(yōu)良性狀可以提咼變異頻率或出現新性狀， 加速育種進程 有利變異少，需大量處理實驗材料 變異具有不確定性，盲目性大明顯縮短育種年限技術復雜提咼產量和營養(yǎng)成分適用于植物，在動物中很難開展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。 據圖分析，不正確的是（）A .

14、過程的自交代數越多，純合高蔓抗病植株的比例越高B 過程可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料C.過程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，轉入到受體細胞，經過受體細胞的分裂，使目的基因的遺傳信息擴大， 再進行表達，從而培養(yǎng)成工程生物或生產基因產品的技術。你認為支持基因工程技術的理論有（多選）（）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，用乙種生物生產甲種生物的一種蛋白質。生產流程是：甲生物的蛋白質 tmRN目的基因一t與質粒

15、DNA重組一宀導入乙細胞一宀 獲得甲生物的蛋白質，下列說法正確的是（）A 過程需要的酶是逆轉錄酶，原料是A、U、G、CB .要用限制酶切斷質粒 DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質粒連接在一起C.如果受體細胞是細菌，可以選用枯草桿菌、炭疽桿菌等D .過程中用的原料不含有 A、U、G、C&禾U用外源基因在受體細胞中表達，可生產人類所需要的產品。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mRNAC.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

16、（）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、優(yōu)質的作物新品種。下列能產生新基因的育種方式是 （）A .雜交水稻之父I袁隆平通過雜交篩選技術培育出高產的超級水稻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進水稻，培育成可防止人類VA缺乏癥的轉基因水稻11（2012北京東城區(qū)

17、）將某種二倍體植物、 兩個植株雜交，得到，將再做進一步處理， 如下圖所示。下列分析不正確的是（）。經器次選育自然生機一幼苗亠植株兇頤揀秋水仙索花粉A 由到的育種過程依據的主要原理是基因突變B .由X過程形成的植株屬于新物種C.若的基因型為 AaBbdd，則植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數的D .由到的過程會發(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。據圖回答下列問題。（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 。A-> BC 的途徑表示 育種方式，這兩種育種方式中后者的優(yōu)越性主要表現在 。（2）B常用的方法為。

18、3E方法所用的原理是 ,所用的方法如 、。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 。（4）C、F過程最常用的藥劑是 ，其作用的原理 。由G到H過程中涉及的生物技術有 和。（6）K> LM這種育種方法的優(yōu)越性表現在 。咼考真題體驗1 （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E、 b）是兩對獨立遺傳的相對性狀?，F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，用合適劑量的丫射線照射后種植，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，F1中出現抗病高桿、

19、抗病矮桿、不抗 病高桿、不抗病矮桿。選F 1中的抗病高桿植株上的花藥進行離體培養(yǎng)獲得幼苗，經秋水仙 素處理后選出純合二倍體的抗病高桿植株（?。Ａ硪粚嶒灡砻?，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， 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

20、植株雜交的F1中抗病高桿植株能產生種配子。(4) 請用遺傳圖解表示乙與丙植株雜交得到F1的過程。2 (2012江蘇)科學家將培育的異源多倍體的抗葉銹病基因轉移到普通小麥中，育成了抗葉 銹病的小麥，育種過程見圖。圖中A、B、C、D表示4個不同的染色體組，每組有 7條染色體，C染色體組中含攜帶抗病基因的染色體。請回答下列問題：雜交肓代抗病塢肉的染色體誘變后的花粉選抒射線照射.穩(wěn)定后推廣應用(1)異源多倍體是由兩種植物 成，還可用植物細胞工程中AABB與CC遠源雜交形成的后代，經 方法進行培育。方法培育而(2)雜交后代染色體組的組成為,進行減數分裂時形成個四分體，體細胞中含有條染色體。(3) 雜交后

21、代中C組的染色體減數分裂時易丟失，這是因為減數分裂時這些染色體。(4 )為使雜交后代的抗病基因穩(wěn)定遺傳，常用射線照射花粉，使含抗病基因的染色體片 段轉接到小麥染色體上，這種變異稱為。3 (2012海南)無子西瓜是由二倍體(2n=22)與同源四倍體雜交后形成的三倍體?；卮鹣铝袉栴}：(1) 雜交時選用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，取其花粉涂在四倍體植株的上，授粉后套袋。四倍體植株上產生的雌配子含有 條染色體，該雌配子與二倍 體植株上產生的雄配子結合，形成含有 條染色體的合子。(2) 上述雜交獲得的種子可發(fā)育為三倍體植株。該植株會產生無子果實，該果實無子的原因是三倍體的細胞不能進行正常的分裂

22、。(3) 為了在短期內大量繁殖三倍體植株，理論上可以采用 的方法。4 (2011福建)回答下列I、n題I 機體的免疫系統(tǒng)對核輻射損傷很敏感，主要表現在核輻射會誘導免疫細胞凋亡。人白細 胞介素18 （IL-18 ）能促進免疫細胞的增殖和分化，提高機體免疫功能。某科研小組開展了 IL18對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制作用I的研究，方法如下：選取若干實驗小鼠，隨機分成三組：組無輻射損傷；組輻射損傷（60Co照射，下同）；組先輻射損傷，1天后注射IL-18。14天后分別取各組小鼠脾細胞進行體外培養(yǎng)，在培養(yǎng) 了 Oh、12h、24h、48h后，進行細胞凋亡檢測，得到的細胞凋亡相對值如下表：組別處理方法

23、0 h12 h24 h48 h無輻射損傷0.0460.0560.0480.038輻射損傷0.4600.4200.5300.520輻射損傷+IL -80.2390.2650.2790.269（1） 選擇脾細胞作為本實驗材料，是因為脾臟是機體重要的 器官。已知IL-18是一種淋巴因子，淋巴因子與 都屬于免疫活性物質。（2） 細胞凋亡是由遺傳機制決定的 死亡。從表中數據可知，細胞凋亡相對值越小，說明發(fā)生凋亡的脾細胞數目越 ；從 （組別）兩組數據可知，IL-18能夠抑制脾細胞凋亡。（3） 科研小組還設置了第組實驗，方法是先注射IL-18 , 3天后進行輻射損傷，14天后的實驗操作同前三組。與第組相比，

24、設置第組的目的是 （4）在作物育種中，可用 60Co放出的丫射線使作物發(fā)生基因突變，從中篩選出優(yōu)良的變 異類型，這種育種方法叫做 育種，其特點是 （至少答出兩點）。n .使用染色劑染色是生物學實驗常用的方法，某同學對有關實驗做了如下歸納：實驗觀察對象染色劑實驗結果花生子葉細胞的脂肪顆粒蘇丹川脂肪顆粒被染成橘黃色人口腔上皮細胞中的 DNA和RNA分 布吡羅紅、甲基 綠細胞內染成綠色的面積顯著 大于染成紅色的面積人口腔上皮細胞中的線粒體健那綠線粒體呈現藍綠色洋蔥根尖分生組織細胞的有絲分裂龍膽紫間期細胞不著色，分裂期細胞 染色體著色（1）上述實驗結果的歸納，正確的有 （2）實驗和實驗在染色之前，都使

25、用了一定濃度的鹽酸處理。其中，實驗用鹽酸可改變通透性，加速染色劑進入細胞；實驗用鹽酸與酒精混合，對材料進行解離。在兩個實驗操作中，都要注意鹽酸濃度，處理材料時的溫度和。（3）健那綠使線粒體著色與線粒體內膜的酶系統(tǒng)有關。線粒體內膜上的酶主要催化有氧呼吸的第階反應，該反應變化是 。5. （2010全國n, 5）下列敘述符合基因工程概念的是（）A . B淋巴細胞與腫瘤細胞融合，雜交瘤細胞中含有B淋巴細胞中的抗體基因B 將人的干擾素基因重組到質粒后導入大腸桿菌，獲得能產生人干擾素的菌株 C.用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產菌株D 自然界中天然存在的噬菌體自行感染細菌后其D

26、NA整合到細菌DNA上6. （2010安徽卷）如圖所示，科研小組用 60Co照射棉花種子。誘變當代獲得棕色 （纖維顏色） 新性狀，誘變I代獲得低酚（棉酚含量）新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對基因 （A、a）控制， 棉酚含量由另一對基因（B、b）控制，兩對基因獨立遺傳。（1）兩個新性狀中，棕色是 性狀，低酚是性狀。（2）誘變當代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是 ，白色、高酚的棉花植株基因型是。（3）棕色棉抗蟲能力強，低酚棉產量高。為獲得抗蟲高產棉花新品種，研究人員將誘變I代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代種植在一個單獨的區(qū)域， 從的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請你利用該純合體作為一個親本，再

27、從誘變I代中選擇另一個親本，設計一方案，盡快選育出抗蟲高產 （棕色、低酚）的純合棉花新品種（用遺傳圖解和必要的文字表 示）。7. （2010四川卷）回答下列I、n兩個小題。I .為提高小麥的抗旱性，有人將大麥的抗旱基因（HVA）導入小麥，篩選出 HVA基因成功整合到染色體上的高抗旱性 T植株（假定HVA基因都能正常表達）。（1）某T植株體細胞含一個 HVA基因。讓該植株自交，在所得種子中，種皮含 HVA基因的種子所占比例為，胚含HVA基因的種子所占比例為 。（2）某些T植株體細胞含兩個 HVA基因，這兩個基因在染色體上的整合情況有下圖所示的三 種類型（黑點表示HVA基因的整合位點）。 將T植株

28、與非轉基因小麥雜交：若子代高抗旱性植株所占的比例為50%，則兩個HVA基因的整合位點屬于圖 類型；若子代高抗旱性植株所占的比例為 100%，則兩個HVA基因的整合位點屬于圖類型。 讓圖C所示類型的T植株自交，子代中高抗旱性植株所占比例為 。學案32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t獲得F1 F1自交或雜交t獲得F2鑒別、選擇需要的類型t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）存在遠源雜交不親和的現象。

29、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t誘發(fā)基因突變t選擇理想類型 t培育。4. (1)可以提高突變頻率，在較短時間內獲得較多的優(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限制性核酸內切酶(簡稱限制酶)(1) 主要在微生物體內。一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。(4) 產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)

30、形成重組DNA。3質粒作為運載工具，將目的基因送到宿主細胞中去(2)用它在宿主細胞內對目的基因進行大量復制能在宿主細胞內穩(wěn)定保存并大量復制(3)有多個限制酶切點 有標記基因四、提取目的基因目的基因：人們所需的特定基因直接分離目的基因r反轉錄法取得途徑人工合成根據蛋白質中氨基酸的序目的基因'列推測出核苷酸序列，通過1L 化學方法人工合成DNA目的基因與運載體結合用一定的限制酶切割質粒加入DNA連接酶質粒和目的基因結合成重組 DNA分子將目的基因導入受體細胞：主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞 的方法丁檢測：根據受體細胞中是否具有標記基因，判斷 目的基因的目的基因導入與否檢測與鑒定 鑒定：受體細

31、胞是否表現目的基因控制的性狀，-如棉花抗蟲性狀的表現課堂深化探究一.常見育種方式的比較雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種原理基因重組基因突變染色體變異染色體變異基因重組常用 方式 選育純種：雜 交 T 自 交 T 選 優(yōu) T自交 選育雜種：雜 交 T雜交種輻射誘 變、激光 誘變、空 間誘變花藥離體培養(yǎng)， 然后再使染色 體數目加倍秋水仙素處理萌發(fā) 的種子或幼苗轉基因(DNA重組)技術將目的基 因導入生物體 內，培育新品種育種 程序甲品襯X巴品科1 £1®片性狀穗定遺佟的 稈品種址白理1七空t -.LlrkkikIfril 阿取欄X；忻臥世卅 單曙俸幼苗1人譜號粢

32、若干植擁at詵奮正常幼苗秋水就素染色體數目加倍人工選育新品種審組DKA份子辱人ffiTft優(yōu)點 使位于不同 個體的優(yōu)良性 狀集中到一個 個體上 操作簡便可以提高 變異的頻 率、加速 育種進程 且大幅度 地改良某 些性狀 明顯縮短育 種年限 所得品種為純合子器官巨大，提高產量 和營養(yǎng)成分打破物種界限， 定向改變生物的 性狀缺點 育種時間長 不能克服遠 緣雜交不親和 的障礙有利變異 少，需大 量處理實 驗材料(有 很大盲目 性)技術復雜且需 與雜交育種配 合只適用于植物，發(fā)育 延遲，結實率低有可能引發(fā)生態(tài) 危機應用用純種高稈抗 病小麥與矮稈 不抗病小麥培 育矮稈抗病小 麥高產青霉菌用純種高稈抗 病

33、小麥與矮稈 不抗病小麥快 速培育矮稈抗 病小麥二倍體無子西瓜、八倍體小黑麥轉基因卡日葵 豆I轉基因抗蟲 棉二基因工程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)限制性核酸內切酶 一一基因的 罰刀II一種限制性核酸內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。(2) DNA連接酶一一基因的針錢II 連接限制性核酸內切酶切開的斷口。(3) 運載體一一基因的運輸工具作為運載體必須具備的條件： 能夠在宿主細胞內復制并穩(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

34、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) 將目的基因導入受體細胞；(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，按模板鏈的要求， 將脫氧核苷酸逐個連接起來，形成 DNA 的子鏈； DNA 酶的作用是水解 DNA 。5不同；基因工程中的運載體是將外源基因導入受體細胞的專門運輸工具，常用的運載 體有質粒、動植物病毒、噬菌體等；細胞膜上的載體是位于細胞膜上的載體蛋白，與控制 物質進出細胞有關。對應訓練1D【解析】突變大部分都是有害的，產生的性狀是不定向的，該植物本質未發(fā)生改變，只 有個別性狀

35、發(fā)生變化，故 D 選項符合題意。2A【解析】圖中 t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；、 的雜交屬于不同物種間的雜交，個體中染色體2/3來自于，1/3來自于，所以屬于染色體變異；經到 10過程中存在 AABBdd、aaBBdd、AAbbdd、aabbdd四種純合子，占 總數的1/4;t是取花粉進行培養(yǎng)，經過減數分裂有可能發(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。3D【解析】品種的基因型為 AABB，品種的基因型為 aabb,要培育出基因型為 AAbb 的品種最快的途

36、徑應為單倍體育種，所以應為途徑I，而I t 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。故D選項符合題意。4A【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；單倍體育種依據的主要原理是染色體數目的變異，C 選項錯誤；單倍體育種的最終目的是獲得符合生產要求的純合植株，D選項錯誤。故 A選項符合題意。5D【解析】人工合成目的基因有兩種方法：一是通過mRNT 單鏈DNAt雙鏈DNA ； 二是根據蛋白質氨基酸序列 tm

37、RNA序列t推測出結構基因的核苷酸序列 t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種脫氧核苷酸為 原料，進行化學合成 (第二種方法 )。故 B 選項符合題意。6A【解析】構建重組 DNA分子時，需用同種限制性核酸內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，則可導入其原生質體 )，若導入 的受體細胞是體細胞， 經組織培養(yǎng)可獲得轉基因植物。 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

38、含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉基因煙草細 胞。故 A 選項符合題意。實驗探究【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、根據植株的葉形選出基因型為 aa的個體、根據花色選出基因型為 bb的個體、根據果實的形狀選擇出 基因型為 dd 的個體。(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，得到F1(AABbDd) 的種子。(2) 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

39、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，根據葉形選出基因型為aa的個體，淘汰其他個體；當長到開花時，根據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，根據果實的形狀選擇出基因型為 dd 的個體，淘汰其他個體。限時訓練題組一 育種方法1D【解析】本題考查育種的幾種方法，雜交育種能集兩個親本的不同優(yōu)良性狀于一身，生 產中一般選用此方法育種。故 D 選項符合題意。2D 【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 親代通過減數分裂產生重組型的配子， 雌雄配子經過受精作用產生子代，

40、 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，F1基因型為YyRr，兩對基因分別位于兩對同源染色體上，F2中yyRR的幾率是 1/16 。故 D 選項符合題意。3A【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. D 由表中優(yōu)點和缺點可知：為雜交育種，為誘變育種

41、，為單倍體育種，為多 倍體育種。 5. D 過程為從 F2 中選擇高蔓抗病植株連續(xù)自交， F2 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. ABD 轉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. B 過程是逆

42、轉錄，利用逆轉錄酶合成DNA片段，需要的原料是 A、T、G、C;是目的基因與質粒 DNA重組階段，需要限制酶切斷質粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質粒連接在一起；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； 過程是基因的表達過程，原料中含有A、U、G、Co 8D【解析】 隹因的表達I是指基因使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質的分子結構上這一過程，即必須獲得相應蛋白質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。故 D選項符合題意。9A【解析】基因操作的第一步是獲取

43、目的基因，獲取目的基因的方法是用限制性核酸內切 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切酶修飾，露出黏性 末端，這樣才能與運載體結合。 基因操作的第二步是目的基因與運載體結合，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. B 基因突變可產生新的基因，轉基因技術和雜交篩選技術可產生新的基因型，但不會產生新的基因。11解析 由到的過程是通過有絲分裂來實現的，而基因重組發(fā)生在減數分裂

44、過程中，故 D 項錯誤。答案 D12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，引起染色體數目加倍（5）基因工程 （或 DNA 拼接技術或 DNA 重組技術或轉基因技術 ） 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 F2開始發(fā)生性

45、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。（2）基因工程技術應用于育種有明顯的優(yōu)勢：能夠按照人們的意愿，定向改造生物的性狀， 目的性強，如生產人的胰島素、干擾素、白蛋白的各種工程菌的構建；打破了物種界限， 克服了遠緣雜交不親和的障礙。（3）誘變育種大幅度改良生物性狀，這是優(yōu)點；能提高突變率，但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遠多于有利， 因而需要大量處理材料， 工作量大， 能否 產生有價值的變異類型，不以人的意志為轉移，目的性差。高考真題體驗 1【解析】（1）葉綠素是相關基因表達的結果，白化苗是由于其葉綠素相關基因發(fā)生缺失所 引起的， 說明該植株的葉

46、綠素相關基因無法正常表達。 植物缺乏葉綠素， 無法進行光合作用， 所以這種變異屬于有害的變異。由于基因的部分發(fā)生缺失而產生的變異屬于基因突變。（2）這里的育種運用了射線，導致植株的基因型發(fā)生改變，這種育種方式為誘變育種；后 面的花藥離體培養(yǎng)， 秋水仙素加倍， 屬于單倍體育種； 利用不同表現型的植株雜交得到優(yōu)良 性狀的后代為雜交育種。 雜交育種是利用在形成配子的過程中基因發(fā)生重組， 所以其原理為 基因重組。花藥離體培養(yǎng)所利用的技術手段是植物組織培養(yǎng)技術， 這種技術手段的途徑有二： 通過愈傷組織分化出芽和根，形成再生植株；通過誘導分化成胚狀體，獲得再生植株。（3）乙和丙雜交得到 F1, F1的基因

47、型有 AaBb，Aabb，aaBb, aabb。其中抗病高桿個體的 基因型有 AaBb ，這種基因型個體能夠產生 4種類型的配子。 （4）如圖（注意親代，子一代， 配子，基因型和表現型，比例等）【答案】（ 1 ）表達 有害性 基因突變（2）誘變育種基因重組 胚狀體（ 3） 4（ 4 ）抗病播稈不抗病高稈Aabb x aaBb/配子Ab疝aB aF1AaBb AabbaaBbaabb抗病島桿抗病矮稈不抗病高桿不抗病塡稈1 , 1? 1 ：12【答案】（1 ）秋水仙素誘導染色體數目加倍植物體細胞雜交（2）AABBCD 1442（3） 無同源染色體配對（4 ）染色體結構變異【解析】（1）A、B、C、D表示4個不同的染色體組，植物 AABB產生AB的配子，植物 CC產生含C的配子，結合后形成 ABC受精