重難點(diǎn)聚集第6章 從雜交育種到基因工程課件 新人教版必修

【名師金典】2014高考生物一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識整理+重難點(diǎn)聚集第6章從雜交育種到基因工程課件新人教版必修2綜合分析近幾年各地高考理綜試題生物部分,本章有以下高考命題規(guī)律。1.命題內(nèi)容:從命題側(cè)重點(diǎn)來看,本章以生產(chǎn)生活實(shí)際、當(dāng)前熱點(diǎn)問題等新材料為背景進(jìn)行命題,綜合考查雜交育種、誘變育種和基因工程育種等原理、過程、特點(diǎn)及應(yīng)用。2.命題形式:課標(biāo)高考生物試題對本章的考查,經(jīng)常以二倍體、多倍體與單倍體的區(qū)別及其在育種上的應(yīng)用進(jìn)行命題,或者結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)行考查。3.命題思路:從命題思路上分析,可以結(jié)合雜交育種、誘變育種和基因工程原理與過程命題,還可以結(jié)合生物變異與遺傳規(guī)律命題,特別是基因工程與其他技術(shù)結(jié)合成為命題的熱點(diǎn)。4.命題趨勢:縱觀近三年高考生物試題,本章考查形式以非選擇題為主,單科命題省份也常常以選擇題的形式出現(xiàn),來考查獲取信息能力、分析問題與解決問題能力、實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)能力等。根據(jù)近幾年高考命題特點(diǎn)和規(guī)律,本章的復(fù)習(xí)備考策略如下。1.知識方面:(1)橫向比較:復(fù)習(xí)本章的重點(diǎn)是雜交育種、誘變育種和基因工程原理與過程,還要聯(lián)系多倍體育種、單倍體育種,并且比較這幾種育種方法的原理、操作方法及優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。(2)縱向延伸:對于每一種育種方法都要結(jié)合實(shí)例分析,聯(lián)系生物變異、遺傳規(guī)律及細(xì)胞工程等知識,發(fā)掘各種育種方法的本質(zhì),注重各種育種方法的應(yīng)用,為實(shí)踐和創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(3)整合應(yīng)用:將育種知識進(jìn)一步歸納,還要結(jié)合一些熱點(diǎn)問題,如基因治療、太空育種等,目的是系統(tǒng)地掌握生物育種的原理、方法及優(yōu)缺點(diǎn),達(dá)到知識的靈活運(yùn)用。2.能力方面:課標(biāo)高考生物試題對本章的層級考查,集中在理解能力、實(shí)驗(yàn)探究能力和綜合應(yīng)用能力等層次。一、雜交育種1.概念:是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配02起,再經(jīng)過選擇和育種,獲得新品種的方法。2.遺傳學(xué)原理是基因重組。3.應(yīng)用:(1)改良作物品質(zhì),提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量。(2)培育優(yōu)良的家畜、家禽。二、誘變育種1.概念:是指利用物理因素(如X射線、γ射線、紫外線、激光等)或化學(xué)因素(如亞硝酸、硫酸二乙酯等)來處理生物,使生物發(fā)生基因突變的方法。2.遺傳學(xué)原理是基因突變。3.應(yīng)用:(1)培育農(nóng)作物新品種。(2)在微生物育種方面也發(fā)揮了重要作用。三、基因工程1.概念:又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。就是按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,定向地改造生物的遺傳性狀的技術(shù)。2.遺傳學(xué)原理是基因重組。3.基本工具(1)基因的“剪刀”,即限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶),具有特異性。(2)基因的“針線”,即DNA連接酶,它能在脫氧核糖與磷酸之間形成一定的化學(xué)鍵,將兩條DNA片段連接起來。(3)基因的運(yùn)載體:常用質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒等。4.基因工程的操作一般經(jīng)歷四個(gè)步驟(1)提取目的基因;(2)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合;(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;(4)目的基因的檢測與鑒定。四、基因工程的應(yīng)用1.作物育種:獲得高產(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的作物新品種。2.藥物研制:利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品。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)境中的重金屬,分解泄漏的石油,處理工業(yè)廢水等。幾種育種方式的比較1.育種方式的選擇原則(1)一般作物育種可選用雜交育種和單倍體育種。(2)為得到特殊性狀,可選擇誘變育種或者多倍體育種。(3)若將兩種不同生物的特殊性狀組合到一起,就要考慮基因工程育種,如抗病植株的育成。a.基因工程育種的原理是基因重組,不完全符合基因重組的定義。傳統(tǒng)意義上的基因重組發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的同種生物之間,而基因工程是發(fā)生在不同的物種之間。b.誘變育種屬于分子水平上育種,只有此育種方式可產(chǎn)生新基因。小麥?zhǔn)且环N重要的糧食作物,改善小麥的遺傳性狀是科學(xué)工作者不斷努力的目標(biāo),如圖是遺傳育種的一些途徑。請回答下列問題。(1)以矮稈易感病(ddrr)和高稈抗病(DDRR)小麥為親本進(jìn)行雜交,培育矮稈抗病小麥品種過程中,F自交產(chǎn)1生F,其中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是,2選擇F中矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選,直至。2(2)若要在較短時(shí)間內(nèi)獲得上述新品種小麥,可選圖中(填字母)途徑所用的方法。其中的F環(huán)節(jié)是。(3)科學(xué)工作者欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀,選擇圖中(填字母)表示的技術(shù)手段最為合理可行,該技術(shù)手段主要包括:。(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),得到的是小麥植株。(5)圖中的遺傳育種途徑,(填字母)所表示的方法具有典型的不定向性。圖中A→B為誘變育種,C→D為基因工程育種,E→F→G為單倍體育種,H→I為細(xì)胞工程育種,J→K為多倍體育種。(1)F2中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是3/16,讓F矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩2選,直至不再發(fā)生性狀分離,新的品種即培育成功。(2)要盡快獲得矮稈抗病類型新品種,應(yīng)該采用單倍體育種的方式,即圖中的E→F→G表示的技術(shù)手段。(3)欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀,應(yīng)該用基因工程的育種方式。(4)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),得到的小麥?zhǔn)菃伪扼w植株。(5)誘變育種、雜交育種都是不定向的過程。(1)3/16不再發(fā)生性狀分離(2)E→F→G花藥離體培養(yǎng)(3)C→D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、目的基因的檢測與鑒定(4)單倍體(5)A→B基因工程及其應(yīng)用1.基因工程的概念理解2.基因工程的工具(1)限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶)①分布:已發(fā)現(xiàn)的限制酶達(dá)200多種,主要在微生物體內(nèi)。②特性: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(diǎn)上切割DNA分子。③實(shí)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。④切割結(jié)果:產(chǎn)生2個(gè)帶有黏性末端的DNA片段。⑤作用:基因工程中重要的切割工具,能將外來的DNA切斷,對自己的DNA無損害。(2)DNA連接酶DNA連接酶的作用是在DNA分子連接過程中,催化磷酸二酯鍵的形成,黏合脫氧核糖和磷酸之間的缺口。如果把DNA分子看成“梯子形”,DNA連接酶的作用是把梯子的扶手連接起來。(3)常用的運(yùn)載體??質(zhì)粒①本質(zhì):小型環(huán)狀DNA分子。②作用:a.作為運(yùn)載工具,將目的基因送到宿主細(xì)胞中去;b.用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。③條件:a.能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制;b.有多個(gè)限制酶切點(diǎn);c.有標(biāo)記基因。3.基因工程的操作步驟已知SARS是由一種RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原,在SARS病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預(yù)防SARS病毒的疫苗,開展了前期研究工作。其簡要的操作流程如下。(1)實(shí)驗(yàn)步驟①所代表的反應(yīng)過程是。(2)步驟②構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)載體B必須使用限制性核酸內(nèi)切酶和酶,后者的作用是將限制性核酸內(nèi)切酶切割的和連接起來。(3)如果省略步驟②而將大量擴(kuò)增的S基因直接導(dǎo)入大腸桿菌,一般情況下,不能得到表達(dá)的S蛋白,其原因是S基因在大腸桿菌中不能