2014版《创新教程》高考生物一轮（梳理双基+精研核心+剖析易混易错+探究实验）配套课件：必修2 第6章 从杂交育种到基因工程（2课时）

课件59张PPT。必修2第六章　从杂交育种到基因工程导航课标考纲 第1、2节　
杂交育种与诱变育种　基因工程及其应用梳理双基基础一、判断正误
1．无子西瓜和无子番茄应用的原理相同，都是染色体变异( )
2．单倍体育种的优点在于明显缩短了育种年限( )
3．质粒常用作基因工程中的运载体，其本质就是——DNA分子( )
4．变异是不定向的，基因工程改造的性状也是不定向的( )×√√×二、基础填空
1．概念：将两个或多个品种的 性状通过交配集中在一起，再经过 和 ，获得 的方法。
2．原理： 。
(二)诱变育种
1．概念：利用 因素或 因素处理生物，使生物发生 ，从而获得优良变异类型的育种方法。
2．原理： 。优良选择培育新品种基因重组物理化学基因突变基因突变(三)基因工程
1．概念：按照人们的意愿，把一种生物的 ，加以修饰改造，然后放到 ，定向地改造生物的遗传性状。操作水平为 。某种基因提取出来另一种生物的细胞里DNA分子水平2．过程与工具三、知识连线精研核心考点[例1] (2012年福建名校模拟)农业生产上常常需要进行作物育种，以保证正常的农业生产活动。下列有关作物育种方法的叙述，正确的是(　　)
A．作物育种中最简捷的方法是杂交育种和单倍体育种
B．只有单倍体育种能明显缩短育种年限
C．采用克隆的方法培育作物品种能保持亲本的优良性状
D．体细胞中染色体组数为奇数的作物品种都是经花药培养而来的[解析]　杂交育种时间长、工作量大；单倍体育种与杂交育种相比，能明显缩短育种年限，但不是唯一方法；克隆是无性生殖，能保持亲本的优良性状；三倍体无子西瓜的体细胞中染色体组数为奇数，但并不是经花药培养而来的。
[答案]　C[精彩提示]??
(1)诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。
(2)在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法——杂交育种。
(3)根据不同育种需求选择不同的育种方法
①将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。②要求快速育种，则运用单倍体育种。
③要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法或基因工程育种。
④要求提高品种产量，提高营养物质含量，可选用多倍体育种。
(4)杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。(5)杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传(纯合子)的新品种，而杂交优势则是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生性状分离。
(6)诱变育种尽管提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。1．(2012年江西师大附中期中)下图甲、乙表示水稻的两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是(　　)A．①→②过程简便，但培育周期长
B．①过程和⑦过程的变异都发生于有丝分裂间期
C．③过程常用的方法是花药离体培养
D．③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同
解析：①→②过程是杂交育种，过程简便，但需要逐代自交筛选，培育周期长；①过程的变异属于基因重组，发生于减数第一次分裂过程中；⑦过程的变异属于染色体数目变异，发生于有丝分裂前期；③→⑥过程是单倍体育种，与⑦过程的育种原理相同，都属于染色体数目变异。
答案：B[例2] (改编题)下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是(　　)
A．基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因
B．通过转基因技术可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药使用C．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制性核酸内切酶处理运载体DNA
D．若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界，则生产出来的甘蔗不存在安全性问题
[解析]　基因工程常以抗生素抗性基因作为标记基因；在基因工程的实验操作中一定要注意用同一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的DNA和运载体DNA，使它们产生相同的黏性末端；若转基因甘蔗中的外源基因来源于自然界，则仍可能存在食品安全、环境安全等安全性问题。
[答案]　B1．基因工程的概论4．转基因生物和转基因食品的优、缺点
(1)优点：①解决粮食短缺问题；②减少农药使用，从而减少环境污染；③节省生产成本，降低粮食售价；④增加食物营养，提高附加价值；⑤增加食物种类，提升食物品质；⑥促进生产效率，带动相关产业发展。(2)缺点：①可能产生新毒素和新过敏原；②可能产生抗除草剂的杂草；③可能使疾病的散播跨越物种障碍；④可能会损害农作物的生物多样性；⑤可能干扰生态系统的稳定性。5．基因工程与基因重组的比较[精彩提示]??
(1)基因重组发生于有性生殖中，不能打破生殖隔离，而基因工程则可实现异种生物的基因转移。
(2)基因工程可使受体获得新的基因，表现出新的性状，该技术可看作是一种广义的基因重组。
(3)转基因动、植物的培育，因其细胞全能性不同，外源基因的受体细胞也不同；培育转基因动物的受体细胞一般为受精卵；培育转基因植物的受体细胞可用生殖细胞，也可用体细胞。(4)限制性内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键(不是氢键)，只是一个切开，一个连接。
(5)质粒是最常用的运载体，不要把质粒同运载体等同，除此之外，噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。质粒的化学本质为DNA，其基本单位为脱氧核苷酸。
(6)要想从DNA上切下某个基因，应切2个切口，产生4个黏性末端。(7)基因工程中工具酶有两种——限制酶和DNA连接酶；工具有三种，除上述两种外还包括运载体。
(8)运载体包括质粒、噬菌体、动植物病毒等，质粒是最常用的。2．下列有关基因工程技术的正确叙述是(　　)
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达解析：本题考查基因工程的基础知识。重组DNA技术所用的工具有三种，但其中工具酶是限制酶和DNA连接酶，运载体不是工具酶；限制酶具有专一性，每种限制酶只能识别特定的核苷酸序列；目的基因进入受体细胞不一定就能成功实现表达，需要通过检测来确定。
答案：C 剖析易混易错[典例] 100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题：
黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交，F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交，测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线(——)表示相关染色体，用A、a和B、b分别表示体色和翅长的基因，用点(·)表示基因位置，亲本雌雄果蝇的基因型可分别用图表示为________和________。F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为________。[常见错误]　错误答案：[错因分析]　知识理解不透彻。若两对基因位于两对同源染色体上，用F1雄果蝇进行测交后代应出现四种表现型。根据测交结果可知，控制体色和翅长的基因位于一对常染色体上。根据F1表现型可以判断灰体、长翅为显性。所以两个亲本相关基因型是 。探究实验专项实验：新品种的育种方法
　
根据育种目标的不同而培育新品种的方法，现总结如下：
(1)欲集中不同亲本的优良性状——杂交育种；
(2)欲既集中优良性状，又缩短育种年限——单倍体育种；
(3)欲获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量——多倍体育种；
(4)欲提高变异频率，“改良”或“改造”或直接改变现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种；
(5)欲实现定向改变现有性状——基因工程育种。西瓜感染了某种病毒后，就会出现一些病症，表现为叶片黄绿斑驳，叶面凹凸不平，果实发育不良或形成畸形果。现有稳定遗传的早熟(A)不抗病(R)的西瓜品种甲和晚熟(a)抗病(r)的西瓜品种乙，若希望获得早熟抗病的优良品种，请用杂交育种的方法表示出育种过程？(画出遗传图解并作相应的文字说明)答案：杂交育种的程序提升目标课堂1．(2012年襄阳统考)下列关于育种的叙述正确的是(　　)
A．用杂交的方法进行育种，从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种
B．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的具备更多优良性状
C．用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的新品种自交后代约有1/4为纯合体
D．用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的新品种和原品种杂交一定能产生可育后代解析：诱变育种的生物学原理为基因突变，基因突变具有多害少利和不定向的特点，故诱变后的植株不一定比诱变前的植株具备更多优良性状，B错误。用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种产生的新品种全为纯合体，自交后代也全为纯合体，C错误。二倍体植株染色体加倍后成为四倍体植株，四倍体植株和二倍体植株杂交得到的三倍体植株是高度不育的，D错误。
答案：A2．如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是(　　)A．DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶
B．限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶
C．解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶
D．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶
答案：C3．(2012年浙江理综，6)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是(　　)
A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B
B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B
C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞解析：获取目的基因B，可先提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再经PCR技术扩增，A正确。基因文库构建时是将目的基因与载体连接起来，形成重组质粒，再导入受体菌中储存和扩增，提取目的基因时不需要使用限制酶，B错误。连接目的基因与质粒的酶是DNA连接酶，C错误；将目的基因导入植物细胞，常用农杆菌转化法，不使用大肠杆菌，D错误。
答案：A4．(2012年厦门质检)下列有关育种的叙述中，错误的是(　　)
A．用于大田生产的优良品种不一定是纯合子
B．通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种
C．诱变育种可提高突变频率，加速新基因的产生，从而加速育种进程
D．为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖解析：通过植物组织培养技术培育的脱毒苗没有病毒，但不一定能抗病毒。
答案：B5．如图为四种不同的育种方法，请回答：(1)图中A→D途径表示杂交育种，一般从F2开始选种，这是因为__________________________________________。
(2)若亲本的基因型有以下四种类型：①两亲本相互杂交，后代表现型为3∶1的杂交组合是________。②选乙、丁为亲本，经A→B→C途径可培育出________种纯合植物。该育种方法突出的优点是________________________________________________________________________。
(3)E方法最不易获得所需品种的原因是________________________________________________________________________。(4)下列植物中，是通过图中F方法培育而成的植物是(　　)
A．太空椒　　　　　　　 B．无子番茄
C．白菜—甘蓝 D．八倍体小黑麦
答案：(1)从F2开始出现性状分离
(2)①甲×乙　②4　明显缩短育种年限
(3)基因突变频率低且不定向　(4)D课时提能冲关