课件65张PPT。第1节 杂交育种与诱变育种从杂交育种到基因工程1．杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
2．杂交育种依据的遗传学原理是基因重组，并不能创造新的基因。
3．诱变育种是利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变。
4．基因突变是不定向的，诱变育种盲目性大。 杂交育种1．杂交育种之前的育种选择育种长期选择周期长生物的变异知识清单2．杂交育种
(1)概念：将两个或多个品种的________通过交配集中在一起，再经过____________，获得新品种的方法。
(2)原理：________。
(3)过程(以高产抗病小麦品种的选育为例)
亲代 高产、不抗病×低产、抗病
杂种第一代 高产、抗病(均为显性性状)
?优良性状选择和培育基因重组第二代 选出____________个体
连续?
选出______________的所有高产、抗病个体
新的优良品种(4)优点：操作简便高产、抗病不发生性状分离(5)应用单位面积产量家畜、家禽杂交育种能否应用于微生物育种？试分析原因。提示：不能。杂交育种利用基因重组的原理，一般发生在有性生殖的减数分裂过程中；微生物一般不进行减数分裂，故不用杂交育种。思想感悟 诱变育种1．概念：诱变育种是利用物理因素(如X射线、r射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙脂等)来处理生物，使生物发生________。
2．原理：________基因突变基因突变知识清单3．方法：用________因素(如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)或______因素(如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂)或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。
4．发生时期：一般在有丝分裂______或减数分裂第一次分裂前的______
5．优点：能提高______，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。物理化学间期间期突变率6．缺点：________变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差，具有盲目性。
7．举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等有利在诱变育种过程中应该用诱变剂等处理什么状态的种子(萌发或未萌发的)？为什么？提示：萌发的。因为基因突变主要发生在细胞分裂间期，萌发的种子细胞不断的进行分裂。思想感悟利用杂交育种培育纯合和杂合品种
1．培育常规的纯合子品种
(1)培育隐性纯合子品种：选取双亲 子一代 子二代―→选出符合要求的个体即可推广。
(2)培育显性纯合子品种：选取双亲 子一代 子二代―→选出符合要求的优良个体 子三代―→选出符合要求的优良个体 ……选出稳定遗传的个体推广。 利用杂交育种培育新品种(3)特点：操作简单，但所需时间较长
2．培育杂合子品种
(1)原理：杂种优势。主要利用F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定，将杂种子一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。
(2)过程：选取双亲 子一代。
(3)特点：高产、优质、抗性强，但需年年育种。?特别提醒：1.杂交育种只应用于进行有性生殖的植物和动物，而诱变育种不仅应用于有性生殖的植物，也可应用于无性生殖的微生物。
2.单倍体育种主要用于进行有性生殖的植物。 农科所通过如下图育种过程培育出了高品质的糯小麦，相关叙述正确的是( )A．该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变
B．要获得yyRR，b过程需要进行不断的自交来提高纯合率
C．a、c过程都需要使用秋水仙素，都作用于萌发的种子
D．a过程能提高突变率，明显缩短育种年限解析：解题关键是注意图中所示三种育种方式：单倍体育种、杂交育种、多倍体育种，用连续自交法可以提高纯合率。图中a为单倍体育种，b为杂交育种，c为多倍体育种。杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体变异。将YyRr通过连续自交可以得到yyRR，以提高纯合率。c过程中秋水仙素作用于萌发的种子或幼苗，a过程能够缩短育种年限，但不能提高突变率。
答案：B(1)a、c过程中用秋水仙素处理的目的是什么？
提示：a过程用秋水仙素处理的目的是使单倍体的染色体加倍而恢复可育性，c过程用秋水仙素处理的目的是为了得到多倍体。
(2)如图由亲本到yyRR过程与诱变育种相比，本质区别是什么？
提示：由亲本到yyRR过程表示单倍体育种或杂交育种，遗传物质没有改变，只是出现了新的基因型；诱变育种过程遗传物质发生了改变，出现了新的基因。互动探究1．用纯合的高秆抗锈病水稻(DDTT)和矮秆不抗锈病水稻(ddtt)进行育种获得纯合矮杆抗病水稻时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得到F2，然后再选育；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是( )
A．前一种方法所得的F2中，重组类型占5/8
B．后一种方法所得到的植株中可用于生产的类型占2/3跟踪训练C．前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合
D．后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变答案：C 几种育种方法的比较几种常见育种方式的比较?特别提醒：1.在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法——杂交育种。
2．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。
(4)要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。3．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。
4．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，而杂种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。
5．诱变育种尽管能提高突变率，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。 为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，正确的是( )
A．过程①的自交代数越多，杂合高蔓抗病植株的比例越高
B．过程②是杂交育种过程中最关键的一个步骤
C．过程③主要利用了植物组织培养技术
D．过程④通常需要用秋水仙素处理幼苗
解析： 过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高；过程②是单倍体育种；过程③是转基因技术，而非植物组织培养。
答案：D技巧归纳： 杂交育种方法归纳
(1)对于植物而言，杂交育种的方法流程一般是杂交后连续自交选育。
(2)对于动物而言，育种程序如下：亲本杂交→子一代互相杂交→对子二代测交→选出符合要求的子二代的纯合子。2．假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。据图分析错误的是( )跟踪训练A．由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种
B．若经过过程②产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的个体理论上有97株
C．过程⑤常采用单倍体育种的方法由AaBb得到Ab个体
D．过程⑦的育种方法依据的生物学原理是基因突变
答案：C
有一批抗锈病(显性性状)的小麦种子，要确定这些种子是否是纯种，正确且最简单的方法是( )
A．与纯种抗锈病的小麦杂交
B．与易染锈病小麦进行测交
C．与杂种抗锈病小麦进行杂交
D．自交
正确解答：选D。常见错误：错选B项。
错因分析：受思维定势的影响。认为只要鉴定是否纯种就用测交。植物测交需要去雄、套袋、人工授粉等复杂的操作。最简单的方法是自交，观察后代有无性状分离。课题：新品种的育种方法
基础理论：
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；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) 典例剖析分析：
杂交育种的程序
P 早熟不抗病 × 晚熟抗病
(AARR) (aarr)
F1 早熟不抗病
(AaRr)
?
F2 3/16早熟抗病
A_rr
?
选择 早熟抗病
(AArr)(1)若要缩短育种年限，获得该优良品种，请用合适的育种方法表示出育种过程。(画出遗传图解并作相应的文字说明)提示：单倍体育种
互动探究提示：可以利用多倍体育种获得无子西瓜。其育种程序如下：
2n
秋水仙素处理
♀4n×2n♂ 第一年制种，得三倍体种子
??
♀3n×2n♂
联会紊乱
三倍体无子西瓜(2)我们在食用经杂交育种得到的西瓜时，不得不频频吐出西瓜子，带来一些不悦，如何解决这种麻烦呢？如何才能真正做到“吃西瓜不吐西瓜子”？
一、单项选择题
1．属于分子水平上的育种工作的是( )
A．辐射育种 B．杂交育种
C．单倍体育种 D．多倍体育种A水平测试2．下列实例所依据的原理分别是( )
①我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种 ②二倍体植株的花药离体培养，并用秋水仙素处理，使之成为纯合子 ③乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上
A．基因重组、基因突变、染色体变异
B．基因突变、基因重组、染色体变异
C．基因突变、染色体变异、基因重组
D．基因重组、染色体变异、基因突变D3．单倍体育种时，将二倍体植株的花药离体培养获得单倍体植株，再经人工诱导培育出新品种，在这种育种过程中不涉及( )
A．用秋水仙素处理萌发的种子
B．细胞分裂、分化
C．愈伤组织的形成
D．染色体数目加倍A4．用自然状态下缺乏某种抗病性的豌豆育种，不宜采用的方法是( )
A．诱变育种 B．单倍体育种
C．基因工程育种 D．杂交育种B5．用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，下列有关此育种方法的叙述中，正确的是( )
高秆抗锈病×矮秆易染锈病①，F1②，雄配子③，幼苗④，选出符合生产要求的品种
A．过程①的作用原理为染色体变异
B．过程③必须经过受精作用
C．过程④依据的主要遗传学原理是基因突变
D．此育种方法可选出符合生产要求的品种占1/4D二、多项选择题
6．诱变育种可以改良某种性状，这是因为( )
A．后代性状较稳定
B．提高突变率，增加变异类型
C．控制某性状的基因突变成等位基因
D．有利突变体数目多 BC7．下列有关作物育种的叙述，正确的是( )
A．在杂交育种中，F1自交后代可筛选出符合人类需要的优良品种
B．单倍体育种可以明显缩短育种的年限
C．人工诱导多倍体常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
D．诱变育种可以定向的把多个品种的优良性状集中在一起，获得新的品种ABC8．下列各杂交组合中，果实中有种子的是( )
A．用秋水仙素处理，采用花药离体培养的方法培育的幼苗，获得的纯合子自交
B．用秋水仙素处理二倍体正常西瓜的幼苗，得到染色体数目加倍的多倍体自交
C．没有用秋水仙素处理的二倍体不同品种的西瓜幼苗，生长发育成熟后杂交
D．用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，长成的个体作母本，二倍体西瓜作父本ABCD一、选择题
1.（2013年广州调研）有关育种的说法，正确的是（ ）?
A.多倍体育种过程都要使用秋水仙素?
B.利用基因工程技术可定向培育优良品种?
C.用于大田生产的优良品种都是纯合子?
D.杂交育种与单倍体育种的原理都是基因重组 B素能提升2．两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是( )
A．单倍体育种 B．杂交育种
C．人工诱变育种 D．细胞工程育种B3．双子叶植物大麻(2N＝20)为雌雄异株，性别决定为XY型，若将其花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是( )
A．18＋XX或18＋YY B．18＋YY
C．9＋X或9＋Y D．18＋XYA4．下列几种育种方法，能改变原有基因的分子结构的是( )
A．杂交育种 B．诱变育种
C．单倍体育种 D．多倍体育种B5.杂交育种是利用基因重组的原理选育新品种的育种方法之一，在获得选育的新品种之外，杂交的另一个结果是获得( )
A．纯种 B．杂种表现的优势
C．新的基因 D．突变个体B6．下列关于动植物杂交选种的操作中，不完全正确的是( )
A．在植物杂交育种中到了F1代后，可以采用不断自交选育新品种
B．在哺乳动物杂交育种中到了F2代后，再采用测交鉴别选出纯合个体
C．如果是用植物的营养器官来繁殖的，则只要杂交后代出现所需性状即可留种
D．在植物杂交育种中到了F2代后，即可通过测交检验选出新品种D7．下列有关育种的说法正确的是( )
A．杂交育种所依据的主要遗传学原理是染色体变异
B．利用单倍体育种可以培育出无子西瓜
C．诱变育种可以把两个或多个品种的优良性状集中在一起
D．人工诱导多倍体目前最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D8．下列与变异有关的叙述，正确的是( )
A．三倍体西瓜不能形成正常的配子，是因为秋水仙素抑制纺锤体的形成
B．子代的性状分离是基因突变的结果
C．用二倍体植物的花药离体培养，能得到叶片和果实较小的单倍体植物
D．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因型D9．(双选)用纯种的高秆(DD)抗锈病(TT)小麦与矮秆(dd)易染锈病(tt)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，有关叙述正确的是( )A．此育种方法不能获得具有新性状的植株
B．符合生产要求的品种基因型为dTC．通过过程④处理后，得到的植物是可育的，而且能稳定遗传
D．如果F1自交，那么F2矮秆抗锈病的植株中能稳定遗传的占1/16答案：AC10．(双选)假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，实验小组用不同方法进行了实验(如图)，下列说法不正确的是( )A．过程①育种方法的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率，在短时间内获得更多的优良变异类型
B．过程②③④育种方法的原理是基因重组，基因型aaB_的类型经④后，子代中aaBB所占比例是5/6
C．过程⑤使用的试剂是秋水仙素，使染色体加倍的原理是抑制后期细胞板的形成，从而使细胞不能分裂为两个细胞
D．过程⑥⑦应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限答案：BC二、非选择题
11.(2013年茂名检测)家蚕是二倍体生物，含56条染色体，ZZ为雄性，ZW为雌性。?
(1)研究家蚕的基因组，应研究 条染色体上的基因。正常情况下，雌蚕减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中含有W染色体的数量是 条。?
(2)下图为科学家培育出“限性斑纹雌蚕”过程图。图中“变异家蚕”的变异类型属于染色体变异中的 。由“变异家蚕”培育出“限性斑纹雌蚕”所采用的育种方法是 。 (3)在家蚕的一对常染色体上有控制蚕茧颜色的黄色基因(Y)与白色基因(y)。在另一对常染色体上有I、i基因，当基因I存在时会抑制黄色基因Y的作用，从而使蚕茧变为白色；而i基因不会抑制黄色基因Y的作用。若基因型为IiYy、iiyy的两个个体交配，产生了足够多的子代，子代的表现型及其比例为 。若基因型为IiYy的两个个体交配，子代出现结白色茧的概率是 。(4)家蚕中D、d基因位于Z染色体上，d是隐性致死基因（导致相应基因型的受精卵不能发育，但Z?d的配子有活性）。是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交，使后代只有雄性？ ,请根据亲代和子代基因型情况说明理由 。答案：（1）29 0或1或2?
（2）染色体结构变异（染色体易位） 杂交育种?
（3）白色∶黄色=3∶1 13/16?
（4）不能。因为雌蚕只有ZDW基因型，雄蚕有ZDZD、ZDZd基因型；杂交组合ZDW×ZDZd均可产生ZDW的雌性后代? 12．“太空甜椒”果实大、果皮厚、色泽鲜艳、营养丰富。假设甜椒的果皮颜色绿色(A)对红色是显性，果皮厚(B)对果皮薄是显性。请分析回答下列问题：
(1)获得“太空甜椒”的原理是利用各种宇宙射线诱导________，果实小的供试普通甜椒经处理后，所获得的果实大的个体占供试材料总数的比例________(高或低)。
(2)现将基因型为AaBb个体的花粉传给基因型为aaBb的个体，则其子代植株所结果实的表现型及比例是________________________。甜椒的果实大小是一对相对性状，将选育的大果实“太空甜椒”在不同地区栽培时，发现有的地方长出的甜椒都是小果实的，这说明生物的性状是________________的结果。(3)现有纯种小果实普通甜椒和未知基因型的大果实“太空甜椒”(果实大小受基因C、c控制)，请设计一实验，以鉴定大果实“太空甜椒”的基因型。
实验步骤：
①选取____________________的地区进行实验。
②将________________与未知基因型的大果实“太空甜椒”进行杂交，获取种子(F1)，种植F1；
③_________________________________________________。预测实验结果并得出相应结论：
①若F1所结果实全部是大果实，则________________________________________________________________________。
②若F1所结果实有的是大果实，有的是小果实，则________________________________________________________________________。
③若F1所结果实全部是小果实，则________________________________________________________________________。答案：(1)基因突变 低
(2)绿色皮厚:绿色皮薄:红色皮厚:红色皮薄＝3:1:3:1 基因型与环境共同作用
(3)实验步骤：①不影响大果实“太空甜”性状表现 ②纯种小果实普通甜椒 ③观察其所结果实的大小
预测实验结果并得出相应结论：①大果实对小果实是显性，所测基因型为CC ②大果实对小果实是显性，所测基因型为Cc ③小果实对大果实是显性，所测基因型为cc感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件77张PPT。第2节 基因工程及其应用从杂交育种到基因工程1．基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
2．DNA重组技术的基本工具至少需要三种：①限制性核酸内切酶——基因的“剪刀”；②DNA连接酶——基因的“针线”；③基因进入受体细胞的载体——基因的运载体。3．基因工程的基本程序主要包括四个步骤：①提取目的基因的获取；②目的基因与运载体结合(基因工程的核心)；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。
4．基因工程在作物育种、药物研制等方面取得了较大成果。 基因工程的原理1．含义DNA重组技术定向地 基因DNA分子知识清单2．三种工具
(1)“剪刀”与“针线”(2)运载体
①作用：将外源基因送入?________。限制性核酸内切酶核苷酸限制酶DNA连接酶脱氧核糖磷酸受体细胞②种类：质粒、?________、?__________等。
③质粒：存在于许多?__________以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够?__________的很小的?______________。
3．基因工程的步骤噬菌体动植物病毒细菌自主复制环状DNA分子答案：?目的基因 ?运载体 ?受体细胞 ?检测与鉴定用限制性核酸内切酶切取DNA分子获得目的基因，能得到几个切口，几个黏性末端？提示：(2个切口，4个黏性末端。)思想感悟 基因工程的应用及转基因生物和转基因食品的安全性1．基因工程与作物育种
①农业：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育具有各种______的作物新品种。如抗棉铃虫的____________。
②畜牧养殖：培养人们所需要的各种优良品质的________动物，利用某些特定的外源基因在哺乳动物内表达。如____________、超级绵羊等多种转基因动物。
③食品：为人类开辟新的食物来源。抗逆性转基因转基因抗虫棉转基因奶牛知识清单2．基因工程与药物研制
①生产基因工程药品：如________、干扰素、乙肝疫苗等。
②基因诊断：利用标记的__________作探针。
③基因治疗：把健康的________导入有基因缺陷的细胞中达到治疗的目的。
3．环境保护
①环境监测：用__________检测饮水中病毒的含量。胰岛素外源基因DNA分子 DNA探针②环境的净化：获得分解四种烃类的“超级细菌”；吞噬汞和降解土壤中DDT的细菌；净化镉污染的植物；构建新的杀虫剂。
4．转基因生物和转基因食品的安全性大范围推广严格控制为什么通过基因工程，细菌能够合成人体的某些蛋白质呢？提示：这是因为在基因水平上，人和细菌的遗传机制是一致的。细菌和人的遗传物质都是DNA，都使用同一套遗传密码子，都遵循中心法则。因此，通过基因重组，细菌能够合成人体的某些蛋白质。思想感悟 基因工程及操作步骤一、基因工程的理解二、基因工程的操作工具和步骤
1．基因工程操作工具
(1)基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶)
①分布：主要在微生物体内。
②特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。③实例：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。④切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。
⑤作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。
(2)基因的“针线”——DNA连接酶
①催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。
②催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。
③催化结果：形成重组DNA。
(3)常用的运载体——质粒①本质：小型环状DNA分子。
②作用
a．作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；
b．用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
③条件
a．能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；
b．有多个限制酶切点；
c．有标记基因。2．基因工程操作步骤图解?特别提醒：1.基因工程的原理：基因重组。
2．优点：①与杂交育种相比较明显的优点：克服远缘杂交不亲合障碍。②与诱变育种相比较明显的优点：定向改造生物性状，目的性强。
3．基因工程操作工具酶只有两种，工具有三种。两种酶比较如下：4.操作步骤中只有第三步导入受体细胞不涉及到碱基互补配对，其余三步都涉及。
5．微生物常做受体细胞的原因是因其繁殖速度快、代谢旺盛、目的产物多。
6．目的基因表达的标志：通过转录翻译合成出相应的蛋白质。 在基因工程操作的基本步骤中，没有进行碱基互补配对的是( )
A．人工合成目的基因
B．目的基因与运载体结合
C．将目的基因导入受体细胞
D．目的基因的检测表达解析：基因工程操作的基本步骤中只有第三步“将目的基因导入受体细胞”不涉及到碱基互补配对，其余三步都涉及。
答案：C技巧归纳： 基因工程与基因重组的比较1．大肠杆菌的一种质粒只有某限制酶的一个识别序列，位于该质粒的lacZ基因中。lacZ基因若无外源基因插入，便可表达出半乳糖苷酶。当培养基中含有两种物质I和X时，X便会被半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落。如果lacZ基因中插入了外源基因，带有该种质粒的大肠杆菌便不能表达半乳糖苷酶，培养基中的X不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。大肠杆菌的这种质粒还携带了氨苄青霉素抗性基因。如图是利用lacZ基因的插入失活、筛选出重组质粒的示意图。据图回答下列问题：跟踪训练(1)图示通过________切割可获得蓝藻基因。作为受体大肠杆菌应不含________基因，以方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。取用氯化钙溶液处理过的受体大肠杆菌，置于试管Ⅱ中，完成基因工程操作________步骤。(2)图中选择培养基中，除了含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子、I、X等营养物质外，还应加入________等物质，以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。
(3)将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
①___________________________________________________。
②___________________________________________________。(4)若改用噬菌体为运载体，科学家分别用32P、35S标记噬菌体内的目的基因、外壳，在下图中标记元素32P、35S所在部位依次是________(填图中标号)。答案：(1)限制酶 氨苄青霉素抗性 目的基因导入受体细胞
(2)氨苄青霉素
(3)①如果长出蓝色菌落，说明没有与目的基因重组的质粒已转入受体菌(或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌)
②如果长出白色菌落，说明重组质粒已经导入受体大肠杆菌
(4)①、④ 有关基因工程中一些观点说法的辨析有关基因工程中一些观点说法的辨析
1．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。
2．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。运载体的化学本质为DNA，其基本单位为脱氧核苷酸。
3．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。4．DNA酶即DNA水解酶，是将DNA水解的酶；DNA聚合酶是在DNA复制过程中，催化形成新DNA分子的酶，是将单个游离的脱氧核苷酸加到DNA片段上，需要模板；但DNA连接酶是将两个DNA片段的两个缺口同时连接，不需要模板，两者作用的化学键相同，都是磷酸二酯键。
5．原核生物基因(如抗虫基因来自苏云金芽孢杆菌)可为真核生物(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，且要求同一种酶，目的是产生相同的黏性末端；第二步中两种工具酶都用到。7．受体细胞动物一般用受精卵，植物若用体细胞则通过组织培养的方式形成新个体。
8．抗虫棉只能抗虫，不能抗病毒、细菌。
?特别提醒：通过转基因技术可以产生具有新性状的个体，但并没有产生新物种。转基因奶牛和普通奶牛属于同一物种。 下图为真核细胞内某基因(15N标记)结构示意图，该基因全部碱基中A占20%，下列说法正确的是( )A．该基因一定存在于细胞核内染色体DNA上
B．该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3:2
C．DNA解旋酶中作于①部位，限制性核酸内切酶只作用于②部位
D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8解析： 该基因可能存在于细胞核内染色体DNA，也可能存在于细胞质中；由于A占20%，可知T也是20%，则G＋C＝60%，所以B正确；DNA解旋酶作用于②部位，限制性核酸内切酶只作用于①部位；将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子有2个，占1/4。
答案：B技巧归纳：区别限制性核酸内切酶与解旋酶
(1)限制性核酸内切酶：作用实质是使特定部位的两核苷酸之间磷酸二酯键断开，在基因工程第一步和第二步操作中都会用到，一般用同一种限制酶切割目的基因和运载体，以产生相同的黏性末端。
(2)解旋酶：解旋酶专门打开DNA双链碱基对间的氢键，从而打开DNA的双螺旋结构。在DNA复制和转录时均须先进行解旋，起作用的酶就是解旋酶。2．(2013年潮洲高一检测)要把两个不同物种的优良性状集中在一起，应采用的育种方法是（ ）?
A．杂交育种 B．单倍体育种?
C．诱变育种 D．基因工程育种D跟踪训练 下列有关基因工程的相关叙述中，正确的是( )
A．基因治疗就是去除生物体细胞中有缺陷的突变基因
B．运载体上抗性基因的存在有利于对运载体是否导入受体细胞进行检测
C．在基因工程操作中，必须用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒
D．转基因技术造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，却产生了定向变异正确解答：选B、D。基因治疗是将外源正常基因通过基因转移技术将其插入病人适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物治疗某种疾病。运载体上抗性基因的存在有利于检测运载体是否导入受体细胞。一般用同种限制性核酸内切酶剪切目的基因和质粒，但也有两种不同的限制性核酸内切酶产生相同黏性末端，如G↓ATTCG 和↓ATTC。通过转基因技术实现基因重组，可以定向改造生物的性状。
常见错误：选AB或CD。错因分析：本题出错的原因是对相关知识理解有误。基因治疗的原理是基因重组，与基因突变不同；注意运载体上抗性基因的作用；获得目的基因不一定只用一种限制性核酸内切酶。课题：确定对照实验的设计方法
基础理论：
依据实验目的，可以将对照实验的设计方法分为两类：
1．添加法：运用的是加法原理——给研究对象施加自变量进行干预，探索因变量。也就是说，实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果，即知道自变量，不知道因变量。为了“探求结果”，将这一变量添加到实验中，看它会产生什么影响。例如，为了探究“光对鼠妇生活的影响”，将10只左右的鼠妇放在具有阴暗和明亮两种环境的实验装置的中央，进行观察、记录；这里自变量是“光”，将这一变量(明亮)添加到实验中，看它对“鼠妇的生活有什么影响”。教材中的大多数对照实验，采用的都是添加法的实验设计方法。
2．排除法：运用的是减法原理——排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言，结果已知，但不知道此结果是由什么原因导致的，实验的目的是为了探求确切的“原因变量”。为了“追踪求源”，将某一变量人为地去除掉，看是否还能够产生这一结果；如果产生了这一结果，则自变量不是原因变量，将其从原因中排除；如果没有产生此结果，则自变量和因变量存在因果关系。例如，为了探究“鱼的尾鳍在游泳中的作用”，可以用剪掉鱼尾鳍的方法来比较它和正常鱼游泳的区别。排除法的实验设计在教材中并不多见。(1)科学家为探究棉花生长的最佳光照强度，设计了下面的实验：首先取若干生长状况相同的棉花植株，平均分为7组，分别放在密闭的玻璃容器中。实验开始时测定CO2的浓度，12小时后再次测定CO2的浓度。实验结果如下表：典例剖析请分析回答：
①这一实验的自变量是________，写出该实验设计的一种无关变量：________ 。
②如果需要测棉花植株在12小时后的补偿点，你认为应在哪两组间增加实验组____________。
③如果在实验过程中使用了不同品种的棉花植株，这样设计违背了科学实验的________原则。
④该实验设计尚不能确定棉花生长的最佳光照强度，请你提出进一步探究的实验设计思路：_____________________________________________________。(2)科学家对苏云金芽孢杆菌和棉花细胞进行研究，发现它们有一个相同的细胞器是________。苏云金芽孢杆菌的抗虫基因能在棉花细胞中表达的原因是________________。
(3)科学家运用基因工程技术将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因(k基因)导入棉花，筛选出k基因成功整合到染色体上的抗虫植株(假定k基因都能正常表达)。某些抗虫植株体细胞含两个k基因，假设这两个基因在染色体上随机整合，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型(黑点表示k基因的整合位点)，让该抗虫植株自交，后代中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例分别是：甲______乙________丙_________。解析：(1) ①由“探究棉花生长的最佳光照强度”可知这一实验的自变量是光照强度，该实验设计的无关变量有温度、二氧化碳等。②由12小时后1组和2组的二氧化碳浓度，一个比起始高，一个比起始低，所以应在1组和2组两组间增加实验组。③如果在实验过程中使用了不同品种的棉花植株，就违背了科学实验的单一变量原则。(2) 苏云金芽孢杆菌和棉花细胞，一个是原核细胞，一个是真核细胞，它们共有的是核糖体。苏云金芽孢杆菌的抗虫基因能在棉花细胞中表达，是因为它们共用一套遗传密码。(3) 甲图个体减数分裂产生配子全含k基因；个体自交，后代中全部含抗虫基因。乙图个体减数分裂产生配子有一半含k基因；个体自交，后代中不含抗虫基因的个体占的比例为1/2×1/2＝1/4，抗虫个体占的比例为1－1/4＝3/4。丙图个体减数分裂产生配子有3/4含k基因；个体自交，后代中不含抗虫基因的个体占的比例为1/4×1/4＝1/16，抗虫个体占的比例为1－1/16＝15/16。答案：(1)①光照强度 温度(其它合理答案也可) ②1组和2组之间 ③ 单一变量对照 ④增加若干实验组，依次增加光照强度
(2)核糖体 共用一套遗传密码
(3)1:0 3:1 15:1一、单项选择题
1．不属于目的基因与运载体结合过程的是( )
A．用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端
B．用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端
C．将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处
D．将重组DNA导入受体细胞中进行扩增D水平测试2．切取某动物合成生长激素的基因，用某方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而使鲇鱼比同类个体大了3～4倍，此项研究遵循的原理是( )
A．基因突变 DNA→RNA→蛋白质
B．基因工程 DNA→RNA→蛋白质
C．细胞工程
D．基因工程D3．下列有关基因工程的叙述不正确的是( )
A．基因的“剪刀”是限制性核酸内切酶
B．基因的“针线”是DNA连接酶
C．基因的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等
D．基因工程不能改变生物的遗传性状D4．下列关于育种的叙述中，正确的是( )
A．培育无子西瓜是利用基因重组的原理
B．基因工程育种能定向改造生物的性状
C．诱变育种和杂交育种均可产生新的基因
D．培育单倍体植株的原理是基因突变B5．1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于( )
A．普通棉的突变基因
B．棉铃虫变异形成的致死基因
C．寄生在棉铃虫体内的抗虫基因
D．苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因D二、多项选择题
6．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是( )
A．常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒
B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D．导入大肠杆菌的目的基因一定能成功表达BD7．生物界广泛存在着变异，人们研究并利用变异可以培育高产、优质的作物新品种。下列不能产生新基因的育种方式有( )
A．“杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超级稻
B．用X射线进行大豆人工诱变育种，从诱变后代中选出抗病性强的优良品种
C．通过杂交和人工染色体加倍技术，成功培育出抗逆能力强的八倍体小黑麦
D．把合成β-胡萝卜素的有关基因转进水稻，育成可预防人类VA缺乏症的转基因水稻ACD8．下图表示某DNA片段，有关该图的叙述中，正确的是( )A．②③④可形成DNA的基本组成单位之一
B．③在DNA中特定排列顺序可代表遗传信息
C．某限制性内切酶可选择⑤作为切点
D．DNA连接酶可连接①处断裂的化学键答案：AD一、选择题
1．两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按照自由组合定律遗传，欲培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的育种方法是( )
A．人工诱变育种 B．基因工程育种
C．单倍体育种 D．杂交育种D素能提升2．将抗虫棉的基因导入到受体细胞后，发生了如下过程：此过程中用到的条件包括( )
①DNA解旋酶 ②DNA聚合酶 ③DNA连接酶 ④限制酶 ⑤RNA聚合酶 ⑥4种核苷酸 ⑦5种核苷酸 ⑧8种核苷酸A．②⑤⑥ B．①⑤⑥
C．①⑤⑦ D．④⑤⑥答案：B3．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是( )
A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交
C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良B4. 下列酶与其作用对应正确的是( )
A．纤维素酶——植物细胞膜
B．限制酶——任何磷酸二酯键
C．解旋酶——碱基间氢键
D．ATP水解酶——肽键C5．下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是( )
A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B．限制性内切酶的活性受温度的影响
C．限制性内切酶能识别和切割RNA
D．限制性内切酶可从原核生物中提取C6．正确表示基因操作“四步曲”的是( )
A．提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与运载体的结合→目的基因的检测和表达
B．目的基因的检测和表达→提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体细胞
C．提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达
D．目的基因与运载体结合→提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达C7．普通小麦的卵细胞中有三个染色体组。用这种小麦的胚芽细胞、花粉分别进行离体培养，发育成的植株分别是( )
A．六倍体、单倍体 B．六倍体、三倍体
C．二倍体、三倍体 D．二倍体、单倍体A8．关于下图DNA分子片段的说法正确的是( )A．限制性内切酶可作用于①处，解旋酶作用于③处
B．②处的碱基缺失导致染色体结构的变异
C．把此DNA放在含15N原料的培养液中复制2代，子代DNA中含15N的DNA占3/4
D．该DNA的特异性表现在碱基种类和A＋T/G＋C的比例上
答案：A
9．(双选)图①表示限制酶切割某生物DNA分子的过程；图②表示该生物体细胞部分基因和染色体的关系；该生物的黑色素产生需要如图③所示的3类基因参与控制，三类基因的控制均表现为完全显性。下列说法正确的是( )A．图①所示限制酶能识别的碱基序列是CTTAAG，切点在G和A之间
B．用限制性内切酶可以从图②所示基因型的细胞中提取合成黑色素的所有目的基因
C．图②所示的生物体中肯定存在含有2个a基因的细胞
D．若图③中的1个b基因突变为B，则该生物体仍然可以合成出物质乙
答案：AC
10．(双选)下列叙述错误的是( )
A．鉴定一株高茎豌豆是否为纯合子可以采用自交的方法
B．基因工程的原理是利用基因拼接技术而导致的基因突变
C．单倍体生物的体细胞中不可能含有形态、大小相同的染色体
D．限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶均作用于磷酸二酯键处，而解旋酶作用于氢键处BC二、非选择题
11．已知水稻的光效(光能利用效率)由一对基因(A、a)控制，抗病性由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。高光效抗病水稻的育种方案如下，
纯合低光效抗病水稻(甲)
↓辐射
水稻(乙)
↓自交
F1(F1中低光效抗病水稻与高光效抗病水稻＝3:1)请回答下列问题:
(1)水稻的低光效与高光效这对相对性状中，________是显性性状，而甲的基因型为____________。
(2)假设辐射处理后得到一株水稻，检测突变基因转录出的mRNA，发现第二个密码子中的一个碱基发生替换，问该水稻的光能利用效率一定提高吗？________，原因是________________________________________________________________________。
(3)若用乙培育高光效抗病水稻新品种，为了提高其在子代中的比例，应采用的育种方法是________，其比例为________。(4)若下图为一株水稻(Aa)减数分裂过程中的一个细胞，同一条染色体两条姐妹染色单体的同一位点上的基因分别是A和a，造成这种结果可能的原因有_________________________________________________________________________________________________________。若要使水稻的高光效基因在玉米植株中表达，从理论上讲常用的育种方法________。答案：(1)低光效 AABB或AAbb(写出其中一种即可)
(2)不一定 密码子具有简并性(或一个氨基酸可以由几个不同的密码子决定)
(3)单倍体育种 1/2
(4)基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 基因工程12．在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组入Ti质粒上的TDNA片段中，再将重组的TDNA插入植物细胞的染色体DNA中。
(1)科学家在进行上述基因操作时，要用同一种________分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过__________而黏合。(2)将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的TDNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的________，原因是____________________________________________________。
(3)种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是____________________________________________________。答案：(1)限制性内切酶 碱基互补配对
(2)3/4 雌雄配子各有1/2含抗除草剂基因；受精时，雌雄配子随机结合
(3)叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代显现出来感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束
