第6章 从杂交育种到基因工程
一、选择题
1．用紫外线照射红色细菌的培养液，几天后出现了一个白色菌落，把这个白色菌落转移培养，长出的菌落全是白色的，这种变异是( )
A．染色体变异 B．基因重组 C．人工诱变 D．自然突变
2．育种工作者从纯“南特号”品种的稻田中偶然发现一株矮稻，并由此培育出“矮秆南特号”新品种。矮秆水稻新品种的产生是由于( )
A．染色体加倍 B．基因的自然突变
C．基因的人工诱变 D．基因重组
3．杂交育种的理论依据是( )
A．基因突变 B．染色体的结构发生变异
C．染色体的数目发生变异 D．基因重组
4．下列叙述正确的是( )
A. 培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育原理
B. 培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理
C. 培育高产、矮秆杂交水稻是利用基因突变的原理
D. 培育青霉素高产菌株是利用基因重组的原理
5．太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列叙述正确的是( )
A．太空育种产生的突变总是有益的
B．太空育种产生的性状是定向的
C．太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D．太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
6．在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于( )
A．目的基因的提取和导入 B．目的基因的导入和检测 C．目的基因与运载体结合和导入 D．目的基因的提取和与运载体结合
7．下列有关基因工程操作的正确顺序是( )
①目的基因的检测和表达 ②目的基因与运载体结合 ③将目的基因导入受体细胞 ④提取目的基因
A．①②③④ B．④③②① C．④②③① D．③④②①
8．要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是( )
①限制酶 ②DNA连接酶 ③解旋酶 ④还原酶
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
9．人们将苏云金杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中，成功培育出抗虫棉。这个过程利用的主要原理是( )
A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质
B．基因重组，DNA→RNA→蛋白质
C．基因工程，DNA→RNA→蛋白质
D．染色体变异，DNA→RNA→蛋白质
10．如果科学家通过转基因技术，成功改造了某血友病（隐性伴性遗传病）女性的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常。如果她与正常男性结婚，则婚后所生子女的表现型为( )
A．儿子、女儿全部正常 B．儿子、女儿中各一半正常
C．儿子全部有病，女儿全部正常 D．儿子全部正常，女儿全部有病
二、非选择题
1．昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，从而导致昆虫体内酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将控制酯酶活性合成的基因分离出来，通过基因工程技术将它导入细菌体内，并使之与细菌内的DNA分子结合起来。经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖。请分析回答：
(1)人工诱变在生产实践中已取得广泛应用，因为它能提高________________，通过人工选择获得_________________。
(2)酯酶的化学本质是____________，基因控制酯酶的合成要经过_____________和______________两个过程。
(3)通过基因工程改造后的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于_____________
(4)请说出一项上述科研成果的实际应用_____________________________。
2．酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可作食用、药用等，是提取核苷酸、三磷酸腺苷等多种生化产品的原料，还可用于生产维生素、氨基酸等。科学家将使啤酒产生丰富泡沫的LTPl基因植入啤酒酵母菌中，使其产生LTPl蛋白，酿出泡沫丰富的啤酒，具体的操作过程如下：
请据图回答问题：
(1)若图中LTPl基因与B结合产生的C是_____________，通常在体外完成，此过程必需有 酶和_____________酶。
(2)标记基因的作用是 。
参考答案
一、选择题
1．C 2．B 3．D 4．B 5．D 6．D 7．C 8．A 9．B
10．C
解析：基因治疗虽然能够帮助其血液中产生正常的血细胞和凝血因子，但该女性的基因型没有改变，仍为XbX b。又因为正常男性基因型为XBY，所以他们后代中儿子全部有病，女儿全部正常。
二、非选择题
1．(1)基因突变频率 人们所需要的突变性状
(2)蛋白质 转录 翻译
(3)控制酯酶合成的基因随着细菌DNA分子复制而复制，并在后代中表达。
(4)用于降解污水中的有机磷农药，以保护环境。
解析：本题综合了人工诱变育种及其在生产实践中的应用，通过基因工程生产能清除环境污染的细菌以及基因控制性状的过程等生物学知识，以此引导关注生物科技新成就。
(1)诱变可以提高突变频率(另外还能大幅度改良性状、缩短育种年限等)，通过人工选择获得人们所需要的突变性状，因而在生产实践中得到广泛应用。
(2)酯酶的化学本质是蛋白质，基因控制蛋白质的合成需转录和翻译两个连续的过程。
(3)当产生了高酯酶活性有关的基因后，可控制酯酶合成的基因随着细菌DNA的复制而复制，并在后代中得以基因表达。
(4)由于该科研成果的应用前景应紧扣题干信息强调保护环境，因此可用于降解污水中的有机农药，减轻有机磷农药的污染。
2．(1)重组DNA(重组质粒) 限制性内切、 DNA连接
(2)便于进行重组DNA的鉴定和选择
第17课时 第六章 第1节 杂交育种与诱变育种
【考点解读】
1、简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。
2、举例说出诱变育种在生产中的应用。
3、讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
学习重点：遗传和变异规律在改良农作物和培养家畜品种等方面的应用。
学习难点：杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
【自主探究】
1、学海导航：
知识点
观察与思考
归纳与结论
杂交育种
观察课本98页问题探讨里的玉米，和你平时所见地玉米进行比较，总结异同。
观察99页中的6-1两个小麦品种杂交和6-2中国荷斯坦牛示意图，思考什么叫杂交育种和杂交育种依据的遗传学原理是什么？然后举例说明杂交育种的优点和分析杂交育种方法的不足。
1、杂交育种是____________________________
__________________________________________________________________________的方法
2、杂交育种依据的遗传学原理是_______________________
3、举例说明杂交育种的优点_______________
________________________________________________________________________________
4、杂交育种的不足_______________________
__________________________________________________________________________
诱变育种
人工诱变可以使生物突变率增加，
思考前面讲过的引起基因突变的因素有哪些？
结合课本100页找出黑农五号株、青霉素高产菌株各是利用什么因素培育的
思考与讨论诱变育种和杂交育种的优点和局限性以及克服这些局限性采取的方法
1、诱变育种也就是_______________________
______________________
2、培育“黑农五号”利用的因素：____________
________________________________________
________________________________________
3、培育青霉素高产菌株利用的因素：______
________________________________________________________________________________________________________________________
4、诱变育种的优点：____________________
________________________________________
________________________________________
5、诱变育种的局限性：____________________
________________________________________
________________________________________
6、克服这些局限性采取的方法：____________
________________________________________
________________________________________
各种育种方式的比较
育种方式
杂交育种
单倍体育种
多倍体育种
诱变育种
基因工程
植物体细胞杂交
育种原理
优点
缺点
育种方法
2、例题精析：
例1：请分析下列两个实验：
⑴、用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾，子房发育成无籽番茄。
⑵、用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉
子房发育成无籽西瓜。试问：
⑴、番茄的无籽性状是否能遗传？ 若取这番茄植株的枝条扦插，长成的植株所结果实中是否有种子？ 。
⑵、三倍体无籽西瓜无性繁殖后，无籽性状是否能遗传？ 若取这植株的枝条扦插，长成的植株的子房壁细胞含有 个染色体组。
[解析]①无籽番茄是生长素促进果实发育的例子，生长素并没有改变番茄的遗传物质，只是在番茄没有受精的情况下，使子房发育为果实。所以番茄的无籽性状是不能遗传的。
②三倍体无籽西瓜是染色体变异的结果，是属于可遗传的变异，若取这植株的枝条繁殖，长成的植株的子房壁细胞含有3个染色体组。
答案：⑴否 有⑵是 3
例2：已知水稻抗病（R）对感病（r）为显性，有芒（B）对无芒（b）为显性，两种基因自由组合，体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。据此回答下列问题：
（1）诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为 的植株。
（2）为获得上述植株，应采用基因型为 和 的两亲本进行杂交。
（3）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株花粉表现 （可育或不育），结实性为 （结实或不结实），体细胞染色体数为 。
（4）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成植株，该植株花粉表现 （可育或不育），结实性为 （结实或不结实），体细胞染色体数为 。
（5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的 植株，因为自然加倍植株 ，花药壁植株 。
（6）鉴别上述自然加倍植株和花药壁植株的方法是
. 。
[解析]：本题考查单倍体育种的知识。单倍体育种包括亲本杂交、花药离体培养、秋水仙素处理、植株选育等一系列过程。其依据的主要原理是染色体变异。
根据育种目的是获得抗病、有芒新品种，即基因型为RRBB，可判断亲本基因型为RRbb和rrBB。诱导单倍体所用的花药应取自F1（RrBb）的植株。水稻单倍体植株由于无法完成减数分裂不能产生正常的生殖细胞而表现不育。二倍体水稻可育，可完成双受精过程，可结实。单倍体水稻植株染色体加倍后得到的是纯合子，其自交后代不发生性状分离，杂合子自交后代会发生性状分离。
答案：（1）RrBb （2）RRbb rrBB （3）可育 结实 24 （4）可育 结实 24 （5）自然加倍 基因型纯合 基因型杂合 （6）将植物分别自交，子代性状表现一致的是自然加倍植株，子代性状分离的是花药壁植株。
【自我诊断】
基础题
1、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
答案：B
2、以下关于生物变异的叙述，正确的是（ ）
A、基因突变都会遗传给后代 B、基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变
C、染色体变异产生的后代都是不育的 D、基因重组只发生在生殖细胞形成过程中
答案：B
3、.AABB和aabb的植株杂交，其F2的新类型中能稳定遗传的个体占F2总数的（ ）
A．1/4 B．3/16 C．1/8 D．1/16
答案：C
4、在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄的一枝条结出黄色番茄，这是因为该枝条发生了（ ）
A、细胞质遗传 B、基因突变 C、基因重组 D、染色体变异
答案：B
5、假如水稻高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗稻瘟病（R）对易感染稻瘟病（r）为显性，两对性状独立遗传。用一个纯合易感染病的矮秆品种（抗倒伏）与一个纯合抗病高秆（易倒伏）杂交，F2代中出现即抗病又抗倒伏类型的基因型及其比例是 （ ）
A．ddRR， 1/8 B．ddRR，1/16和 ddRr， 1/8
C．ddRr， 1/16 D．DDrr，1/16和 DdRR，1/8
答案：B
6．下面列举几种可能诱发基因突变的原因，其中哪项是不正确的（ ）
A、射线的辐射 B、杂交 C、激光照射 D、秋水仙素处理
答案：B
7、用四倍体水稻的花粉通过人工离体培养，育成的植株是 （ ）
A、二倍体 B、 单倍体 C、 四倍体 D、多倍体
8．将纯种小麦播种于生产田，发现边际和灌水沟两侧的植株总体上比中间的长得好。产生这种现象的原因是
A． 基因重组引起性状分离 B．环境引起性状变异
C．隐性基因突变成为显性基因 D．染色体结构和数目发生了变化
答案：B
9．一般地说，干旱条件下育成的作物品种，适于在干旱地区种植；潮湿条件下育成的作物品种，适于在潮湿地区种植。在这里，干旱和潮湿条件所起的作用是
A．诱发基因突变 B．引起染色体变异
C．选择基因型 D．导致基因重组
答案：C
10．已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。有关普通小麦的下列叙述中，错误的是
A．它的单倍体植株的体细胞含21条染色体
B．它的每个染色体组含7条染色体
C．它的胚乳含3个染色体组
D．离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育
答案：C
拓展题
1、下图为6种不同育种方法的示意图。据图回答：
（1）图中A至D方向所示的途径表示 育种方式，A→B→C的途径表示
育种方式。这两种育种方式中后者的优越性主要表现在 。
（2）B常用的方法为 。
（3）E方法所用的原理是 ，所用的方法如 、 。
（4）C、F过程中最常采用的药剂是 ，其作用的原理
。
（5）由G到J的过程中涉及的生物工程技术有 和 。
答案：①．杂交 单倍体 明显缩短育种年限②．花药离体培养③．基因突变 X射线、紫外线、激光 亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素（物理因素、化学因素必须各说出一项）
④．秋水仙素 在细胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍
⑤．基因工程（DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术）植物组织培养技术
2．现在三个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AabbDD，C品种的基因型为aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。请回答：
（1）如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）
（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年？
（3）如果要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方法？（写出方法的名称即可）
答案：（1）A与B杂交得到杂交一代，杂交一代与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，可以得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成基因型为aabbdd植株。
（2）4年
（3）单倍体育种技术
3．科学家利用辐射诱变技术处理红色种皮的花生，获得一突变植株，其自交所结的种子均具紫色种皮。这些紫色种皮的种子长成的植株中，有些却结出了红色种皮的种子。
（1）上述紫色种皮的花生种子长成的植株中，有些结出了红色种皮种子的原因是_____________________________________________。
（2）上述紫色种皮的种子，可用于培育紫色种皮性状稳定遗传的花生新品种。假设花生种皮的紫色和红色性状由一对等位基因控制，用文字简要叙述获得该新品种的过程： _____________________________________________。
答案：（1）获得的突变植株是杂合子 其自交所产生的后代发生性状分离
（2）分别种植这批紫色种皮种子 ，连续自交两代。若其中一些植株所结的种子均具紫色种皮，这些种子就是所需要的新品种（纯合子）
第18课时 第六章 第2节 基因工程及其应用
【考点解读】
1、简述基因工程的基本原理
2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用
3、关注转基因生物和转基因食品的安全性
【学习重点：】基因工程的基本原理和安全性问题
【学习难点：】基因工程的基本原理和转基因生物与转基因食品的安全性
【自主探究】
1、学海导航：
知识点
观察与思考
归纳与结论
基因工程的概念
基因工程又叫—————
操作水平———————
目的是————————
操作环境———————
1、基因工程又叫
通俗的说，基因工程就是按照人们的意愿，把
基因工程的原理
观察课本103页图6—3至图6—6，
并阅读教材。然后思考并回答右面问题
1、在以上的基因工程培育抗虫棉的过程中，关键步骤或难点是什么？
2、目的基因和运载体能够结合的结构基础是？
3、检测目的基因是否导入的依据是？
4、检测是否表达的依据是？
1、基因工程最基本的工具：
基因的“剪刀”：
“剪刀”特点：
举例说明基因“剪刀”特点：
基因的针线：
基因的运输工具： 种类有
运载体必备的条件——————————————————————————————————————————————————
3、基因操作的基本步骤
⑴ 工具是：
⑵ 工具是：
⑶ 工具是：
⑷
基因工程的应用
你见到过转基因生物或者使用过基因工程药品吗？结合身边的例子思考基因工程应用前景
1、基因工程与作物育种
①分析我国科学家利用基因工程成功培育抗棉铃虫的转基因抗虫棉的关键步骤：
②该科技成果在环保上的重要作用是：
③人们培育出的转基因作物和转基因动物主要有
_____________________________________________
_____________________________________________
2、基因工程与药物研制
转基因药物有：________、________、________、
________、________、________、________、
________、________。
3、转基因生物和转基因食品的安全性
①两种观点是：__________________________________
和_____________________________________________
②你认为应该如何对待转基因生物与转基因食品的安全性问题：
2、例题精析：
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T—DNA片段中，再将重组的T—DNA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T—DNA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
. 。
[解析]：本题考查基因工程与分离定律。（1）同一种限制性内切酶能在相应基因上切出相同的黏性末端，再通过碱基互补配对而黏合。（2）该性状是显性性状，母本又是杂合子，因此在自交后代中，具有抗除草剂特性的植株占总数的3/4，这是因为减数分裂形成生殖细胞时，产生两种雌雄配子且雌雄配子随机结合。（3）叶绿体遗传是细胞质遗传，其特点之一是母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来。
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。
【自我诊断】
●基础题
1．不属于基因工程方法生产的药物是（ ）
A.干扰素 B.白细胞介素 C.青霉素 D.乙肝疫苗
答案：C
2．质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（ ）
①能自主复制 ②不能自主复制 ③结构很小 ④蛋白质 ⑤环状RNA分子
⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”
A.①③⑤⑦ B.②④⑥ C.①③⑥⑦ D.②③⑥⑦
答案：C
3．1993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（ ）
A.普通棉花的基因突变 B.棉铃虫变异形成的致死基因
C.寄生在棉铃虫体内的线虫 D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因
答案：D
4．下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是( )
A.CTTAAG，切点在C和T之间 B.CTTAAG，切点在G和A之间
C.GAATTC，切点在G和A之间 D.GAATTC，切点在C和T之间
答案：C
5．切取牛的生长激素和人的生长激素基因，用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中，从而获得了“超级鼠”，此项技术遵循的原理是 ( )
A.基因突变：DNA→RNA→蛋白质 B.基因工程：RNA→RNA→蛋白质
C.细胞工程：DNA→RNA→蛋白质 D.基因重组：DNA→RNA→蛋白质
答案：D
6.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（ ）
A．口服化学药物 B．注射化学药物
C.利用辐射或药物诱发致病基因突变 D.采用基因疗法替换致病基因
答案：D
7．控制细菌的抗药性、固氮、抗生素基因存在于（ ）
A.核区 B.线粒体 C.质粒 D.核糖体
答案：C
8．科学家将含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。这一过程涉及（ ）（多选）
A．DNA按照碱基互补配对原则自我复制
B．DNA以其一条链为模板合成RNA
C．RNA以自身为模板自我复制
D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
答案：A、B、D
9．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是
① 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻
② 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉
③ 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒
④ 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛
A．① B．①② C．①②③ D．②③④
答案：B
10．“试管婴儿”技术属于（ ）
A．胚胎移植 B．组织培养 C．克隆技术 D．基因工程
答案：A
●拓展题
11．据调查,随着化学农药的产量和品种逐年增加,害虫的抗药性也不断增强,危害很严重,如近年来,棉铃虫在我国大面积爆发成灾,造成经济损失每年达100亿元以上.针对这种情况,我国科学工作者经研究发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死,而此毒蛋白对人畜无害。通过科技攻关，我国科技工作者已成功地将该毒蛋白基因导入到棉花植株内并成功实现表达。由于棉铃虫吃了新品种“转基因抗虫棉”植株后会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，取得了很好的经济效益。
请据上述材料回答下列问题：
（1）害虫抗药性的增强是 的结果。
（2）“转基因”抗虫棉新品种的培育应用了 新技术。
（3）在培养转基因抗虫棉新品种过程中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的针线是 ，基因的运载工具是 。
（4）将毒蛋白转入棉花植株内的操作步骤是①
②
③___________________________________________________________________
④__________________________________________________________________
(5)”转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可以表示为
(6)该科技成果在环保上的重要作用是
答案：（1）自然选择 （2）基因工程 （3）限制性内切酶 DNA连接酶 运载体
(4)①提取目的基因,苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因 ②将目的基因毒蛋白基因与运载体结合
③将目的基因导入棉花植株④目的基因的监测和表达
(5)抗虫基因RNA毒蛋白
(6)减少农药对环境的污染、保护生态平衡
12．如图将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：
（1）图中的目的基因是指：______________________________________________
（2）如何将目的基因和质粒相结合形成重组质粒？
①_____________________________________________
②_____________________________________________
③_____________________________________________
（3）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不太高；导入完成后所得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒，只有少数导入的是重组质粒。此处可以通过如下步骤来鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒：将得到的细菌涂布在一个有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒A或重组质粒，反之则没有。用这种方法鉴别的原理是 。
答案：（1）人的生长激素基因
(2)①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有粘性末端的切口；②用同种限制酶切割目的基因，产生相同的粘性末端；③将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。
(3)普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因。
13．已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请回答：
（1）试管中除融合的杂种细胞外，还有 种融合细胞。
（2）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，并说原理。
方法：
原理：
细胞株
人染色体编号
1
2
3
4
5
6
7
8
A株
＋
＋
＋
＋
－
－
－
－
B株
＋
＋
－
－
＋
＋
－
－
C株
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
（3）将分离出的杂种细胞在不同条件下继续培养，获得A、B、C三细胞株。各细胞株内含有的人染色体如有表（“＋”有，“—”无）测定各细胞株中人体所具有的五种酶的活性。结果是：
①B株有a酶活性；
②A、B、C株均有b酶活性； ③A、B株有c酶活性；
④C株有d酶活性； ⑤A、B、C株均无e酶活性。
若人基因的作用不受鼠基因影响，则支配a、b、c、d和e酶合成的基因依次位于人的第 、 、 、 和 号染色体上。
答案：（1）2 （2）培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞 加入氨基嘌呤后，使D合成途径阻断，仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞中可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖
（3）6 1 2 7 8
课件32张PPT。 第六章 从杂交育种到基因工程 第一节杂交育种与诱变育种 最早的育种方法：优点：技术简单、容易操作
缺点 选择范围有限，育种周期长 选择育种袁隆平在培育杂交水稻过程中，他利用了哪一种遗传学的原理？P高产易病
DDTT×低产抗病
ddttF1高产易病
DdTt↓F2D_T_
高产易病
ddT_低产易病
D_tt
高产抗病
ddtt
低产抗病
DDtt遗传图解↓第 1年第2年第3~6年 ↑
需要的高产抗病杂交自交选优自交↓↓↓袁隆平杂交水稻
1974年三系杂交水稻
1995年两系杂交稻
1996年超级杂交稻攻关
2010年亩产900公斤难关也突破在即 应用实例：中国黄牛ⅹ中国荷斯坦牛荷斯坦牛泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。其他育种实例杂交小麦之父李振声
杂交大豆之父余建章
杂交玉米之父李登海
……杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐 二、诱变育种 利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。空间环境：高真空(10—8pa)微重力(10—4g)
强辐射(尤其是危害性极大的HZE）3、太空育种甘肃种植的太空育种的蔬菜太空水稻搭载前后株系对比诱变育种
原理： 基因突变太空番茄太空南瓜太空青茄大过小孩头 诱变育种
优点：
产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。基因突变的特点：1.普遍性
2.不定向性
3.有害性
4.低频性
5.随机性有利个体不多处理大量试验材料 ，工作量大 。诱变育种的缺点诱变育种缺点：有利个体不多，须处理大量试材料 ，工作量大 。农业育种
例： 黑龙江农业科学院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农五号”大豆，产量提高了16%，含油量比原来的品种提高了2.5%
微生物育种：青霉素选育。
1943年青霉素20单位/mL→X射线、紫外线照射以及综合处理→ 50000～60000单位/mL。下面我们再看几道练习题课本101页基础题 第3题
学案课堂检测第2题
比较杂交育种和诱变育种这两种育种方法的区别基因重组将不同个体的优良性状，集于一个个体上时间长，需及时发现优良品种基因突变辐射诱变、激光诱变、空间技术育种提高育种频率，加速育种过程，或大幅度改良某些品种有利变异少，需大量处理实验材料杂交水稻 、中国和斯坦牛“黑农五号”大豆、太空椒、青霉菌的选育下面我们再看几道练习题熟悉这些规律学案课堂检测的第1，3题
巩固练习的第3，6题谢谢杂交育种概念： 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。杂交育种依据的遗传学原理：基因重组杂交育种常用方法：杂交 → 自交 → 选种→ 自交 杂交育种优点：将不同个体的优良性状集中到一个个体上。杂交育种缺点：育种时间长,进程缓慢，过程繁琐，易出现分离现象。不能产生新基因。遇到的困难及解决措施如何让异体配子结合，避免自体异性配子结合
套袋 去雄处理一 概念： 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。二 依据的遗传学原理：基因重组将不同个体的优良性状集中到一个个体上五 缺点：育种时间长,进程缓慢，过程繁琐，易出现分离现象。点滴收获之1：杂交育种四 优点：三 常用方法：诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。太空水稻搭载前后株系对比升载太空磨菇升载太空磨菇 太空青茄大过小孩头 太空椒 普通椒课件43张PPT。第二节 《基因工程及其应用 》第六章《从杂交育种到基因工程》能发光的水母请您欣赏能否能否让热带鱼也能发光?设想不能发光的热带斑马鱼 水母能产生人胰岛素的大肠杆菌请您欣赏
基因“嫁接”什么叫基因工程?
基因工程 的基本操作步骤有哪些?归纳出科学家实施基因工程 的总体思路阅读教材 P102，解决以下问题：能力体现 又称基因拼接技术,或重组DNA 技术。
通俗的说，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，定向的改造生物的遗传性状。? 基因工程(geneengineering)原 理：操作水平：结 果：基因重组DNA分子水平定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。? 基因工程(gene engineering)培育转基因大肠杆菌的简要过程：你认为上述培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？普通大肠杆菌
(不能分泌胰岛素)实例展示培育转基因大肠杆菌的关键步骤：如:EcoRI1、该限制酶只能识别GAATTC的序列，说明了限制酶具有的特是 。2、 EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后，将会发生什么样的变化？专一性1.基因的剪刀—限制性核酸内切酶 基因操作(gene engineering)的工具2、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶↓限制酶↓2、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶↓限制酶↓2、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶↓限制酶↓2、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶2.分子针线—DNA连接酶 (DNA linking-enzyme)积极思考DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)分子的什么部位？基因操作(gene engineering)的工具（1）作用对象：两个具有相同粘性末端的DNA片段。
（2）作用位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口（磷酸二酯键）。
（3）作用结果：形成重组DNA。3、基因的“针线”指
——DNA连接酶基因的针线：DNA连接酶 目的基因(如人的胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？3.基因的运输工具——运载体 (carrying)常用的运载体(carrying)有两类：
1）细菌细胞质的质粒( plasmid)
2）噬菌体(bacteriophages)
或某些动植物病毒 (virus)基因操作(gene engineering)的工具 质粒的特点：
1.质粒是基因工程中最常见的运载体。
2.最常用的质粒的大肠杆菌的质粒。
3.存在于许多细菌及酵母菌等生物中。
4.质粒的存在对宿主细胞无影响。
5.质粒的复制能在宿主细胞内完成。
6.质粒是细胞染色体或拟核以外能自主复制的小型环状DNA分子。大肠杆菌的质粒 (plasmid)：运载体(carrying)应该具有什么特点呢?？基因操作(gene engineering)的工具运载体(carrying)
1能够在宿主细胞内复制并稳定保存；
２具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；
３具有标记基因，便于进行筛选．基因工程(gene engineering)的“四步曲”提取目的基因1目的基因与运载体结合2将目的基因导入受体细胞3目的基因的检测和表达4课堂小结：生物体外基因DNA分子水平基因的剪刀 、针线 、运载体。剪切 拼接 导入 表达产生人类需要的基因产物1）以下说法正确的是 （ ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D、基因控制的性状都能在后代表现出来C练习2）有关基因工程的叙述正确的是 （ ）
A、限制酶只在获得目的基因时才用
B、重组质粒的形成在细胞内完成
C、质粒都可作为运载体
D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D二、基因工程的应用 运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)1、基因工程与作物育种转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯不会引起过敏的转基因大豆A：紫外光照射下的转绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。B：没有转绿色荧光蛋白的空质粒的花，导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠超级动物特殊动物图为2001年12月底出生的5只可爱的转基因克隆小猪。据培育者英国PPL医疗公司称，这些转基因小猪将为研究和“生产”适用于人体移植手术使用的动物器官提供巨大的帮助。
首只转基因猴诞生，人类未来忧喜参半(二）、基因工程与药物研制我国生产的部分基因 工程疫苗和药物 许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。 微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。 胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!优点：能够高效率地生产出各种高质量，低成本的药品。 干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。三、基因工程与环境保护⑴ 环境监测： 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来 利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。⑵ 环境污染治理： 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。 通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。 1998年，英国一位生物学家在电视节目中宣布：老鼠食用了转基因马铃薯后，肾、脾和消化道都出现了损伤，体重和器官重量减轻，免疫系统遭到破坏。五、转基因生物和食品的安全？ 转基因食品 安全吗?课堂小结：基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶基因的“针线”——DNA连接酶 基因的运输工具——运载体（质粒）1.基因工程的概念
2.基因工程操作的基本工具
3.基因操作的基本步骤 目的基因提取 目的基因与运载体结合 目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定小结：五种育种方式的比较⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的工具酶是
①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶 Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
2.下列关于基因工程的叙述中,正确的是:
A.限制酶只用于提取目的基因 B.细菌体内的环状DNA均可作运载体 C.DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接 D.重组DNA分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成.
3.以下说法正确的是:
A.目的基因是指重组DNA B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定
能够成功表达
ACB小试身手5、基因工程应用的原理是 ( )
Ａ．染色体变异 Ｂ．基因突变
Ｃ．基因重组 Ｄ．细胞的全能性练一练7、下列哪项不是基因工程中经常使用的运载体（ ）
Ａ．细菌质粒 Ｂ．噬菌体
Ｃ．动植物病毒 Ｄ．细菌拟核 DNA
CD6、下列的科学技术成果与所运用的科学原理有
错误的是 （ ）
A．抗虫棉——基因工程
B．无籽西瓜——单倍体育种
C．“黑农五号”大豆品种——基因突变
D．生产啤酒——无氧呼吸B
