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1、第1、2节杂交育种与诱变育种基因工程及其应用,一、杂交育种1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_和_，获得新品种的方法。2原理：_。,选择,培育,基因重组,3过程：选择具有不同优良性状的亲本_，获得F1F1自交或杂交获得F2_需要的类型，优良品种。4优点：可以把多个品种的_集中在一起。5缺点：获得新品种的周期_。6意义：根据需要培育理想类型。,杂交,鉴别、选择,优良性状,长,思考感悟1在杂交育种中，如果新品种是杂合子，如玉米、水稻应注意什么？如果新品种是纯合子，如小麦应该注意什么？【提示】在杂交育种中，如果新品种是杂合子，每年都要育种。如果新品种是纯合子，要通过多代自交
2、淘汰杂合子。,二、诱变育种1概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生_，从而获得优良变异类型的育种方法。2原理：基因突变。3过程：选择生物诱发_选择理想类型培育。,基因突变,基因突变,4优点(1)可以提高_，在较短时间内获得更多的优良变异类型。(2)大幅度地_。5缺点：诱发产生的突变，有利的个体往往不多，需处理大量材料。6意义：培育具有新性状的品种。,突变频率,改良某些性状,三、基因工程1概念：又叫基因拼接技术或_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。,DNA重组,2原理：不同生物间的_。
3、3基本工具(1)基因的剪刀：_。(2)基因的针线：_。(3)基因的运载体：常用的有_、噬菌体和动植物病毒等。,基因重组,限制性核酸内切酶,DNA连接酶,质粒,4操作步骤提取目的基因目的基因与_结合将目的基因导入受体细胞目的基因的_,运载体,表达和检测,5应用(1)作物育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉等。,(2)药物研制：利用基因工程的方法，培养转基因生物，利用_生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。(3)环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废
4、水等。,转基因生物,思考感悟2DNA连接酶与DNA聚合酶和DNA酶有什么不同？【提示】DNA连接酶是连接的DNA片段。DNA聚合酶是在DNA复制时，将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子。DNA酶的作用是水解DNA。,考点一几种育种方法的比较,易误警示杂种优势不同于杂交育种，杂种优势是杂交子一代所表现的优良性状。,即时应用1下图甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是(),A过程简便，但培育周期长B和的变异都发生于有丝分裂间期C过程常用的方法是花药离体培养D过程与过程的育种原理相同,解析：选B。过程属于杂交育种，杂
5、交育种原理是基因重组，发生在减数分裂的过程中，该种育种方法操作简便，但培育周期长。过程是单倍体育种，过程是多倍体育种，它们的原理相同都是染色体变异。,考点二正确理解基因重组与基因工程间的关系,易误警示(1)基因重组包括：四分体时期的交叉互换、减后期的基因自由组合及人工条件下的基因工程。(2)受精作用过程中不存在基因重组。,即时应用2科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。把它注射入组织中，可以通过细胞的胞吞作用的方式进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到细胞染色体中的过程，属于(),A基因突变B基因重组C基
6、因互换D染色体变异解析：选B。“生物导弹”携带DNA分子，注射入组织中，然后进入细胞内，DNA整合到细胞染色体中，利用了基因重组的原理。,诱变育种本部分知识既是高考的重点，也是高考命题的热点。命题特点：,(1)高考试题大多以生产生活实际、当前热点问题等新材料作背景进行命题，综合考查杂交育种、诱变育种、基因工程育种等各种育种方式的原理、过程、优缺点的分类与比较。,(2)运用各种变异的特点和遗传规律综合考查学生分析问题、获取信息解决问题的能力，设计或分析探究实验的能力及运用遗传图解分析、解决问题的能力。,(2010安徽理综)如图所示，科研小组用60Co照射棉花种子。诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性
7、状，诱变1代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制，棉酚含量由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。,(1)两个新性状中，棕色是_性状，低酚是_性状。(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是_，白色、高酚的棉花植株的基因型是_。,(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变1代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代种植在一个单独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚植株。,请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变1代中选择另一个亲本，设计一个方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表
8、示)。,【解析】本题考查生物性状显隐性的判断，以及诱变育种和单倍体育种等知识，意在考查考生的综合分析能力和应用能力。(1)从诱变当代棕色、高酚个体自交，后代出现棕色和白色两种性状，说明棕色为显性性状；从诱变当代白色、高酚个体自交，后代出现低酚和高酚两种性状，说明低酚为隐性性状。,(2)从诱变当代个体自交后代的表现型即可判断出棕色、高酚的棉花植株的基因型为AaBB，白色、高酚的棉花植株的基因型为aaBb。(3)依题意，要尽快获得纯合的棕色、低酚(AAbb)植株，结合已知纯合棕色、高酚植株的基因型为AABB，只要从诱变1代中选取白色、低酚(aabb)植株进行杂交，然后利用单倍,体育种的方法即可。在
9、书写遗传图解时，需要标明表现型、基因型，同时注明必要的文字如花药离体培养、秋水仙素处理等。,【答案】(1)显性隐性(2)AaBBaaBb(3)不发生性状分离(或全为棕色棉，或没有出现白色棉)如图,育种方法的选择,传统的农作物育种方法一般是杂交育种，如图为抗旱小麦的几种不同育种方法示意图。据图回答下列问题：,(1)图中A至D方向所示的途径表示_育种方式，其育种原理是_。(2)若改良缺乏抗旱性状的小麦品种，不宜直接采用_的方法进行育种，但可选用图中A至B途径，再通过此方法达到育种目的。(3)由G、HJ过程涉及的生物工程技术有_。,【思路点拨】解决此类问题要抓好以下关键点：关键点：根据图中信息正确判
10、断育种的基本方法和基本原理；掌握染色体变异和基因突变的判断方法。,【解析】(1)杂交育种的原理是基因重组，通过杂交使不同亲本的优良性状集于一体，对于显性基因控制的性状，再通过连续自交，直到不发生性状分离才能获得生产需要的新品种。,(2)因为缺乏抗旱性状的小麦品种没有抗旱基因，植株通过减数分裂产生的雄配子中不存在抗旱基因，因此用花药离体培养方法直接处理没有抗旱基因的亲本不会达到目的。(3)G表示转基因技术，HJ表示植物组织培养技术。,【答案】(1)杂交基因重组(2)单倍体育种(3)基因工程(或基因拼接技术或DNA重组技术或转基因技术)和植物组织培养技术,对基因工程中一些观点说法辨析不清(1)限制
11、性核酸内切酶和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)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。,(3)限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求用同一种酶，目的是产生相同的黏性末端；第二步中两种工具酶都用到。(4)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。(5)抗虫棉只能抗虫，不能抗病毒、细菌。,自我挑战DNA连接酶和限制酶分别作用于图中的(),ABCD【解析】两种酶都作用于核苷酸之间形成的磷酸二酯键，而非氢键等其他化学键。【答案】B,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,