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1、世纪金榜2017版高考生物一轮总复习必修2PPT课件2.62021/5/222 考点一考点一杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种 【核心知识通关】【核心知识通关】1.1.杂交育种：杂交育种：(1)(1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再在一起，再经过经过_，获得，获得新品种的方法。新品种的方法。选择和培育选择和培育2021/5/223(2)(2)原理：原理：_。(3)(3)过程：选择具有不同优良性状的亲本过程：选择具有不同优良性状的亲本_，获，获得得F F1 1FF1 1_获得获得F F2 2鉴别、选择需要的类型鉴别、选择需要的类
2、型优优良品种。良品种。基因重组基因重组杂交杂交自交自交2021/5/224(4)(4)特点：特点：优点：操作简便；优点：操作简便；_。缺点：缺点：_；局限于亲缘关系较近的个体。；局限于亲缘关系较近的个体。(5)(5)应用：培育性状重组型优良品种。应用：培育性状重组型优良品种。使多个品种的优良性状集中在一使多个品种的优良性状集中在一个个体上个个体上育种年限长育种年限长2021/5/2252.2.诱变育种：诱变育种：(1)(1)概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生物发生_，从而获得优良变异类型的育种方法。，从而获得优良变异类型的育种方法。(
3、2)(2)原理：原理：_。(3)(3)过程：选择生物过程：选择生物诱发诱发_选择理想类型选择理想类型培育。培育。基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变2021/5/226(4)(4)特点：特点：优点：可以提高优点：可以提高_，在较短时间内获得更多，在较短时间内获得更多的优良变异类型；大幅度地改良某些性状。的优良变异类型；大幅度地改良某些性状。缺点：具有盲目性，有利变异少，需大量处理材料。缺点：具有盲目性，有利变异少，需大量处理材料。(5)(5)应用：培育具有新性状的品种。应用：培育具有新性状的品种。突变频率突变频率2021/5/2273.3.生物育种原理、方法、实例生物育种原理、方法
4、、实例(连线连线)：2021/5/228【特别提醒】【特别提醒】不同育种方法需注意的问题不同育种方法需注意的问题(1)(1)诱变育种：多用于植物和微生物。原核生物不能进诱变育种：多用于植物和微生物。原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交的方法进行育种，如行减数分裂，所以不能运用杂交的方法进行育种，如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。2021/5/229(2)(2)杂交育种：不一定需要连续自交。若选育显性优良杂交育种：不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选，直至性状不再发生分离；纯种，需要连续自交筛选，直至性状不再发生分离；若选育隐性优
5、良纯种，则只要出现该性状个体即可。若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状个体即可。2021/5/2210【深化探究】【深化探究】下图甲、乙表示水稻两个品种，下图甲、乙表示水稻两个品种，A A、a a和和B B、b b表示分别表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示表示培育水稻新品种的过程，请思考：培育水稻新品种的过程，请思考：2021/5/2211(1)(1)图中图中、育种方式为育种方式为_。(2)(2)、的育种原理分别是的育种原理分别是_、_。(3)(3)图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是是_、
6、_。杂交育种杂交育种基因突变基因突变染色体变异染色体变异2021/5/2212【典题技法归纳】【典题技法归纳】(2015(2015浙江高考浙江高考)某自花且闭花受粉植物，抗病性和某自花且闭花受粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R R和和r r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因(D(D、d d，E E、e)e)控制，同时含有控制，同时含有D D和和E E表现为矮茎，只含表现为矮茎，只含有有D D或或E E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎表现为中茎，其他表现为高茎。现
7、有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。茎品种。2021/5/2213请回答：请回答：(1)(1)自然状态下该植物一般都是自然状态下该植物一般都是_合子。合子。(2)(2)若采用诱变育种，在若采用诱变育种，在射线处理时，需要处理大量射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有种子，其原因是基因突变具有_和有害性这三个特点。和有害性这三个特点。2021/5/2214(3)(3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F F2 2等分离世代中等分离世代中_抗病矮茎个体，再经连
8、续自抗病矮茎个体，再经连续自交等交等_手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的其育种过程所需的_。若只考虑茎的高度，亲。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的本杂交所得的F F1 1在自然状态下繁殖，则理论上，在自然状态下繁殖，则理论上，F F2 2的表的表现型及其比例为现型及其比例为_。2021/5/2215(4)(4)若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有_。请用遗传图解表。请用遗传图解表示其过程示其过程(说明：选育结果只需
9、写出所选育品种的基因说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例型、表现型及其比例)。2021/5/2216【解题指南】【解题指南】(1)(1)关键信息：同时含关键信息：同时含D D、E E表现为矮茎，表现为矮茎，只含有只含有D D或或E E表现为中茎，其他为高茎。表现为中茎，其他为高茎。(2)(2)隐含信息：矮茎的基因型为隐含信息：矮茎的基因型为D_E_D_E_；中茎的基因型为；中茎的基因型为ddE_ddE_、D_eeD_ee；高茎的基因型为；高茎的基因型为ddeeddee。2021/5/2217【解析】【解析】本题考查基因的自由组合定律、基因突变的本题考查基因的自由组合定律、基
10、因突变的特征以及育种的方法。特征以及育种的方法。(1)(1)该植物为自花且闭花受粉植该植物为自花且闭花受粉植物，一般情况下其植株大多为纯合子。物，一般情况下其植株大多为纯合子。(2)(2)诱变育种时诱变育种时用用射线处理利用的原理是基因突变，由于基因突变射线处理利用的原理是基因突变，由于基因突变具有多方向性、稀有性以及有害性三个特点，故需要具有多方向性、稀有性以及有害性三个特点，故需要处理大量种子，以获得所需品种。处理大量种子，以获得所需品种。(3)(3)如采用杂交育种如采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，即的方式，将上述两个亲本杂交，即rrDDEErrDDEERRddeeRRddee20
11、21/5/2218F F1 1(RrDdEe)(RrDdEe)，在，在F F1 1自交所得的自交所得的F F2 2中选出抗病矮茎个体中选出抗病矮茎个体(R_D_E_)(R_D_E_)，再通过连续自交及逐代淘汰的手段，最终，再通过连续自交及逐代淘汰的手段，最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种获得能稳定遗传的抗病矮茎品种(RRDDEE)(RRDDEE)。一般情况。一般情况下，控制性状的基因数越多，需进行多次的自交和筛下，控制性状的基因数越多，需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种。若只考虑茎的高选操作才能得到所需的纯合品种。若只考虑茎的高度，度，F F1 1(DdEe)(DdEe)在自然状态
12、下繁殖即自交后，在自然状态下繁殖即自交后，F F2 2中表现中表现型及比例为型及比例为9 9矮茎矮茎(9D_E_)(9D_E_)6 6中茎中茎(3D_ee(3D_ee、3ddE_)3ddE_)2021/5/22191 1高茎高茎(1ddee)(1ddee)。(4)(4)若采用单倍体育种的方式获得所需若采用单倍体育种的方式获得所需品种，首先需要将花药进行离体培养，得到单倍体，品种，首先需要将花药进行离体培养，得到单倍体，然后使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍，然后使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍，该过程涉及的原理有基因重组和染色体变异。该过程涉及的原理有基因重组和染色体变异。2
13、021/5/2220答案：答案：(1)(1)纯纯(2)(2)多方向性、稀有性多方向性、稀有性(3)(3)选择纯合化年限越长选择纯合化年限越长矮茎矮茎中茎中茎高茎高茎=961=9612021/5/2221(4)(4)基因重组和染色体变异基因重组和染色体变异遗传图解如下：遗传图解如下：2021/5/2222【母题变式】【母题变式】(1)(1)感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合子杂交，只考虑感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合子杂交，只考虑茎的高度，茎的高度，F F2 2中表现型为矮茎的个体符合生产要求的中表现型为矮茎的个体符合生产要求的所占所占比例为比例为_。(2)(2)若采用诱变育种，则选择若采用诱变育种
14、，则选择_纯合子为诱变纯合子为诱变材料可以在较短时间内获得所需类型。材料可以在较短时间内获得所需类型。1/91/9感病矮茎感病矮茎2021/5/2223【方法规律】【方法规律】生物育种方法的选择技巧生物育种方法的选择技巧(1)(1)集中不同亲本的优良性状。集中不同亲本的优良性状。一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法。一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法。如果需要缩短育种年限如果需要缩短育种年限(快速育种快速育种)，则选择单倍体，则选择单倍体育种。育种。(2)(2)如果需要培育果实较大或植株较大或营养物质含量如果需要培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种，则选择多倍体育
15、种。较高的新物种，则选择多倍体育种。2021/5/2224(3)(3)如果需要提高变异频率，如果需要提高变异频率，“改良改良”“”“改造改造”或或“直直接改变接改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状，现有性状，获得当前不存在的基因或性状，则选择诱变育种。则选择诱变育种。(4)(4)如果需要定向改变现有性状，则选择基因工程育种。如果需要定向改变现有性状，则选择基因工程育种。(5)(5)如果培育的植物的生殖方式为营养繁殖如果培育的植物的生殖方式为营养繁殖(如马铃如马铃薯薯)，则不需要培育成纯种，只要出现该性状即可。，则不需要培育成纯种，只要出现该性状即可。2021/5/2225【高考模拟精练】
16、【高考模拟精练】1.(20141.(2014江苏高考江苏高考)下图是高产糖化酶菌株的育种过下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是程，有关叙述错误的是()2021/5/2226A.A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株菌株B.XB.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异异C.C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高2021/5/2227【解题指南】【解题指南】解
17、答本题的关键：解答本题的关键：(1)(1)明确一般选用酵母菌进行糖化，而酵母菌为真核生明确一般选用酵母菌进行糖化，而酵母菌为真核生物，含有染色体。物，含有染色体。(2)(2)明确基因突变具有不定向性。明确基因突变具有不定向性。2021/5/2228【解析】【解析】选选D D。本题考查基因突变的特点和诱变育种过。本题考查基因突变的特点和诱变育种过程。图示育种过程为诱变育种，由于筛选出的菌株未程。图示育种过程为诱变育种，由于筛选出的菌株未做酶活性检测，该过程获得的高产菌株不一定符合生做酶活性检测，该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求，产的要求，A A正确；正确；X X射线处理既可以引起基因突变
18、，射线处理既可以引起基因突变，也可能导致染色体变异，也可能导致染色体变异，B B正确；上图筛选高产菌株的正确；上图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定要求的菌株，过程是定向选择符合人类特定要求的菌株，C C正确；由正确；由于基因突变的不定向性，每轮诱变相关基因的突变率于基因突变的不定向性，每轮诱变相关基因的突变率不会明显提高，故不会明显提高，故D D错误。错误。2021/5/2229【延伸探究】【延伸探究】上题在高产糖化酶菌株定向筛选的过程上题在高产糖化酶菌株定向筛选的过程中能否说明基因突变是定向的？试解释原因。中能否说明基因突变是定向的？试解释原因。提示：提示：不能。定向选择符合人类特定
19、要求的菌株，关不能。定向选择符合人类特定要求的菌株，关键在于键在于“人类定向选择人类定向选择”，而非基因突变具有定向性。，而非基因突变具有定向性。2021/5/22302.(20162.(2016抚州模拟抚州模拟)如图所示，科研小组用如图所示，科研小组用6060CoCo照射照射棉花种子，棉花种子，诱变诱变当代当代获获得棕色得棕色(纤维颜纤维颜色色)新性状，新性状，诱诱变变代代获获得低酚得低酚(棉酚含量棉酚含量)新性状。已知棉花的新性状。已知棉花的纤维纤维颜颜色由一色由一对对基因基因(A(A、a)a)控制，棉酚含量由另一控制，棉酚含量由另一对对基因基因(B(B、b)b)控制，两控制，两对对基因独
20、立基因独立遗传遗传。2021/5/22312021/5/2232(1)(1)两个新性状中，棕色是两个新性状中，棕色是_性状，低酚是性状，低酚是_性状。性状。(2)(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_，白色、高酚的棉花植株基因型是，白色、高酚的棉花植株基因型是_。2021/5/2233(3)(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变产棉花新品种，研究人员将诱变代中棕色、高酚植代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从株自交，每株自交后代种植在一个单
21、独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚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，再从诱变植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变代中选择另一个亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫代中选择另一个亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产高产(棕色、低酚棕色、低酚)的纯合棉花新品种的纯合棉花新品种(用遗传图解和必用遗传图解和必要的文字表示要的文字表示)。2021/5/2234【解析】【解析】(1)(1)诱变当代棕色、高酚个体自交，后代出现诱变当代棕色、高酚个体自交，后代出现棕色和白色性状，说明棕色为显性性状；诱变当代白棕色和白色性状，说明棕色为显性性状；诱变当代白色、高酚个体自交，
22、后代出现低酚和高酚性状，说明色、高酚个体自交，后代出现低酚和高酚性状，说明低酚为隐性性状。低酚为隐性性状。(2)(2)从诱变当代个体自交后代的表现从诱变当代个体自交后代的表现型即可判断出棕色、高酚的棉花植株基因型为型即可判断出棕色、高酚的棉花植株基因型为AaBBAaBB，白色、高酚的棉花植株基因型为白色、高酚的棉花植株基因型为aaBbaaBb。(3)(3)依题意可依题意可知，要尽快获得纯合的棕色、低酚植株知，要尽快获得纯合的棕色、低酚植株(AAbb)(AAbb)，结合，结合2021/5/2235已知纯合体已知纯合体AABBAABB，只要从诱变，只要从诱变代中选取白色、低酚代中选取白色、低酚(a
23、abb)(aabb)个体，并利用单倍体育种的方法即可。在书写个体，并利用单倍体育种的方法即可。在书写遗传图解时，需要标明表现型、基因型，同时注明必遗传图解时，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。要的文字，如花药离体培养、秋水仙素处理等。2021/5/2236答案：答案：(1)(1)显性隐性显性隐性(2)AaBB(2)AaBBaaBbaaBb(3)(3)不发生性状分离不发生性状分离(或全为棕色棉，或没有出现白色或全为棕色棉，或没有出现白色棉棉)2021/5/2237【易错提醒】【易错提醒】本题本题(3)(3)中遗传图解书写时，容易选择中遗传图解书写时，容易
24、选择AbAb配子进行培养，或是选择基因型为配子进行培养，或是选择基因型为AbAb的单倍体进行秋的单倍体进行秋水仙素处理。错因在于没有注意配子不能表现相关性水仙素处理。错因在于没有注意配子不能表现相关性状，而单倍体植株弱小，高度不育，此时也不能进行状，而单倍体植株弱小，高度不育，此时也不能进行选择，应在秋水仙素处理后才能进行选择。选择，应在秋水仙素处理后才能进行选择。2021/5/2238【加固训练】【加固训练】1.1.作物育种技术是遗传学研究的重要内容之一，关于作物育种技术是遗传学研究的重要内容之一，关于作物育种的叙述正确的是作物育种的叙述正确的是()A.A.培育高产、抗逆性强的杂交水稻属于诱
25、变育种培育高产、抗逆性强的杂交水稻属于诱变育种B.B.改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种2021/5/2239C.C.培育无子西瓜过程中可用一定浓度的秋水仙素处理培育无子西瓜过程中可用一定浓度的秋水仙素处理二倍体幼苗二倍体幼苗D.D.把两个小麦品种的优良性状结合在一起，常采用植把两个小麦品种的优良性状结合在一起，常采用植物体细胞杂交技术物体细胞杂交技术2021/5/2240【解析】【解析】选选C C。培育高产、抗逆性强的杂交水稻常采用。培育高产、抗逆性强的杂交水稻常采用的方法是杂交育种；改良缺乏某种抗病性的水稻品种的方法是杂交育种；改良缺乏
26、某种抗病性的水稻品种常采用的方法是基因工程育种；把两个小麦品种的优常采用的方法是基因工程育种；把两个小麦品种的优良性状结合在一起常采用的方法是杂交育种。良性状结合在一起常采用的方法是杂交育种。2021/5/22412.2.图中，甲、乙表示两个水稻品种，图中，甲、乙表示两个水稻品种，A A、a a和和B B、b b分别分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是 ()2021/5/2242A.A.过程简便，原理是基因重组过程简便，原理是基因重组B.B.和和的变异都发生于
27、有丝分裂间期的变异都发生于有丝分裂间期C.C.过程可明显缩短育种年限，过程可明显缩短育种年限，常用的方法是常用的方法是花药离体培养花药离体培养D.D.过程与过程与过程的育种原理相同过程的育种原理相同2021/5/2243【解析】【解析】选选B B。分析题图，。分析题图，过程为杂交育种过程，过程为杂交育种过程，目的是获得目的是获得AAbbAAbb个体，杂交育种操作简便，但培育周个体，杂交育种操作简便，但培育周期长，依据的原理是基因重组；期长，依据的原理是基因重组；和和过程都是用秋过程都是用秋水仙素处理，其发生的染色体变异是由于秋水仙素抑水仙素处理，其发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制有丝分裂前期
28、纺锤体的形成而产生的；制有丝分裂前期纺锤体的形成而产生的；表示表示单倍体育种过程，其优点是能明显缩短育种年限，其单倍体育种过程，其优点是能明显缩短育种年限，其中中过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体数目变异。多倍体育种的原理都是染色体数目变异。2021/5/22443.(20133.(2013江苏高考改编江苏高考改编)现有小麦种质资源包括：现有小麦种质资源包括：高产、感病；高产、感病；低产、抗病；低产、抗病；高产、晚熟等品种。高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种为满足不同地区及不同环境条件下的
29、栽培需求，育种专家要培育专家要培育3 3类品种：类品种：a.a.高产、抗病；高产、抗病；b.b.高产、早熟；高产、早熟；c.c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是高产、抗旱。下述育种方法可行的是()2021/5/2245A.A.利用利用品种间杂交筛选获得品种间杂交筛选获得a aB.B.对品种对品种进行染色体加倍处理筛选获得进行染色体加倍处理筛选获得b bC.aC.a、b b和和c c的培育均可采用诱变育种方法的培育均可采用诱变育种方法D.D.用转基因技术将外源抗旱基因导入用转基因技术将外源抗旱基因导入中无法获得中无法获得c c2021/5/2246【解析】【解析】选选C C。本题考查育种的相关知
30、识。本题考查育种的相关知识。A A项中，项中，不具有抗病基因，二者杂交不能获得不具有抗病基因，二者杂交不能获得a a，故错误。，故错误。B B项中，项中，是高产、晚熟品种，染色体加倍之后，不能是高产、晚熟品种，染色体加倍之后，不能获得早熟性状，故错误。获得早熟性状，故错误。C C项中，诱变育种具有不定向项中，诱变育种具有不定向性，能获得大量变异性状，性，能获得大量变异性状，a a、b b和和c c的培育均可采用诱的培育均可采用诱变育种方法，故正确。变育种方法，故正确。D D项中，转基因技术可以定向改项中，转基因技术可以定向改变生物的性状，将外源抗旱基因导入变生物的性状，将外源抗旱基因导入中能获
31、得中能获得c c，故，故错误。错误。2021/5/22474.(20154.(2015济南模拟济南模拟)彩色小麦是采用彩色小麦是采用“化学诱变化学诱变”“物理诱变物理诱变”和和“远缘杂交远缘杂交”三结合的育种方法培育三结合的育种方法培育而成的。因其富含多种微量元素，种皮上呈现出不同而成的。因其富含多种微量元素，种皮上呈现出不同的色彩，而被称为彩色小麦。下列有关叙述错误的是的色彩，而被称为彩色小麦。下列有关叙述错误的是 ()2021/5/2248A.A.三结合育种方法的原理是基因突变、基因重组和染三结合育种方法的原理是基因突变、基因重组和染色体变异色体变异B.B.由于亲本间的遗传物质相差较大，通
32、过由于亲本间的遗传物质相差较大，通过“远缘杂交远缘杂交”产生的变异可能较大产生的变异可能较大C.C.彩色小麦所含的微量元素最可能是通过主动运输的彩色小麦所含的微量元素最可能是通过主动运输的方式吸收的方式吸收的D.D.彩色小麦和普通小麦之间不存在生殖隔离，可进行彩色小麦和普通小麦之间不存在生殖隔离，可进行杂交杂交2021/5/2249【解析】【解析】选选A A。“化学诱变化学诱变”和和“物理诱变物理诱变”说明涉及说明涉及诱变育种，诱变育种，“远缘杂交远缘杂交”说明涉及杂交育种，因此三说明涉及杂交育种，因此三结合的育种方法涉及的原理有基因突变和基因重组，结合的育种方法涉及的原理有基因突变和基因重组
33、，不涉及染色体变异。由于亲缘关系较远的两个品种的不涉及染色体变异。由于亲缘关系较远的两个品种的遗传物质相差较大，所以基因重组产生的变异会更大。遗传物质相差较大，所以基因重组产生的变异会更大。根据题干信息可知，彩色小麦有富集微量元素的能根据题干信息可知，彩色小麦有富集微量元素的能力，说明彩色小麦吸收微量元素时是逆浓度梯度进行力，说明彩色小麦吸收微量元素时是逆浓度梯度进行2021/5/2250的，因此吸收方式为主动运输。彩色小麦只是一个新的，因此吸收方式为主动运输。彩色小麦只是一个新品种不是新物种，因此彩色小麦和普通小麦属于同一品种不是新物种，因此彩色小麦和普通小麦属于同一物种，它们之间不存在生殖
34、隔离，可进行杂交。物种，它们之间不存在生殖隔离，可进行杂交。2021/5/2251考点二考点二基因工程及其应用基因工程及其应用【核心知识通关】【核心知识通关】1.1.基因工程的概念：基因工程的概念：别称别称_技术或技术或_技术技术操作环境操作环境生物体体外生物体体外操作对象操作对象_基因拼接基因拼接DNADNA重组重组DNADNA分子分子2021/5/2252操作水平操作水平_水平水平基本过程基本过程剪切、拼接、导入、表达剪切、拼接、导入、表达意义意义_改造生物的遗传性状改造生物的遗传性状分子分子定向定向2021/5/22532.2.工具：工具：(1)(1)剪刀与针线剪刀与针线(如图如图)：2
35、021/5/2254aa：基因的：基因的“剪刀剪刀”：_。bb：基因的：基因的“针线针线”：_。(2)(2)基因的基因的“运输工具运输工具”：_，常用，常用_、噬菌、噬菌体、动植物病毒等。体、动植物病毒等。限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶DNADNA连接酶连接酶运载体运载体质粒质粒2021/5/22553.3.基本步骤：基本步骤：目的基因目的基因运载体运载体受体细胞受体细胞检测与鉴定检测与鉴定2021/5/22564.4.基因工程的应用：基因工程的应用：抗逆性抗逆性转基因抗虫棉转基因抗虫棉农药农药大肠杆菌大肠杆菌2021/5/2257(3)(3)环境保护：利用环境保护：利用_降解有毒有害的化合
36、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，处理工物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。业废水等。转基因细菌转基因细菌2021/5/2258【特别提醒】【特别提醒】(1)DNA(1)DNA连接酶和连接酶和DNADNA聚合酶的作用对象不同。聚合酶的作用对象不同。DNADNA连接酶：作用于两个连接酶：作用于两个DNADNA片段。片段。DNADNA聚合酶：将单个的脱氧核苷酸连接起来，形成聚合酶：将单个的脱氧核苷酸连接起来，形成DNADNA单链。单链。相同点：这两种酶都是蛋白质，都可以形成两个脱相同点：这两种酶都是蛋白质，都可以形成两个脱氧核苷酸之间的化学键。氧核苷酸之
37、间的化学键。2021/5/2259(2)(2)运载体运载体质粒：质粒是最常用的运载体，除此之外，质粒：质粒是最常用的运载体，除此之外，噬菌体的衍生物和动植物病毒也可作为运载体。运噬菌体的衍生物和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为载体的化学本质为DNADNA，其基本单位为脱氧核苷酸。，其基本单位为脱氧核苷酸。2021/5/2260【高考模拟精练】【高考模拟精练】1.(20131.(2013全国卷全国卷)下列实践活动包含基因工程技术的下列实践活动包含基因工程技术的是是()A.A.水稻水稻F F1 1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种新品种B
38、.B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦矮秆小麦2021/5/2261C.C.将含抗病基因的重组将含抗病基因的重组DNADNA导入玉米细胞，经组织培养导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株获得抗病植株D.D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆性状发生变异的大豆2021/5/2262【解题指南】【解题指南】解答本题应注意解答本题应注意“基因工程基因工程”和和“诱变诱变育种育种”的区别：二者虽然都涉及的区别：二者虽然都涉及“基因基因”，但前者是，但前者是把外源基因导入
39、另一种生物的细胞内，而后者指自身把外源基因导入另一种生物的细胞内，而后者指自身基因内部碱基对的增添、缺失或替换。基因内部碱基对的增添、缺失或替换。2021/5/2263【解析】【解析】选选C C。本题考查基因工程和育种等知识。单倍。本题考查基因工程和育种等知识。单倍体育种的原理是染色体变异，获得的基因型纯合新品体育种的原理是染色体变异，获得的基因型纯合新品种未涉及基因工程，种未涉及基因工程，A A错误；杂交育种的原理是基因重错误；杂交育种的原理是基因重组，也未涉及基因工程，组，也未涉及基因工程，B B错误；抗病基因是外源基因，错误；抗病基因是外源基因，属于目的基因，其导入玉米细胞的过程属于基因
40、工程，属于目的基因，其导入玉米细胞的过程属于基因工程，C C正确；诱变育种的原理是基因突变，其改变的是自身正确；诱变育种的原理是基因突变，其改变的是自身基因，而不是外源基因，基因，而不是外源基因，D D错误。错误。2021/5/22642.(20162.(2016新余模拟新余模拟)人们试图利用基因工程的方法，人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：甲种生物的蛋白质甲种生物的蛋白质mRNA mRNA 目的基因目的基因 与质粒与质粒DNADNA重组重组 导入乙种生物的细胞中导入乙种生物的细胞中 获得甲种生物的获得甲
41、种生物的蛋白质。下列说法正确的是蛋白质。下列说法正确的是()2021/5/2265A.A.过程需要的酶是逆转录酶，原料是过程需要的酶是逆转录酶，原料是A A、U U、G G、C CB.B.过程要用限制酶切断质粒过程要用限制酶切断质粒DNADNA，再用，再用DNADNA连接酶将连接酶将目的基因与质粒连接在一起目的基因与质粒连接在一起C.C.如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等菌等D.D.过程中用的原料不含过程中用的原料不含A A、U U、G G、C C2021/5/2266【解题指南】【解题指南】解答本题的突破口：解答本题的突破口：(1)(
42、1)过程是由过程是由mRNAmRNA获得目的基因的过程，属于逆转录。获得目的基因的过程，属于逆转录。(2)(2)过程是转录和翻译过程。过程是转录和翻译过程。2021/5/2267【解析】【解析】选选B B。过程是逆转录，利用逆转录酶合成过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNADNA片段，需要的原料是片段，需要的原料是A A、T T、G G、C C；过程是目的基过程是目的基因与质粒因与质粒DNADNA重组，需要限制酶切断质粒重组，需要限制酶切断质粒DNADNA，再用，再用DNADNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；将重组质粒导连接酶将目的基因与质粒连接在一起；将重组质粒导入受体细胞时，如果受体细胞
43、是细菌，则不应该用致入受体细胞时，如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；病菌，而炭疽杆菌是致病菌；过程是基因的表达过过程是基因的表达过程，涉及转录和翻译，原料中含有程，涉及转录和翻译，原料中含有A A、U U、G G、C C四种碱四种碱基。基。2021/5/2268【延伸探究】【延伸探究】写出写出过程碱基互补配对原则。过程碱基互补配对原则。提示：提示：碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：U UA A、A AT T、C CG G、G GC C。2021/5/22693.(20163.(2016衡水模拟衡水模拟)现有甲、乙两种植物现有甲、乙两种植物(均为二倍体均为二倍体纯合子纯
44、合子)，其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物，其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物，但乙种植物很适宜在盐碱地种植，相关性状均由核基但乙种植物很适宜在盐碱地种植，相关性状均由核基因控制。若要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐因控制。若要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐碱的植株，最佳的方案是碱的植株，最佳的方案是()2021/5/2270A.A.利用植物体细胞杂交技术获得目的植株利用植物体细胞杂交技术获得目的植株B.B.将乙种植物的耐盐碱基因导入甲种植物的卵细胞中，将乙种植物的耐盐碱基因导入甲种植物的卵细胞中，然后进行离体培养然后进行离体培养C.C.使两种植物有性杂交获得使两种植物有性杂交获
45、得F F1 1，再利用单倍体育种技，再利用单倍体育种技术获得目的植株术获得目的植株D.D.诱导两种植物的花粉融合，并直接培育成幼苗诱导两种植物的花粉融合，并直接培育成幼苗2021/5/2271【解题指南】【解题指南】(1)(1)明确甲、乙两种植物属于不同的物种，明确甲、乙两种植物属于不同的物种，二者之间存在生殖隔离。二者之间存在生殖隔离。(2)(2)明确单倍体育种过程包括杂交、花药离体培养、秋明确单倍体育种过程包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理三个过程。水仙素处理三个过程。2021/5/2272【解析】【解析】选选A A。单倍体植株弱小、高度不育，而。单倍体植株弱小、高度不育，而B B选项选
46、项中将中将“卵细胞卵细胞”离体培养，只能获得单倍体植株，错离体培养，只能获得单倍体植株，错误。由于生殖隔离的存在，两种植物很难通过有性杂误。由于生殖隔离的存在，两种植物很难通过有性杂交获得交获得F F1 1，故，故C C选项错误。选项错误。D D选项中由选项中由“花粉融合花粉融合”后后直接培育成的幼苗中不含同源染色体，后代不可育，直接培育成的幼苗中不含同源染色体，后代不可育，错误。错误。2021/5/2273【方法技巧】【方法技巧】五种常考的育种方法五种常考的育种方法2021/5/2274【加固训练】【加固训练】1.1.人的基因可以转入细菌中，并在细菌中得到表达。人的基因可以转入细菌中，并在细
47、菌中得到表达。有关解释错误的是有关解释错误的是()A.A.二者的遗传物质均为二者的遗传物质均为DNADNAB.B.二者在合成蛋白质时共用一套遗传密码二者在合成蛋白质时共用一套遗传密码C.C.可以将人的基因直接转入细菌细胞中可以将人的基因直接转入细菌细胞中D.D.二者的二者的DNADNA均具有双螺旋结构均具有双螺旋结构2021/5/2275【解析】【解析】选选C C。人的基因应与运载体结合后，才能转入。人的基因应与运载体结合后，才能转入细菌细胞，否则会在细菌细胞中被降解。细菌细胞，否则会在细菌细胞中被降解。2021/5/22762.2.科学家在某种农杆菌中找到了抗枯萎病的基因，并科学家在某种农杆
48、菌中找到了抗枯萎病的基因，并以质粒为运载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病以质粒为运载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品种。下列有关叙述正确的是的金花茶新品种。下列有关叙述正确的是()A.A.质粒是最常用的运载体之一，质粒的存在与否对受质粒是最常用的运载体之一，质粒的存在与否对受体细胞的生存有决定性作用体细胞的生存有决定性作用B.B.为了保证金花茶植株抗枯萎病，只能以受精卵细胞为了保证金花茶植株抗枯萎病，只能以受精卵细胞作为基因工程的受体细胞作为基因工程的受体细胞2021/5/2277C.C.抗枯萎病基因进入金花茶细胞后，其传递和表达不抗枯萎病基因进入金花茶细胞后，其传递和表达不再
49、遵循中心法则再遵循中心法则D.D.通过该方法获得的抗枯萎病金花茶，将来产生的花通过该方法获得的抗枯萎病金花茶，将来产生的花粉中不一定含有抗病基因粉中不一定含有抗病基因2021/5/2278【解析】【解析】选选D D。作为运载体的条件之一是能够在受体细。作为运载体的条件之一是能够在受体细胞中保存并大量复制，且对受体细胞无害，不影响受胞中保存并大量复制，且对受体细胞无害，不影响受体细胞正常的生命活动；转基因植物通常以植物体细体细胞正常的生命活动；转基因植物通常以植物体细胞作为受体细胞；任何基因在任何细胞中，其传递和胞作为受体细胞；任何基因在任何细胞中，其传递和表达都遵循中心法则。表达都遵循中心法则
50、。2021/5/22793.(20163.(2016郑州模拟郑州模拟)假设假设A A、b b代表玉米的优良基因，代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有这两种基因是自由组合的。现有AABBAABB、aabbaabb两个品种，两个品种，为培育出优良品种为培育出优良品种AAbbAAbb，可采用的方法如图所示，有，可采用的方法如图所示，有关叙述不正确的是关叙述不正确的是()2021/5/2280A.A.由品种由品种AABBAABB、aabbaabb经过经过过程培育出新品种的过程培育出新品种的育种方式的优点在于可以将多种优良性状集中在一个育种方式的优点在于可以将多种优良性状集中在一个生物体上生