2011高考生物一轮复习课件：必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 第1、2节 杂交育种与诱变育种基因工程及其
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高中生物必修二第六章《从杂交育种到基因工程》PPT课件
高抗 DdTt
选优 自交
Ｆ２ 高抗 高不抗 矮抗 ddTT
矮抗 ddTT 矮不抗 ddTt 矮抗 ddTt
选优 F 3 矮抗 ddTT
矮抗 ddTT 矮不抗 ddTt
动物的杂交育种方法
假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短 毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳 定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育 种方案（图解）
我国科学家袁隆平多年来一直致力于杂交水稻的研究，取 得了骄人的成绩。我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。水 稻产量从原来的每公顷4500多千克增加到7500千克。从1976 年到1998年，累计增产粮食3.5亿吨，平均每年多解决约6000 万人的粮食问题。近年来，全国杂交水稻年种植面积2．4亿 亩左右，全中国年增产的稻谷可以养活7000多万人口。7000 万意味着什么？每个人都能掂出其中分量。
中国黄牛
ⅹ
荷斯坦牛 中 国 荷 斯 坦 牛
中国荷斯坦牛是将国外的荷斯坦—弗里 生牛引种后，与我国黄牛进行杂交和选育， 逐渐形成的优良品种。这种牛的泌乳期可达 305d，年产乳量可达6300kg以上。
一、概念：
杂交育种
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。
短毛折耳猫
长毛立耳猫
长毛折耳猫
杂交 Ｐ
长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee
F1间 Ｆ１ 交配 Ｆ２
长毛立耳 BbEe 长立 长折
长毛立耳 BbEe 短立 短折
Bbee
BBee
选优 长折 短折
BBee bbee
长折 Bbee
短折 bbee
测交
F 3 长折
长折
短折
1、动物杂交育种中理想个体的获得不用通过逐 代自交，可改为测交。 2、比植物杂交育种所需年限短。
高考生物一轮总复习： 必修2第6章第1、2节ppt课件
方法 杂交 ↓ F1 ↓ 花药离体培养 ↓ 秋水仙素加倍 ↓ 幼苗 ↓ 选育
优点
缺点
应用
单 倍 体 育 种
染 色 体 变 异
用纯种高 明显缩短育 秆抗病小 种年限，子 麦与矮秆 代均为纯合 技术复杂 不抗病小 子，加速育 麦快速培 种进程 育矮秆抗 病小麦
目录
名称 原理
方法
优点
缺点
应用
染色短； (2)克服了 远缘杂交 不亲和的 障碍
技术复杂， 安全性问 题多，有 可能引起 生态危机
转基因 “向日 葵豆”、 转基因 抗虫棉
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。
目录
例1 (2012· 高考浙江卷 )玉米的抗病和不抗病 (基因为 A、 a)、高秆和矮秆 (基因为 B、 b)是两对独立遗传的相对性状。 现有不抗病矮秆玉米种子 (甲 )，研究人员欲培育抗病高秆玉 米，进行以下实验： 取适量的甲， 用合适剂量的 γ 射线照射后种植， 在后代中观 察到白化苗 4 株、 抗病矮秆 1 株 (乙 )和不抗病高秆 1 株(丙)。 将乙与丙杂交， F1 中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高 秆和不抗病矮秆。选取 F1 中抗病高秆植株上的花药进行离 体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗 病高秆植株 (丁 )。 另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗 病高秆。
用纯种高秆 抗病小麦与 矮秆不抗病 小麦培育矮 秆抗病小麦
杂交水稻、 杂交玉米等
目录
名称 原理
方法
优点
缺点
应用
提高变异频 诱变因 率，加快育 诱变 基因 素处理 种进程，大 育种 突变 后筛选 幅度改良某 些性状
盲目性大， 有利变异少， 高产青 工作量大， 霉菌 需要大量的 供试材料
2011届生物高考一轮复习课件：必修2 第6章 从杂交育种到基因工程
转基因食品的优、缺点如下： （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的障碍； 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。
解析： 解析：基因工程即DNA重组技术是指按照人类的愿 望，将不同生物的遗传物质在体外进行人工剪切并 和载体重组后转入细胞内进行扩增，并表达产生所 需蛋白质的技术。基因工程能够打破种属的界限， 在基因水平上改变生物的遗传性，并通过工程化为 人类提供有用产品及服务。答案：D 答案：
基因工程的应用及转基因食品的优缺点
基础回顾
1.基因工程的应用 （1）作物育种：利用 基因工程的方法 ，获得高产、稳产 优良品质 和具有__________的农作物，培育出具有各种 __________的作物新品种，如抗虫棉。 抗逆性
（2）药物研制：利用基因工程，培育转基因生物， 利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品， 乙肝疫苗 如 __________、干扰素、__________等。 胰岛素 （3）环境保护：如利用转基因细菌 __________有 3 __________ 降解 毒有害的化合物， __________环境中的重金属， 吸收 分解 __________泄露的石油，处理工业废水等。
3.特点 (1)可以在不同种生物间进行，即可以将一种生物的优良性状 移植到另一种生物身上。 定向地 (2)可以按照人们的意愿 __________改造生物，培育出新品种。 4.基本工具 限制性核酸内切酶（限制酶） (1)基因的“剪刀”：指 限制性核酸内切酶（限制酶） ，具有 __________，即一种限制酶只能识别一种 特定的核苷酸序列， 专一性 并在特定的位点上切割DNA分子 __________。 分子 DNA连接酶 连接酶 (2)基因的“针线”：指 __________，它能在脱氧核糖和磷酸 DNA骨架上的缺口 ，而互补的碱 骨架上的缺口 之间形成一定的化学键，连接 氢键 基之间是通过 __________连接的。
高考生物(人教版)一轮课件：必修2 第6章 从杂交育种到基因工程
注：知识内容要求掌握程度(Ⅰ和Ⅱ标出)的含义： Ⅰ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予 的相对简单的情境中识别和运用它们。 Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区 别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、 推理和评价。
忆教材· 溯本源
练真题· 悟考情 研考点· 破疑难 课时作业 积方法· 技能升
【解析】
如图所示，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 体加倍而恢复育性，c过程用秋水仙素处理的目的是为了得 到多倍体。
运载体和细胞膜上的载体相同吗？
回顾教材图表强化知识能力
上图是以高产抗病小麦品种选育为例的杂交育种过程。 回答下列问题： (1)在育种方法中，最简捷、常规的育种方法是什么？
(2)诱变育种与杂交育种有基因突变 ③—b—Ⅱ
2.1物理因素或化学因素 3.①—a—Ⅴ ①—e—Ⅲ
2．诱变育种 (1) 含义：利用 __________________ 来处理生物，使生 物发生______________________。 (2)育种原理：____________________。
基因工程及其应用
1．基因工程的概念 (1)别名：________或________。 (2)操作对象：________。 (3)操作过程：把一种生物的________提取出来，加 以修饰改造，然后放到另一种生物的________里。 (4)操作目的：________地改造生物的遗传性状。
高中生物 人教版 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种课件 (21张PPT)
？ 选优
BBee
如何鉴别动物个体的基因型并保种
测交
长折 短折 BBee bbee
长折 短折 Bbee bbee
保种 F3 长折
长折 短折 7
思考：
动物杂交育种的方法与植物杂交育种的 方法有何区别？
动物杂交育种中纯合子获得不能 通过逐代自交，而应改为测交。
8
5·应用 （1）农业生产：改良作物品质
提高农作物单位面积产量
有哪些方法可以培育出能稳定遗传的无芒抗病水稻呢？ 试写出育种方案（遗传图解）
（aaRR）无芒抗病
3
育种参考方案：
杂交 Ｐ
有芒抗病 无芒不抗病
AARR
aarr
自交 F1
有芒抗病 AaRr
选优
F2有芒抗病
有芒不抗
无芒抗病 aaRR
无芒不抗
aaRr
自交 无芒抗病aaRR
无芒抗病aaRr
选优 F3 无芒抗病aaRR
普通植株
减数 分裂
花粉
花药离 体培养
单倍体幼苗
秋水仙 素处理
纯合子幼苗
DDTT × ddtt DdTt
DT Dt dT dt（花粉）
花药离 体培养
DT Dt dT dt 幼苗
秋水仙 素处理
DDTT DDtt ddTT ddtt
筛选所需的品种
筛选所需的品种
18
多倍体育种过程（无子西瓜的培育为例）
普通西瓜的 幼苗（或萌 发的种子）
16
四·育种方法的比较
杂交育种
诱变育种
单倍体育种 多倍体育种
原 理
基因重组
基因突变
染色体变异 染色体变异 （成倍减少） （成倍增加）
必修2第六章从杂交育种到基因工程全章PPT课件
生成3′- 5′磷酸二酯键 DNA连接酶的作用过程：
33
4、基因的运载体 ——质粒或病毒
而我国的太空育种则把更多的注意力投向如何利用 空间环境资源，开辟选育植物优良品种的新途径，这是 为了现在“地球上的人类”。因为目的的不同，导致现
12
在有“中国已经走上太空育种的最前沿”一说。
空间生命科学： 高真空(10—8pa) 微重力(10—4g) 强辐射
13
“神舟”三号飞船上搭载的38种共计200克 神舟三号”飞船从太空带回的试管种苗
28
2、 基因的“剪刀” ——限制性内切酶
识别特定核苷酸序列，切割特定DNA切点， 具特异性。
并裂解磷酸二酯键。 例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别
GAATTC序列，并在G和A之间切开。
29
3、基因的“针线” ——DNA连接酶
连接酶的作用： 将互补配对的两个黏性末端连接起来，使
之成为一个完整的DNA分子。 连接的部位：
国家农业科研部门此时应有何为？
8
P DDTT高秆抗锈病 × ddtt矮秆易染锈病
F1
DdTt高秆抗锈病
花粉 DT、dT、Dt、dt
花药离 体培养
单倍体 幼苗
DT、dT、Dt、dt
秋水仙 素处理
纯合体
植株
ddTT矮秆抗锈病
9
Ｐ DDTT高秆抗锈病 γ射线
ddTT矮秆抗锈 病或 Ｐ ddtt矮秆不抗锈病
2、育种方式只限以上四种吗？还有什么 更好的育种方式吗？请发挥你的想象力!
17
P101
18
本节聚焦： 1、什么是基因工程？ 2、基因工程的原理是什么？ 3、基因工程有哪些应用？
22
4、转基因食品安全吗？
33
4、基因的运载体 ——质粒或病毒
而我国的太空育种则把更多的注意力投向如何利用 空间环境资源，开辟选育植物优良品种的新途径，这是 为了现在“地球上的人类”。因为目的的不同，导致现
12
在有“中国已经走上太空育种的最前沿”一说。
空间生命科学： 高真空(10—8pa) 微重力(10—4g) 强辐射
13
“神舟”三号飞船上搭载的38种共计200克 神舟三号”飞船从太空带回的试管种苗
28
2、 基因的“剪刀” ——限制性内切酶
识别特定核苷酸序列，切割特定DNA切点， 具特异性。
并裂解磷酸二酯键。 例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别
GAATTC序列，并在G和A之间切开。
29
3、基因的“针线” ——DNA连接酶
连接酶的作用： 将互补配对的两个黏性末端连接起来，使
之成为一个完整的DNA分子。 连接的部位：
国家农业科研部门此时应有何为？
8
P DDTT高秆抗锈病 × ddtt矮秆易染锈病
F1
DdTt高秆抗锈病
花粉 DT、dT、Dt、dt
花药离 体培养
单倍体 幼苗
DT、dT、Dt、dt
秋水仙 素处理
纯合体
植株
ddTT矮秆抗锈病
9
Ｐ DDTT高秆抗锈病 γ射线
ddTT矮秆抗锈 病或 Ｐ ddtt矮秆不抗锈病
2、育种方式只限以上四种吗？还有什么 更好的育种方式吗？请发挥你的想象力!
17
P101
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本节聚焦： 1、什么是基因工程？ 2、基因工程的原理是什么？ 3、基因工程有哪些应用？
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4、转基因食品安全吗？
高考生物(人教版)总复习课件：必修2 第6章 第1讲 从杂交育种到基因工程
• (1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的 酶是______。人体蛋白质基因“插入”后 连接在羊体细胞染色体中需要的酶是 ______________。 • (2)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊 的染色体内，原因是 _________________________________。 • (3)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地 表达，使羊产生新的性状。这种变异属于 ________，这里“成功地表达”的含义是 ________________________。
• 解析：杂交育种和基因工程育种的原理为 基因重组，单倍体、多倍体育种的原理为 染色体变异，诱变育种的原理为基因突变 。 • 答案：A
基因重组与基因工程比较
比较项目 基因重组 基因工程 按照人们的意愿，把一种生物的 在生物体进行有性生殖 某种基因提取出来，加以修饰改 过程中，控制不同性状 造，然后放到另一种生物的细胞 的基因的重新组合 里，定向地改良生物的遗传性状 同一物种的不同基因 有性生殖 不同物种间的不同基因 无性生殖
• 答案：D
• 2．(2013·东北模拟)育种的方法有杂交育 种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种 、基因工程育种等，下面对这五种育种的 说法正确的是( ) • A．涉及的原理有：基因突变、基因重组 、染色体变异 • B．都不可能产生定向的可遗传变异 • C．都在细胞水平上进行操作 • D．都不能通过产生新基因从而产生新性 状
• A．过程①的原理是基因突变，最大的优 点是育种周期短 • B．过程⑥使用的试剂是秋水仙素，在有 丝分裂间期发挥作用 • C．过程⑤为单倍体育种，可明显缩短育 种年限 • D．④过程产生的子代中纯合子所占比例 是2/3
• 解析：过程①为诱变育种，最大的优点是 变异频率高，可在较短的时间内获得更多 的优良变异类型；秋水仙素作用于有丝分 裂前期；过程②⑤⑥结合起来称为单倍体 育种；③过程产生的基因型为aaB－的个体 中含有1/3aaBB和2/3aaBb，自交后代纯合子 所占的比例为1/3×1＋2/3×1/2＝2/3。
生物 新人教版必修2 《第六章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种》课件
袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
以下是杂交育种的参考方案： 杂交 Ｐ 自交 选优 自交 Ｆ１ Ｆ２ 高抗 高抗 DDTT 矮不抗 思考：要培育出 ddtt 一个能稳定遗传 的植物品种至少 高抗 DdTt 要几年？ 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt 矮抗 ddTt 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
的物种杂交,杂交后代易出现性状分离，不能克服远缘 杂交不亲合的障碍。
杂交育种不能创造新的基因，并且 方法： 杂交→自交→选优 自交
应用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育 矮秆抗病小麦
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。
1、动物杂交育种中纯合子的获得不
能通过逐代自交，而应改为测交。
2、比植物杂交育种所需年限短。
一、杂交育种
原理： 基因重组
所需时间要长，那有没有能出现意 方法简捷,使位于不同个体上的多个优良性状 优点： 集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的 想不到的结果，并且需要时间相对 基因型。 要短的育种方法呢？ 缺点： 育种所需时间较长，只能进行本物种或亲缘关系较近
与杂交育种相比，诱变育种有 什么优点？联系基因突变的特 点，谈谈诱变育种的局限性。
诱变育种的突出优点是: (1)提高变异的频率，加速育种进程。 (2)大幅度地改良某些性状。
诱变育种的缺点： 难以控制突变方向，无法将多个优良性 状组合，有利性状比较少，需要大量处 理实验材料。
诱变育种——太空育种
G
练习2：试一试动物的杂交育种方法
假设现有长毛立耳猫（BBEE）和 短毛折耳猫（bbee），你能否培育出 能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ 写出育种方案（图解）
以下是杂交育种的参考方案： 杂交 Ｐ 自交 选优 自交 Ｆ１ Ｆ２ 高抗 高抗 DDTT 矮不抗 思考：要培育出 ddtt 一个能稳定遗传 的植物品种至少 高抗 DdTt 要几年？ 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt 矮抗 ddTt 矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
的物种杂交,杂交后代易出现性状分离，不能克服远缘 杂交不亲合的障碍。
杂交育种不能创造新的基因，并且 方法： 杂交→自交→选优 自交
应用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育 矮秆抗病小麦
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。
1、动物杂交育种中纯合子的获得不
能通过逐代自交，而应改为测交。
2、比植物杂交育种所需年限短。
一、杂交育种
原理： 基因重组
所需时间要长，那有没有能出现意 方法简捷,使位于不同个体上的多个优良性状 优点： 集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的 想不到的结果，并且需要时间相对 基因型。 要短的育种方法呢？ 缺点： 育种所需时间较长，只能进行本物种或亲缘关系较近
与杂交育种相比，诱变育种有 什么优点？联系基因突变的特 点，谈谈诱变育种的局限性。
诱变育种的突出优点是: (1)提高变异的频率，加速育种进程。 (2)大幅度地改良某些性状。
诱变育种的缺点： 难以控制突变方向，无法将多个优良性 状组合，有利性状比较少，需要大量处 理实验材料。
诱变育种——太空育种
G
练习2：试一试动物的杂交育种方法
假设现有长毛立耳猫（BBEE）和 短毛折耳猫（bbee），你能否培育出 能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ 写出育种方案（图解）
高考生物一轮复习精品课件：必修2第6章从杂交育种到基因工程
5．应用：根据需要培育理想类型；如改良作物品质，提高单位面积 产量，也可用于家畜、家禽的育种
二、诱变育种 1．概念：利用物理或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变， 从而获得优良 变异 类型的方法
2．原理： 基因突变 。
4．过程：选择生物→
诱变处理 →选择所需类型→培育
6．应用：培育具有
育种
新性状 的类型，主要应用于农作物育种和微生物
(2)基因重组分类： 分子水平的基因重组(如通过对DNA的剪切、拼接而实施的基因工 程) ； 染色体水平的基因重组(减数分裂过程中同源染色体上非姐妹染色单
体交叉互换，以及非同源染色体自由组合下的基因重组)；
细胞水平的基因重组(如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术 的大规模基因重组)。
3．(2011年东北育才模拟)育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱
2．(2011年北京大兴测试)小麦是自花传粉植物。在种植白色籽粒小
麦的田间偶然发现有一株小麦所结籽粒为红色。研究表明红色籽粒小 麦是由种皮中的色素所引起的。第二年将该小麦的800多颗红色籽粒 播种后，有600多株发育成熟，其中有160多株结白色籽粒，其余仍结 红色籽粒。(回答题中基因型时用A表示显性基因，a表示隐性基因。) (1)最初产生结红色籽粒植株的原因很可能是由于____________； 红色籽粒中胚的基因型是_________________。
五、转基因生物和转基因食品的安全性 1．管理法规：2001年5月国务院公布了《 农业转基因生物安全管理
条例 》，对农业转基因生物的研究和试验，生产和加工，经营和进出
口等作了具体规定。 2．优点：a.解决粮食短缺问题b.减少农药使用，从而减少环境污染c. 节省生产成本，降低粮食售价d.增加食物营养，提高附加价值e、促进
高考生物第一轮复习 第6章从杂交育种到基因工程课件 新人教版必修2
.
14
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。
等特点；育种中使用的秋水仙素的主要作用是
.
10
（4）d方法中搭载的种子应当是
(选填：干燥
的、萌动的、休眠的)；种子返回地面种植后，其变异
(选填：全是对人类有益的、不全是对人类有益的、全是对人类有
害的)，所以要对其进行
。
答案：（1）F2代开始发生性状分离，纯种（2）缩短育种年 限，迅速获得纯系植株；2n（3）多倍；茎秆粗壮，叶片、果实 和种子较大，糖和蛋白质等营养物质含量增加，但结实率低；抑 制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍（4）萌动的；不全是对 人类有益的；人工选择
胚细胞中只剩下小麦生殖细胞中的染色体，因此将胚取出进行组
织培养，得到的小麦是单倍体植株。（5）诱变育种、杂交育种
都是不定向的过程。
.
7
答案：（1）3/16，不再发生性状分离（2）E→F→G，花药 离体培养（3）C→D，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、目的基因的检测与鉴定（4）单倍体 （5）A→B
.
13
整此 图 不 够 完
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）DNA连接酶
DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中，催化磷酸二酯键的
形成，黏合脱氧核糖和磷酸之间的缺口。如果把DNA分子看成“梯
子形”，DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。
（3）常用的运载体——质粒
高三生物一轮复习课件：.6从杂交育种到基因工程(人教必修2)
严格控制 大范围推广
1.(2008江苏T23B)诱变育种和杂交育种均可形成新基因。( 【分析】诱变育种的原理是基因突变,基因突变产生了新的基 因,故创造出变异新类型;杂交育种的原理是基因重组,没有产 生新的基因,只是实现原有基因的重新组合。
) ×
2.(2009上海T21C)花药离体培养技术也能培育获得抗锈高产小
麦新品种。( ) 【分析】花药离体培养只能得到单倍体植株,必须经过秋水仙 素处理使染色体数目加倍,才可能获得高产新品种。
×
3.(2010全国卷ⅡT5D)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细
菌后,其DNA整合到细菌DNA上属于基因工程。(
人为因素,所以不属于基因工程。
)
【分析】基因工程是在人为作用下进行的,噬菌体感染细菌无 × 4.(2010浙江T2A)可用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的 核酸,进行构建抗除草剂的转基因烟草。( 段,而不能切割烟草花叶病毒的核酸RNA。 × ) 【分析】限制性核酸内切酶可以用来切割获取抗除草剂基因片
点
举
例
单 倍 体 育 种 多 倍 体 育 种
基 因 工 程 育 种
花药离体 染色 培养,用秋 体变 水仙素处 异 理 染色 体变 异
①明显缩短 育种年限 ②子代均为 纯合子
技术复杂, 需与杂交育 种合
单倍体 育种获 得矮秆 抗病小 麦
三倍体 无子西 瓜
用秋水 仙素处 理萌发 的种子 或幼苗
将一种生 物的特定 基因转移 到另一种 生物细胞 中
优
点
缺
点
举
例
基因 重组
①使不同个 体优良性状 集中在一个 个体上 ②操作简便
①育种时间 长 ②局限于亲 缘关系较近 的个体
人教版教学课件2011高考生物一轮复习课件：杂交育种与诱变育种基因工程及其应用ppt
• 答案: 选择 培育 基因重 组 杂交 • F1自交 获得F2 长
• 答案: 基因突变 基因突变 诱发基因突变 • 选择理想类型 突变频率
•议一议：杂交育种与杂交优势是一回 事吗？ •答案：不是；①杂交育种是在杂交后代 众多类型中选留符合育种基因标的个体进 一步培育，直至获得稳定遗传的具有优良 性状的新品种(纯合子)。 •②杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状， 并不要求遗传上的稳定。
• 看一看：诱变育种与杂交育种相比，最大 的区别是什么？ • 答案：二者最大的区别在于诱变育种能创 造出新基因。
• 答案: 基因拼接技术 性状 基因重组 • 限制性核酸内切酶 质粒 噬菌体 • 动植物病毒
定向
遗传
DNA连接酶
•想一想：(1)DNA连接酶和DNA聚合酶有何不 同？ •(2)运载体和细胞的膜上的载体相同吗？ •答案：(1)DNA连接酶是修复愈合DNA片段 间 单 链 上 的 缺 口 ， 使 之 形 成 磷 酸 二酯 键 。 DNA聚合酶是DNA分子复制时，按模板链的 要求，逐个把脱氧核苷酸连接起来，形成 DNA的子链。 •(2)不同；①运载体是将外源基因导入受体细 胞的专门运输工具，常用的运载体有质粒、 动植物病毒、噬菌体等。 •②载体是位于细胞膜上的载体蛋白质，与控
•(1)科学家在进行图中[①]操作时，要用 ________分别切割运载体和目的基因，运 载体的黏性末端与目的基DNA片段的黏性 末端就可通过________而结合。 •(2)基因工程的理论基础是________法则， 可用公式(图解)表示为 ____________________________________ ____________________________________。
高中生物必修2第6章《从杂交育种到基因工程》PPT课件
第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种
资料1
远在古代，美洲印第安人选择和培育了许多 穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用 作祭祀的玉米是在隔离的条件下种植的，经过精 心的管理和认真选育，不仅穗大选育出来粒饱， 而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具 有优良性状的玉米品种。
获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本
质上属于
诱变育种 。
（5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，
培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 杂交育种
。
（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期
早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 诱变育种
。
2、下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品 种的示意图，试分析回答：
（3）用③培育⑥所采用的G步骤是 秋水仙素处理幼苗。其遗传学
原理是 染色体变异（多倍体育。种）
第6章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用
怎样让奶牛产出人奶呢？
针线
人的细胞
人乳铁蛋 白基因
运载体
奶牛的 细胞
剪刀
供体细胞
目的基因
受体细胞
一、基因工程的基本步骤
（一） 提取目的基因 （二）目的基因与运载体结合 （三）将目的基因导入受体细胞 （四）目的基因的检测和表达
一般产生黏性末端（或产生平末端）
（二）基因的针线——DNA连接酶
作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来， 使之成为一个完整的DNA分子。
GA A T T CT T AAG
连接的是什么部位? 3’,5’-磷酸二酯键
DNA聚合酶和DNA连接酶的比较
DNA连接酶 DNA聚合酶
资料1
远在古代，美洲印第安人选择和培育了许多 穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用 作祭祀的玉米是在隔离的条件下种植的，经过精 心的管理和认真选育，不仅穗大选育出来粒饱， 而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具 有优良性状的玉米品种。
获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本
质上属于
诱变育种 。
（5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，
培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 杂交育种
。
（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期
早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 诱变育种
。
2、下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品 种的示意图，试分析回答：
（3）用③培育⑥所采用的G步骤是 秋水仙素处理幼苗。其遗传学
原理是 染色体变异（多倍体育。种）
第6章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用
怎样让奶牛产出人奶呢？
针线
人的细胞
人乳铁蛋 白基因
运载体
奶牛的 细胞
剪刀
供体细胞
目的基因
受体细胞
一、基因工程的基本步骤
（一） 提取目的基因 （二）目的基因与运载体结合 （三）将目的基因导入受体细胞 （四）目的基因的检测和表达
一般产生黏性末端（或产生平末端）
（二）基因的针线——DNA连接酶
作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来， 使之成为一个完整的DNA分子。
GA A T T CT T AAG
连接的是什么部位? 3’,5’-磷酸二酯键
DNA聚合酶和DNA连接酶的比较
DNA连接酶 DNA聚合酶
高考生物一轮复习配套课件：必修二第6章 从杂交育种到基因工程
• 解析：由题意知：(1)A表示杂交育种，其 中①表示自交方法。(2)B表示单倍体育种 ，②表示花粉离体培养成a单倍体植株， ③表示用秋水仙素处理，若高秆(A)抗锈病 (B)，则B过程可图解为： AABB×aabb→F1：AaBb→花粉：AB、 Ab、aB、ab单倍体植株AB、Ab、aB、 abAABB、AAbb、aaBB、aabb四种稳定 遗传的个体，筛选出aaBB矮秆抗锈病小 麦。(3)D表示射线引发的基因突变，按照 碱基互补配对原则⑤上的碱基组成为CGT ，转录产生的mRNA⑥链上密码子为GCA
基因工程
• 1．基因工程的操作工具 • (1)限制性核酸内切酶 特定的核苷酸序列 • ①特点：一种限制酶只能识别一种 特定的切点 ，并在 切割DNA分 子。 • ②存在：主要存在于微生物中。 • ③结果：产生黏性末端(碱基互补配对)。 • (2)DNA连接酶 • ①连接的部位：磷酸二酯键(梯子的扶手) ，而不是氢键(梯子的踏板)。
2
Hale Waihona Puke 优良性状 • 4．优点：操作简便，可以把多个品种的 性状分离 集中在一起。 • 5．缺点：获得新品种周期长，杂交后代 会出现 现象，育种过程缓慢。 • 6．应用：根据需要培育理想类型；如改 良作物品质，提高单位面积产量，也可用 基因突变 变异 于家畜、家禽的育种。 基因突变 • 二、诱变育种 • 1．概念：利用物理或化学因素来处理生 物，使生物发生 ，从而获得 优良 类型的方法。 • 2．原理： 。
基因突变 • 4．过程：选择生物 →诱发 → 突变频率 选择理想类型→培育。 改良某些性状 • 5．优点：可以提高 ，在较短 时间内获得更多的优良变异类型；大幅度 新性状 地 。 • 6．缺点：有利变异个体往往不多，需处 基因拼接技术 DNA重组技术 理大量材料(盲目性大)。 • 7．应用：培育具有 的类型，主 定向 要应用于农作物育种和微生物育种。 • 三、基因工程 基因重组 • 1．概念：又叫 或 。即按照人们的意愿，把一种生物的
高考生物一轮复习课件：必修2_第6章_第1、2节_杂交育种与诱变育种、基因工程及其应用
高考生物复习
[解析]乙图中二倍体植株正常体细胞中有 2 个染色体组， 处于有丝分裂后期的体细胞中有 4 个染色体组，二倍体植株产 生的配子中有 1 个染色体组。四倍体植株内处于有丝分裂后期 的体细胞中含 8 个染色体组。三倍体植株正常体细胞中含 3 个 染色体组，而处于有丝分裂后期的细胞中含 6 个染色体组。故 按照染色体组数目划分共有 6 种细胞。乙图中四倍体植株的基 因型为 AAaa，产生的配子有三种：AA、Aa、aa，二倍体植株 的基因型为 Aa，产生的配子有 A、a 两种，故产生的三倍体西 瓜植株的基因型有 AAA、AAa、Aaa、aaa 四种。甲图中 a 过程 为植物细胞杂交过程，常用的试剂是聚乙二醇。由于二倍体植 株的基因型为 Aa，其产生的花粉有 A 和 a 两种，并且各占 1/2， 因此甲图中获得三倍体西瓜植株的基因型有两种：AAa、Aaa， 数目各占 1/2。
高考生物复习
解析：③和⑥都可用秋水仙素处理来完成染色体数目加倍， A 正 确 ； 植 株 AAaa 减 数 分 裂 产 生 的 配 子 种 类 及 比 例 为 AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，所以 AAaa 自交产生 AAAA 的概率＝ 1/6×1/6＝1/36，B 错误；二倍体 AA 与四倍体 AAAA 杂交产生 的 AAA 为不育的三倍体，因此 AA 植株和 AAAA 植株是不同 的物种，C 正确；该生物一个染色体组含有染色体 58÷2＝29(条)， 所以三倍体植株体细胞中染色体为 29×3＝87(条)，D 正确。
抗虫棉
大肠杆菌
细菌
高考生物复习
三、各种育种方法的比较
方法 杂交 育种
诱变 育种
原理 常用方法 优点
缺点 代表实例
基因 重组
杂交
操作简单，育种年限 矮秆抗病
[解析]乙图中二倍体植株正常体细胞中有 2 个染色体组， 处于有丝分裂后期的体细胞中有 4 个染色体组，二倍体植株产 生的配子中有 1 个染色体组。四倍体植株内处于有丝分裂后期 的体细胞中含 8 个染色体组。三倍体植株正常体细胞中含 3 个 染色体组，而处于有丝分裂后期的细胞中含 6 个染色体组。故 按照染色体组数目划分共有 6 种细胞。乙图中四倍体植株的基 因型为 AAaa，产生的配子有三种：AA、Aa、aa，二倍体植株 的基因型为 Aa，产生的配子有 A、a 两种，故产生的三倍体西 瓜植株的基因型有 AAA、AAa、Aaa、aaa 四种。甲图中 a 过程 为植物细胞杂交过程，常用的试剂是聚乙二醇。由于二倍体植 株的基因型为 Aa，其产生的花粉有 A 和 a 两种，并且各占 1/2， 因此甲图中获得三倍体西瓜植株的基因型有两种：AAa、Aaa， 数目各占 1/2。
高考生物复习
解析：③和⑥都可用秋水仙素处理来完成染色体数目加倍， A 正 确 ； 植 株 AAaa 减 数 分 裂 产 生 的 配 子 种 类 及 比 例 为 AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，所以 AAaa 自交产生 AAAA 的概率＝ 1/6×1/6＝1/36，B 错误；二倍体 AA 与四倍体 AAAA 杂交产生 的 AAA 为不育的三倍体，因此 AA 植株和 AAAA 植株是不同 的物种，C 正确；该生物一个染色体组含有染色体 58÷2＝29(条)， 所以三倍体植株体细胞中染色体为 29×3＝87(条)，D 正确。
抗虫棉
大肠杆菌
细菌
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三、各种育种方法的比较
方法 杂交 育种
诱变 育种
原理 常用方法 优点
缺点 代表实例
基因 重组
杂交
操作简单，育种年限 矮秆抗病
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• ▲．将①、②两个植株杂交，得到③，将 ③再做进一步处理，如图所示。下列分析 错误的是( )
•A．由③到④过程一定发生了等位基因分离、 非同源染色体 • 上非等位基因自由组合 •B．由⑤×⑥到⑧的育种过程中，遵循的主要 原理是染色体变异 •C．若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳 定遗传的个体 占总数的1/4 •D．由③到⑦过程可能发生突变和重组，为生 物进化提供原材料
• 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 ． 人 ) 工 诱 变 育 种
B．细胞的工程育种 • C．单倍体育种 育种 • 解析：用单倍体育种快速但不简便，因 D．杂交
•思路点拨：(1)由题意可知，A组是杂交育种， B组是单倍体育种，C组是诱变育种，杂交育 种的原理是基因重组。在F2 中矮秆抗病植株 占F2的比例为3/16，其中1/16的个体为纯合子， 2/16的个体为杂合子，因此F2矮秆抗病植株中 能稳定遗传的个体占1/3。 •(2)诱变育种的原理是基因突变，突变具有不 定向性和低频性，因此诱变育种最不容易获 得矮秆抗病小麦。 •(3)B组矮秆抗病Ⅱ是单倍体植株，须经秋水 仙素或低温处理后才能发育成二倍体正常植 株。
• 一、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。
• 答案: 选择 培育 基因重 组 杂交 • F1自交 获得F2 长
• 答案: 基因突变 基因突变 诱发基因突变 • 选择理想类型 突变频率
•议一议：杂交育种与杂交优势是一回 事吗？ •答案：不是；①杂交育种是在杂交后代 众多类型中选留符合育种基因标的个体进 一步培育，直至获得稳定遗传的具有优良 性状的新品种(纯合子)。 •②杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状， 并不要求遗传上的稳定。 • 看一看：诱变育种与杂交育种相比，最大 的区别是什么？ • 答案：二者最大的区别在于诱变育种能创 造出新基因。
•答案：(1)杂交育种 基因重组 周期长，可 选择亲本范围有限 1/3 (2)C 基因突变发 生的频率极低且具有不定向性 (3)秋水仙素 (或低温)诱导染色体数目加倍 100% (4)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
• 【例3】 如图表示利用基因工程培育抗虫 棉过程的示意图。请据图回答下列有关问 题：
•(4)将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入油 菜细胞的，携带目的基因的T-DNA片段便整 合到油菜细胞的的某一条染色体上，获得一 株有抗除草剂特性的转基因植株杂合子，即 某条染色体上携带有目的基因的T-DNA片段， 相对应的同源染色体上不存在T-DNA片段， 在减数分裂后，产生的雌雄配子各有1/2含抗 除草剂基因，受精时，雌雄配子随机结合， 产生的个体中3/4含有T-DNA片段，1/4的个 体中不含有T-DNA片段。
•(1)科学家在进行图中[①]操作时，要用 ________分别切割运载体和目的基因，运 载体的黏性末端与目的基DNA片段的黏性 末端就可通过________而结合。 •(2)基因工程的理论基础是________法则， 可用公式(图解)表示为 ____________________________________ ____________________________________。
•请分析回答： •(1)A组育种方式是________，依据的原理是 ________，其不足之处是________。F2矮秆 抗病植株中能稳定遗传的占________。 •(2)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆 抗病小麦新品种的方法是________组，原因 是 _______________________________________ ____________。 •(3)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种 的方法是使用____________。获得的矮秆抗 病植株中能稳定遗传的占________。
• 答案: 基因拼接技术 性状 基因重组 • 限制性核酸内切酶 质粒 噬菌体 • 动植物病毒
定向
遗传
DNA连接酶
•想一想：(1)DNA连接酶和DNA聚合酶有何不 同？ •(2)运载体和细胞的膜上的载体相同吗？ •答案：(1)DNA连接酶是修复愈合DNA片段 间单链上的缺口，使之形成磷酸二酯键。 DNA聚合酶是DNA分子复制时，按模板链的 要求，逐个把脱氧核苷酸连接起来，形成 DNA的子链。 •(2)不同；①运载体是将外源基因导入受体细 胞的专门运输工具，常用的运载体有质粒、 动植物病毒、噬菌体等。 •②载体是位于细胞膜上的载体蛋白质，与控 制物质进出细胞有关系。
•解析：由③到④过程属于诱变育种，其原 理是射线使种子中基因发生突变，从中选 育优良品种，并不一定发生等位基因的分 离和非同源染色体上非等位基因的自由组 合。 •答案：A
• 【例2】 (2010·宿迁模拟)普通小麦中有高秆 抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控 制两对相对性状的基因分别位于两对同源染 色体上。实验小组利用不同的方法进行了如 下三组实验：
•(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。 在微生物体内能将外来的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。
• 第六章 从杂交育种到基因工程
• 考纲下载 • 1.生物变异在育种上的应用 • 2.转基因食品的安全问题
Ⅱ Ⅰ
•热点提示 • 1.杂交育种、诱变育种、多倍体育种、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.基因工程的简单应用，转基因生物与转基 因食品的安全问题。
• 第1、2节 • 杂交育种与诱变育种 基因工程及 其应用
• 4．下列有关基因工程技术的叙述正确的是 ( ) • A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、 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实现表 达
•解析：基因操作的工具酶是限制酶、连接 酶，运载体是基因的运载工具，不是工具 酶；每种限制酶都只能识别特定的核苷酸 序列，而并非同一种核苷酸序列；目的基 因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定 的性状，才能说明目的基因完成了表达； 选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁 殖。 •答案：C
•思路点拨： 本题考查杂交育种、单倍体 育种、植物组织培养及相关筛选问题。
•自主解答：________ •答案：D •规律总结：(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。
• 【例1】 (2008·天津高考)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，不正确的是( )
•A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗 病植株的比例越高B．过程②可以取任一 植株的适宜花药作材料 •C．过程③包括脱分化和再分化两个过程 •D．图中筛选过程不改变抗病基因频率
•(4)下列是几种搭配的密码子，据此推断 图中合成的多肽，其前三个搭配的种类(按 前后顺序排列)是 ____________________________________ ____________________________________。 •[甲硫氨酸(AUG)、甘氨酸(GGA)、丝氨酸 (UCU)、酪氨酸(UAC)、精氨酸(AGA)、丙 氨酸(GCU)]
• 3．在已知某小片段基因碱基序列的情 况下，获得该基因的最佳方法是( ) • A ． 用 mRNA 为 模 板 逆 转 录 合 成 DNA • B．以4种脱氧核苷酸为原料人工合 成 • C．将供体DNA片段转入受体细胞 中，再进一步筛选 • D．由蛋白质的氨基酸序列推测 mRNA
•解析：人工合成目的基因有两种方法：一是 通过mRNA→ •单链DNA→双链DNA；二是根据蛋白质氨基 酸序列→mRNA序列→推测出结构基因的核苷 酸序列→通过化学方法人工合成；在已知基 因碱基序列的情况下，合成目的基因的最佳 方法就是以4种脱氧核苷酸为原料，进行化学 合成(第二种方法)。 •答案：B
•(4)如果上述植物是二倍体油菜，将携带 抗除草剂基因的重组Ti质粒导入油菜细胞 的，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 植株自筛选F1代中，仍具有抗除草剂特性 的植株占总数的__________________， •原因 是 。
•太空育种有什么特点？ •【提示】 太空的特殊条件能够引起农作 物种子发生基因突变，它的特点是变异频 率高、幅度大，是一条诱变育种的良好途 径。
特别提醒：
• 1. 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。 • 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。
• 1．能够使植物表达动物蛋白的育种方法是 ( ) • A．单倍体育种 B．杂交育种 • C．基因工程育种 D．多倍体育种 • 解析：基因工程育种是指将目的基因导入 受体细胞并使其表达的技术手段。能克服 远缘杂交不亲和的障碍，从而使动物基因 在植物细胞的中表达(植物基因在动物细胞 的中表达)。 • 答案：C