(新课标版)2016届高考总复习 必修②3-23从杂交育种到基因工程
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高考生物一轮总复习精品讲义 第23讲 从杂交育种到基因工程 新人教版(1)
第23讲从杂交育种到基因工程[考纲要求] 1.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。
2.转基因食品的安全(Ⅰ)。
考点一生物变异在育种上的应用[重要程度：★★★★☆]1．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，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
(2)原理：基因重组。
(3)过程：选择具有不同优良性状的亲本→杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，优良品种。
(4)优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(5)应用：培育性状重组型优良品种。
2．诱变育种(1)概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，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→诱发基因突变→选择理想类型→培育。
(4)优点：①可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地改良某些性状。
(5)应用：培育具有新性状的品种。
1．几种常见遗传育种方式的不同点方法原理常用方法优点缺点代表实例杂交育种基因重组杂交操作简单，目标性强育种年限长矮秆抗病小麦诱变育种基因突变辐射诱变、激光诱变等提高突变率，加速育种进程有利变异少，需大量处理实验材料高产青霉菌株多倍染色秋水仙素处理操作简单，且能所得品种发无子西瓜、体育种体变异萌发的种子或幼苗在较短的时间内获得所需品种育迟缓，结实率低；在动物中无法开展八倍体小黑麦单倍体育种染色体变异花药离体培养后，再用秋水仙素处理明显缩短育种年限技术复杂，需要与杂交育种配合“京花1号”小麦基因工程育种基因重组将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中能定向改造生物的遗传性状有可能引发生态危机转基因抗虫棉2育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种杂交育种对原品系实施“定向”改造基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种让原品系产生新性状(无中生有) 诱变育种使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种(1)杂交育种不一定需要连续自交。
【名师一号】高考生物总复习 第23讲 从杂交育种到基因工程教学名师优质课件 新人教版必修2
(3)品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为 ____________，品种C的基因型是________。
(4)品种C与B是否为同一个物种， ________________________________________________________ ________________，
原因是__________________________。 (5)途径4依据的原理是________，此途径与杂交育种相比， 最突出的优点是________。
基因工程育种
1.基因工程的操作步骤
目的基因：人们所需要的特定基因 提取目的基因获取途径直人接工分合离成基基因因
2．有关基因工程的相关提醒 (1)限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求是同一种 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。 (2)质粒是最常用的运载体，不要把质粒和运载体等同，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。
[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。
[解析] ①③品种都无抗病性状，因此，①和③品种间杂交 不能得到高产、抗病的品种a，A项错误。品种③高产、晚熟， 染色体加倍处理后，不能产生早熟品种，B项错误。诱变育种变 异频率高、速度快，可大幅度改良某些性状，变异范围广，因 此，a、b、c的培育均可用诱变育种的方法，C项正确。用转基 因技术将外源抗旱基因导入③中可使品种③获得抗旱性状，因此 可得到高产、抗旱的品种c，D项正确。
(4)品种C与B是否为同一个物种， ________________________________________________________ ________________，
原因是__________________________。 (5)途径4依据的原理是________，此途径与杂交育种相比， 最突出的优点是________。
基因工程育种
1.基因工程的操作步骤
目的基因：人们所需要的特定基因 提取目的基因获取途径直人接工分合离成基基因因
2．有关基因工程的相关提醒 (1)限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求是同一种 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。 (2)质粒是最常用的运载体，不要把质粒和运载体等同，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。
[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。
[解析] ①③品种都无抗病性状，因此，①和③品种间杂交 不能得到高产、抗病的品种a，A项错误。品种③高产、晚熟， 染色体加倍处理后，不能产生早熟品种，B项错误。诱变育种变 异频率高、速度快，可大幅度改良某些性状，变异范围广，因 此，a、b、c的培育均可用诱变育种的方法，C项正确。用转基 因技术将外源抗旱基因导入③中可使品种③获得抗旱性状，因此 可得到高产、抗旱的品种c，D项正确。
高考生物一轮复习课件：23从杂交育种到基因工程
1 2
• 2．诱变育种 • 基因突变 (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 基因突变 诱发基因突变 选择理想类型 良变异类型的育种方法。 • (2)原理： 。 • (3)过程：选择生物 →___________→___________→培育。
必修② 遗传与进化
第三章
生物的变异、进化与育种
第23讲
从杂交育种到基因工程
整合 核心考点
突破 考疑考技
考纲考情
识记要点
1.杂交育种、诱变育种、 1.诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体。 多倍体育种、基因工 2.杂交育种能将多个优良性状集中到同一生物个体 程育种等各种育种方 上。 式的原理、过程、优 3.诱变育种是利用物理因素(如X射线、γ射线，紫 缺点★★ 外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯 2.各种育种方法在实践 等)来处理生物，使生物发生基因突变，获得新品 中的应用★★★ 种的方法。 3.基因工程的原理、工 4.杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种。 具、步骤和应用及转 5.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列并在 基因食品的安全性评 特定的切点上切割DNA分子。 估★ 6.DNA连接酶的作用是在DNA片段之间的磷酸与 我的问题(记录下来， 脱氧核糖之间形成磷酸二酯键。 重点突破) 7.基因工程育种能定向改造生物性状。 ____________________
• 2．根据育种流程图来辨别育种方式 • (1)杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交 。 • (2)诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中 会出现新的基因，但基因的总数不变。 • (3)单倍体育种：常用方法为花药离体培养， 然后人工诱导染色体加倍，形成纯合子。 • (4)多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子 或幼苗。
• 2．诱变育种 • 基因突变 (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 基因突变 诱发基因突变 选择理想类型 良变异类型的育种方法。 • (2)原理： 。 • (3)过程：选择生物 →___________→___________→培育。
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第三章
生物的变异、进化与育种
第23讲
从杂交育种到基因工程
整合 核心考点
突破 考疑考技
考纲考情
识记要点
1.杂交育种、诱变育种、 1.诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体。 多倍体育种、基因工 2.杂交育种能将多个优良性状集中到同一生物个体 程育种等各种育种方 上。 式的原理、过程、优 3.诱变育种是利用物理因素(如X射线、γ射线，紫 缺点★★ 外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯 2.各种育种方法在实践 等)来处理生物，使生物发生基因突变，获得新品 中的应用★★★ 种的方法。 3.基因工程的原理、工 4.杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种。 具、步骤和应用及转 5.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列并在 基因食品的安全性评 特定的切点上切割DNA分子。 估★ 6.DNA连接酶的作用是在DNA片段之间的磷酸与 我的问题(记录下来， 脱氧核糖之间形成磷酸二酯键。 重点突破) 7.基因工程育种能定向改造生物性状。 ____________________
• 2．根据育种流程图来辨别育种方式 • (1)杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交 。 • (2)诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中 会出现新的基因，但基因的总数不变。 • (3)单倍体育种：常用方法为花药离体培养， 然后人工诱导染色体加倍，形成纯合子。 • (4)多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子 或幼苗。
高三生物专题复习 从杂交育种到基因工程课件
6．下面为4种不同的育种方法，据图回答下列问题：
(1)图中A至D方向所示育种方式一般从F2开始选种，这是因为 _____。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______、 。育种 时所需处理的种子应是萌发的(而非休眠的)种子，原因是_______。 (4)C、F过程最常用的药剂是_______，其作用的原理是______。 【解析】 本题主要考查各种育种方法的原理、操作过程、优点 等相关知识。方法1应为杂交育种，它的可操作性最强，但育种周期 最长；方法2为单倍体育种，其最大优点为明显缩短育种年限；方法 3为诱变育种，这种方法获得新品种的速度最快，但因有利变异往往 不多，需大量处理供试材料；方法4为多倍体育种，它可获得性状改 良的多倍体。
实
•4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。
验
•5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。
专
•6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/292022/1/292022/1/291/29/2022项·
3．基因工程的应用 (1)作物育种：人们利用基因工程的方法，获得了高产、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：利用转基因生物培育出各种基因工程药物，如胰 岛素、干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗等。 (3)环境保护：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，处理工业废水，检测环境中病毒含量。
高考生物一轮复习 第23讲 从杂交育种到基因工程课件 新人教版必修2
• (1)自然状态下该植物一般都是_纯_______合子。
• (2)若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其 原因是基因多突方变向具性、有稀__有_性_______________和有害性这三个特 点。
•选(3择)若采用杂交育种，可通过将上述纯两合个化 亲本杂交，在F2等分 离世代中________抗病矮茎个体，再经连续自交等________ 手段，最后得年到限稳越定长遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般
• 1.根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法
• (1)集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种， 这也是最简捷的方法，b.需要缩短育种年限(快速育种)时， 选择单倍体育种。
• (2)培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种— —多倍体育种。
• (3)提高变异频率，“改良”“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。
• (4)若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出 现该性状即可。
•ห้องสมุดไป่ตู้(5)实现定向改变现有性状——基因工程育种。
• (6)若培育的植物的生殖方式为营养繁殖(如马铃薯)，则不需 要培育成纯种，只要出现该性状即可。
• 2．根据育种流程图来辨别育种方式 • (1)杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。 • (2)诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基因，
必修② 遗传与进化
第三章 生物的变异、进化与育种
第23讲 从杂交育种到基因工程
整合 核心考点
突破 考疑考技
考纲考情
识记要点
1多程式缺2中3具基估我重__...杂各基_倍 育 的 点 的 、 因 ★ 点的_交种因_★体 种 原 应 步 食 突问_育育工_★育 等 理 用 骤 品 破题_种种程_★)种 各 、 和 的(记_、方的_★、种过应安录_诱法原_★基育程用全下_变在理_因种、及性来_育实、_工方优转评，_种践工__、12上3外等种45特6脱7.......D诱 杂 诱 杂 一 基。 线 )的 定 氧来N变交 变 合 种 因、 方 的 核A处育育 育 子 限 工连激 法 切 糖理种种 种 品 制 程接光 。 点 之生时能 是 种 酶 育酶等 上 间物突将 利 的 只 种的切 形)，或变多 用 种 能 能作割 成使化的个 物 子 识 定用磷D学生N个优 理 只 别 向是酸因物A体因 一 改良 能在二分素发中素 种 造性 种D酯子生(N如有特 生状 一(键如。基A亚害定 物集 年。X片因硝个的性中，射段突酸体核状到需线之变、多苷。同要、间，硫于酸一年γ的射获酸有序生年磷线得二利列物制酸，新乙个并个种与紫品酯体在体。。
• (2)若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其 原因是基因多突方变向具性、有稀__有_性_______________和有害性这三个特 点。
•选(3择)若采用杂交育种，可通过将上述纯两合个化 亲本杂交，在F2等分 离世代中________抗病矮茎个体，再经连续自交等________ 手段，最后得年到限稳越定长遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般
• 1.根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法
• (1)集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种， 这也是最简捷的方法，b.需要缩短育种年限(快速育种)时， 选择单倍体育种。
• (2)培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种— —多倍体育种。
• (3)提高变异频率，“改良”“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。
• (4)若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出 现该性状即可。
•ห้องสมุดไป่ตู้(5)实现定向改变现有性状——基因工程育种。
• (6)若培育的植物的生殖方式为营养繁殖(如马铃薯)，则不需 要培育成纯种，只要出现该性状即可。
• 2．根据育种流程图来辨别育种方式 • (1)杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。 • (2)诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基因，
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第三章 生物的变异、进化与育种
第23讲 从杂交育种到基因工程
整合 核心考点
突破 考疑考技
考纲考情
识记要点
1多程式缺2中3具基估我重__...杂各基_倍 育 的 点 的 、 因 ★ 点的_交种因_★体 种 原 应 步 食 突问_育育工_★育 等 理 用 骤 品 破题_种种程_★)种 各 、 和 的(记_、方的_★、种过应安录_诱法原_★基育程用全下_变在理_因种、及性来_育实、_工方优转评，_种践工__、12上3外等种45特6脱7.......D诱 杂 诱 杂 一 基。 线 )的 定 氧来N变交 变 合 种 因、 方 的 核A处育育 育 子 限 工连激 法 切 糖理种种 种 品 制 程接光 。 点 之生时能 是 种 酶 育酶等 上 间物突将 利 的 只 种的切 形)，或变多 用 种 能 能作割 成使化的个 物 子 识 定用磷D学生N个优 理 只 别 向是酸因物A体因 一 改良 能在二分素发中素 种 造性 种D酯子生(N如有特 生状 一(键如。基A亚害定 物集 年。X片因硝个的性中，射段突酸体核状到需线之变、多苷。同要、间，硫于酸一年γ的射获酸有序生年磷线得二利列物制酸，新乙个并个种与紫品酯体在体。。
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考虑选择育种方法③,其不足之处是需要不断制备
,成本较高。
(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中
基因发生了多次
,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。
解析:(3)若是由染色体组数目改变引起的变异,则该变异株减数分裂时联会紊乱,从而 造成不规则的染色体分离,产生染色体数目不等、生活力很低的异常配子,只有极少数
2021/4/17
高考生物总复习第23讲从杂交育种到基
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因工程课件新人教版
4.基因工程的应用 目 的:培 养 出 具 有 各 种抗逆性 的 作 物 新 品 种
(1)作物育种 实 例 :抗 棉 铃 虫 的转基因抗虫棉 意 义:减 少 了农药 用 量 ，保护环境
(2)
大肠杆菌
(3)环境保护: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,处理工业废水等。
2021/4/17
高考生物总复习第23讲从杂交育种到基
15
因工程课件新人教版
(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联
会方式,由此造成不规则的染色体分离,产生染色体数目不等、生活力很低的
,
因而得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下,可
在的基因或性状—— 诱变育种
。
(4)若要培育隐性性状个体,可选择 自交或杂交育种 ,只要出现该性状即可。
(5)实现定向改变现有性状—— 基因工程育种
。
(6)若培育的植物的生殖方式为营养繁殖(如马铃薯),则不需要培育成纯种,只
要出现该性状即可。
2021/4/17
【名师一号 模块新课标】2016届高考生物总复习 3.23从杂交育种到基因工程课件 新人教版必修2
考点一 1.比较
名称 原理 方法 杂交→自交→筛选 出符合要求的表现 型，通过自交至不 杂交 育种 基因 重组 发生性状分离为止 培育杂合子品种： 一般是选取纯合双 杂交使分散在同 一物种或不 同品种中的 多个优良性 状集中于同 一个体上， 即“集优”
缺点 ①育种时间 长 ②局限于 同一种或 亲缘关系 较近的个 体 ③年年制种
应用训练3
采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目 ) ②将编码毒素蛋白的DNA
的基因的做法正确的是(
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中 序列注射到棉受精卵中
③将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重
组，导入细菌，用该细菌感染棉花的体细胞，再进行组织培养 ④将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房 并进入受精卵 A．①② C．③④ B．②③ D．①④
2．不能区分花药离体培养与单倍体育种的关系。单倍体育 种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。花药离体培养只 得到单倍体，只有经过秋水仙素处理才能得到纯合可育植株。 3．不明确杂交育种中纯合子的筛选方法。植物杂交育种一 般用自交，动物杂交育种一般用测交。
纠错演练 的是( )
(2014· 浙江四校调研)下列有关育种的叙述，正确
(4) ①可以提高□ 12 突变频率，在较短时间内获得 优 更多的优良变异类型 点 ②大幅度地改良某些性状 (5)缺点：诱发产生突变，有利的个体往往不多，需处理大量 材料。 (6)应用：培育具有新性状的品种。
思考1：.杂交育种与杂种优势是一回事吗？ 提示：不是。两者都是将两个品种中的优良性状集中到一个 个体上，但杂交育种培育成能稳定遗传的纯合子，杂种优势主要 是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传学上的稳定。 思考2：诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是什么？ 提示：二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。
高三生物一轮复习精品课件4：第23讲 从杂交育种到基因工程
第6章 第23讲 从杂交育种到基因工程
基础导学
一、杂交育种与诱变育种 1．杂交育种 (1)含义：将________的优良性状通过交配集中在一 起，再经过________，获得新品种的方法。 (2)育种原理：________。 (3)方法：杂交→________→选种→自交。
2．诱变育种 (1)含义：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生 物发生________。 (2)育种原理：________。
法。
(4)若实验植物为营养繁殖类如马铃薯等，则只要出现 所需性状即可，不需要培育出纯种。
(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。
2．几种育种方法分析 (1)杂交育种 是最简捷的方法， 而单倍体育种是最 快获得纯
合子的方法，缩短育种年限。学科网 zxxk
(2)让 染 色 体加 倍 可 以 用 秋 水 仙素 等 进 行 处 理 ，也 可 采 用细胞融合的方法，且细胞融合能在两个不同物种之间进 行。
3．基因操作的基本步骤 提取目的基因→________与运载体结合→将目的基因 导入________→目的基因的________。
一、1.两个或多个品种 选择和培育 基因重组 自 交
2．基因突变 基因突变 二、1.基因拼接技术 加以修饰改造 定向地改造 2．限制性核酸内切酶 微生物体内 核苷酸序列 DNA连接酶 磷酸二酯键 运载体 质粒 3．目的基因 受体细胞 检测与鉴定
育种
变异 发的种子或幼苗 间内获得所需
品种
单倍体 育种
染色体 变异
花药离体培养 明显缩短育种
后，再用秋水仙 年限
素处理
基因 工程 育种
基因 重组
将一种生物特定 的基因转移到另 能定向改造生 一种生物细胞 物的遗传性状 中
基础导学
一、杂交育种与诱变育种 1．杂交育种 (1)含义：将________的优良性状通过交配集中在一 起，再经过________，获得新品种的方法。 (2)育种原理：________。 (3)方法：杂交→________→选种→自交。
2．诱变育种 (1)含义：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生 物发生________。 (2)育种原理：________。
法。
(4)若实验植物为营养繁殖类如马铃薯等，则只要出现 所需性状即可，不需要培育出纯种。
(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。
2．几种育种方法分析 (1)杂交育种 是最简捷的方法， 而单倍体育种是最 快获得纯
合子的方法，缩短育种年限。学科网 zxxk
(2)让 染 色 体加 倍 可 以 用 秋 水 仙素 等 进 行 处 理 ，也 可 采 用细胞融合的方法，且细胞融合能在两个不同物种之间进 行。
3．基因操作的基本步骤 提取目的基因→________与运载体结合→将目的基因 导入________→目的基因的________。
一、1.两个或多个品种 选择和培育 基因重组 自 交
2．基因突变 基因突变 二、1.基因拼接技术 加以修饰改造 定向地改造 2．限制性核酸内切酶 微生物体内 核苷酸序列 DNA连接酶 磷酸二酯键 运载体 质粒 3．目的基因 受体细胞 检测与鉴定
育种
变异 发的种子或幼苗 间内获得所需
品种
单倍体 育种
染色体 变异
花药离体培养 明显缩短育种
后，再用秋水仙 年限
素处理
基因 工程 育种
基因 重组
将一种生物特定 的基因转移到另 能定向改造生 一种生物细胞 物的遗传性状 中
高三生物 从杂交育种到基因工程复习课件 新人教版
多 倍 体 育 种
染色体 变异(染 色体组 成倍增 加)
用一定浓度的秋水仙 素处理萌发的种子或 幼苗
技术复杂，发 植株茎秆粗壮，叶片、 育延迟。 结 果实、种子都比较大， 实率低，一般 营养物质含量高 只适合于植物
三倍体无 子西瓜、 八倍体小 黑麦
基 因 工 程 育 种
异源 DNA(基 因) 重组
转基因(DNA重组)技 术将目的基因引入生 物体内，培育新品种
可以是体细胞，但需与植物组织培养技术相结合。
【对位训练】 3．通过DNA 重组技术使原有基因得以改造的动物称为 转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下 图表示了这一技术的基本过程 ，在该过程中所用的基因 “剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—，请回答：
(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时需要的酶是________。 (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________。 (4)你认为此类羊产生的奶安全可靠吗？理由是什么？
第 25 讲
从杂交育种到基因工程
主干知识整合
一、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， 优良性状 再经过 ，获得新品种的方法。 选择和培育 2．原理： 。 3．过程：选择具有不同优良性状的亲本通过 获得F1，F1连 基因重组 续 或杂交，从中筛选获得需要的类型。
杂交
自交
二、诱变育种 1．概念：利用物理因素或 化学因素处理生物，使生物 发生 ，从而获 得优良变异类型的育种方法。 基因突变 2．原理： 。 3．特点：可以 ，在较短时间内获得更多的优良变 基因突变 异类型。
高考生物总复习从杂交育种到基因工程新人教版必修
2-3-3 从杂交育种到基因工程一、选择题1．下列育种方式中培育原理相同的一组是( ) A．太空椒和抗虫棉B．“番茄—马铃薯”和无子西瓜C．矮秆抗病杂交水稻和无子番茄D．青霉素高产菌株和八倍体小黑麦解析太空椒和青霉素高产菌株的育种原理为基因突变；抗虫棉和矮秆抗虫杂交水稻的育种原理为基因重组；“番茄—马铃薯”、无子西瓜和八倍体小黑麦的育种原理为染色体变异；无子番茄是不可遗传的变异，是生长素作用的结果。
综上所述答案选B。
答案 B2．各种育种方法或技术都有其优劣之处，下列相关叙述不正确的是 ( )A．传统的育种方法周期长，可选择的范围有限B．通过人工诱变，人们有目的地选育新品种，能避免育种的盲目性C．杂交育种难以克服远缘杂交不亲和的障碍，过程繁杂缓慢，效率低D．基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移，人们可以定向选育新品种解析杂交育种的缺点：育种周期长，可选择的范围有限；诱变育种的原理是基因突变，突变是不定向的，避免不了盲目性；杂交育种必须选择同种生物进行杂交，不能克服远缘杂交不亲和的障碍。
基因工程可在不同物种之间进行基因转移，定向地改造生物的某些性状。
答案 B3．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．基因工程育种解析把两个物种的优良性状集于一体，应采用基因工程育种的方法。
答案 D4．下列关于育种的叙述中，正确的是( ) A．用物理因素诱变处理可提高突变率B．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因C．自然条件下，三倍体与二倍体能进行杂交D．诱变获得的突变体多数表现出优良性状解析诱变育种可利用物理、化学或生物方法提高其突变率；杂交育种是将原有基因进行重新组合不能产生新基因，只能产生新的基因型；自然条件下，三倍体不能进行正常的减数分裂，不能产生配子；诱变育种产生的突变体对生物本身来说，一般是不利的。
答案 A5．粮食问题是当今举世瞩目的迫切问题之一。
2016届高考生物一轮复习 第3单元 基础课时案23 从杂交育种到基因工程课件 新人教版必修2
答案 (1)显性 隐性 (2)AaBB aaBb (3)不发生性状分离 (或全为棕色棉，或没有出现白色棉)
巧辨杂交育种的选育目标与育种程序的类型 1．杂交育种的选育目标可分三类——隐性纯合子、显性纯
合子(包括AABB或AAbb)及杂合子。 2．杂交育种不一定需要连续自交，若选育显性优良纯种，
则需要连续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐 性优良纯种，则只要在子二代出现该性状个体即可，若 选育杂合子，则只要得到杂种即可(需年年制种或采用无 性繁殖方法繁殖)。
A．利用①、③品种间杂交筛选获得a B．对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b C．a、b和c的培育均可采用诱变育种方法 D．用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c 解析 利用①、③品种间杂交不能筛选出抗病品种；多倍体 植株具有发育延迟的特点；对品种③进行染色体加倍处理不 能使其表现早熟特性；a、b、c品种的优良性状均可通过基 因突变获得；可利用转基因技术，将外源抗旱基因导入③中 从而获得高产、抗旱品种。 答案 CD
(2)培育杂合子品种 在农业生产上，可以将杂种子一代作为种子直接利用，如水稻、 玉米等。 ①基本步骤：选取双亲 P(♀ )→杂交→F1。 ②特点：高产、优质、抗性强，但种子只能用一年，需年年育 种(因杂合子自交后代会发生性状分离)。可采用无性繁殖技术 如植物组织培养、营养繁殖(如甘薯、马铃薯等)等技术达到长 期利用杂种子一代的目的。
答案 (1)单倍体育种 染色体数目变异 (2)杂交育种 基因重组 (3)连续自交 提高纯合子的比例(选出符合要求 的个体) 低温诱导或秋水仙素处理 低温或秋水仙素抑制纺 锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内 的染色体数目加倍 (4)优良性状(基因)
考点二 基因工程及其应用 [典例引领]
2016届高考生物第一轮复习 第三单元 第3讲 从杂交育种到基因工程课件 新人教版必修2
(1)经过①、②、③过程培育出新品种的育种方法称为 ________，其原理为________。
(2)方法④还能够从其他物种获取目的基因转入玉米， 该 方 法 的 优 点 是 ________ ， 需 要 用 到 的 工 具 酶 有 __________________________________________。
①基因的“剪刀”：限__制__性__核__酸__内__切__酶___，如图_a_。 ②基因的“针线”：_D_N_A__连__接__酶___，如图_b_。 (2)基因的“运输工具”：__运__载__体__，常用_质__粒__、噬菌 体，动植物病毒等。
4．基本步骤
5．应用
(1)_育__种___，如抗虫棉。
[答案] (1)7 (2)基因重组 染色体变异(或染色体结构 变异) (3)1/4 (4)4 (5)如图 (6)如图
解答生物育种方案设计题目的一般步骤
考点2 基因工程的操作工具及步骤
1．基因工程操作工具 (1)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。
(1)普通小麦为六倍体，染色体数是42条，若每个染色 体组包含的染色体数相同，则小麦的一个染色体组含有 ________条染色体。
(2)乙品系的变异类型是________，丙品系的变异类型 是________。
(3)甲和丙杂交得到F1，若减数分裂中甲Ⅰ与丙Ⅰ因差 异较大不能正常配对，将随机移向细胞的任何一极，F1产生 的配子中DdR占________(用分数表示)。
高中生物综合学习 第6章 从杂交育种到基因工程 新课标 人教版 必修2
抗病植株的育成。
第2节 基因工程及其应用
知识点：
1、概念：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、工具：
基因的“剪刀”：限制性内切酶
基因的“针线”：DNA连接酶
基因的“运载工具”：运载体
基因操作的基本步骤：1、提取目的基因。2、目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）。3、将目的基因导入受体细胞。
综合学习 第6章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱导育种
知识点：四种育种比较
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
处理
杂交
用物理、化学因素处理生物
用秋水把两个亲本的优良性状组合在同一个后代中，从而产生符合要求的新类型
用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型。
器官较大，营养物质含量高。
发育延迟，结实率底。
自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限（2年）。
方法复杂，成活率底。
实例
小麦高（易倒伏）抗锈病的纯种与矮茎（抗倒伏）易染病的纯种进行杂交，培育出矮茎抗锈病小麦品种。
青霉素经X射线、紫外线照射以及综合处理，培育出青霉素产量很高的菌种。
三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞。
诱导精子直接成植株，再用秋水仙素加倍成纯合子。
优缺点
方法简单，容易操作，不能创造新的基因，育种进程缓慢，过程烦琐。
能提高变异的频率，大副度的改良某些性状，变异性状较稳定，可加速育种进程。
有利的少，需要大量处理供试材料，诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状
第2节 基因工程及其应用
知识点：
1、概念：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、工具：
基因的“剪刀”：限制性内切酶
基因的“针线”：DNA连接酶
基因的“运载工具”：运载体
基因操作的基本步骤：1、提取目的基因。2、目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）。3、将目的基因导入受体细胞。
综合学习 第6章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱导育种
知识点：四种育种比较
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
处理
杂交
用物理、化学因素处理生物
用秋水把两个亲本的优良性状组合在同一个后代中，从而产生符合要求的新类型
用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型。
器官较大，营养物质含量高。
发育延迟，结实率底。
自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限（2年）。
方法复杂，成活率底。
实例
小麦高（易倒伏）抗锈病的纯种与矮茎（抗倒伏）易染病的纯种进行杂交，培育出矮茎抗锈病小麦品种。
青霉素经X射线、紫外线照射以及综合处理，培育出青霉素产量很高的菌种。
三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞。
诱导精子直接成植株，再用秋水仙素加倍成纯合子。
优缺点
方法简单，容易操作，不能创造新的基因，育种进程缓慢，过程烦琐。
能提高变异的频率，大副度的改良某些性状，变异性状较稳定，可加速育种进程。
有利的少，需要大量处理供试材料，诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状
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回顾•教材基础
理教材 巧思维 夯基固本
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自 主 梳 理 一、杂交育种和诱变育种 1．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 1 选择和□ 2 培育，获得新品种的方法。 起，再经过□ 3 基因重组 。 (2)原理：□
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2．原理 16 基因重组 。 不同生物间的□ 3．基本工具 基因的剪刀：□ 17 限制性核酸内切酶 18 DNA连接酶 基因的针线：□ 基因的运载体：常用的有□ 19 质粒、□ 20 噬菌体 和□ 21 动植物病毒等
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【特别提醒】
1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，如细菌的育种一般采用的方法是诱变育 种。 2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；若选育隐性优良纯 种，则只要出现该性状个体即可。 3花药离体培养只是单倍体育种中的一个程序，要想得到可 育的品种，一般还需要用秋水仙素处理单倍体使染色体加倍。
干扰素
、乙肝疫苗等。
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解惑
(1)DNA连接酶和DNA聚合酶都可形成磷酸二酯键。
(2)操作工具有三种，但工具酶只有两种——限制酶和DNA 连接酶，另一种工具——运载体的化学本质为DNA。
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第三章 生物的变异、进化与育种
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第23讲 ►►从杂交育种到基因工程
回顾 教材基础
整合 核心考点
研析 解题技法
体验 双基考题
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思考1：.杂交育种与杂种优势是一回事吗？ 提示：不是。两者都是将两个品种中的优良性状集中到一个 个体上，但杂交育种培育成能稳定遗传的纯合子，杂种优势主要 是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传学上的稳定。 思考2：诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是什么？ 提示：二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。
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[解析]
通过分析比较三种不同育种过程的本质快速解答。
①②过程均为植物组织培养中的脱分化，均需要利用植物激素来 诱导，A项正确。两亲本杂交使H基因和G基因集中到一个生物 个体中，可通过杂交育种的方法获得双显性性状个体，但要获得 HHGG纯合子需要H_G_个体连续多年自交，育种效率不高；根 据自由组合定律推知：F1产生的花粉有HG、Hg、hG、hg四种， 花药离体培养获得的再生单倍体植株也是四种，使用秋水仙素处 理后可根据性状直接筛选获得纯合的HHGG植株，其效率最高； F1花药离体培养所得的再生植株中，除HG、Hg、hG、hg四种单
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4 杂交 ，获得 (3)过程：选择具有不同优良性状的亲本→ □ 5 F1自交 →□ 6 获得F2 →鉴别、选择需要的类型。 F1→□ (4)优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起；缺点：获 7 长 。 得新品种的周期□ (5)应用：根据需要培育理想类型。
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2．连一连
答案
①—a—Ⅴ
①—e—Ⅲ
②—c—Ⅰ
③—b—Ⅱ
③—d—Ⅳ
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整合•核心考点
知考点 破疑难 系统知识
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考点一 1.比较
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二、基因工程 1．概念 13 基因拼接技术 或DNA重组技术。通俗地 基因工程又叫 □ 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 14 定向 地改造生 以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里， □ 15 遗传性状 。 物的□
思考辨析 1．判断下列说法是否正确 (1)杂交育种需要时间都是很长的。(×) (2)基因工程育种与杂交育种的原理相同。(√) (3)人工诱变育种的优点是可以提高突变率，加速育种工作的 进程。(√) (4)人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的。 (× ) (5)花药离体培养技术也能培育获得抗锈高产小麦新品种。(×)
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考点二 1.基因工程的操作步骤
基因工程育种
目的基因：人们所需要的特定基因 提取目的基因 直接分离基因 获取途径 人工合成基因 目的 基因①用同一种限制酶切割质粒和目的基因 与运②加入DNA连接酶 载体 ③质粒和目的基因结合成重组DNA分子 结合
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解析
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。 (6)若用AAbb和aaBB的植株培育出AABB的植株至少需用3 年的时间。(×) 解析 至少需用4年。
(7)太空育种能按人的意愿定向产生优良性状。(×) 解析 太空育种利用基因突变的原理。基因突变具有不定向
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2．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 8 基因突变 ，从而获得优良变异类型的育种方法。 □ 9 基因突变。 (2)原理：□ 10 诱发基因突变 →□ 11 选择理想类型→ (3)过程：选择生物→□ 培育。
名称 原理 方法 杂交→自交→筛选 出符合要求的表现 型，通过自交至不 杂交 育种 基因 重组 发生性状分离为止 培育杂合子品种： 一般是选取纯合双 杂交 亲――→子一代
几种育种方法的比较
优点 使分散在同 一物种或不 同品种中的 多个优良性 状集中于同 一个体上， 即“集优”
缺点 ①育种时间 长 ②局限于 同一种或 亲缘关系 较近的个 体 ③年年制种
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[解析]
①③品种都无抗病性状，因此，①和③品种间杂交
不能得到高产、抗病的品种a，A项错误。品种③高产、晚熟， 染色体加倍处理后，不能产生早熟品种，B项错误。诱变育种变 异频率高、速度快，可大幅度改良某些性状，变异范围广，因 此，a、b、c的培育均可用诱变育种的方法，C项正确。用转基 因技术将外源抗旱基因导入③中可使品种③获得抗旱性状，因此 可得到高产、抗旱的品种c，D项正确。
应用
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、玉米
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名称
原理
方法 ①物理：紫外线、α 射线、微重力、激
优点
缺点
应用
提高变异频 有利变异 率，加快育 少，工作量 种进程，大 大，需要大 幅度改良某 量的供试材 些性状 料
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应用训练1
(多选)现有小麦种质资源包括：①高产、感
病；②低产、抗病；③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，育种专家要培育3类品种：a.高产、 抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是 ( ) A．利用①、③品种间杂交筛选获得a B．对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b C．a、b和c的培育均可采用诱变育种方法 D．用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c
[答案]
CD
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应用训练2
芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立
遗传的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下图是获 得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜单个花药由 花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全 能性。
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据图分析，下列叙述错误的是(
)
A．①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化 B．与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株 C．图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG) 的效率最高 D．F1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色 体发生联会
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倍体植株外，还可能有花药壁细胞组织培养获得的HhGg二倍体 植株，因而其育种效率较花粉离体培养低，B、C两项正确。分 析题干得出：H基因和G基因位于两对同源染色体上，减数分裂 时非同源染色体不发生联会，D项错误。