2020年(状元高考生物一轮总复习基础课件：从参照模板
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基因工程的别名
基因拼接技术或 DNA 重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA 分子水平
基本过程
剪切→拼接→导入→表达
结果
定向改造生物的遗传性状，创造出新的生物类型
•
考点三 基因工程的操作工具 1．基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶。 (1)存在：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 的限制酶能专一地识别 GAATTC 序列，并 在 G 和 A 之间将这段序列切开。
然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个 别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有
_抗__该__除__草__剂___的__能__力____。
•
(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后， 用 秋 水 仙 素 处 理 幼 苗 ， 使 染 色 体 __加__倍____ ， 获 得 纯 合 __二__倍__体____，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
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跟踪训练2 (2010·全国卷Ⅱ)下列叙述符合基因工程概念的 是( )
A．B 淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有 B 淋巴 细胞中的抗体基因
B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能 产生人干扰素的菌株
C．用紫外线照射青霉菌，使其 DNA 发生改变，通过筛选 获得青霉素高产菌株
D．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
•
考点二 对基因工程概念的理解
能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是( )
A．单倍体育种 C．基因工程育种
B．杂交育种 D．多倍体育种
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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 基因在植物细胞中表达(植物基因在动物细胞中表达)。
答案 C 解题技巧：本题主要考查对基因工程的理解。要求考生掌 握基因工程的本质。
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(4)切割结果：产生两个带有黏性末端的 DNA 片段。 (5)作用：基因工程重要的切割工具，可以将外源 DNA 切断。
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2．基因的“针线”——DNA 连接酶。 作用：把脱氧核糖和磷酸交替连接而成的 DNA 骨架上的缺 口“缝合”起来(即形成磷酸二酯键)。
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3．基因的运载体： (1)本质：DNA 分子。 (2)作用：作为运输工具，将外源基因送入受体细胞，同时 利用它在宿主细胞内大量复制所需的目的基因。 (3)常用的运载体：质粒(小型环状的 DNA 分子)、噬菌体、 动植物病毒。 (4)作为运载体必备的条件： ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； ②有一至多个限制酶的切点； ③有标记基因。
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考点五 基因工程的应用
•
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考点一 生物变异的应用——育种(含考点五) 要将基因型为 AaBB 的生物，培育成以下基因型的生
物：①AaBb；②AaBBC；③AAaaBBBB；④aB。则对应的育种 方法依次是( )
A．诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养 B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种 C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术 D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
•
考点一 几种育种方法的比较
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
方法
杂交→自交 →选优→自
交
物理、化学 因素处理
花粉离体培 养后再人工 加倍
用秋水仙素 处理萌发的 种子或幼苗
优点
操作简单， 目的性强
提高突变 频率，大幅 度改良某
些性状
缩短育种年 限，获得纯合 体
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【解析】本题考查了单倍体育种，诱变育种等知识，同时 考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用。花药离体培养是 单倍体育种的基本手段，射线激光有诱发突变的能力，而且体 细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变性状，所以需要经 过组织培养，为了获得可育的植株，需用秋水仙素使染色体加 倍，加倍获得的是纯合子，通过与敏感型植株杂交，子一代表 现出来的性状是显性，子二代出现性状分离，分离比是 15∶1， 不符合分离定律，可以用自由组合定律来解释，只有两对基因 都隐性时才表现为抗性。所以初步推测该抗性植株中两个基因 发生了突变。
器官大，营养 物质含量高
•
杂交育种 缺点 育种年限长 举例 矮秆抗锈小麦
诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
处理材料较 多，突变后 有利个体少
方法复杂，成 活率低，需与 杂交育种配 合
发育延迟， 结实率低， 在动物中难 于开展
青霉素高产 菌株
抗病植株的 育种
三倍体西瓜
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考点二 对基因工程概念的理解 基因工程，又叫做基因拼接技术或 DNA 重组技术。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。
答案 A 解题技巧：考查各种育种方式的比较，要求学生掌握各种 育种方法的本质。
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跟踪训练1 (2009·广东卷)为了快速培育抗某种除草剂的水 稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问 题。
(1)从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培
养，诱导成__单__倍__体____幼苗。 (2)用 γ 射线照射上述幼苗，目的是__诱__发__基__因_ห้องสมุดไป่ตู้突__变____；
(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与 _(_纯__合__)敏___感__型__植__株___杂交，如果__F_1_都__是__敏__感__型____，表明抗性 是隐性性状。F1 自交，若 F2 的性状分离比为 15(敏感)∶1(抗性)， 初步推测_该___抗__性__植__株__中__有__两__个__基__因__发__生__了__突___变_______。
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解析 基因型为 AaBB 的生物要培育出 AaBb 的植物，可利 用物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得 AaBBC 的生物，由于本物种没有 C 基因，所以必须通过转基因技术； 要获得 AAaaBBBB 的生物，可通过细胞融合或多倍体育种；要 获得 aB 的生物，可利用花药离体培养获得。
基因工程的别名
基因拼接技术或 DNA 重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA 分子水平
基本过程
剪切→拼接→导入→表达
结果
定向改造生物的遗传性状，创造出新的生物类型
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考点三 基因工程的操作工具 1．基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶。 (1)存在：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 的限制酶能专一地识别 GAATTC 序列，并 在 G 和 A 之间将这段序列切开。
然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个 别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有
_抗__该__除__草__剂___的__能__力____。
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(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后， 用 秋 水 仙 素 处 理 幼 苗 ， 使 染 色 体 __加__倍____ ， 获 得 纯 合 __二__倍__体____，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
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跟踪训练2 (2010·全国卷Ⅱ)下列叙述符合基因工程概念的 是( )
A．B 淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有 B 淋巴 细胞中的抗体基因
B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能 产生人干扰素的菌株
C．用紫外线照射青霉菌，使其 DNA 发生改变，通过筛选 获得青霉素高产菌株
D．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
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考点二 对基因工程概念的理解
能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是( )
A．单倍体育种 C．基因工程育种
B．杂交育种 D．多倍体育种
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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 基因在植物细胞中表达(植物基因在动物细胞中表达)。
答案 C 解题技巧：本题主要考查对基因工程的理解。要求考生掌 握基因工程的本质。
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(4)切割结果：产生两个带有黏性末端的 DNA 片段。 (5)作用：基因工程重要的切割工具，可以将外源 DNA 切断。
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2．基因的“针线”——DNA 连接酶。 作用：把脱氧核糖和磷酸交替连接而成的 DNA 骨架上的缺 口“缝合”起来(即形成磷酸二酯键)。
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3．基因的运载体： (1)本质：DNA 分子。 (2)作用：作为运输工具，将外源基因送入受体细胞，同时 利用它在宿主细胞内大量复制所需的目的基因。 (3)常用的运载体：质粒(小型环状的 DNA 分子)、噬菌体、 动植物病毒。 (4)作为运载体必备的条件： ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； ②有一至多个限制酶的切点； ③有标记基因。
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考点五 基因工程的应用
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考点一 生物变异的应用——育种(含考点五) 要将基因型为 AaBB 的生物，培育成以下基因型的生
物：①AaBb；②AaBBC；③AAaaBBBB；④aB。则对应的育种 方法依次是( )
A．诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养 B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种 C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术 D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
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考点一 几种育种方法的比较
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
方法
杂交→自交 →选优→自
交
物理、化学 因素处理
花粉离体培 养后再人工 加倍
用秋水仙素 处理萌发的 种子或幼苗
优点
操作简单， 目的性强
提高突变 频率，大幅 度改良某
些性状
缩短育种年 限，获得纯合 体
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【解析】本题考查了单倍体育种，诱变育种等知识，同时 考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用。花药离体培养是 单倍体育种的基本手段，射线激光有诱发突变的能力，而且体 细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变性状，所以需要经 过组织培养，为了获得可育的植株，需用秋水仙素使染色体加 倍，加倍获得的是纯合子，通过与敏感型植株杂交，子一代表 现出来的性状是显性，子二代出现性状分离，分离比是 15∶1， 不符合分离定律，可以用自由组合定律来解释，只有两对基因 都隐性时才表现为抗性。所以初步推测该抗性植株中两个基因 发生了突变。
器官大，营养 物质含量高
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杂交育种 缺点 育种年限长 举例 矮秆抗锈小麦
诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
处理材料较 多，突变后 有利个体少
方法复杂，成 活率低，需与 杂交育种配 合
发育延迟， 结实率低， 在动物中难 于开展
青霉素高产 菌株
抗病植株的 育种
三倍体西瓜
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考点二 对基因工程概念的理解 基因工程，又叫做基因拼接技术或 DNA 重组技术。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。
答案 A 解题技巧：考查各种育种方式的比较，要求学生掌握各种 育种方法的本质。
•
跟踪训练1 (2009·广东卷)为了快速培育抗某种除草剂的水 稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问 题。
(1)从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培
养，诱导成__单__倍__体____幼苗。 (2)用 γ 射线照射上述幼苗，目的是__诱__发__基__因_ห้องสมุดไป่ตู้突__变____；
(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与 _(_纯__合__)敏___感__型__植__株___杂交，如果__F_1_都__是__敏__感__型____，表明抗性 是隐性性状。F1 自交，若 F2 的性状分离比为 15(敏感)∶1(抗性)， 初步推测_该___抗__性__植__株__中__有__两__个__基__因__发__生__了__突___变_______。
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解析 基因型为 AaBB 的生物要培育出 AaBb 的植物，可利 用物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得 AaBBC 的生物，由于本物种没有 C 基因，所以必须通过转基因技术； 要获得 AAaaBBBB 的生物，可通过细胞融合或多倍体育种；要 获得 aB 的生物，可利用花药离体培养获得。