从杂交育种到基因工程开课课件

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．细胞工程育种 C．单倍体育种 D．杂交育种 解析 用单倍体育种快速但不简便，因为单倍体育种 需要一定的设备和条件；人工诱变处理量大且变异具有不定 向性；杂交育种应是最简捷的，首先让亲本杂交，得到F1， 然后让F1 自交，即可得到新品种；细胞工程育种无法得到 aabb的个体。 答案 D
例3（学案）: 某育种学家在农田中发现一株大穗不抗 病的小麦，(控制麦穗大与小的基因分别用D、d表示，控制 不抗病与抗病的基因分别用T、t表示)自花传粉后获得160粒 种 子 ， 这些 种 子 发育 成 的 小麦 中 有 30株 为 大 穗抗 病 ， 有 x(x≠0)株为小穗抗病，其余都不抗病。分析回答下列的问题： (1)30株大穗抗病小麦的基因型为______________， DDtt、Ddtt 其中从理论上推测能稳定遗传的约为________株。 10 (2)将选出的大穗抗病小麦种子晒干后放在容器内，采 用什么措施可延长贮存期(答案不得少于三种措施) ___________________________________________。 低温、干燥、充氮气或CO2等(或低温、低氧、干燥)
4．(2010·山东潍坊质检)已知番茄的红果(R)对黄果(r)为显性， 高茎(H)对矮茎(h)为显性。两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。 右图为用基因型为RrHH的番茄花粉进行有关操作的示意图，下列说 法错误的是（ ） A．图中的A操作称为植物组织培养，产生的幼苗的基因型有2 种 B．秋水仙素通常作用于细胞有丝分裂的前期 C．基因型为RrHH的番茄自交，后代中表现型为红果高茎的 植株的基因型为RRHH和RrHH，比例为1∶2 D．图中所示方法产生的植物体是纯合子的几率为1/2
答案
A
Hale Waihona Puke 3．(2008·南京调研)生物工程的兴起，标志着人类从探 索生命活动的奥秘到按照人们的愿望改造生物的巨大飞跃。 下列有关生物工程的叙述不正确的是（ ） A．细菌质粒是基因工程常用的载体 B．植物组织培养是植物细胞工程的基础 C．动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体 D．人工诱变、基因工程等都能对微生物进行定向改造 解析 人工诱变只能提高基因突变的频率，无法改变 基因突变的方向基因突变仍然是不定向的，D错误。 答案 D
相同的个体，利用的原理是细胞的全能性，属于细胞工程育种。 答案 C
2．下列各育种方法中，要求两个亲本一定具有很近的 亲缘关系的是（ ） A．杂交育种 B．基因工程育种 C．诱变育种 D．多倍体育种 解析 杂交育种是通过有性生殖过程来实现的，不同 种生物之间存在生殖隔离，不能进行有性生殖。基因工程对 亲本的亲缘关系是没有要求的。诱变育种只有一个亲本。多 倍体育种，可以用不同物种的生物作为亲本。
2．基因工程与基因重组的异同
DNA连接酶与DNA聚合酶有何不同？ 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， 逐个把单个脱氧核苷酸连接起来，形成DNA的子链。
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
提高突变率 在较短时间内获得更多的优良变异类型。 3．特点：可以 ，
1．概念：又叫 基因拼接 技术或 DNA重组 技术，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。 2．基本工具 限制性核酸内切酶 。 (1)基因的剪刀： DNA连接酶 。 (2)基因的针线： (3)基因的运载体：常用的有 质粒 、噬菌体和 动植物 病毒 等。 3．操作步骤 (1)提取 目的基因 。 (2)目的基因与 运载体 结合。 (3)将目的基因导入 受体细胞 。 (4)目的基因的 检测和鉴定 。
3．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 （ ） ①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体 内，培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术培育出克隆牛 A．① B．①②
C．①②③ 答案 B
D．②③④
①以育种为中心的学科内综合试题分析 ②生物育种方法分析 ③基因工程的应用
1．下列关于育种的说法不正确的是（
）
A．利用花药离体培养烟草新品种的方法是单倍体育种 B．将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内的技术属于基因 工程 C．利用兰花的离体组织大规模培育兰花属于诱变育种 D．无子西瓜的培育方法是多倍体育种 解析 利用兰花的离体组织可以在短时间内获得大量性状
解析 图中的A操作是花药离体培养，属于植物组织培 养，产生的幼苗的基因型有RH、rH两种，图中产生的植物体 全部是纯合子；基因型为RrHH的番茄自交，后代中表现型为 红果高茎的植株基因型为RRHH和RrHH，比例为1∶2。 答案 D
5．(高考题)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体水稻植株上取花药离体培养，诱 导成________幼苗。 单倍体 诱发基因突变 (2)用γ射线照射上述幼苗，目的是________________________；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 抗该除草剂的能力 组织保持绿色，表明这部分组织具有___________________________。 (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 数目加倍 二 仙素处理幼苗，使染色体___________，获得纯合________倍体，移栽到 大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。 (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 F1都是敏感型 ________________杂交，如果______________，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___个基因发生了突变。 两
1（学案）．以下各项是产生新个体的几种方法，图中涉及小麦的 两对相对性状均独立遗传,且A和B亲本为纯合子。请据图回答问题：
(1) 在 A 组 的 ① 处 育 种 工 作 者 应 采 用 的 方 法 是 自交 ___________。 (2)B组a代表的个体叫做________。B组的育种方法与A 单倍体 明显缩短育种年限，后代不发生性状分离 组的育种方法比较，最大优点是______________________。 4 经过③处理后的个体基因型按理论计算共有________种。 (3) 若 ⑤ 是 转 录 的 模 板 链 ， 则 ⑦ 代 表 的 氨 基 酸 是 丙氨酸 ________。 甲 (4)E组中丙个体的性状多数与________相似。
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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。 基因重组 。 2．原理： 3．过程：选择具有不同优良性状的亲本通过 杂交 获得 F1，F1连续 自交 或杂交，从中筛选获得需要的类型。
1．概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使 基因突变 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 。
4．应用 基因工程主要在 作物育种 、药物研制和 环境保护 等 方面取得了重大成就。
自主探究 合作学习
对照学案
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根据不同育种要求选择合适的育种方法：
①将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上： 杂交育种 ______________________ 单倍体育种 _____________________ 单倍体育种 ②要求快速育种：_________________ ③要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状： 诱变育种 杂交育种 ________________和______________相结合. ④要求提高品种产量，提高营养物质含量： 多倍体育种 ___________________________________
杂交育种 (3)上述育种方法是________。利用该株大穗不抗病小麦 选育能稳定遗传的大穗抗病小麦还经常采用的育种方法是 单倍体育种 ________，其具体步骤是： a．_________________________________________， 采集该株小麦的花药(或花粉)进行离体培养获得单倍体幼苗 用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体加倍 b．_________________________________________， c．_________________________________________。 选出大穗抗病个体 (4)采用________方法可以鉴定出抗病植株。 病原体感染 思路点拨 根据子代的基因型出现小穗和抗病，说明亲 本为杂合子，即基因型为DdTt，自交后代中有四种表现型， 比例为9∶3∶3∶1，因此可以推测大穗抗病的基因型有两种 DDtt、Ddtt，比例为1∶2，所以能够稳定遗传的是10株左右。 延长种子贮存期的方法一般是通过低温、低氧、干燥来降低细 胞呼吸。 由于该株大穗不抗病小麦基因型是DdTt，可以通过 单倍体育种的方法获得基因型为DDtt的小麦。
解析 本题考查考生对单倍体育种、诱变育种等植物 育种方法的理解和掌握，意在考查考生深入理解多种育种方 法的遗传学原理，运用知识解决实际问题的能力。F1自交所 得的F2 的性状分离之比为15∶1，根据自由组合定律中F2 的 性状分离比为9∶3∶3∶1，可推知水稻的抗性最可能由两对 等位基因控制，且只有双隐性个体才表现为抗性，所以该抗 性植株中应有两个基因发生了突变。 答案 (1)单倍体 (2)诱发基因突变 抗该除草剂的能 力 (3)数目加倍 二倍体 (4)(纯合)敏感型植株 F1都是敏 感型 该抗性植株中有两个基因发生了突变