杂交育种和基因工程

用一定浓 度秋水仙 素处理萌 发的种子 或幼苗
①花药离体 ①提取目的
培养②秋水
基因②目的 基因与运载
仙素处理 体结合③导
单倍体幼 苗③选种
入受体细胞 ④检测和表 达
将不同亲 提高突变 获得的植 明显缩短育 定向改造
优点
本的优良 率，短时 性状集中 间内获得
株果大， 茎叶粗，
种年限
生物，克 服远缘杂
于一个个 更多优良 营养物丰
大肠杆菌首先需要在含哪种抗生素的培养基上进
行?( )
• A.1种 四环素
B.2种 氨苄青霉素
• C.1种 四环素
D.2种 四环素
杂交育种到基因工程
方法 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 基因工程
原理 基因重组 基因突变 染色体变异
基因重组
步骤
培纯体育合：含基杂显因交→性个①法物或理化方学 自交→选种方， 法处理 自生交性至状不分发离②选种
交不亲和
体
变异
富
的障碍
按需选择，
育种进程缓
缺点
慢，过程复 杂；局限于
亲缘较近的
个体
有利变异 所获品种
少，须大 量处理供 试材料
发育迟， 结实率低
技术复杂 且常需要 与杂交育 种配合
技术复杂， 安全性问 题多。
【高考警示】
根据育种目的选择育种方式
(1)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。 (2)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。
DNA分子 磷酸二酯键
形成产物 多个DNA片段
DNA片段 磷酸二酯键
重组DNA分子
脱氧核苷酸 磷酸二酯键 子代DNA
DNA分子 碱基对间的氢键 形成脱氧核苷 酸单链
例、正确表示基因操作“四步曲”的是（
）
A.提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基 因与运载体的结合→目的基因的检测和表达
B.目的基因的检测和表达→提取目的基因→目的基 因与运载体结合→目的基因导入受体细胞
【典例2】下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操 作过程示意图,请据图作答。
(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步
:(1)提取目的基因 目的基因与运载体结合
曲”:___将_目__的_基;因导_入_受_体__细_胞_;目_的_基_因__的_检_测; _______。 与表达
(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程? _不__能____,为
相同的黏性末端
DNA连接酶
• 6.(2013·太原模拟)如图表示基因工程中构建生产人 乳铁蛋白的重组载体。图中tetR表示四环素抗性基 因,ampR表示氨苄青霉素抗性基因,BamHⅠ、 HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。 图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用几种限制酶同 时酶切载体和人乳铁蛋白基因?筛选含有重组载体的
C.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→目的基因的检测和表达
D.目的基因与运载体结合→提取目的基因→将目的 基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达
【答案】C
高考总复习·生物
4.切取某动物合成生长激素的基因,用某方法将此 基因转移到鲇鱼的受精卵中,从而使鲇鱼比同类
个体大了3~4倍,此项研究遵循的原理是 ( )D
有切割位点
能复制并带着插 入的目的基因一 起复制
（3）.基因的针线——DNA连接酶
G
AA TT C
C TT AA
G
基因的针线：DNA连接酶
G AA TT C
C TT AA G
限制酶和DNA连接酶之间的关系图示：
五种DNA相关酶的比较：
限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶
DNA解旋酶
作用底物
作用部位
()
T
A.①过程需要的酶是逆转录酶,原料是A、U、G、C
B.②过程要用限制酶切断质粒DNA,再用DNA连接酶将目
的基因与质粒连接在一起
C.如果受体细胞是细菌,可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌
等
D来自百度文库④过程中用的原料不含A、U、G、C
4.(双选)(2013·韶关模拟)某线性DNA分子含有5 000个碱 基对(bp),先用限制性核酸内切酶a完全切割,再把得到的 产物用限制性核酸内切酶b完全切割,得到的DNA片段大小 如下表。限制性核酸内切酶a和b的识别序列和切割位点 如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
1.基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶
识别特定核苷酸序列，将特定两个核苷酸之 间的磷酸二酯键切开。
GAAT T C C T T AA G
G
AA T T C
C T T AA
G
黏性末段
CCCGGG GGGCCC
CCC
GGG
GGG
CCC
平末段
（2）.基因的运载体
质粒、噬菌体和动植病毒等
有标记基因的存 在，检测目的基 因是否导入受体 细胞。
A.基因突变 DNA RNA 蛋白质 B.基因工程 DNA RNA 蛋白质
【变式训练】(2012·郑州四校联考)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:甲种生物的蛋白质 mRNA ①目的基因
与质粒②DNA重组
导入乙③种生物的细胞中
④ 获得甲种生物的蛋白质。下列说法正确的是
什么?
皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录),不能 形成胰岛素mRNA
(3)过程②必需的酶是_逆__转_录__酶,过程③必需的酶是 __解_旋__酶。
(4)若A中共有a个碱基对,其中鸟嘌呤有b个,若③④
⑤过程连续进行4次,至少需提供胸腺嘧啶___15_(_a-_b_) 个。
(5)在利用A、B获得C的过程中,常用______切割A和B, 使它们产生_______,再加入_____同_一_种,才限制可性核形酸成内切C。酶
a酶切割产物(bp)
b酶再次切割产物(bp)
2 100;1 400;1 000;500 1 900;200;800;600;1 000;500
A.a酶与b酶切断的化学键不同 B.限制性核酸内切酶a和b切出的DNA片 段不能相互连接 C.该DNA分子中a酶能识别的碱基序列 有3个 D.仅用b酶切割该DNA分子至少可得到 三种DNA片段
基 因 工 程 供体
目的基因
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。
受体
基本过程 操作对象 操作水平 原理
提取 拼接 转化 基因
ＤＮＡ分子水平
基因重组
表达
结果
人类需要的基因产物