高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第七單元 生物的變異、育種和進(jìn)化課件 新人教版

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1、第第23講講 從雜交育種到基因工程從雜交育種到基因工程u考綱要求 (1)生物變異在育種上的應(yīng)用() (2)轉(zhuǎn)基因食品的安全性()教材導(dǎo)學(xué)教材導(dǎo)學(xué) 一、雜交育種 1.概念 將兩個(gè)或多個(gè)品種的_通過(guò)交配集中在一起，再經(jīng)過(guò)_，獲得新品種的方法。 2.原理 _。 3.過(guò)程 選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本通過(guò)_獲得F1，F(xiàn)1連續(xù)_或雜交，從中篩選獲得需要的類(lèi)型。二、誘變育種1.概念利用物理因素或化學(xué)因素處理生物，使生物發(fā)生_，從而獲得優(yōu)良變異類(lèi)型的育種方法。2.原理_。3.特點(diǎn)可以_，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型。三、基因工程1.概念又叫基因拼接技術(shù)或_，是按照人們的意愿，把一種生物的_提取出來(lái)，加以

2、修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，_地改造生物的遺傳性狀。2.基本工具(1)基因的剪刀：_。(2)基因的針線：_。(3)基因的運(yùn)載體：常用的有_、噬菌體和_等。3.操作步驟(1)提取_。(2)目的基因與_結(jié)合。(3)將目的基因?qū)隷。(4)目的基因的_。4.應(yīng)用基因工程主要在_、藥物研制和_等方面取得了重大成就。自我校對(duì)一、1.優(yōu)良性狀 選擇和培育 2.基因重組 3.雜交 自交二、1.基因突變 2.基因突變 3.提高突變率三、1.DNA重組技術(shù) 某種基因 定向 2.(1)限制性核酸內(nèi)切酶(2)DNA連接酶 (3)質(zhì)粒 動(dòng)植物病毒 3.(1)目的基因 (2)運(yùn)載體 (3)受體細(xì)胞 (4)檢測(cè)

3、和鑒定 4.作物育種 環(huán)境保護(hù)u基礎(chǔ)自測(cè) 1.判斷下列有關(guān)育種的敘述的正誤。 (1)花藥離體培養(yǎng)可獲得抗銹病高產(chǎn)小麥新品種。 ( ) (2)采用誘變育種可改良缺乏某種抗病性的水稻品種。( ) (3)誘變育種和雜交育種均可形成新的基因。 ( ) (4)雜交育種第一步雜交的目的是將兩個(gè)親本的優(yōu)良基因集中到一個(gè)個(gè)體上。 ( )(5)太空育種能按人的意愿定向產(chǎn)生所需優(yōu)良性狀。( )(6)三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來(lái)。( )(7)雜交育種一定需要較長(zhǎng)時(shí)間。( )(8)袁隆平培育的高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)的雜交水稻是基因突變的結(jié)果。( ) 【答案】 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)2

4、.判斷下列有關(guān)基因工程的敘述的正誤。(1)限制酶只能用于切割目的基因。 ( )(2)DNA連接酶能將兩堿基間通過(guò)形成氫鍵連接起來(lái)。( )(3)載體的作用是攜帶目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，使之穩(wěn)定存在并表達(dá)。 ( )(4)基因工程的操作工具酶有限制酶、DNA連接酶及運(yùn)載體。 ( )(5)所有的基因工程步驟中均涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)。( )(6)DNA連接酶和限制酶的作用部位均是磷酸二酯鍵。( ) 【答案】 (1) (2) (3) (4) (5) (6)考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破考點(diǎn)一考點(diǎn)一 幾種常見(jiàn)育種方式的比較幾種常見(jiàn)育種方式的比較轉(zhuǎn)基因(DNA重組)技術(shù)，將目的基因?qū)肷矬w內(nèi)，培育新品種秋水仙素處理萌發(fā)的種子

5、或幼苗花藥離體培養(yǎng)，然后再使染色體數(shù)目加倍輻射誘變、激光誘變、空間誘變選育純種：雜交自交選優(yōu)自交選育雜種：雜交雜交種常用方法基因重組染色體變異染色體變異基因突變基因重組原理基因工程育種多倍體育種單倍體育種誘變育種雜交育種方式育種程序優(yōu)點(diǎn)使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上操作簡(jiǎn)便可以提高變異的頻率、加速育種進(jìn)程且大幅度地改良某些性狀明顯縮短育種年限所得品種為純合子器官巨大，提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分打破物種界限，定向改變生物的性狀缺點(diǎn)育種時(shí)間長(zhǎng)不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料(有很大盲目性)技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合只適用于植物，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)應(yīng)用用

6、純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥高產(chǎn)青霉菌用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥三倍體無(wú)子西瓜、八倍體小黑麥轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉【例1】 下圖甲、乙表示水稻兩個(gè)品種，A、a和B、b表示分別位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因，-表示培育水稻新品種的過(guò)程，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A.過(guò)程簡(jiǎn)便，但培育周期長(zhǎng)B.和的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C.過(guò)程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)D.過(guò)程與過(guò)程的育種原理相同【解析】 過(guò)程屬于雜交育種，雜交育種原理是基因重組，發(fā)生在減數(shù)分裂的過(guò)程中，該種育種方法操作簡(jiǎn)便，但培育周期長(zhǎng)。過(guò)程是單倍體育種，過(guò)程是多倍體育種，它們的原理相同

7、都是染色體變異?！敬鸢浮?B 【例2】 下面為5種不同的育種方法。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)圖中A至D方向所示的途徑表示_育種方式，這種方法屬常規(guī)育種，一般從F2代開(kāi)始選種，這是因?yàn)開(kāi)。ABC的途徑表示_育種方式，這兩種育種方式中后者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在_ _。(2)B常用的方法為_(kāi)。(3)E方法所用的原理是_，所用的方法如_、_處理。育種時(shí)所需處理的種子應(yīng)是萌動(dòng)的(而非休眠的)種子，原因是_。(4)C、F過(guò)程最常用的藥劑是_，其作用的原理是_。(5)由G到H過(guò)程中涉及的生物技術(shù)有_和_?！敬鸢浮?(1)雜交 從F2代開(kāi)始發(fā)生性狀分離 單倍體 明顯縮短育種年限(2)花藥離體培養(yǎng)(3)基因突變 X射

8、線、紫外線、激光 亞硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素(理化因素需各說(shuō)出一項(xiàng)) 種子萌動(dòng)后進(jìn)行細(xì)胞分裂，DNA在復(fù)制過(guò)程中可能由于某種因素的影響易發(fā)生基因突變(4)秋水仙素 在細(xì)胞分裂時(shí)，抑制紡錘體形成，引起染色體數(shù)目加倍(5)基因工程(或DNA拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù)) 植物組織培養(yǎng)精要點(diǎn)撥 (1)誘變育種與雜交育種相比，前者能產(chǎn)生前所未有的新基因，創(chuàng)造變異新類(lèi)型；后者不能產(chǎn)生新基因，只是實(shí)現(xiàn)原有基因的重新組合。 (2)雜交育種不一定都需要連續(xù)自交，若選育顯性?xún)?yōu)良純種，則需要連續(xù)自交，直至性狀不再發(fā)生分離；若選育隱性?xún)?yōu)良純種，則只要出現(xiàn)該性狀即可。一般情況下雜交育種育種年限較長(zhǎng)，單倍體育

9、種則可在雜交育種的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，即對(duì)雜交所得的F1進(jìn)行單倍體育種，大大縮短育種年限。(3)單倍體育種不是獲得單倍體，而是以單倍體為跳板快速培育并選擇純合子。(4)單倍體育種和多倍體育種都用到秋水仙素，但前者是作用于單倍體幼苗，后者則作用于萌發(fā)的種子或幼苗?？键c(diǎn)二考點(diǎn)二 基因工程基因工程 【例3】 (2010江蘇)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述，正確的是( ) A.轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過(guò)花粉傳入環(huán)境中 B.轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因的植物，不會(huì)導(dǎo)致昆蟲(chóng)群體抗性基因頻率增加 C.動(dòng)物的生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達(dá) D.如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來(lái)源于自然界，則不存在安全性問(wèn)題【解析】 抗除草劑基因?qū)氲接筒?/p>

10、的染色體后則可以通過(guò)花粉傳入環(huán)境中；轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因的植物可殺死無(wú)抗性昆蟲(chóng)，對(duì)昆蟲(chóng)的抗性具有選擇作用，所以會(huì)導(dǎo)致昆蟲(chóng)群體抗性基因頻率增加；轉(zhuǎn)基因技術(shù)打破了生殖隔離，動(dòng)物的生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入植物后可以表達(dá)；來(lái)源于自然界的目的基因?qū)胫参矬w后，可能破壞原有的基因結(jié)構(gòu)，具有不確定性，外源基因也可能通過(guò)花粉傳播，使其他植物成為“超級(jí)植物”等，所以轉(zhuǎn)基因技術(shù)存在著安全性問(wèn)題。【答案】 A課堂練習(xí)課堂練習(xí)1.教材原話填空。(1)誘變育種時(shí)突變的個(gè)體中有害個(gè)體_有利個(gè)體。(2)誘變育種能產(chǎn)生前所未有的_，創(chuàng)造變異新類(lèi)型。(3)雜交育種能將多個(gè)_集中到同一生物個(gè)體上。(4)誘變育種是利用_因素(如X射線、射線、紫外線

11、、激光等)或_因素(如亞硝酸、硫酸二乙酯等)來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變，獲得新品種的方法。(5)雜合子品種的種子只能種_，需要年年制種。(6)一種限制酶只能識(shí)別一種特定的_并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。(7)DNA連接酶的作用是在DNA片段之間的_與_之間形成_鍵。(8)基因工程育種_定向改造生物性狀。答案 (1)多于(2)新基因(3)優(yōu)良性狀(4)物理 化學(xué)(5)一年(6)核苷酸序列(7)磷酸 脫氧核糖 磷酸二酯(8)能2.下列關(guān)于育種的說(shuō)法中正確的是( )A.基因突變可發(fā)生在任何生物DNA復(fù)制過(guò)程中，此現(xiàn)象可用于誘變育種B.誘變育種和雜交育種均可產(chǎn)生新的基因和新的基因型C.三倍體植物

12、不能由受精卵發(fā)育而來(lái)，可通過(guò)植物組織培養(yǎng)方法獲得D.普通小麥花粉中有三個(gè)染色體組，由其發(fā)育來(lái)的個(gè)體是三倍體解析 任何生物DNA復(fù)制時(shí)出現(xiàn)基因中的堿基對(duì)的增添、缺失或替換，都屬于基因突變；雜交育種不能產(chǎn)生新的基因；三倍體植物可以由四倍體與二倍體植株雜交形成的受精卵發(fā)育而來(lái)，也可通過(guò)植物組織培養(yǎng)方法獲得；由花粉發(fā)育來(lái)的植株是單倍體。答案 A3.已知西瓜的染色體數(shù)目2n=22，根據(jù)下圖所示的西瓜育種流程，判斷有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )A.圖中試劑分別是秋水仙素和生長(zhǎng)素(或生長(zhǎng)素類(lèi)似物)B.培育無(wú)子西瓜A的育種方法所依據(jù)的原理是基因重組C.過(guò)程中形成單倍體植株所采用的方法是花藥離體培養(yǎng)D.選用品種乙的花粉

13、刺激三倍體植株的目的是促使子房產(chǎn)生生長(zhǎng)素解析 培育無(wú)子西瓜A的育種方法所依據(jù)的原理是染色體變異答案 B4.下圖是利用玉米(2N=20)的幼苗芽尖細(xì)胞(基因型BbTt)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的流程示意圖。下列分析不正確的是( )A.基因重組發(fā)生在圖中過(guò)程，過(guò)程中能夠在顯微鏡下看到染色單體的時(shí)期是前期和中期B.秋水仙素用于培育多倍體的原理是其能夠抑制紡錘體的形成C.植株A為二倍體，其體細(xì)胞內(nèi)最多有4個(gè)染色體組；植株C屬于單倍體，其發(fā)育起點(diǎn)為配子D.利用幼苗2進(jìn)行育種的最大優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限，植株B純合的概率為25%解析 圖中為花藥的形成，減數(shù)分裂過(guò)程會(huì)發(fā)生基因重組；過(guò)程為有絲分裂，染色體在間期復(fù)制，結(jié)果1條

14、染色體含2條染色單體，染色單體在后期分離，后期無(wú)染色單體，故A項(xiàng)正確。秋水仙素用于培育多倍體的原理是其能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，引起染色體數(shù)目加倍，故B項(xiàng)正確。植株A為二倍體，其體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，后期染色體組加倍，最多有4個(gè)染色體組；植株C由配子直接發(fā)育而來(lái)，為單倍體，故C項(xiàng)正確。利用幼苗2進(jìn)行多倍體育種的最大優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限，得到的個(gè)體全部為純合子，故D項(xiàng)錯(cuò)。答案 D5.對(duì)圖中a、b、c、d代表的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)描述正確的是( )A.a為質(zhì)粒RNA B.b為限制性?xún)?nèi)切酶C.c為RNA聚合酶 D.d為外源基因解析 a為質(zhì)粒DNA，b為限制性?xún)?nèi)切酶把質(zhì)粒切開(kāi)，c為DNA

15、連接酶把外源基因和質(zhì)粒連接到一起。答案 D6.下圖為水稻的幾種不同育種方法示意圖，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)B常用的方法是_，用到秋水仙素的過(guò)程有_(用圖中字母表示)。(2)打破物種界限的育種方法是_(用圖中的字母表示)，該方法所運(yùn)用的原理是_。(3)假設(shè)你想培育一個(gè)穩(wěn)定遺傳的水稻品種，它的性狀都是由隱性基因控制的，其最簡(jiǎn)單的育種方法是_；如果都是由顯性基因控制的，為縮短育種時(shí)間常采用的方法是_(用圖中的字母表示)。解析 圖中A過(guò)程代表雜交、D過(guò)程代表自交、B過(guò)程代表花藥離體培養(yǎng)、C和F過(guò)程代表用秋水仙素使染色體加倍、E過(guò)程代表基因工程。其中基因工程可以在任何生物之間進(jìn)行，該技術(shù)的原理為基因重組。如果選育的性狀都是隱性性狀，最簡(jiǎn)單的方法是雜交育種，因?yàn)殡[性性狀表現(xiàn)出來(lái)即為純合，可穩(wěn)定遺傳，即AD過(guò)程；如選育的性狀都是顯性性狀，用雜交育種年限比較長(zhǎng)，可明顯縮短育種年限的育種方法是單倍體育種，即ABC過(guò)程。答案 (1)花藥離體培養(yǎng) C、F(2)E 基因重組(3)AD ABC