【优质文档】精品学案高三生物一轮复习从杂交育种到基因工程(人教版必修二).pdf
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1、优秀学习资料欢迎下载 从杂交育种到基因工程 一、必备知识梳理 (一) 、杂交育种和诱变育种 1:两者的比较 杂交育种诱变育种 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 利用物理因素或化学因素处理生物,使 生物发生基因突变,从而获得优良变 异类型的育种方法 原理基因重组基因突变 范围有性生殖的生物所有生物 方法杂交自交选优自交物 理射 线处 理 、 化 学 诱 变 剂 处理 特点 不能产生新基因,原有基因性状 的重新组合 育种进程缓慢 提高突变率,加快育种进程 产生新基因,新性状,大 幅改良性状 盲目性大,有利变异少 2:练一练 (2008江苏卷
2、, 23)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.三倍体植物不能由受精卵发育而来D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状 解析:物理因素如射线可以提高基因的突变率;杂交育种的原理是基因重组,并没有形成 新的基因;三倍体是指由受精卵发育而来,体细胞中含有三个染色体组的个体,如三倍体无 子西瓜;诱变育种的原理是基因突变,而基因突变是不定向的。 答案: A (二) 、基因工程及其应用 1.概念的理解 基因工程别名基因拼接技术或DNA 重组技术 操作环境生物体体外 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
3、、表达 结果定向改造生物的遗传性状,获得人类需要的基因产物 提醒( 1) 、基因工程的原理:基因重组。 (2) 、优点:与杂交育种相比较明显的优点:克服远缘杂交不亲合障碍。 与诱变育种相比较明显的优点:定向改造生物性状,目的强性。 优秀学习资料欢迎下载 2、工具 3、步骤: 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 目的基因的表达和检测 4 、 基因工程的应用: 提醒 (1)基因工程操作工具酶只有两种,工具有三种。 (2)操作步骤中只有第三步导入受体细胞不涉及到碱基互补配对,其余三步都涉及到。 5、练一练 下列属于基因工程工具酶的是() 限制性核酸内切酶DNA 水解酶DNA 聚
4、合酶 DNA 连接酶 RNA 聚合酶解旋酶 A.B. C.D. 解析:基因工程的工具是限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和载体(载体不是酶),DNA 水 解酶将 DNA 水解; DNA 聚合酶是DNA 复制时使用的酶,RNA 聚合酶与RNA 聚合酶结合位点 结合,使转录开始;解旋酶使DNA 解成单链。 答案 A (三) 、构建知识网络 依据原理常用方法优点缺点举例 杂交育 种 基因重组 杂交自交选育 自交 将不同个体的优 良性状集中于一 个个体上 时间长,需及时 发现优良品种 矮 秆 抗锈 病小 麦 诱变育 种 基因突变 辐射诱变,激光诱 变,作物空间技术育 种 可以提高变异的 频率,加速育种
5、进程,大幅度地 改良某些品种 有利变异少, 需 大 量 处 理 实 验 材料 青 霉 素高 产菌 株、太空椒 单倍体 育种 染色体变异 花药离体培养获得 单倍体, 再经秋水仙 素或低温诱导处理 可以明显地缩短 育种年限 技 术 复 杂 且 需 与杂交配合 快 速 培育 矮秆 抗锈病小麦 二、常见考点 考点一:几种常见育种方式的比较 多倍体 育种 染色体变异 秋水仙素处理萌发的 种子、幼苗 器官巨大,提高产 量和营养成分 发育延迟,结 实率低 三 倍 体 无 子 西 瓜、八倍体小黑 麦 基因工 程育种 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 定向改变生物的 性
6、状;克服远缘杂 交不亲和的障碍 有可能引起生 态危机 产 生 人 胰 岛 素 的大肠杆菌、 抗 虫棉 基因工程与作物育种,如抗虫棉 基因工程与药物研制,如胰岛素、乙肝疫苗等 基因工程与环境保护,如超级菌分解泄漏石油 基因的 “ 剪刀 ” : 限制酶 基因的 “ 针线 ” : DNA 连接酶 基因的运载体:常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒等,目的是将 目的基因送入受体细胞 优秀学习资料欢迎下载 细胞融 合技术 细胞膜流动 性、细胞全 能性 让不同生物细胞原生 质融合,同种生物细胞 可融合为多倍体 按照人们意愿改 变细胞内遗传物 质或获得细胞产 品且克服了远缘 杂交不亲和的障 碍 技术难 度高 白
7、菜甘蓝、 番 茄马铃薯 细胞核 移植技 术 细胞核的全 能性 将具备所需性状的体 细胞核移植到去核的 卵细胞中 可改良动物品种 或保护濒危物种 技术要求高 克隆羊、 鲤鲫移 核鱼 (一)深化拓展 1.诱变育种与杂交育种相比,前者能产生前所未有的新基因,创造变异新类型;后者不能产生 新基因,只是实现原有基因的重新组合。 2.在所有育种方法中,最简捷、常规的育种方法杂交育种。 3.根据不同育种需求选择不同的育种方法 (1)将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上,可利用杂交育种,亦可利用单倍 体育种。 (2)要求快速育种,则运用单倍体育种。 (3)要求大幅度改良某一品种,使之出现前所未有的性状
8、,可利用诱变育种和杂交育种相 结合的方法。 (4)要求提高品种产量,提高营养物质含量,可运用多倍体育种。 4.杂交育种选育的时间是F2,原因是从F2 开始发生性状分离;选育后是否连续自交取决于所 选优良性状是显性还是隐性。 5.杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传(纯合子)的新品种,而杂种优势则是 通过杂交获得种子,一般不是纯合子,在杂种后代上表现出多个优良性状,但只能用杂种一 代,因为后代会发生性状分离。 6.诱变育种尽管能提高突变率,但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体;突变的不 定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利,只是与自然突变相比较, 二者都增多
9、。 (二)对位训练 1.下面为 6 种不同的育种方法。据图回答下列问题: (1)图中 A 至 D 方向所示的途径表示育种方式,这种方法属常规育种,一般从F2代 优秀学习资料欢迎下载 开始选种, 这是因为。ABC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)上述育种过程中,哪两个过程所使用的方法相同?(填写字母) ,具体使用的方 法有(至少回答两个 ),其作用机理是。 (5) G 过程原理是,H 和 I 分别表示和过程。 (6) KLM 这种
10、育种方法的优越性表现在。 (7)上述 AI 过程中,哪些过程作用前后没有改变作用对象的基因型?(填写字 母) 。 解析方法 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周期;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,需大量处理实验材料;方法4 为多倍体育种,它可获得性状改良的多 倍体;方法5 为转基因技术即基因工程育种,它可定向改造生物性状获得新品种;方法6 为 细胞工程育种,它可克服远缘杂交不亲和的障碍,培育生物新品种。 答案( 1)杂交从 F2代开始发生性状分离单倍体明显缩短育种年限(2)花药离体 培养
11、(3)基因突变X 射线、紫外线、激光亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素(理化因素 需各说出一项)种子萌发后进行细胞分裂,DNA 在复制过程中可能由于某种因素的影响发生 基因突变( 4)C、F低温处理和秋水仙素处理抑制纺锤体形成,导致染色体不能移向两极 而加倍(5)基因重组脱分化再分化(6)克服了远缘杂交不亲和的障碍,大大扩展了 可用于杂交的亲本范围(7)H、I 考点二基因工程的操作工具和步骤 (一)、深化拓展 1.基因工程操作工具 (1)基因的“剪刀”限制性核酸内切酶(简称限制酶) 分布:主要在原核生物体内。 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。 实例:
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