基因工程的应用,杂交育种与诱变育种,第1、2节 杂交育种与诱变育种 基因工程及其应用,高频考点突破,实验专题探究,第2节 生命活动的主要承担者蛋白质,基础自主梳理,命题视角剖析,即时达标训练,基础自主梳理,一、杂交育种 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_和_，获得新品种的方法。 2原理：_。 3过程：选择具有不同优良性状的亲本_，获得F1F1自交或杂交获得F2_需要的类型，优良品种。,选择,培育,基因重组,杂交,鉴别、选择,4优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起。 5缺点：获得新品种的周期_。 6意义：根据需要培育理想类型。 思考感悟 1在杂交育种中，如果新品种是杂合子，如玉米、水稻应注意什么？如果新品种是纯合子，如小麦应该注意什么？ 【提示】 在杂交育种中，如果新品种是杂合子，每年都要育种。如果新品种是纯合子，要通过多代自交淘汰杂合子。,长,二、诱变育种 1概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生_，从而获得优良变异类型的育种方法。 2原理：_。 3过程：选择生物诱发基因突变选择_培育。 4优点 (1)可以提高_，在较短时间内获得更多的优良变异类型。,基因突变,基因突变,理想类型,突变频率,(2)大幅度地改良某些性状。 5缺点：诱发产生的突变，_的个体往往不多，需处理大量材料。 6意义：培育具有新性状的品种。 7应用：培育优良品种。 三、基因工程 1概念：又叫基因拼接技术或_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，_地改造生物的遗传性状。 2原理：不同生物间的_。,有利,DNA重组,定向,基因重组,3基本工具 (1)基因的剪刀：_。 (2)基因的针线：_。 (3)基因的运载体：常用的有_、噬菌体和动植物病毒等。 4操作步骤 提取_ 目的基因与_结合 将目的基因导入_ 目的基因的_,限制性核酸内切酶,DNA连接酶,质粒,目的基因,运载体,受体细胞,表达和检测,5应用 (1)作物育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如_等。 (2)药物研制：利用基因工程的方法，培养转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、_、乙肝疫苗等。 (3)环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。,抗虫棉,干扰素,思考感悟 2DNA连接酶与DNA聚合酶和DNA酶有什么不同？ 【提示】 DNA连接酶是连接的DNA片段。DNA聚合酶是在DNA复制时，将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子。DNA酶的作用是水解DNA。,高频考点突破,【易误警示】 杂种优势不同于杂交育种，杂种优势是杂交子一代所表现的优良性状。,www.hbdxghw.com jsk.fx120.com m.jsk.fx120.com lndxjzw.com lndxjzw.cn syzldxb.cn dxyysy.com dxyysy.cn dxzxsy.com dxzxsy.cn www.sjzjlzl.com www.sjzjlzyy.com sjzjlzzl.com dxzxln.com sysdxyy.com www.dxzxln.cn http:/hebzldx.cn http:/lndxyjs.com ccsdxyy.com ccsdxyy.cn jlsdxzx.com jlsdxzx.cn ccsdxzx.com dxbkys.cn dxbkyw.com dxbkyw.cn dxbjkwzx.com jlsdxyy.cn sxzljsfl.com sxjsflzl.com sxjsfl120.com sjsrzlzx.com sjzzljsfl.com sjzjsflzl.com sjzjsflyy.com sjzjsfl120.com hbzljsfl.com sjsryy120.com hbjsflzl.com hbjsflyy.com hbjsfl120.com bjzljsfl.com tyzlyyz.com nmsdx120.cn nmszldx.com nmszldx.cn nmzldx.com nmzldx.cn nmszlzx.com nmszlzx.cn dxzxnm.com dxzxnm.cn nmdxyjs.com nmdxyjs.cn sddxqzw.cn,即时应用(随学随练，轻松夺冠) 1(2011年深圳调研)如图表示某种农作物品种和培育出的几种方法，有关说法错误的是( ),A经过培育形成常用的方法是花药离体培养 B过程常用一定浓度的秋水仙素处理的幼苗 C由品种直接形成的过程必须经过基因突变 D由品种和培育能稳定遗传的品种的最快途径是IV 解析：选D。品种的基因型为AABB，品种的基因型为aabb，要培育出基因型为AAbb的品种最快的途径应为单倍体育种，所以应为途径，而途径获得的子代中既有纯合体又有杂合体，还需要不断的连续自交进行筛选才能获得需要的品种。,【拓展深化】 传统意义上的基因重组：只能发生在进行有性生殖的同种生物之间；对基因重组使生物体性状发生变异这一现象来说，减数分裂形成不同类型配子是因，而受精作用产生不同性状的个体则是果。 基因重组分类： 分子水平的基因重组(如通过对DNA的剪切、拼接而实施的基因工程)； 染色体水平的基因重组(减数分裂过程中同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换，以及非同源染色体自由组合下的基因重组)； 细胞水平的基因重组(如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术的大规模基因重组)。,即时应用(随学随练，轻松夺冠) 2(2010年高考浙江卷)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是( ) A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C将重组DNA分子导入烟草原生质体 D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞,解析：选A。构建重组DNA分子时，需用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接形成重组DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以A项错误。重组DNA分子形成后要导入受体细胞(若是植物细胞，则可导入其原生质体)，若导入的受体细胞是体细胞，经组织培养可获得转基因植物。目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，可用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞。,实验专题探究,杂交育种实验 1培育杂合子品种杂种优势的利用 在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。 (1)基本步骤：选取双亲P(、)杂交F1。 (2)特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种一年。,2培育纯合子品种 (1)培育隐性纯合子品种的基本步骤 选取双亲P(、)杂交F1自交F2选出表现型符合要求的个体种植推广。 (2)培育双显纯合子或一隐一显杂合子品种的基本步骤 选取双亲P(、)杂交F1自交F2选出表现型符合要求的个体自交F3选出稳定遗传的个体推广种植。 (3)特点：操作简单，但需要的时间较长。,实战演练(专项提能，小试牛刀) 现有两个小麦品种，一个纯种小麦的性状是高秆(D)，抗锈病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮秆(d)，易染锈病(t)。两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的、两种育种方法以获得小麦新品种。问：,(1)要缩短育种年限，应选择的方法是_，依据的原理是_；另一种方法的育种原理是_。 (2)图中和基因组成分别为_和_。 (3)(二)过程中，D和d的分离发生在_；,(三)过程采用的方法称为_；(四)过程最常用的化学药剂是_。 (4)(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合子占_； 如果让F1按(五)、(六)过程连续自交2代，则中符合生产要求的能稳定遗传的个体占_。 (5)如将方法中获得的植株杂交，再让所得到的后代自交，则后代的基因型比例为_。,解析：图中(一)过程属于杂交过程，作用是把矮秆和抗病性状组合到一个植株上。图中(二)是F1种下后，开花时产生花粉(雄配子)的过程中要进行减数分裂，两对等位基因自由组合后产生4种配子(DT、Dt、dT、dt)。根据图中可知，的基因型是DT，的基因型是dT。图中(三)是培养单倍体的过程，一般用花药离体培养的方法获得单倍体植株。图中(四)是诱导染色体增倍的过程，常用的方法是用秋水仙素处理单倍体幼苗，经诱导后长成的植物体一定是纯合子，仔细分析图，可得出图中的对应的基因型是DDtt、ddTT和ddtt。属于单倍体育种，是杂交育种。,图中(五)过程是指F1自交的过程，其后代中的矮秆抗锈病植株的表现型虽符合要求，但其中能稳定遗传的纯合子只有1/3，还有2/3是杂合子，不能稳定遗传，其基因型是ddTT(1/3)和ddTt(2/3)。如果再让其自交一代，各种基因型比例的计算方法是：ddTT自交后代仍是ddTT，占总数1/3；ddTt自交后代中的基因及其比例是：ddTT(1/4)、ddTt(2/4)、ddtt(1/4)，占总数2/3。所以计算总结果是：ddTT1/3(1/4)(2/3)1/2，ddTt(2/4)(2/3)1/3，ddtt(1/4)(2/3)1/6，其中ddTT符合生产要求。,题中第(5)小题的计算方法是：的基因型分别是DDtt和ddtt，因为两个体中的第二对基因都是tt，不论是自交还是杂交，对后代基因型的比例都没有影响，所以只要考虑DD和dd就可以了。 答案：(1) 染色体变异 基因重组 (2)DT ddTT (3)减数分裂第一次分裂后期 花药离体培养 秋水仙素 (4)1/3 1/2 (5)DDttDdttddtt121,命题视角剖析,几种育种方法的比较 传统的农作物育种方法一般是杂交育种，如图为抗旱小麦的几种不同育种方法示意图。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，其育种原理是_。 (2)若改良缺乏抗旱性状的小麦品种，不宜直接采用_的方法进行育种，但可选用图中A至B途径，再通过此方法达到育种目的。 (3)由G、HJ过程涉及的生物工程技术有_。,【思路点拨】 解决此类问题要抓好以下关键点： 关键点 (1)根据图中信息正确判断育种的基本方法和基本原理； (2)掌握染色体变异和基因突变的判断方法。 【尝试解答】 (1)杂交 基因重组 (2)单倍体育种 (3)基因工程(或基因拼接技术或DNA重组技术或转基因技术)和植