2019高考生物一轮总复习 第三单元 生物的变异、育种和进化 第4讲 从杂交育种到基因工程课件 新人教版必修2.ppt

第三单元生物的变异 育种和进化 必修二 第四讲从杂交育种到基因工程 1 杂交育种 1 含义 将两个或多个品种的优良性状通过 集中在一起 再经过选择和培育 获得新品种的方法 2 育种原理 3 方法 杂交 选种 自交 考点几种常见育种方式的比较及基因工程 交配 基因重组 自交 2 诱变育种 1 含义 利用 来处理生物 使生物发生 2 育种原理 物理因素或化学因素 基因突变 基因突变 3 生物育种原理 方法 实例 连线 4 基因工程及其应用 1 基因工程的概念 别名 或 操作对象 操作过程 把一种生物的 提取出来 加以修饰改造 然后放到另一种生物的 里 操作目的 地改造生物的遗传性状 2 原理不同生物之间的 基因拼接技术 DNA重组技术 基因 某种基因 细胞 定向 基因重组 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 运载体 质粒 育种 药物 判断下列说法的正误 1 花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种 2 采用诱变育种可改良缺乏某种抗病性的水稻品种 3 诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 4 杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良基因集中到一个个体上 5 太空育种能按人的意愿定向产生所需优良性状 6 没有限制酶就无法使用质粒和运载体 7 重组质粒中每个限制酶识别位点至少插入一个目的基因 1 下图甲 乙表示水稻两个品种 A a和B b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因 表示培育水稻新品种的过程 请思考 1 图中哪种途径为单倍体育种 图中 过程表示单倍体育种 2 图中哪一标号处需用秋水仙素处理 应如何处理 图示 处需用秋水仙素处理单倍体幼苗 从而获得纯合子 处需用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 以诱导染色体加倍 3 的育种原理分别是 的育种原理为基因突变 的原理为染色体变异 4 图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是 图中最简便的育种途径为 过程所示的杂交育种 但育种周期较长 最难以达到育种目标的途径为诱变育种 2 基因操作的基本工具中有几种工具酶 提示 有2种工具酶 限制酶和DNA连接酶 运载体实质上是一种核酸 工具 不同于 工具酶 1 生物育种方式的比较 见表 高考警示 不同育种方法需注意的问题 1 诱变育种 多用于植物和微生物 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 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 杂交育种 不一定需要连续自交 若选育显性优良纯种 需要连续自交筛选 直至性状不再发生分离 若选育隐性优良纯种 则只要出现该性状个体即可 3 花药离体培养 单倍体育种 花药离体培养只是其中的一个程序 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数目加倍 2 基因重组与基因工程的比较 3 基因工程操作的工具 1 限制性核酸内切酶 基因的 剪刀 存在场所 主要是存在于微生物细胞中 特性 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并且能够在特定的切点上切割DNA分子 作用结果 得到平末端或黏性末端 2 DNA连接酶 基因的 针线 作用 连接限制性核酸内切酶切开的断口 常用的种类及来源 3 运载体 基因的运输工具作为运载体必须具备的条件 能够在宿主细胞内复制并稳定地保存 含有多个限制酶切点 以便和外源基因相连 含有标记基因 以便于筛选 对受体细胞无害 B A 基因重组发生在图中 过程 过程 中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B 秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制着丝点分裂C 植株A为二倍体 其体细胞内最多有4个染色体组 植株C属于单倍体 其发育起点为配子D 利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限 植株B纯合的概率为100 解析 图中 为花药的形成 该减数分裂过程会发生基因重组 过程 为有丝分裂 染色体在间期复制 结果1条染色体含2条染色单体 染色单体在后期分离 后期无染色单体 故A项正确 秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成 导致染色体不能移向细胞两极 引起染色体数目加倍 故B项错误 植株A为二倍体 其体细胞进行有丝分裂 后期染色体组加倍 最多有4个染色体组 植株C由配子直接发育而来 为单倍体 故C项正确 利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限 得到的个体全部为纯合子 故D项正确 育种方案的选取原则 技巧点拨 变式训练 D C A 由 到 的育种过程中 应用的主要原理是染色体变异B 由 到 过程其原理是基因突变C 若 的基因型为AaBbdd 则 植株中能稳定遗传的个体占总数的100 D 由 到 过程中可能发生的突变和基因重组为生物进化提供原材料 解析 由 到 的育种过程中 得到的 中染色体数 1 2 中的染色体数 1 2 中的染色体数 故应用的主要原理是染色体变异 图中 过程属于诱变育种 其应用的原理是基因突变 若 的基因型有AaBbdd 则 植株中能稳定遗传的个体的基因型有AABBdd AAbbdd aaBBdd aabbdd 占总数的4 16 1 4 故C错误 由 到 的减数分裂过程中可能会发生基因重组 在间期DNA复制时可能会发生基因突变 分裂全过程中都可能发生染色体变异 基因突变和染色体变异统称为突变 突变和基因重组为生物进化提供原材料 课末总结 思维导图 探究高考 明确考向 遗传 2 在选择育种方法时 需要判断该变异株的变异类型 如果变异株是个别基因的突变体 则可采用育种方法 使早熟基因逐渐 培育成新品种1 为了加快这一进程 还可以采集变异株的 进行处理 获得高度纯合的后代 选育成新品种2 这种方法称为 育种 3 如果该早熟植株属于染色体组变异株 可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式 由此造成不规则的 产生染色体数目不等 生活力很低的 因而得不到足量的种子 即使得到少量后代 早熟性状也很难稳定遗传 这种情况下 可考虑选择育种方法 其不足之处是需要不断制备 成本较高 纯合 花药 单倍体 染色体分离 配子 组培苗 4 新品种1与新品种3均具有早熟性状 但其他性状有差异 这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次 产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来 解析 1 生物的可遗传性状是由基因控制的 培育得到的新品种 与原种控制相关性状的遗传物质 基因 可能有所差异 因而可根据变异株中的遗传物质是否发生变化来判断变异株是否具有育种价值 2 连续自交过程中早熟基因逐渐纯合 培育成新品种1 可先通过花药离体培养 再用秋水仙素处理单倍体幼苗 从而获得高度纯合的后代 这种方法属于单倍体育种 重组 3 若是染色体组数目改变引起的变异 则在减数分裂过程中同源染色体配对会发生紊乱 不规则的染色体分离导致产生染色体数目不等 生活力低的异常配子 只有极少数配子正常 故只得到极少量的种子 育种方法 需首先经植物组织培养获得柑橘苗 而植物组织培养技术操作复杂 成本较高 4 育种方法 需连续自交 每次减数分裂时与早熟性状相关的基因和其他性状相关的基因都会发生基因重组 产生多种基因型 经选育只有一部分基因型保留下来 植物组织培养过程中不进行减数分裂 无基因重组发生