【立體設(shè)計(jì)】高考生物一輪復(fù)習(xí) 第6章 從雜交育種到基因工程課件 新人教版必修2.ppt

第 章 從雜交育種到基因工程 知識(shí)結(jié)構(gòu) 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書p98 1 生物變異在育種上的應(yīng)用 2 轉(zhuǎn)基因食品的安全 課程標(biāo)準(zhǔn) 知識(shí)研讀 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書p98 知識(shí)梳理 知識(shí)一雜交育種和誘變育種 兩個(gè)或兩個(gè)以上優(yōu)良性狀 物理因素或化學(xué)因素 基因突變 具有不同優(yōu)良性狀 f1自交得到f2 分裂旺盛 基因突變 改良農(nóng)作物品質(zhì) 農(nóng)作物和微生物育種 思考感悟 在誘變育種過程中 為什么需要大量處理供試材料 提示 誘變育種只能提高變異頻率 但突變具有不定向性 必須從大量的實(shí)驗(yàn)材料中選擇出人類所需的變異類型 知識(shí)二基因工程的原理1 基因工程的概念基因工程又叫 或dna重組技術(shù) 它是按照人們的意愿 把一種生物的某種 提取出來 加以修飾改造 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 限制性核酸內(nèi)切酶 簡稱 一種限制酶只能識(shí)別一種特定的 序列 并在特定的切割點(diǎn)上切割 基因拼接技術(shù) 基因 定向 限制酶 核苷酸 dna分子 2 基因的 針線 把脫氧核糖和磷酸交替連接而構(gòu)成的dna骨架上的缺口 縫合 起來 即連接 形成 3 基因的運(yùn)輸工具 將外源基因送入受體細(xì)胞 目前常用的運(yùn)載體有 等 3 操作步驟提取 目的基因與 結(jié)合 將目的基因?qū)?目的基因的 dna連接酶 磷酸和脫氧核糖 磷酸二酯鍵 運(yùn)載體 質(zhì)粒 噬菌體 動(dòng)植物病毒 目的基因 運(yùn)載體 受體細(xì)胞 檢測(cè)與鑒定 知識(shí)三基因工程的應(yīng)用1 基因工程的應(yīng)用及轉(zhuǎn)基因生物和食品的安全性 1 基因工程與作物育種利用 的方法 獲得高產(chǎn) 穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物 培育出具有各種抗逆性的作物新品種 如 等 2 基因工程與藥物研制利用基因工程的方法 培育 生物 利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)出各種高質(zhì)量 低成本的藥品 如胰島素 乙肝疫苗等 3 基因工程與環(huán)境保護(hù) 基因工程 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉 轉(zhuǎn)基因 干擾素 如利用 細(xì)菌降解有毒有害的化合物 吸收環(huán)境中的重金屬 分解泄漏的石油 處理 等 2 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍 既可為人類造福 又可造成一些負(fù)面影響 身為現(xiàn)代公民 應(yīng)關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和影響 目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品有兩種觀點(diǎn) 一種觀點(diǎn)認(rèn)為轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品不安全 要 另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為是 的 應(yīng)該大范圍 轉(zhuǎn)基因 工業(yè)廢水 嚴(yán)格控制 安全 推廣 即時(shí)鞏固解析為教師用書獨(dú)有 考點(diǎn)一幾種育種方法的比較 考點(diǎn)整合 特別提醒 雜種優(yōu)勢(shì)不同于雜交育種 雜種優(yōu)勢(shì)是雜交子一代所表現(xiàn)的優(yōu)良性狀 案例1 2009 廣東 為了快速培育抗某種除草劑的水稻 育種工作者綜合應(yīng)用了多種育種方法 過程如下 請(qǐng)回答問題 1 從對(duì)該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng) 誘導(dǎo)成 幼苗 2 用 射線照射上述幼苗 目的是 然后用該除草劑噴灑其幼葉 結(jié)果大部分葉片變黃 僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色 表明這部分組織具有 3 取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng) 誘導(dǎo)植株再生后 用秋水仙素處理幼苗 使染色體 獲得純合 移栽到大田后 在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性 4 對(duì)抗性的遺傳基礎(chǔ)做進(jìn)一步研究 可以選用抗性植株與 雜交 如果 表明抗性是隱性性狀 f1自交 若f2的性狀分離比為15 敏感 1 抗性 初步推測(cè) 解析 本題考查了單倍體育種 誘變育種等知識(shí) 同時(shí)考查了多倍體育種的方法和遺傳規(guī)律的應(yīng)用 花藥離體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段 射線激光有誘發(fā)突變的能力 而且體細(xì)胞突變必須經(jīng)過無性繁殖才能保留該突變性狀 所以需要 經(jīng)過組織培養(yǎng) 為了獲得可育的植株 需用秋水仙素使染色體加倍 加倍獲得的是純合子 通過與敏感型植株雜交 子一代表現(xiàn)出來的性狀是顯性 子二代出現(xiàn)性狀分離 分離比是15 1 不符合分離定律 可以用自由組合定律來解釋 只有兩對(duì)基因都隱性時(shí)才表現(xiàn)為抗性 所以初步推測(cè)該抗性植株中兩個(gè)基因發(fā)生了突變 答案 1 單倍體 2 誘發(fā)基因突變抗該除草劑的能力 3 加倍二倍體 4 純合 敏感型植株f1都是敏感型該抗性植株中有兩個(gè)基因發(fā)生了突變 即時(shí)鞏固1 有兩個(gè)純種的小麥 一個(gè)為高稈 d 抗銹病 t 另一個(gè)為矮稈 d 易染銹病 t 這兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳 現(xiàn)要培育矮稈抗銹病的新品種 方法如下 高稈抗銹病 矮稈易染銹病穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種 1 這種育種方法叫 育種 過程a叫 過程b叫 2 過程c的處理方法是 3 f1的基因型是 表現(xiàn)型是 穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種的基因型為 解析 將小麥兩個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過雜交集中在一起 培育矮稈抗銹病新品種的方法為雜交育種 其中過程a叫雜交 產(chǎn)生的f1基因型為ddtt 表現(xiàn)型為高稈抗銹病 過程b叫自交 目的是獲取表現(xiàn)型為矮稈抗銹病的小麥品種 ddt 因?yàn)榇诉^程所得后代會(huì)發(fā)生性狀分離 所以要想得到穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病植株必須經(jīng)過c 即連續(xù)自交 直至后代無性狀分離 答案 1 雜交雜交自交 2 連續(xù)種植和觀察 直至選出穩(wěn)定的矮稈抗銹病新品種 3 ddtt高稈抗銹病ddtt 考點(diǎn)二基因工程操作的基本步驟 如圖 案例2 2009 上海 人體細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的p53基因 生物技術(shù)可對(duì)此類基因的變化進(jìn)行檢測(cè) 1 目的基因的獲取方法通常包括 和 2 上圖表示從正常人和患者體內(nèi)獲取的p53基因的部分區(qū)域 與正常人相比 患者在該區(qū)域的堿基會(huì)發(fā)生改變 在上圖 中用方框圈出發(fā)生改變的堿基對(duì) 這種變異被稱為 3 已知限制酶e識(shí)別序列為ccgg 若用限制酶e分別完全切割正常人和患者的p53基因部分區(qū)域 見上圖 那么正常人的會(huì)被切成 個(gè)片段 而患者的則被切割成長度為 對(duì)堿基和 對(duì)堿基的兩種片段 4 如果某人的p53基因部分區(qū)域經(jīng)限制酶e完全切割后 共出現(xiàn)170 220 290和460個(gè)堿基對(duì)的四種片段 那么該人的基因型是 以p 表示正?；?p 表示異?；?解析 本題主要考查基因工程相關(guān)知識(shí) 1 目的基因的獲取方法有直接分離和化學(xué)方法人工合成兩種 2 仔細(xì)對(duì)比正常人與患者的基因序列可知是c g堿基對(duì)變成了t a堿基對(duì) 這種變化屬于基因突變 3 正常人p53基因有兩個(gè)限制酶e的識(shí)別序列 完全切割后可產(chǎn)生三個(gè)片段 患者p53基因中有一個(gè)限制酶e的識(shí)別序列發(fā)生突變 且突變點(diǎn)位于識(shí)別位點(diǎn)內(nèi) 這樣患者就只有一個(gè)限制酶e的識(shí)別序列 切割后產(chǎn)生兩個(gè)片段 分別為290 170 460對(duì)堿基 220對(duì)堿基 4 正常人經(jīng)限制酶e完全切割后產(chǎn)生三個(gè)片段 290對(duì)堿基 170對(duì)堿基和220對(duì)堿基 患者產(chǎn)生兩個(gè)片段460對(duì)堿基和220對(duì)堿基 則該人的基因型應(yīng)為p p 答案 1 從細(xì)胞中分離通過化學(xué)方法人工合成 2 見下圖基因突變 基因堿基對(duì)的替換 3 3460220 4 p p 即時(shí)鞏固2 2008 山東理綜 為擴(kuò)大可耕地面積 增加糧食產(chǎn)量 黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注 我國科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育了耐鹽水稻新品系 1 獲得耐鹽基因后 構(gòu)建重組dna分子所用的限制性內(nèi)切酶作用于圖中的 處 dna連接酶作用于 處 填 a 或 b 2 將重組dna分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和 3 由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用 技術(shù) 該技術(shù)的核心是 和 4 為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功 既要用放射性同位素標(biāo)記的 作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè) 又要用 方法從個(gè)體水平鑒定水稻植株的耐鹽性 解析 本題以社會(huì)的熱點(diǎn)和科技新進(jìn)展為背景 通過轉(zhuǎn)基因水稻的培育綜合考查了基因工程的基本工具 基本操作程序和植物細(xì)胞工程等知識(shí) 屬于識(shí)記內(nèi)容 要求簡單 1 限制性核酸內(nèi)切酶破壞的是相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸之間的化學(xué)鍵 dna連接酶的作用部位也是該處 但作用與限制酶正好相反 2 重組dna分子導(dǎo)入植物細(xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 也可以使用基因槍法或花粉管通道法 3 目的基因的受體細(xì)胞是植物體細(xì)胞或受精卵 因此 要經(jīng)過植物組織培養(yǎng)過程才能成為植株 該過程的核心是脫分化和再分化 4 目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞 用dna分子雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè) 即