2018版高考生物一轮复习第七单元生物的变异、育种与进化第三讲从杂交育种到基因工程学案新人教版

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1、第三讲　从杂交育种到基因工程[考纲展示]1．生物变异在育种上的应用(Ⅱ)　2.转基因食品的安全(Ⅰ)授课提示：对应学生用书第145页一、杂交育种1．(1)原理：基因重组。(2)目的：培育动植物优良品种。(3)范围：有性生殖的生物。2．过程(1)培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。(2)培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1F2→选出表现型符合要求的个体种植并推广。(3)培育显性纯合子品种①植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1

2、自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。②动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。3．优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。4．缺点：获得新品种周期长，杂交后代会出现性状分离现象，育种过程缓慢。5．应用：根据需要培育理想类型，如改良作物品质，提高单位面积产量，也可用于家畜、家禽的育种。二、诱变育种1．原理：基因突变。2．方法3．过程：选择生物→诱发基因突

3、变→选择理想类型→培育。4．优点：可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型；大幅度地改良某些性状。5．缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料(盲目性大)。6．应用：培育具有新性状的类型，主要应用于农作物育种和微生物育种。-26-三、单倍体育种1．原理：染色体(数目)变异。2．方法3．优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合体。4．缺点：技术复杂。四、多倍体育种1．方法：用秋水仙素或低温处理。2．处理材料：萌发的种子或幼苗。3．原理4．实例：三倍体无子西瓜(1)(2)三倍体西瓜无子

4、的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。五、基因工程1．原理：不同物种间的基因重组。2．操作工具(1)基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶。①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。②作用：将外来的DNA切断，用相同的限制酶切取目的基因和运载体。(2)基因的“针线”——DNA连接酶：把脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口“缝合”起来，即连接磷酸和脱氧核糖形成磷酸二酯键。(3)基因的运载体①特点：有标记基因；有多个限制酶切点；

5、能在受体细胞中稳定保存并大量复制。②举例：常用的有质粒、噬菌体、动植物病毒等。-26-3．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→目的基因的检测与鉴定。4．重组成功的标志：获得目的基因产物。1．杂交育种的两个特点能将多个优良性状集中到同一生物个体上；耗时较长。2．诱变育种的方法和特点(1)两种诱变方法：物理诱变、化学诱变。(2)两个特点：多害少利；能产生新基因，创造生物新类型。3．基因工程的三种工具(1)限制酶：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

6、DNA分子。(2)DNA连接酶：在DNA片段之间的磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键。(3)运载体：将目的基因导入受体细胞。常见的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。关于变异与育种的3个易混易错点(1)单倍体育种和花药离体培养相混淆。花药离体培养只能获得单倍体，而单倍体育种最终要获得正常个体。(2)不同的育种方法获得的新品种性状能否遗传的问题。凡是依据基因突变、基因重组和染色体变异原理获得的新品种性状都是可遗传的，如通过多倍体育种获得的无子西瓜的“无子”性状属于可遗传变异，而通过涂抹生长素获得的无

7、子番茄无子性状是不遗传的变异。(3)混淆“最简便”与“最快速”。“最简便”着重于技术含量应为“易操作”，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作；但“最快速”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高，单就花粉培养成幼苗已很难实现。授课提示：对应学生用书第146页考点一　变异与育种[核心考点通关]1．几种育种方法比较名称原理方法优点缺点应用杂交育种基因重组方法简便，使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上①育种时间一般比较长；-26-培育纯合子品种：杂交→

8、自交→筛选出符合要求的表现型，通过自交至不发生性状分离为止②局限于同种或亲缘关系较近的个体；③需及时发现优良品种用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦培育杂合子品种：一般是选取纯合双亲子一代年年制种杂交水稻、杂交玉米等诱变育种基因突变①物理：紫外线、X或γ射线、微重力、激光等处理，再筛选；②化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状盲目性大，有利变异少，工作量大，需要处理大量的供试材料高产青霉菌单倍体育种染色体变异①先进行花药离体培养，培养出单