2017年高考生物一轮复习 专题7.4 从杂交育种到基因工程教学案（含解析）

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1、7.4从杂交育种到基因工程1.染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)。2.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。3.转基因食品的安全(Ⅰ)一、生物育种1.杂交育种与单倍体育种的过程(以选育抗病高产aaBB为例)2．几种育种方法的比较方法原理常用方法优点缺点代表实例杂交育种基因重组杂交操作简单，目标性强育种年限长矮秆抗病小麦诱变育种基因突变辐射诱变、激光诱变等提高突变率，加速育种进程有利变异少，需大量处理实验材料高产青霉素菌株多倍体育种染色体变异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种所得品种发育迟缓、结实率低、在动物中无法开展无子西瓜、八倍体小黑麦单倍体育种染色体变异

2、花药离体培养后，再用秋水仙素处理明显缩短育种年限技术复杂，需要与杂交育种配合“京花1号”小麦基因工程育种基因重组将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中能定向改造生物的遗传性状有可能引发生态危机转基因抗虫棉3．生物育种方法的选择(1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交的方法，只要出现该性状即可稳定遗传。(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。(3)若要快速获得纯种，则最好采用单倍体育种方法。(4)若实验植物为营养繁殖类如马铃薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。二、基因工程1.基因工程的原

3、理(1)不同生物的DNA分子具有相同结构。(2)基因是控制生物性状的基本结构单位和功能单位。(3)各种生物共用一套遗传密码。2．基因工程操作的工具(1)限制性核酸内切酶——基因的“剪刀”①存在场所：主要是存在于微生物细胞中。②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。③作用结果：得到黏性末端。(2)DNA连接酶——基因的“针线”①作用：连接限制性核酸内切酶切开的断口。②常用的种类及来源：分类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶不同点来源大肠杆菌T4噬菌体(3)运载体——基因的运输工具作为运载体必须具备的条件：①能够在宿主细胞

4、内复制并稳定地保存。②含有多个限制酶切点，以便和外源基因相连。③含有标记基因，以便于筛选。3．基因工程与基因重组比较项目基因重组基因工程不同点重组方式同一物种的不同基因不同物种间的不同基因繁殖方式有性生殖无性生殖变异大小小大意义是生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义使人类有可能按自己的意愿直接定向地改造生物，培育出新品种相同点都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生变异高频考点一　染色体结构变异的分析与判断例1．如下图所示，图1、图2表示某种生物的部分染色体发生变异的示意图，其中①和②、③和④互为同源染色体，则两图所示的变异(　　)A．均为染色体结构变异B．基因的数目和排

5、列顺序均发生改变C．均使生物的性状发生改变D．均可发生在减数分裂过程中【答案】D【变式探究】科学家以玉米为实验材料进行遗传实验，实验过程和结果如图所示，则F1中出现绿株的根本原因是(　　)A．在产生配子的过程中，等位基因分离B．射线处理导致配子中的染色体数目减少C．射线处理导致配子中染色体结构缺失D．射线处理导致控制茎颜色的基因发生突变【答案】C【解析】从图示看出，F1中出现绿株的根本原因是射线处理导致配子中染色体结构缺失。高频考点二　变异类型的区分例2．下图中图1为等位基因Aa间的转化关系图，图2为黑腹果蝇(2n＝8)的单体图，图3为某动物的精原细胞形成的四个精细胞的示意图，则

6、图1、2、3分别发生何种变异(　　)A．基因突变　染色体变异　基因重组B．基因突变染色体变异染色体变异C．基因重组基因突变染色体变异D．基因突变基因重组基因突变【答案】A【解析】等位基因A、a是由基因突变形成的，图1反映了突变的不定向性；图2黑腹果蝇正常体细胞的染色体数为8条，单体则有7条，此变异应属于染色体数目变异；图3形成了四个染色体各不相同的精子，可推断某动物的精原细胞在减数第一次分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。高频考点三　染色体组与生物体倍性的判断例3．下图表示细胞中所含的染色体，下列叙述中不正确的是(　　)A．甲代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组

7、含1条染色体B．乙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体C．丙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体D．丁代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含4条染色体【答案】B【解析】乙中形态相同的染色体有三条，即含有三个染色体组，因此乙代表的生物可能是三倍体。高频考点四、不同育种方法的比较例4．作物育种技术是遗传学研究的重要内容之一，关于作物育种的叙述正确的是(　　)A．培育高产、抗逆性强的杂交水稻属于诱变育种B．改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种C．培