资源描述
从杂交育种到基因工程
一、杂交育种与诱变育种(填表)
1.
杂交育种
诱变育种
概念
将____________________ __________集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法
利用________________处理生物，使生物发生________，从而获得优良变异类型的育种方法
原理
基因重组
基因突变
过程
选择__________________的亲本通过杂交获得F1，____________________，从中筛选获得需要的类型
利用射线和化合物等理化因素诱导__________的细胞发生__________，并选取需要的类型
应用
__________________，提高农作物单位面积产量；培育优良家畜、家禽
主要用于________________ ______
答案：两个或多个品种的优良性状通过交配 物理因素或化学因素 基因突变 具有不同优良性状 F1连续自交或杂交 正在分裂 基因突变 改良作物品质 农作物育种和微生物育种
2.判断正误。
(1)太空育种能按人的意愿定向产生优良性状。( )
(2)杂交育种的范围只能在有性生殖的植物中。( )
(3)诱变育种的优点之一是需大量处理实验材料。( )
(4)诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体。( )
(5)杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因，创造变异新类型。( )
(6)杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种。( )
答案：(1)× (2)×
(3)× 提示：此特点为缺点，不是优点。
(4)√ (5)× (6)√
◎想一想：卫星搭载种子育种的原理是什么？搭载的是干种子还是萌发的种子？
提示：卫星搭载种子是利用宇宙空间的强辐射和微重力的作用诱发基因突变。搭载的是萌发的种子，因为萌发的种子很多细胞正在进行细胞分裂。
二、基因工程(填空)
1．概念。
基因工程又叫基因拼接技术或__________，是按照人们的意愿，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细胞里，________地改造生物的遗传性状。
答案：DNA重组技术 某种基因 定向
2．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______等。
答案：(1)限制性核酸内切酶 (2)DNA连接酶 (3)质粒 动植物病毒
◎想一想：DNA连接酶与DNA聚合酶和DNA酶有什么不同？
提示：DNA连接酶是连接的双链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单链DNA分子。DNA酶的作用是水解DNA。
3．操作步骤。
(1)提取________。
(2)目的基因与________结合。
(3)将目的基因导入________。
(4)目的基因的______________。
答案：(1)目的基因 (2)运载体 (3)受体细胞 (4)表达和检测
4．应用。
基因工程主要在________、药物研制和________等方面取得了重大成就。
答案：作物育种 环境保护
解惑：(1)基因工程操作水平——分子水平；操作环境——体外。
(2)操作工具有三种，但工具酶只有两种，另一种工具运载体的化学本质为DNA。
各种育种的原理、方法及应用
1．(2013·江苏卷，11)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是( )
A．利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗
B．采用花粉粒组织培养获得单倍体苗
C．采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上
D．采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养
解析：茎段扦插、幼芽嫁接、植物组织培养都是无性繁殖，可以大量快速得到与原有性状相同的个体，A、C、D均可选用；采用花粉粒离体培养可获得单倍体幼苗，但由于花粉粒为雄配子，发育来的单倍体植株会发生性状分离，不能保持亲代的优良性状，B错误。
答案：B
2．(2013·江苏卷，25改编)(双选)现有小麦种质资源包括： ①高产、感病； ②低产、抗病； ③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是( )
A．利用①、③品种间杂交筛选获得a
B．对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b
C．a、b和c的培育均可采用诱变育种方法
D．用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c
解析：欲获得a，应利用①和②品种间进行杂交筛选，A错误；染色体加倍后结实率降低，欲获得b应对③进行诱变育种，B错误；诱变育种可以产生新基因，因此a、b、c都可以通过诱变育种获得，C正确；基因工程可定向改造生物的性状，(获得c可通过基因工程实现，D正确。
答案：CD
3．(2013·浙江卷，32)在玉米中，控制某种除草剂抗性(简称抗性，T)与除草剂敏感(简称非抗，t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料，经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体(乙)；甲的花粉经EMS诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体(丙)。
请回答：
(1)获得丙的过程中，运用了诱变育种和__________育种技术。
(2)若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F1中选择表现型为________的个体自交，F2中有抗性糯性个体，其比例是________。
(3)采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为________的个体，则被鉴定个体为纯合子；反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。
(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其它物种获得________，将其和农杆菌的________用合适的限制性核酸内切酶分别切割，然后借助________连接，形成重组DNA分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。
解析：(1)甲ttGG产生的花粉为tG在EMS的诱变下通过花药离体培养获得单倍体tg，再由单倍体tg获得可育的丙非抗糯性ttgg，需要秋水仙素处理使染色体加倍，这个过程属于单倍体育种。(2)甲ttGG通过诱变产生乙TtGG，乙和丙ttgg杂交，可以获得TtGg和ttGg，从中选出表现型为抗性非糯性TtGg的个体自交，F2中有抗性糯性T_gg的个体，其比例为3 /16。(3)采用自交法，纯合子不会发生性状分离，杂合子出现性状分离。F2中抗性糯性T_gg的个体有可能为TTgg，其自交结果不会性状分离。如果出现性状分离且抗性糯性∶非抗糯性＝3∶1则为杂合子Ttgg。(4)转基因技术的第一步是获取目的基因，可以从其他生物直接获取抗虫基因，用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒，然后在DNA连接酶的作用下将其拼接到运载体质粒上构建基因表达载体(农杆菌转化法中是将目的基因插入Ti质粒的T—DNA中)，然后通过农杆菌转化法导入到受体细胞玉米细胞中，通过组织培养获得抗虫植株，最后鉴定和筛选。
答案：(1)单倍体 (2)抗性非糯性 3/16
(3)非抗糯性
(4)抗虫基因(或目的基因) Ti质粒 DNA连接酶
基因工程
4．(2013·全国大纲卷，5)下列实践活动包含基因工程技术的是( )
A．水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种
B．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦
C．将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株
D．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆
解析：A项属于单倍体育种，原理是染色体变异；B项属于杂交育种，原理是基因重组；C项属于基因工程，原理是基因重组；D项属于诱变育种，原理是基因突变。选C。
答案：C
5．继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答下列问题。
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方法是________法。
(2)进行基因转移时，通常要将外源基因转入______中，原因是_____________________________________________________ ___________________。
(3)通常采用________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。
(4)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的________细胞中特异表达。
(5)为使外源基因在后代长期保持，可将转基因小鼠体细胞的________转入________细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为________。
解析：(1)将目的基因(人的生长激素基因)导入动物细胞(小鼠受体细胞)的常用方法是显微注射技术。
(2)在哺乳动物细胞中，受精卵或早期胚胎细胞的全能性更容易表达，因此，在动物细胞工程中，常将受精卵或早期胚胎细胞作为受体细胞。
(3)检测转基因生物染色体的DNA(小鼠基因组)是否插入了目的基因(人生长激素基因)的方法是DNA分子杂交技术。
(4)由题中信息可知，人生长激素基因在小鼠的膀胱上皮细胞内进行了特异性表达。
(5)为使外源基因在后代长期保持，可将含有转入外源基因的体细胞的细胞核转入去核的卵细胞中形成重组细胞，克隆出具有供体性状的个体。
答案：(1)显微注射 (2)受精卵(或早期胚胎) 受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达 (3)DNA分子杂交(核酸探针) (4)膀胱上皮 (5)细胞核 去核的卵 核移植(或克隆)
4
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
