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)

高中生物《从杂交育种到基因工程》一轮导学案教学设计一、高考命题热点：育种方法和基因工程在实践中的应用 二、考纲知识梳理（一）、杂交育种和诱变育种 1：两者的比较（二）、基因工程及其应用 1.概念的理解提醒（1）、基因工程的原理：基因重组。

（2）、优点：①与杂交育种相比较明显的优点：克服远缘杂交不亲合障碍。

②与诱变育种相比较明显的优点：定向改造生物性状，目的强性。

2、工具3、步骤：提取目的基因→目的基因与 结合→将目的基因导入 →目的基因的 4 、 基因工程的应用：提醒（1）基因工程操作工具酶只有两种，工具有三种。

（2）操作步骤中只有第三步导入受体细胞不涉及到碱基互补配对，其余三步都涉及到。

二、常见考点考点一：几种常见育种方式的比较基因工程与作物 ，如抗虫棉基因工程与 研制，如胰岛素、乙肝疫苗等 基因工程与 保护，如超级菌分解泄漏石油（一）深化拓展1.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.在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法——杂交育种。

3.根据不同育种需求选择不同的育种方法（1）将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。

（2）要求快速育种，则运用单倍体育种。

（3）要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。

（4）要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。

4.杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。

5.杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传（纯合子）的新品种，而杂种优势则是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生性状分离。

6.诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。

第24讲从杂交育种到基因工程一、杂交育种与诱变育种1．杂交育种(1)含义：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。

(2)育种原理：基因重组。

(3)方法：杂交→自交→选种→自交。

2．诱变育种(1)含义：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。

(2)育种原理：基因突变。

[判一判]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( ×)提示此特点为缺点，不是优点。

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( √) 二、基因工程1．基因工程的工具包括限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体，其中两种工具酶作用的化学键都是磷酸二酯键。

2．原理：基因重组。

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．应用：(1)育种，如抗虫棉；(2)药物研制，如胰岛素等；(3)环境保护，如超级细菌分解石油。

[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。

考点一比较几种遗传育种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，目育种年限长矮秆抗标性强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2．分析以下几种育种方法(1)杂交育种是最简捷的方法，而单倍体育种是最快获得纯合子的方法，可缩短育种年限。

【2014高考在线】1．（2014·江苏卷）下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是( )出发菌株――→X 射线处理挑取200个单细胞菌株――→初筛选出50株――→复筛选出5株――→X 射线处理多轮重复筛选A ．通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B ．X 射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C ．上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D ．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高2．（2014·北京卷）为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。

引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降。

兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。

几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。

由此无法推断出( )A ．病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用B ．毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系C ．中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致D ．蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用3．（2014·天津卷） MRSA菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”，对青霉素等多种抗生素有抗性。

为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA 菌生长的影响，某兴趣小组的实验设计及结果如下表。

下列说法正确的是( )A.细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定的B．第2组和第3组对比表明，使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌C．实验还需设计用2 μg/mL青霉素做处理的对照组D．蛋白质H有很强的杀菌作用，是一种新型抗生素4．（2014·四川卷）油菜物种甲(2n＝20)与乙(2n＝16)通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。

下列叙述正确的是( )A．秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍B．幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体C．丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向D．形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种5．（2014·广东卷）某种兰花有细长的花矩(如图)，花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成，下列叙述正确的是( )A．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向B．花矩变长是兰花新种形成的必要条件C．口器与花矩的相互适应是共同进化的结果D．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长6．（2014·江苏卷）某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示70%的致病菌具有耐药性。

藏躲市安详阳光实验学校高考生物一轮复习学案30 从杂交育种到基因工程(人教版)考纲要求 1.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。

2.转基因食品的安全(Ⅰ)。

一、杂交育种1．概念：将两个或多个品种的________通过交配集中在一起，再经过__________，获得新品种的方法。

2．原理：________。

3．过程：选择具有不同优良性状的亲本通过________获得F1，F1连续________或杂交，从中筛选获得需要的类型。

思考在杂交育种中，如果新品种是杂合子，如玉米、水稻应注意什么？如果新品种是纯合子，如小麦应注意什么？二、诱变育种1．概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生________，从而获得优良变异类型的育种方法。

2．原理：________。

3．特点：可以____________，在较短时间内获得更多的优良变异类型。

思考卫星搭载种子育种的原理是什么？三、基因工程1．概念：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。

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。

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________________。

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。

思考DNA连接酶与DNA聚合酶有什么不同？探究点一杂交育种和诱变育种完成杂交育种和诱变育种比较表，并掌握理解：1．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。

第27讲 从杂交育种到基因工程（解析版）本模块为育种方面的基础知识，是学习其他模块的基础。

通过本模块的学习，将在育种层面上更深入地理解杂交育种与诱变育种的原理及应用，基因工程的基本工具及操作的基本步骤。

考纲对本模块内容的具体要求如下：1.掌握杂交育种和诱变育种的原理和操作过程。

（理解应用水平）2.比较各种育种方法的优缺点。

（应用水平）3.概述基因工程的原理和应用。

（理解应用水平）4.了解转基因生物和转基因食品的安全性。

（调查实验能力）本部分内容在考试中有选择题和非选择题。

从考查的力度来看，本单元所占的分值在6~12分。

从考查的内容来看,高考试题考查的重点有:(1)各种育种方式的原理、过程、优缺点等。

（2）各种生物育种在育种中的应用。

从题型上看,主要以非选择题形式通过创设新情境考查育种方式的应用。

本单元的命题主要考查各种育种方式，在复习过程中,注意运用比较法、概念图对概念进行充分理解和掌握。

通过训练提高对知识的综合运用能力和迁移能力。

一、杂交育种1．概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。

2．原理：基因重组。

3．常用流程：选择具有不同优良性状的亲本――→杂交F 1――→自交F 2――――――→筛选连续自交……→稳定遗传的良种。

拓展深化 动物育种的常用流程选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F 1→F 1雌雄个体交配→获得F 2→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F 2个体。

4．优缺点：可以把多个品种的优良性状集中在一起，但是育种周期长，育种筛选过程复杂；不能产生新基因和新性状。

规律方法 杂交育种通过杂交将两个或多个品种的优良性状集中在一起，再经过自交，F 2中就出现所需要的品种，如果优良性状都是隐性性状，从F 2中直接选出即可，如果优良性状为显性性状，需要连续自交和筛选(有些生物也可以从F 2开始进行无性繁殖，如马铃薯)，但需要较长时间；单倍体育种可以明显缩短育种年限；杂交育种适合进行有性生殖的生物，原核生物一般不适用。

高中从杂交育种到基因工程复习学案教案高中生物课程中，杂交育种和基因工程是重要的内容。

杂交育种是指利用不同的遗传性状的亲本进行交配，产生具有优良性状的后代。

而基因工程则是通过技术手段对生物体的基因进行改造，以获得特定的性状。

以下是对杂交育种和基因工程的复习学案和教案，供高中生物课程的复习使用。

一、杂交育种1.杂交育种概述-定义：指利用不同的遗传性状的亲本进行交配，产生具有优良性状的后代。

-目的：提高农作物的产量、品质和抗逆能力，改进家禽、家畜的生产性能等。

2.传统杂交育种方法-自交系法：通过自交进入固定，选取高产优良自交系进行组配。

如玉米的三交杂种-中间亲和恢复系。

-亲本交配法：选取具有优良性状的个体，通过人工授粉进行交配。

3.杂交育种的应用-植物领域：创建高产、抗病虫害等新品种。

-动物领域：提高家禽、家畜的生产性能。

4.杂交育种优缺点-优点：可快速改良品种，提高生产性能。

-缺点：耗时耗力，存在杂种优势消失的问题。

二、基因工程1.基因工程概述-定义：通过技术手段对生物体的基因进行改造，以获得特定的性状。

-目的：培育出具有特定性状的转基因生物。

2.基因工程的基本步骤-基因克隆：获取目标基因并扩增。

-基因导入：将目标基因导入宿主生物体。

-基因表达：使宿主生物体能够表达目标基因。

3.基因工程的应用-农业领域：培育转基因作物，如抗虫、抗病、耐逆等。

-医学领域：生产重组蛋白、制造疫苗等。

4.基因工程的风险和问题-风险：转基因生物可能对自然环境产生不可逆转的影响。

-问题：转基因食品的安全性等问题仍存在争议。

三、杂交育种与基因工程的比较1.相同点-目标：都是为了获得优良的遗传性状。

-方法：都是通过人工手段进行的。

2.不同点-原理：杂交育种是通过自然交配获得优良性状，而基因工程则是通过技术手段改变基因。

-范围：杂交育种适用于传统农艺品种改良，基因工程可用于任何生物体。

-速度：基因工程改良速度更快，杂交育种需要多代的迭代。

从杂交育种到基因工程导学案【重难点突破】考点一各种育种方法优、缺点比较：常见适用于植物的育种方法典题例证1（2009年上海高考卷）下列技术中不能获得抗锈病高产小麦新品种的是A．诱变育种 B．细胞融合 C．花粉离体培养 D．转基因技术解析：考查对遗传育种原理的理解和应用能力以及对相关技术的了解程度。

花粉离体培养获得是单倍体，与正常二倍体相比，单倍体植株较小，生活力较弱，高度不育。

答案：C方法指导杂交育种和单倍体育种过程遗传图解普通玉米中有高杆抗病（DDRR）和矮杆感病（ddrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。

运用杂交育种和单倍体育种两种不同方法培育矮杆抗病品种的遗传图解。

1．杂交育种育种过程图2．单倍体育种过程图【变式训练1】（2008广东高考改编）改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是（）A．诱变育种 B．杂交育种 C．基因工程育种 D．单倍体育种解析：本题主要考查育种的相关知识。

掌握育种的所有方法是本题的解题突破口。

改良缺乏某种抗病性的水稻品种，采用诱变育种、基因工程育种、杂交育种；单倍体育种缺少抗病基因，仍不适宜。

答案：D考点二动物育种常见适用于动物的育种方法1．杂交育种2．转基因育种3．核移植（克隆）【典题例证2】（2009年苏北四市调研卷）现有黑色短毛兔和白色长毛兔，要育出黑色长毛兔。

理论上可采用的技术是①杂交育种②基因工程③诱变育种④克隆技术A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③解析：本题主要考查动物育种相关的知识。

依题意育出黑色长毛兔，可选择杂交育种，转基因育种和诱变育种，但克隆技术不改变遗传特性。

答案：D【知识拓展】核移植（克隆）技术【变式训练2】（2009年广州调研卷）中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。

下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，错误的是A．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段B．兔子卵细胞质的作用只是激发大熊猫细胞核的全能性C．克隆出的早期胚胎中，各细胞核具有相同的遗传信息D．在形成早期胚胎的过程中，细胞进行有丝分裂解析：本题主要考查核移植（克隆动物）技术的相关知识。

【高三】2021届高考生物第一轮从杂交育种到基因工程考纲知识复习教案第6章从杂交育种到基因工程【高考目标定位】1、生物变异在育种上的应用2.转基因食品的安全性【考纲知识梳理】一、杂交育种和突变育种1、杂交育种（1）概念：通过交配将两个或两个以上品种的优良性状结合起来，然后选择和培育以获得新品种的方法。

（2）原理：基因重组。

（3）过程：选择具有不同优良性状的亲本，通过杂交获得F1。

F1连续自交或杂交，并选择所需类型。

（4）应用：改良作物品质，提高农作物单位面积产量；培育优良的家畜、家禽。

2.诱变育种（1）概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。

（2）原理：基因突变。

（3）特点：可以提高突变率，在较短时间内获得更多优良变异类型。

（4）用途：主要用于作物育种和微生物育种。

二、基因工程1.概念：根据人们的意愿，一个生物体的某一基因被提取、修饰和转化，然后放入另一个生物体的细胞中，定向转化生物体的遗传特性。

操作层面是DNA分子。

2、过程与工具：提取基因→ 将目标基因与载体结合→ 将目标基因导入受体细胞→ 目的基因的检测与鉴定↓↓限制性内切酶DNA连接酶（只识别特定的核苷酸序列，（连接脱氧核糖和磷酸）并在特定切点切割DNA分子载体（质粒、噬菌体、动植物病毒）三、基因工程的应用1.作物育种：利用基因工程获得高产、稳产、优质作物，培育抗虫棉等多种抗逆性作物新品种。

2、药物研制：利用基因工程，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。

3.环境保护：例如，转基因细菌用于降解有毒有害化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。

【要点名师精解】一、几种育种方法的比较名称原理方法优点缺点应用杂交育种[高考资源网络]基因重组[高考资源网络]杂交→ 自拍→ 筛选，使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中在同一个体上，即“优化”⑴ 繁殖时间长⑵局限于同一种或亲缘关系较近的个体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杂合子品种的培育：一般来说，每年都会选择纯杂交和亲本杂交产生第一代后代和种子诱变育种基因突变⑴物理：紫外线、α射线、微重力、激光等处理、再筛选（2）化学：秋水仙碱和硫酸二乙酯经过处理，然后进行筛选，以提高变异频率，加快育种进程，并大大改善一些性状。

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花药离体培养后，再用秋明显缩短育种年限技术复杂，需要与杂“京花1号”小麦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：(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【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．培育无子西瓜过程中可用一定浓度的秋水仙素处理二倍体幼苗D．把两个小麦品种的优良性状结合在一起，常采用植物体细胞杂交技术【变式探究】如图甲、乙表示水稻两个品种(两对相对性状独立遗传)，①～⑧表示培育水稻新品种的过程。