高一生物从杂交育种到基因工程

第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种【课标定位】1.理解杂交育种和诱变育种的原理。

2.了解杂交育种和诱变育种的优点和局限性。

【教材回归】一、杂交育种（一）杂交育种的实例——以高产抗病小麦品种的选育为例P高产不抗病小麦×低产抗病小麦F1F2新的优良品种（二）杂交育种的概念将同一物种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生物新品种的方法叫做杂交育种。

（三）杂交育种的原理杂交育种依据的遗传学原理是基因重组。

（四）杂交育种的过程选择同一物种具有不同优良性状的亲本杂交得F1，F1自交或杂交得F2，从F2中选择具有所需优良性状的个体。

（五）杂交育种的优缺点1.杂交育种的优点可将同一物种不同品种的优良性状集中在一个个体上，而且操作简便。

2.杂交育种的缺点（1）只能利用已有基因的重组，产生新的基因型，不能产生新的基因，因而杂交育种只能出现新的性状组合，而不会出现新的性状。

（2）由于杂交过程中会出现性状分离现象，因而育种进程缓慢，所需时间较长。

（3）亲本的选择范围比较局限：亲本的选择一般限制在同种生物范围之内，而且只适用于进行有性生殖的生物。

（六）杂交育种的应用在农业生产中，杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法，同时也可用于家畜和家禽的育种。

二、诱变育种（一）诱变育种的原理诱变育种依据的遗传学原理是基因突变。

（二）诱变育种的方法利用物理因素（如X 射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。

（三）诱变育种的优缺点诱变育种最突出的优点在于：可以提高突变率，加速育种进程，在较短时间内获得更多的优良变异类型。

但是，有利变异不多，需大量处理供应材料并且具有盲目性。

（四）诱变育种的实例“黑农五号”大豆、青霉素高产菌株的选育等。

（五）诱变育种的应用诱变育种是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法。

第3讲 从杂交育种到基因工程知识点一 杂交育种和诱变育种杂交育种⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧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①和② ，获得新品种的方法原理：③过程：选择具有不同优良性状的亲本→④ ，获得F 1→⑤→⑥ →鉴别、选择需要的类型优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起缺点：获得新品种的周期⑦ 应用：根据需要培育理想类型诱变育种⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生⑧ ，从而获得优良变异类型的育种方法原理：⑨过程：选择生物→○10→⑪ →培育优点⎩⎪⎨⎪⎧（1）可以提高⑫ ，在较短时间内获得更多的优良变异类型（2）大幅度地改良某些性状缺点：诱发产生的突变，有利的个体往往不多，需处理大量材料应用：培育具有新性状的品种比一比：(1)杂交育种与杂种优势是一回事吗？(2)诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是什么？知识点二 基因工程比一比：(1)DNA连接酶和DNA聚合酶有何不同？(2)运载体和细胞膜上的载体相同吗？现代生物技术：凝胶电泳A．在DNA样本中加入一个或数个限制性核酸内切酶。

这些酶把DNA切成小片段。

B．凝胶块一端有注入DNA样本的小孔，方便注入样本；注入DNA样本后，对凝胶(相当于固定溶液)施以电场。

C．片段迁移带负电的DNA片段会朝正极迁移。

片段越小，在凝胶中的迁移速度越快。

因此小片段最后会离加样孔最远。

DNA重组技术(基因工程)将人的生长激素基因与质粒(运载体)重组并导入细菌中，重组质粒大量克隆的同时，目的基因表达(如上图合成了人的生长激素)学习笔记：自我校对：①选择②培育③基因重组④杂交⑤F1自交⑥获得F2⑦长⑧基因突变⑨基因突变○10诱发基因突变⑪选择理想类型⑫突变频率⑬基因拼接技术⑭定向⑮遗传性状⑯基因重组⑰限制性核酸内切酶⑱DNA连接酶⑲质粒⑳噬菌体○21动植物病毒○22目的基因○23运载体○24受体细胞○25检测与鉴定○26抗虫棉○27干扰素比一比：(1)不是。

第六章 从杂交育种到基因工程第一节 杂交育种与诱变育种 一、杂交育种1．杂交育种是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，它依据的主要遗传学原理是基因重组 。

2．过程：现有两个纯种的小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)；另一为矮秆(d)易染锈病(t)，这两对性状独立遗传，如何获得矮秆抗锈病的新类型？(1) 应采取的步骤是：①先让两纯种亲本进行 杂交 ，得到F 1。

②再将F 1进行 自交 ，得到F 2。

③将F 2种植，从中选育出 矮秆抗锈病 新类型。

(2)过程如右图，请回答：①过程表示 ；②过程表示 ； ③过程表示 。

④写出图中F 2表现型及其比例。

⑤从F 2代中选出矮秆抗锈病的个体，基因型为 ，能否立即推广，为什么？ ⑥怎样处理才能得到比较纯的矮秆抗锈病个体?3、杂交育种依据的遗传学原理是基因重组4、杂交育种的优点：使位于不同个体上的_优点_集中在 同一个体 上，即“集优”。

预见性强。

5、杂交育种的不足：不能创造出新的__基因__，进程缓慢，过程繁琐，后代易出现 性状分离 。

6、应用：在农业生产中，杂交育种是 改良作物品质，提高农作物单位面积产量 的常规方法。

杂交育种的方法也用于 家畜、家禽 的育种。

思考：在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？深入拓展：若该生物靠有性生殖繁殖后代，则必须选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分离；若该生物靠无性生殖产生后代，那么只要得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。

二、诱变育种 1．诱变育种是利用物理因素 (如X 射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变。

2、诱变育种的原理是 基因突变 。

3、诱变育种的优点：提高了 突变率 ，在短时间内获得更多的优良变异类型，加速 产生新基因 的进程，创造生物新品种、新类型。

其优点是提高突变率、短时间内获得更多的优良变异类型、抗病力强、产量高、品质好 。

杂交育种与诱变育种(15分钟50分)一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)1.(2019·济宁高一检测)下列不属于杂交育种手段的是( )A.秋水仙素处理B.杂交C.选择D.纯合化【解析】选A。

杂交育种可以通过杂交将两个或多个品种的优良性状集中在一起,原理是基因重组。

杂交子一代是杂合子,新品种要从F2才可以进行选择。

培育显性纯合子必须采取纯合化手段通过连续自交才能实现。

因此,不属于杂交育种手段的是秋水仙素处理,该手段用于单、多倍体育种。

2.有一种塑料在某种细菌的作用下能迅速分解为无毒物质,可以降解,不至于对环境造成严重的“白色污染”。

培育专门分解这种塑料的细菌的方法是( )A.杂交育种B.单倍体育种C.诱变育种D.多倍体育种【解析】选C。

对于细菌来说,一般通过诱变育种或基因工程育种的方法来培育。

3. 诱变育种与杂交育种的不同之处是( )①能大幅度改变某些性状②能形成新基因型③能形成新基因④需要大量的选育工作A.①②B.①③C.②③D.②④【解析】选B。

诱变育种可以提高变异的频率,能大幅度改变某些性状,①正确;两者都能形成新的基因型,②错误;只有诱变育种可以产生新的基因,③正确;由于突变的不定向性,诱变育种不一定产生很多有利个体,需要大量的选育工作;杂交育种的原理是基因重组,一般也需要大量的选育工作,④错误。

4.我国科学家精选的农作物种子通过“天宫二号”搭载上天,利用宇宙空间的特殊环境诱发变异育种,这些变异 ( )A.是定向的B.对人类都有益C.为人工选择提供原材料D.不能遗传给后代【解析】选C。

利用宇宙空间的特殊环境诱发变异育种属于诱变育种,原理是基因突变,基因突变是不定向的。

5.(2019·日照高一检测)《天工开物》记载“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种。

”即用雄性的“早种蚕”与雌性的“晚种蚕”杂交产生了优良蚕种,培育该优良蚕种的方法是( )A.诱变育种B.单倍体育种C.杂交育种D.多倍体育种【解析】选C。

杂交育种与诱变育种(20分钟·70分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)1.下列关于诱变育种的说法,正确的是( )A.人为控制条件,可以使生物材料发生定向变异B.人工诱变时,若基因结构改变,生物的性状一定改变C.诱变过程中,若A突变为a,a也有可能突变回AD.诱变育种可以普遍地提高农作物的产量【解析】选C。

人为条件只能改变突变频率,不能控制突变的方向,A错误。

基因结构改变,密码子改变,对应的氨基酸可能不变,生物的性状可能不变,B错误。

因为基因突变是不定向的,A 可以突变为a,a也可以突变为A,C正确。

诱变育种可能提高农作物产量,也可能降低农作物产量,D错误。

2.(2020·合肥高一检测)下列关于杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种的叙述,正确的是( )A.杂交育种的原理是基因重组,往往育种年限较长B.诱变育种常用的诱变因素有化学因素和生物因素C.单倍体育种过程中秋水仙素处理的是萌发的种子D.多倍体育种的原理是染色体变异,不能获得新物种【解析】选A。

杂交育种想要通过基因重组获得目标类型,需要较长时间,A正确。

诱变育种一般利用化学因素、物理因素处理生物,B错误。

秋水仙素处理单倍体幼苗而不是种子,C错误。

多倍体育种可以通过染色体变异获得新的物种,D错误。

3.将基因型为AaBb的玉米的花药(花粉)离体培养,然后用秋水仙素处理获得若干幼苗。

这些幼苗的基因型为aaBB的概率为 ( )A.0B.1/16C.1/9D.1/4【解析】选D。

将基因型为AaBb的玉米植株的花粉(基因型有AB、aB、Ab、ab)经离体培养得到单倍体幼苗,基因型为AB、aB、Ab、ab,人工诱导染色体加倍后得到的植株的基因型为AABB、aaBB、AAbb、aabb,其中基因型为aaBB的幼苗占1/4。

4.下表中育种方式与其原理、处理方法及实例对应错误的是( )【解析】选B。

杂交育种的原理是基因重组,处理方法是选用不同的亲代杂交,实例有中国荷斯坦牛,A正确。

【高中生物】从杂交育种到基因工程，快来看看吧！从杂交育种到基因工程一、杂交育种1、定义：杂交育种是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、方法：杂交——自交——选优——自交若干次——纯种二、诱变育种1、定义：利用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。

2、应用：太空育种、青霉素、农作物方面三、四种育种方式比较四、基因工程及其应用(1)基因工程的概念：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。

(2)基因操作的工具A．基因的剪刀——限制性核酸内切酶（简称限制酶）。

①分布：主要在微生物中。

②作用特点：专一性、特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。

③结果：产生黏性未端（碱基互补配对）；1个切口，2个黏性末端。

B．基因的针线——DNA连接酶。

①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。

②结果：两个相同的黏性未端的连接。

C．基困的运输工具——运载体①作用：将外源基因送入受体细胞。

②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。

b、具有多个限制酶切点。

c、有某些标记基因。

③种类：质粒（小型环状DNA分子）、噬菌体和动植物病毒。

(3)基因操作的基本步骤A．提取目的基因B．目的基因与运载体结合（用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA（运载体））C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因检测与表达。

高一生物必修2 从杂交育种到基因工程考纲要求;理解生物变异在育种上的应用，了解基因工程原理关注转基因生物的安全性。

第1节杂交育种与诱变育种一、杂交育种1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。

2.原理：基因重组。

通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。

3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。

4.缺点：不会创造新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。

二、诱变育种1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。

2.诱变原理：基因突变3.诱变因素：（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。

（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。

4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。

5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。

第二节基因工程及其应用1.概念2.原理基因重组3.基因工程的基本工具（1）.基因的“剪刀”（限制性内切酶）限制性内切酶能够对DNA分子进行切割，它具有专一性和特异性。

即一种内切酶只对DNA分子内特定的碱基序列中的特定位点发生作用，把它切开。

（2.）基因的“针线”（DNA连接酶）能够将限制酶切开的黏性末端连接起来，从而使两个DNA片段连接起来。

注：限制酶与连接酶作用的位点都是磷酸二酯键（3）.基因的运载体作用：将外源基因送入受体细胞种类：质粒、噬菌体和动物病毒。

其中质粒是基因工程中最常用的运载体，最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。

特点：是细胞染色体外能自主复制的很小的环状DNA 分子，存在于许多细菌及酵母菌等生物中。

条件：(1)能在宿主细胞内复制并稳定保存，并对宿主细胞正常生活没有影响；提取目的途径：直接分离基因或人工合成基因目的基因与运载体将目的基因导入受目的基因的检测和用同一种限制酶处理目的基因和运载体，借助DNA连接酶使目的基因和运载体结重组DNA导入受体细胞根据标记基因判断目的基因导入与否根据受体细胞特定的性状判断目的基因表达与否(2)具有多个限制酶切点，便于与外源基因连接基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平操作工具基因的剪刀、针线、运载体基本过程剪刀→拼接→导入→表达结果人类需要的基因产物4.基因工程的基本步骤例题：下图中A－E表示几种不同育种方法甲A.乙B. ①③①C. AABBDD ×RRABDR AABBDDRR 普通小麦黑麦不育杂种小黑麦DDTT ×ddtt F1F2能稳定遗传的D. 高秆矮秆矮秆抗锈病的品种抗锈病易染锈病①②③DDTT ×ddtt F1配子幼苗能稳定遗传的E. 高秆矮秆矮秆抗锈病的品种抗锈病易染锈病F. 其它生物基因植物细胞新细胞具有新性状的植物体①A：克隆 B：诱变育种 C：多倍体育种 D：杂交育种E：单倍体育种 F：基因工程。

化钝市安居阳光实验学校从杂交育种到基因工程现代生物进化理论(时间：60分钟；满分：100分)一、选择题(每小题2.5分，共50分)1．下列哪项不属于拉马克的进化观点( )A．用进废退 B．获得性遗传C．环境改变引起生物变异 D．自然选择决定进化方向2．下列说法符合达尔文自然选择学说的是( )A．生存斗争仅指种内斗争B．不遗传的变异在进化上是有意义的C．生存斗争是生物进化的动力D．生物的变异决定生物进化的方向3．育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻，这种水稻出现的原因是( )A．基因突变 B．基因重组C．染色体变异 D．环境条件的改变4．基因工程育种和诱变育种的原理分别是( )A．基因突变B．基因重组和基因突变C．染色体变异D．基因突变和染色体变异5．育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是诱变育种( )A．提高了后代的出苗率B．提高了后代的遗传稳定性C．产生的突变大多是有利的D．能提高突变率以供育种选择6．(北京高考)安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。

其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。

只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。

由此无法推断出( )A．长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争B．长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代C．长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果D．长舌蝠和长筒花相互适应，共同(协同)进化7．下列关于生物多样性的叙述不正确的是( )A．生物界的丰富多彩，起控制作用的是DNA的多样性B．DNA分子结构的多样性主要表现为4种碱基配对方式的多样性C．生物界的多样性是由蛋白质的多样性体现的D．生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性8．下列符合现代生物进化理论的叙述是( )A．物种的形成可以不经过隔离B．生物进化过程的实质在于有利变异的保存C．基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率9．(海南高考)关于现代生物进化理论的叙述，错误的是( )A．基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要B．不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同C．环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变D．同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落10．(北京高考)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。