2018_2019学年高中生物从杂交育种到基因工程微专题八生物育种的相关解题方法学案新人教版

从杂交育种到基因工程高考考点 考查内容三年高考探源 考查频率变异与育种1．联系生产实例理解杂交育种；2．从育种原理、方法、优点、不足等方面对诱变育种进行分析；3．列表比较常见的四种育种方法；4．通过联想制作拼接画的过程，理解基因工程的操作工具；5．采用绘图方法逐步掌握基因工程的操作步骤； 6．联系基因工程的具体实例掌握基因工程的应用。

2018天津卷·312015浙江卷·92017天津卷·92017北京卷·302017江苏卷·27★★★☆☆二倍体、多倍体、单倍体的比较及应用★★★☆☆低温诱导植物染色体数目的变化（实验探究）★★★☆☆考点1 变异与育种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培育纯合子品种：杂交→自交→筛选出符合要求的表现型，通过自交至不方法简便，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； ②局限于同种或亲缘关系较近的个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发生性状分离为止体； ③需及时发现优良品种培育杂合子品种：一般是选取纯合双亲――→杂交子一代 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，培养出单倍体植株；②将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子；③从中选择优良植株明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速育种进程技术复杂用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦多倍体育种染色体数目变异用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单，能较快获得所需品种所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦基因工程育种基因重组提取目的基因→目的基因与①目的性强，育种周期短；技术复杂，安全性问题多，转基因“向日葵豆”、转基因抗运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表达与检测→筛选获得优良个体②克服了远缘杂交不亲和的障碍有可能引起生态危机虫棉【特别提醒】（1）杂交育种选育的时间是从F 2开始，原因是从F 2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。

《从杂交育种到基因工程》【课时安排】1 课时【考纲要求】: 1.阐明不同育种方法利用的生物变异原理2.举例说明不同育种方法的优缺点3.描述基因工程的基本流程【教学准备】教师根据下面几方面制作多媒体课件课前准备教师指导学生独自完成课前学案，并巩固复习上节课所学内容。

【教学过程】教师检查课前学案完成情况，并对学案中出现的问题及时点评与纠正。

课前预习作业【预习目标】能够说出各种育种方法的原理、过程和特点一、杂交育种1.概念：将两个或多个品种的优良性状通过集中在一起，再经过，获得新品种的方法。

2.原理：杂交育种依据的遗传学原理是，发生在时期。

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。

4.特点：（1）优点：①可以将多个品种的优良性状在一起②操作简便（2）缺点：获得新品种周期，杂交后代会出现现象，育种过程缓慢。

5.应用：根据需要培育理想类型，如改良作物，提高单位面积，也可用于、家禽的育种二、诱变育种1.概念：利用物理或化学因素来处理生物，使生物发生，从而获得优良类型的方法。

2.方法:（1）物理因素：X 射线、γ射线、、激光、（太空诱变）等诱变。

（2）化学因素：、硫酸二乙酯等诱变。

3.过程：选择生物→→选择所需类型→培育。

4.特点：（1）优点：提高，大幅度改良某些优良性状，育种进程。

（2）缺点：有利变异，需大量处理实验材料，盲目性。

5.应用：（1）农作物育种：培育出的新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。

（2）微生物育种：如的选育。

三、多倍体育种（1）原理：（2）方法：处理萌发的种子或幼苗。

（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，培育出的植物大，产量高，丰富。

（4）缺点：，发育延迟。

（5）举例：、八倍体小黑麦四、单倍体育种（1）原理：（2）方法：利用技术获得单倍体植株，再利用染色体数目加倍。

（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短，加速育种。

（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。

18学年高中生物第六章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种教学案2D通的南瓜，它是由我国首次载人航天飞船“神舟”五号带入太空培育的新品种。

这种南瓜比一般的杂交种品质好，一般重量在300～400斤，是名副其实的“巨人”南瓜。

这种育种方法的原理和过程是怎样的呢？今天我们就来学习有关育种的知识。

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。

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。

有两种纯种的小麦，一个为高秆(D)抗锈病(T)，另一个为矮秆(d)易感锈病(t)，这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病新品种，方法如下：高秆抗锈病×矮秆易感锈病――→a F 1――→b F 2――→c 稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。

请据此分析：1．过程a 、b 、c 的处理方法分别叫什么？答案 杂交、自交、连续自交和观察筛选。

2．从哪一代开始出现矮秆抗锈病的新品种？其中有多少比例的纯合子？答案 F 2中开始出现矮秆抗锈病个体，其中纯合子占13。

3．上述杂交育种过程至少需要几年的时间(假设每年只繁殖一代)?分析 第一年：种植亲代，杂交，收获F 1种子；第二年：种植F1，自交，收获F2种子；第三年：种植F2，获得表现型符合要求的小麦(矮抗)，同时矮抗自交，收获F3种子，分单株保存；第四年：分别种植符合要求的F3，观察是否发生性状分离，不发生性状分离的为合乎要求的新品种。

答案4年。

4．若上述过程改为单倍体育种的过程，则后代中ddTT占所有后代的比例是多少？单倍体育种获得新品种至少需要几年(假设每年只繁殖一代)?分析第一年：种植亲代，杂交，收获F1种子；第二年：种植杂交种子，长成植株开花后，取其花粉粒(精子的基因型有四种，为DT、Dt、dT、dt)进行植物组织培养，得到单倍体植株(基因型也是四种，为DT、Dt、dT、dt)。

2018高中生物学业水平测试复习第12讲从杂交育种到基因工程学案编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018高中生物学业水平测试复习第12讲从杂交育种到基因工程学案）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2018高中生物学业水平测试复习第12讲从杂交育种到基因工程学案的全部内容。

第12 讲从杂交育种到基因工程一、杂交育种和诱变育种（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：不会产生新基因，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 (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。

（三)四种育种方法的比较杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异二、基因工程及其应用1。

概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来,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。

原理基因重组3。

工具：（1）基因的―剪刀‖:限制性内切酶①分布：主要在微生物中.②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。

1．下列关于育种的说法，不正确的是 ( )A ．基因突变普遍存在，可用于诱变育种B ．诱变育种和杂交育种均可产生新的基因型C ．三倍体植物可由受精卵发育而来D ．培养普通小麦花粉得到的个体是三倍体答案 D解析 基因突变具有普遍性，诱变育种的原理是基因突变，A 正确；诱变育种可通过基因突变产生新的基因进而形成新的基因型，杂交育种可通过基因重组而产生新的基因型，B 正确；三倍体植物可由四倍体和二倍体的生殖细胞形成的受精卵发育而来，C 正确；培养普通小麦花粉得到的个体为单倍体，D 错误。

2．下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是 ( )A ．基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因B ．通过转基因技术可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药使用C ．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA ，用另一种限制性核酸内切酶处理运载体DNAD ．若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界，则生产出来的甘蔗不存在安全性问题答案 B3．随着我国航天技术的发展，引起了太空诱变育种的热潮。

太空育种一般要经过“诱变—自交—杂交”才能获得具有优良性状的品种。

下列叙述错误的是 ( )A ．纯合品种经诱变，后代可能会发生性状分离B ．自交的目的是获得单株具有优良性状的植株C ．杂交的目的是获得具有多种优良性状的品种D ．太空育种获得的植物也存在与转基因植物一样的安全性问题答案 D解析 太空育种只是作物本身遗传物质发生改变，提高了突变频率，与自然界植物的自然变异一样，没有外源基因的导入，不存在与转基因植物一样的安全性问题。

4．培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：纯种的高秆(D)抗锈病(T)×纯种的矮秆(d)易染锈病(t)――→1F 1――→2雄配子――→3幼苗――→4选出符合要求的品种。

下列有关该育种方法的叙述中，正确的是 ( )A．过程1、2、3是杂交B．过程4必须使用生长素处理C．过程3必须经过受精作用D．过程2有减数分裂答案 D解析该图表示的是单倍体育种，过程1是杂交，过程4通常用秋水仙素处理，过程3是组织培养过程。

第3讲从杂交育种到基因工程李仕才考纲要求全国卷五年考情1。

生物变异在育种上的应用（Ⅱ）2015·卷ⅠT29，2014·卷ⅠT32，2013·卷ⅠT402.转基因食品的安全(Ⅰ）无考题(对应学生用书第144页）［识记—基础梳理］1．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）过程:①植物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1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）优良性状的选择①若采用杂交育种，一般应从F2开始进行筛选，原因是F2才出现性状分离。

②若采用单倍体育种，对优良性状的选择应在秋水仙素处理之后（填“前”或“后"）,原因是秋水仙素处理之前为单倍体，一般植株较小,不能表现出优良性状.2．诱变育种(1)概念：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，从而获得优良变异类型的育种方法.(2)过程:选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育.(3）诱变育种与上述杂交育种相比,二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。

3．生物育种方法、实例（连线）错误!错误!a．杂交育种Ⅰ。

高产青霉菌b．单倍体育种Ⅱ。

京花1号小麦c．诱变育种Ⅲ。

抗虫棉d．多倍体育种Ⅳ.三倍体无子西瓜e．基因工程育种Ⅴ。

杂交水稻【提示】a－Ⅴb－Ⅱc－Ⅰd－Ⅳe－Ⅲ错误!1．判断正误(1)将大豆种子用60Co处理后，筛选出一株杂合子抗病植株连续自交若干代,则其纯合抗病植株的比例逐代下降.（×）【提示】杂合子自交，随自交后代数增加，纯合子逐代增多。

（2)通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型。

（√)（3）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,此实践活动包含基因工程技术.（×）【提示】此育种方式属于杂交育种，原理是基因重组，不包含基因工程技术。

8人与动物生命活动的调节考向预测1. 由五年的考频可以看出本专题在全国卷中考查的主要内容是基因重组,特点。

2 •在题型方面，选择题和非选择题都有考查到。

选择题常结合人类遗传病考查染色体变异；非选择题常结合遗传规律进行考查，考查基因频率和基因型频率的计算， 或者考查育种方法及原理。

在命题形式方面，主 要以文字题、育种方案设计题的形式呈现，考查学生对各类变异特点的理解和基因频率的计算。

3 .考纲新变化：考纲第 3条“染色体结构变异和数目变异”要求由 I 变化为II ,预测2018年高考会考 查此考点。

本专题知识以理解为主。

基因突变、基因重组、染色体变异、现代生物进化理论的复习应注重理解， 对育种的复习要联系遗传和变异的原理。

塑y_农作物的水，肥、m和匚蜀耳灭虫晋理零牛軸農期全部生物—尸①有纳裂硼或饌I 间期 _週考点一三种可遗传的变异1.观察表中图示区分易位与交叉互换基因突变和染色体变异的种类及碱毘对的祥换、增祇ID 执失-娄曲②产生了廉毎因的承&罪因■警 K 遍性、惟额性、用宦向性、側机性零—^③减I 的四分体吋朗利减I 厉期—哪i-Mo負檢工辆」兰自th 组合型和交艮圧换硝・■④只产蚀^肉型，不严屯新臺啊—⑤统敕易黴倒仏 哉主构愛解型 染包体变#集色体组—弟仏伽惮、单储悴.怦体娄刑 来源可遗忸的吏舁整更星园建组灘育种*①耳固突变逊空⑨垫色狀#器理⑩基因砌原删■⑫突变利棊因重俎 用一册自離淮择决定豁⑭虺 共曙曲种多澤性 JpWl区別属干染色依结构变界属于基因宜殂（变界类 （变异类型）型｝町在址徴犍卜一观祭到 在显宦撓下观察不到2. 突破生物变异的4大问题（1）关于“互换”问题同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组一一参与互换的基因为“等位基因”；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位一一参与互换的基因为“非等位基因”。

（2）关于“缺失”问题DNA 分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异；基因内部若干“碱基对”的缺失，属于基因突变。

1、诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。

（3）发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期（4）优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。

（5）缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制，具有盲目性。

（6）举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等2、杂交育种（1）原理：基因重组（2）方法：连续自交，不断选种。

（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）（3）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期（4）优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。

（5）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。

（6）举例：矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。

（4）缺点：结实率低，发育延迟。

（5）举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。

（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。

（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。

（5）举例：“京花一号”小麦5、基因工程育种（转基因育种）（1）原理：基因重组（2）方法：基因操作（提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种）（3）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。

19 从杂交育种到基因工程考点1 变异与育种1．几种育种方法比较【特别提醒】（1）杂交育种选育的时间是从F 2开始，原因是从F 2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。

（2）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。

（3）基因工程育种可按照人们的意愿定向培育新品种，且可突破生殖隔离，实现不同物种间的基因重组。

2．育种程序图的识别（1）首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A ——杂交，D ——自交，B ——花药离体培养，C ——秋水仙素处理，E ——诱变处理，F ——秋水仙素处理，G ——转基因技术，H ——脱分化，I ——再分化，J ——包裹人工种皮。

这是识别各种育种方法的主要依据。

（2）根据以上分析可以判断：“亲本−−−→A 、D 新品种”为杂交育种，“亲本−−−→A 、D新品种”为单倍体育种，“种子或幼苗E−−→新品种”为诱变育种，“种子或幼苗−−→F新品种”为多倍体育种，“植物细胞−−→G 新细胞−−→H 愈伤组织−−→I 胚状体−−→J人工种子−−→新品种”为基因工程育种。

3．基于个体基因型的育种图解识别根据基因型的变化可以判断：“aabb×AABB→AaBb→AAbb”为杂交育种，“aabb×AABB→AaBb→Ab→AAbb”为单倍体育种，“AABB→AaBB”为诱变育种，“aabb×AABB→AaBb→AAaaBBbb”为多倍体育种。

调研1诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点，下列分析正确的是①结实率低，发育迟缓②提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型③大幅度改良某些性状④茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高⑤有利个体不多，需要大量的材料A．①④B．②③⑤C．①④⑤D．①②④【答案】B调研2如图①～⑤列举了五种育种方法，请回答相关问题：（1）①属于________育种。

【重难点突破】从杂交育种到基因工程常见适用于植物的育种方法典题例证1（2018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】（2018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】（2018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】（2018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。