1、第二轮复习育种与遗传问题育种与遗传问题育种的方法归纳 杂交育种、诱变育种、单倍体育种、（人杂交育种、诱变育种、单倍体育种、（人工诱导）多倍体育种、基因工程育种、细工诱导）多倍体育种、基因工程育种、细胞工程育种、综合方法育种等。胞工程育种、综合方法育种等。要求：可以通过比较这些作物育种的原理、要求：可以通过比较这些作物育种的原理、方法和过程、优缺点以及应用进行复习。方法和过程、优缺点以及应用进行复习。一、杂交育种一、杂交育种 1原理：原理：基因重组基因重组。一般指种内不同品种间的杂交育种。一般指种内不同品种间的杂交育种。目的：人们用杂交的方法，有目的地使目的：人们用杂交的方法，有目的地使生物不同
2、品种间的基因重新组合，以便使不生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出对人类有益的新品种。对人类有益的新品种。获得具有优良性获得具有优良性状的纯合子。状的纯合子。理解：什么是基因重组？什么时候发生理解：什么是基因重组？什么时候发生基因重组？基因重组的原理是什么？基因重组？基因重组的原理是什么？基因重组是指在生物体进行有基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。状的基因的重新组合。减数第一次分裂时。减数第一次分裂时。减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由减数分裂形
3、成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合（减数第一次分裂组合，非等位基因也自由组合（减数第一次分裂后期）。及同源染色体上非姐妹染色体单体交叉后期）。及同源染色体上非姐妹染色体单体交叉互换。（减数第一分裂前期）互换。（减数第一分裂前期）广义地讲，转基因也是基因重组。广义地讲，转基因也是基因重组。2方法和过程：方法和过程：杂交杂交自交自交选择（一般从选择（一般从F2开始）开始）要注意的问题：要注意的问题：亲本应有较多优点和较少缺点。根据要求选择（应亲本应有较多优点和较少缺点。根据要求选择（应具有某性状、性别与性状结合考虑等）。根据遗传具有某性状、性别与性状结合考虑等）。根据遗传特
4、点选择（如花粉不育）。特点选择（如花粉不育）。（1）.亲本的选择。亲本的选择。（2）.方法的选择。方法的选择。什么情况直接使用自交，什么时候先杂交再自交？什么情况直接使用自交，什么时候先杂交再自交？（看条件）（看条件）（3）.杂交试验方法的运用。杂交试验方法的运用。套袋处理、人工去雄、人工授粉。套袋处理、人工去雄、人工授粉。统计原理：经选择淘汰后，子代符合要求的个体比统计原理：经选择淘汰后，子代符合要求的个体比例计算。例计算。3优缺点：优缺点：能根据人的预见把位于两个品种生物能根据人的预见把位于两个品种生物体上的优良性状集于一身体上的优良性状集于一身；育种时间长，需随时观察及时发现优育种时间长
5、，需随时观察及时发现优良性状。良性状。（4）.控制优良性状的基因是显性基因还是隐性基因。控制优良性状的基因是显性基因还是隐性基因。选择代数会有不同。选择代数会有不同。所留的材料会不同。所留的材料会不同。判断是否纯合会有不同。判断是否纯合会有不同。（5）.孟德尔原理的应用。孟德尔原理的应用。例例1：某自花传粉植物的紫苗（某自花传粉植物的紫苗（A）对绿苗（）对绿苗（a）为显）为显性，紧穗（性，紧穗（B）对松穗（）对松穗（b）为显性，黄种皮（）为显性，黄种皮（D）对）对白种皮（白种皮（d）为显性，各由一对等位基因控制。假设）为显性，各由一对等位基因控制。假设这三对基因是自由组合的。现以绿苗紧穗白种皮
6、的这三对基因是自由组合的。现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本，以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作纯合品种作母本，以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验，结果父本进行杂交实验，结果F1表现为紫苗紧穗黄种皮。表现为紫苗紧穗黄种皮。请回答：请回答：（1）如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧）如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮，那么播种穗黄种皮，那么播种F1植株所结的全部种子后，长出植株所结的全部种子后，长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮？为什么？的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮？为什么？（1）不是。因为）不是。因为F1代植株是杂合体，代植株是杂合体，F2代会发生性代会发生
7、性状分离。状分离。（2）如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种，那么能否）如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种，那么能否从播种从播种F1植株所结种子长出的植株中选到？为什么？植株所结种子长出的植株中选到？为什么？（2）能。）能。因为因为F1代植株三对基因都是杂合的，代植株三对基因都是杂合的，F2代能代能分离出表现为绿苗松穗白种皮的类型。分离出表现为绿苗松穗白种皮的类型。（3）如果只考虑穗型和种皮色这两对性状，请写出）如果只考虑穗型和种皮色这两对性状，请写出F2代的表现型及其比例。代的表现型及其比例。（3）紧穗黄种皮：紧穗白种皮：松穗黄种皮：松穗白）紧穗黄种皮：紧穗白种皮：松穗黄种皮：松穗白种皮种皮=9：
8、3：3：1 （4）如果杂交失败，导致自花受粉，则子代植株的表）如果杂交失败，导致自花受粉，则子代植株的表现型为现型为，基因型为，基因型为；如果杂交正常，但亲本发生基因突变，导致如果杂交正常，但亲本发生基因突变，导致F1植株群植株群体中出现个别紫苗松穗黄种皮的植株，该植株最可能体中出现个别紫苗松穗黄种皮的植株，该植株最可能的基因型为的基因型为。发生基因突变的亲本是。发生基因突变的亲本是本。本。（4）绿苗紧穗白种皮）绿苗紧穗白种皮 aaBBdd AabbDd 母母 解析：本题考查的是遗传部分的常规育种，属于中解析：本题考查的是遗传部分的常规育种，属于中等难度。由题意可知，紫苗（等难度。由题意可知，
9、紫苗（A）对绿苗（）对绿苗（a），紧），紧穗（穗（B）对松穗（）对松穗（b），黄种皮（），黄种皮（D）对白种皮（）对白种皮（d）是三对相对性状，其遗传符合自由组合规律，则用是三对相对性状，其遗传符合自由组合规律，则用于杂交实验的母本（绿苗紧穗白种皮的纯合品种）于杂交实验的母本（绿苗紧穗白种皮的纯合品种）的基因型为的基因型为aaBBdd,父本（紫苗松穗黄种皮纯合品种）父本（紫苗松穗黄种皮纯合品种）的基因型是的基因型是AabbDD,其杂交其杂交F1代基因型为代基因型为AaBbDd,三三对基因全为杂合，表现型全为紫苗紧穗黄种皮。对基因全为杂合，表现型全为紫苗紧穗黄种皮。（可以先写出遗传图解，有利于回
10、答问题。）（可以先写出遗传图解，有利于回答问题。）P 绿苗紧穗白种皮绿苗紧穗白种皮 紫苗松穗黄种皮紫苗松穗黄种皮 aaBBdd AAbbDD F 紫苗紧穗黄种皮紫苗紧穗黄种皮 AaBbDd 播种播种F1植株所结的种子长成的植株为植株所结的种子长成的植株为F2植株，植株，其表现型就会发生性状分离，能分离出表现为其表现型就会发生性状分离，能分离出表现为绿苗松穗白种皮绿苗松穗白种皮的类型。如果只考虑穗型和种的类型。如果只考虑穗型和种皮两对性状，则皮两对性状，则F2代就会有四种表现型，为代就会有四种表现型，为紧紧穗黄种皮：紧穗白种皮：松穗黄种皮：松穗白穗黄种皮：紧穗白种皮：松穗黄种皮：松穗白种皮种皮=
11、9：3：3：1；如果用上述父本与母本杂；如果用上述父本与母本杂交，是使用父本的花粉对母本的雌蕊授粉，如交，是使用父本的花粉对母本的雌蕊授粉，如果杂交失败而导致自花授粉，就只会有母本的果杂交失败而导致自花授粉，就只会有母本的自花授粉，而母本植株是纯合体，其自交后仍自花授粉，而母本植株是纯合体，其自交后仍为纯合体，基因型不变，如果杂交正常，则为纯合体，基因型不变，如果杂交正常，则F1代三对基因都是杂合代三对基因都是杂合AaBbDd，但亲本如果发生但亲本如果发生基因突变，导致后代出现紫苗松穗黄种皮的变基因突变，导致后代出现紫苗松穗黄种皮的变异类型，一定是亲代中的显性基因异类型，一定是亲代中的显性基因
12、B变成了变成了b,所所以是母本发生了突变，以是母本发生了突变，F1代的基因型为代的基因型为AabbDd。二、诱变育种二、诱变育种 1原理：原理：基因突变基因突变。这种方法可以提高突。这种方法可以提高突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择、变率，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。培育出优良的生物品种。2方法和过程：方法和过程：方法：利用物理因素方法：利用物理因素(如太空的辐射如太空的辐射X射线、射线、射线、紫外线、失重或用激光等射线、紫外线、失重或用激光等)；化学因素；化学因素(如亚如亚硝酸、硫酸二乙酯等硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物（如萌动的植物来处理生物（如萌动的植物
13、芽或种子），使生物发生基因突变。芽或种子），使生物发生基因突变。过程：过程：诱发变异诱发变异选择培育新品种选择培育新品种。注意：注意：诱变只能发生在分裂时，因此选择的时机与诱变只能发生在分裂时，因此选择的时机与部位均要考虑是否有分裂进行。部位均要考虑是否有分裂进行。关于关于“过程过程”要注意的问题：要注意的问题：如果是原核生物或病毒，一经发生突变，只需扩大如果是原核生物或病毒，一经发生突变，只需扩大繁殖并筛选。繁殖并筛选。如果是动植物等真核生物，还要经过其他育种历程。如果是动植物等真核生物，还要经过其他育种历程。（1 1）.怎样获得稳定遗传的个体？怎样获得稳定遗传的个体？如果是微生物，考虑是否
14、要用选择培养基，用什么如果是微生物，考虑是否要用选择培养基，用什么样的选择培养基。用性状判断的方法选择吗样的选择培养基。用性状判断的方法选择吗?怎样怎样判断判断?如果是动植物又怎样选择。如果是动植物又怎样选择。（2 2）.怎样选择？怎样选择？可用鉴别培可用鉴别培养基吗？养基吗？3 3优缺点：优缺点：优点：能提高变异频率，加速育种过程，优点：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状（有时可产生超效基可大幅度改良某些性状（有时可产生超效基因），变异范围广。因），变异范围广。缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良变的方向和性质不
15、能控制。改良多基因遗传的多基因遗传的性状性状效果较差。效果较差。理解优缺点，先了解基因突变的主要特点：理解优缺点，先了解基因突变的主要特点：第一，基因突变在生物界中是普遍存在的第一，基因突变在生物界中是普遍存在的。包括自然突变，诱发突变。包括自然突变，诱发突变。第二，基因突变是随机发生的第二，基因突变是随机发生的。它可以。它可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。的任何细胞。一般来说，在生物个体发育的过程中，一般来说，在生物个体发育的过程中，基因突变发生的时期越迟，生物体表现突基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变的部分就越少。变的部分就越少。基
16、因突变可以发生在体细胞中，也可以基因突变可以发生在体细胞中，也可以发生在生殖细胞中。发生在发生在生殖细胞中。发生在生殖细胞中的生殖细胞中的突变，可以通过受精作用直接传递给后代。突变，可以通过受精作用直接传递给后代。发生在体细胞中的突变，一般是不能传递发生在体细胞中的突变，一般是不能传递给后代的给后代的（如人的某种癌变）。（如人的某种癌变）。第三，在自然状态下，对一种生物来说，第三，在自然状态下，对一种生物来说，基因突变的频率是很低的基因突变的频率是很低的。不同生物的基。不同生物的基因突变率是不同的。同一种生物的不同基因突变率是不同的。同一种生物的不同基因，突变率也不相同。因，突变率也不相同。第
17、四，大多数基因突变对生物体是有害第四，大多数基因突变对生物体是有害的。的。只有少数基因突变是有利的。突变的只有少数基因突变是有利的。突变的有利或有害与环境有关。有利或有害与环境有关。第五，基因突变是不定向的第五，基因突变是不定向的。一个基因。一个基因可突为多个（种）等位基因。可突为多个（种）等位基因。例例2：自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因正常基因 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸突变基因突变基因1 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨
18、酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸突变基因突变基因2 精氨酸精氨酸 亮氨酸亮氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸突变基因突变基因3 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 苏氨酸苏氨酸 酪氨酸酪氨酸 丙氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是分子的改变是A突变基因突变基因1和和2为一个碱基的替换，突变基因为一个碱基的替换，突变基因3为一为一个碱基的增添个碱基的增添B突变基因突变基因2和和3为一个碱基的替换，突变基因为一个碱基的替换，突变基因1为一为一个碱基的增添个碱基的增添C突变基因突变基因1为一个碱基的替换，突变基因为一
19、个碱基的替换，突变基因2和和3为一个为一个碱基的增添碱基的增添D突变基因突变基因2为一个碱基的替换，突变基因为一个碱基的替换，突变基因1和和3为一为一个碱基的增添个碱基的增添A三、单倍体育种三、单倍体育种 1原理：原理：染色体变异、基因重组和组织培养染色体变异、基因重组和组织培养。注意：注意：主要涉及的是染色体变异的原理。主要涉及的是染色体变异的原理。如果涉及多对基因遗传，将涉及亲本杂交，即利用如果涉及多对基因遗传，将涉及亲本杂交，即利用基因重组的原理。基因重组的原理。2.2.方法及过程：方法及过程：花药花药花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体人工诱导人工诱导纯合子纯合子选择选择符合符合要求要
20、求的个的个体。体。亲本亲本组织培养组织培养秋水仙素处理秋水仙素处理如要亲本杂交，则如要亲本杂交，则选选F1的花药。的花药。1.培养花药实质上是培养什么？培养结培养花药实质上是培养什么？培养结果如果出现了杂合子果如果出现了杂合子,是什么原因？是什么原因？2.单倍体的特点是什么？单倍体的特点是什么？3.秋水仙素的作用原理是什么？秋水仙素的作用原理是什么？3优缺点：优缺点：优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。利用单倍体植株培育新品种只需要利用单倍体植株培育新品种只需要两年两年时间，时间，就可以得到一个稳定的纯系品种。与常规的就可以得到一个稳定的纯系品种。与常规
21、的杂交育种方法相比，明显地缩短了育种年限。杂交育种方法相比，明显地缩短了育种年限。缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，不适合动物育种工作。不适合动物育种工作。例例 3：用纯种的高秆用纯种的高秆(D)抗锈病抗锈病(T)小麦与矮秆小麦与矮秆(d)易染锈易染锈病病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下图。小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下图。下列有关此育种方法的叙述中，正确的是下列有关此育种方法的叙述中，正确的是A这种育种方法叫杂交育种这种育种方法叫杂交育种B过程必须使用生长素处理过程必须使用生长素处理C这种方法的最大优点是缩短育种年限这种方法的最大优点
22、是缩短育种年限D过程必须经过受精作用过程必须经过受精作用雄配子雄配子幼苗幼苗选出符合要选出符合要求的个体。求的个体。高秆抗锈病高秆抗锈病矮秆易染锈病矮秆易染锈病F1 四、多倍体育种四、多倍体育种 由受精卵发育的个体，体细胞中含有三个或三个由受精卵发育的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。以上染色体组的个体叫做多倍体。注意多倍体与单倍体的区别。注意多倍体与单倍体的区别。多倍体植物的特征是什么？多倍体植物的特征是什么？1 1原理：原理：染色体变异（染色体加倍）染色体变异（染色体加倍）。体细胞在有丝分裂的过程中，体细胞在有丝分裂的过程中，染色体完成了复染色体完成了复制，制，但是
23、细胞受到外界环境条件但是细胞受到外界环境条件(如温度骤变如温度骤变)或生或生物内部因素的干扰，物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，细胞，于是就形成染色体数目加倍的细胞。于是就形成染色体数目加倍的细胞。如果这样的细胞继续进行正常的有丝分裂，就如果这样的细胞继续进行正常的有丝分裂，就可以发育成染色体数目加倍的组织或个体。可以发育成染色体数目加倍的组织或个体。2方法和过程：方法和过程：3优缺点：优缺点：（可从植物多倍体的特征分析）（可从植物多倍体的特征分析）优点：可培育出自
24、然界中没有的新品种，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，营养丰且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富；富；缺点：结实率低，只适于植物。缺点：结实率低，只适于植物。萌发的种萌发的种子或幼苗子或幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理染色体（组）染色体（组）加倍植株加倍植株正常有正常有丝分裂丝分裂多倍体多倍体4.应用：了解三倍体无籽西瓜的问题。应用：了解三倍体无籽西瓜的问题。秋水仙素处理的是几倍体植株？秋水仙素处理的是几倍体植株？杂交时作父本、母本的分别是几倍体植株？杂交时作父本、母本的分别是几倍体植株？用二倍体植株花粉传给三倍体植株的目的是什么？用二倍体植株花粉传给三倍体植株的
25、目的是什么？三倍体植株能进行减数分裂产生配子吗？三倍体植株能进行减数分裂产生配子吗？四倍体植株上结的西瓜其果皮、种皮、胚、早期胚四倍体植株上结的西瓜其果皮、种皮、胚、早期胚乳的染色体组分别是多少？乳的染色体组分别是多少？五、基因工程育种五、基因工程育种1原理：原理：基因重组基因重组（或外源（或外源DNA重组）和所有重组）和所有生物决定氨基酸遗传密码子的通用性。生物决定氨基酸遗传密码子的通用性。物质基础是：生物的物质基础是：生物的DNA均由四种脱氧核苷酸均由四种脱氧核苷酸组成。组成。其结构基础是：一般生物的其结构基础是：一般生物的DNA均为双螺旋结均为双螺旋结构。构。有遗传效应有遗传效应的的DN
26、A片段片段关于关于DNADNA与基因的知识与基因的知识DNA基因基因由四种脱氧由四种脱氧核苷酸组成核苷酸组成共同的物共同的物质基础质基础DNA双螺旋结构双螺旋结构共同的结共同的结构基础构基础基因的基因的结构结构原、真核细胞基原、真核细胞基因结构及区别。因结构及区别。基因的基因的表达表达转录、翻译的场转录、翻译的场所、条件，中心所、条件，中心法则，特异性表法则，特异性表达的原因，基因达的原因，基因对性状的控制。对性状的控制。细胞质基细胞质基因遗传。因遗传。DNA双螺旋双螺旋结构的特点结构的特点DNA结构结构的特点的特点碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNA复制复制复制的时期、复制的时期、条件、场
27、所、条件、场所、特点。特点。基因基因突变突变提 取 目 的 基 因提 取 目 的 基 因直接分离基因：鸟枪法直接分离基因：鸟枪法基基因因工工程程基基本本操操作作步步骤骤目的基因与运目的基因与运载体结合载体结合目的基因导入目的基因导入受体细胞受体细胞目的基因的检目的基因的检测和表达测和表达人工合成基因人工合成基因反转录法反转录法据已知的氨基酸序列据已知的氨基酸序列合成合成DNA同一种限制性内切酶切割质粒和目的基因，加同一种限制性内切酶切割质粒和目的基因，加入入DNA连接酶，形成重组连接酶，形成重组DNA分子分子 主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法。使用使用CaC
28、l的作用是什么？的作用是什么？根据受体细胞是否具有某些标记基因控根据受体细胞是否具有某些标记基因控制的性状，判断目的基因是否导入。制的性状，判断目的基因是否导入。检测检测表达表达受体细胞表现出目的基因特定的性状。受体细胞表现出目的基因特定的性状。关于基因工程的知识关于基因工程的知识获获取取目目的的基基因因的的方方法法过过 程程优优 点点缺缺 点点直接分离直接分离法（鸟枪法（鸟枪法）法）操作操作简便简便工作量大，工作量大，有盲目性，有盲目性，目的基因含目的基因含有不表达的有不表达的内含子内含子 人人工工合合成成法法反反转转录录法法专一性专一性强，目强，目的基因的基因中不含中不含内含子内含子 操作
29、过程麻操作过程麻烦。烦。mRNA生存时间短，生存时间短，技术要求高技术要求高 由由氨氨基基酸酸序序列列合合成成据推测出的核苷酸序列，通据推测出的核苷酸序列，通过化学方法合成过化学方法合成 专 一 性专 一 性最 强，最 强，目 的 基目 的 基因 不 含因 不 含内含子，内含子，可 合 成可 合 成自 然 界自 然 界不 存 在不 存 在的基因的基因 复杂的、尚复杂的、尚不知核苷酸不知核苷酸序列的基因序列的基因不能合成不能合成 mRNA单链单链DNA逆转录逆转录双链双链DNA合成合成供 体 细供 体 细胞中胞中D N ADNA片片段扩增段扩增限制性酶限制性酶运载体运载体DNA片段片段不 同不
30、同受 体受 体细 胞细 胞目的基目的基因细胞因细胞目的目的基因基因找出找出使用运载体的目的使用运载体的目的运载体应具备的三个条件运载体应具备的三个条件关于运载体关于运载体(1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；(2)有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；(3)具有某些标记基因，以便进行筛选。具有某些标记基因，以便进行筛选。用它作为运载工具，将目的基因送到宿主用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去。细胞中去。2 2方法和过程：方法和过程：提取目的基因提取目的基因装入载体装入载体导入受体细胞导入受体细胞基基因表达因表达筛
31、选出符合要求的新品种。筛选出符合要求的新品种。如果导入的基因不能表达，怎么办？如果导入的基因不能表达，怎么办？举例说明怎样筛选符合要求的新品种？举例说明怎样筛选符合要求的新品种？如筛选抗虫棉：让棉铃虫食用棉的叶片，食用如筛选抗虫棉：让棉铃虫食用棉的叶片，食用后使棉铃虫中毒死亡，就是符合要求的品种。后使棉铃虫中毒死亡，就是符合要求的品种。3优缺点：不受种属限制，可根据人类的需优缺点：不受种属限制，可根据人类的需要，有目的地进行，育种时间短要，有目的地进行，育种时间短；可能会引；可能会引起生态危机，技术难度大。起生态危机，技术难度大。例例 1：在培养转基因植物的研究中，卡那霉素抗：在培养转基因植物
32、的研究中，卡那霉素抗性基因（性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：请据图回答：（1）A过程需要的酶有。过程需要的酶有。限制性内切酶和限制性内切酶和DNA链激酶链激酶（2 2）B B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是条件是_。具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存（没有要求（没有要求答答“具有多个限
33、制酶切点具有多个限制酶切点”。教材。教材P.50）（3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还需加入还需加入_。卡那霉素卡那霉素 （界定是否带有标记基因，转基因是否成功）（界定是否带有标记基因，转基因是否成功）（4）如果利用）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，分子杂交原理对再生植株进行检测，D过过程应该用程应该用_作为探针。作为探针。放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因 （5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
34、传递符合孟德尔遗传规律。将转基因植株与将转基因植株与_杂交，其后代中抗杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比外卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比外1:1。非转基因植株非转基因植株 若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为卡那霉素敏感型的数量比为_。31若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占占_。100 （因为题干已经告诉我们（因为题干已经告诉我们“卡那霉素抗性基因（卡那
35、霉素抗性基因（kan）常）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。素培养基上生长。”所有抗虫棉细胞均带有这个基因）所有抗虫棉细胞均带有这个基因）六、细胞工程育种六、细胞工程育种1原理：原理：植物细胞和动物细胞核的全能性。植物细胞和动物细胞核的全能性。记住：记住：（1）.什么叫细胞全能性？细胞为什么具有全能性？什么叫细胞全能性？细胞为什么具有全能性？（2）.细胞在什么情况下才能表现出全能性？细胞在什么情况下才能表现出全能性？（3）.细胞全能性高低的规律是什么？细胞全能性高低的规律是什么？2方法和过程：方法和过程
36、：（1 1）植物：）植物：植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物组织培养植物组织培养 A.植物组织培养的过程是什么？愈伤组织的特点是植物组织培养的过程是什么？愈伤组织的特点是什么？所需激素是什么？激素有什么作用？什么？所需激素是什么？激素有什么作用？B.在体细胞杂交时怎样去壁？用什么办法融合？融在体细胞杂交时怎样去壁？用什么办法融合？融合的结构叫什么？培养的细胞叫什么？合的结构叫什么？培养的细胞叫什么？C.该法育种的最大优点是什么？该法育种的最大优点是什么？（2 2）动物克隆：）动物克隆：核移植核移植动物细胞培养动物细胞培养胚胎移植胚胎移植 A.一般用来进行核移植的细胞是什么细胞？通过该过一般用来进
37、行核移植的细胞是什么细胞？通过该过程产生新个体的生殖方式属于什么生殖？程产生新个体的生殖方式属于什么生殖？B.进行动物细胞培养的培养基与植物组织培养的培养进行动物细胞培养的培养基与植物组织培养的培养基有什么不同？基有什么不同？C.动物细胞培养过程有哪些阶段？细胞有什么特点？动物细胞培养过程有哪些阶段？细胞有什么特点？用到了什么方法？在育种过程中用这些方法吗？用到了什么方法？在育种过程中用这些方法吗？3.优缺点：优缺点：能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种。动。动物体细胞克隆，可用于保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒物体细胞克隆，可用于保存
38、濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等；危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等；技术复杂，难度大；技术复杂，难度大；它将对生物多样性提出挑战（创造出它将对生物多样性提出挑战（创造出新的人造物种），有性繁殖是形成生物多样性的重要基础，而新的人造物种），有性繁殖是形成生物多样性的重要基础，而“克隆动物克隆动物”则会导致生物品系减少（近亲个体增多），个体则会导致生物品系减少（近亲个体增多），个体生存能力下降。生存能力下降。4应用：应用：植物组织培养技术，除了植物组织培养技术，除了快速繁殖、培育无病毒植快速繁殖、培育无病毒植物外，物外，还可以通
39、过大规模的植物细胞培养来还可以通过大规模的植物细胞培养来生产药物、食品添加生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂剂、香料、色素和杀虫剂等。例如，从大量培养的紫草愈等。例如，从大量培养的紫草愈伤组织中提取的紫草素。伤组织中提取的紫草素。用植物组织培养的方法，诱导离体的植物组织形成具有生用植物组织培养的方法，诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构，加入人工胚乳，包裹上人造种皮，根发芽能力的胚状结构，加入人工胚乳，包裹上人造种皮，制成制成人工种子人工种子，可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子，可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。此外，困难或发芽率低等问题。此外，转基
40、因植物的培育转基因植物的培育，也要，也要用到植物组织培养的方法。用到植物组织培养的方法。哺乳动物通过胚胎移植技术，可哺乳动物通过胚胎移植技术，可加快优良种畜的繁殖速度加快优良种畜的繁殖速度。动物细胞培养可用来动物细胞培养可用来检测某些物质的毒性检测某些物质的毒性，通过细胞融合，通过细胞融合技术技术生产单克隆抗体生产单克隆抗体。（要知道方法和过程）。（要知道方法和过程）例例6 现有甲、乙两个烟草品种现有甲、乙两个烟草品种(2n48)，其基因型分别为，其基因型分别为aaBB和和AAbb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克司时，都
41、不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合勒克司时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因基因(aa或或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克司光照下培养，勒克司光照下培养，结果能分化发育成植株。请回答下列问题：结果能分化发育成植株。请回答下列问题：(1)甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为_和和_。(2)在植物细胞融合技术中
42、，常用在植物细胞融合技术中，常用_除去除去_,才能才能使用使用_ _作为促融剂，促使其融合，融合后的作为促融剂，促使其融合，融合后的细胞基因型是细胞基因型是_。(3)细胞融合后诱导产生的细胞团叫细胞融合后诱导产生的细胞团叫_。(4)能分化的细胞团是由的原生质体融合来的能分化的细胞团是由的原生质体融合来的(这里只考虑这里只考虑2个原个原生质体的相互融合生质体的相互融合)。由该细胞团分化发育成的植株，其染色。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是体数是_，基因型是，基因型是_。该植株自交后代中，在大。该植株自交后代中，在大于于800勒克司光照下，出现不能生长的植株的概率是勒克司光照下，出现不能生
43、长的植株的概率是_。aBAaBb、aaBB、AAbb愈伤组织愈伤组织Ab 纤维素酶纤维素酶果胶酶果胶酶细胞壁细胞壁聚乙二醇聚乙二醇(灭活的病毒灭活的病毒)48 AaBb 7/16 下图所示为人类下图所示为人类“治疗性克隆治疗性克隆”的简要过程，请的简要过程，请据图作答：据图作答：“治疗性克隆治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有然具有 。相同的胚胎干细胞，可以培养出胰岛细。相同的胚胎干细胞，可以培养出胰岛细胞、血细胞、心肌细胞等各种组织细胞，究其本质原胞、血细胞、心肌细胞等各种组织细胞，究其本质原因是基因因是基因 的结果。上述的结果。上述“克隆克隆”
44、过程中细过程中细胞数目及功能的变化建立在胞数目及功能的变化建立在 的基础上。的基础上。全能性全能性选择性表达选择性表达分裂分裂、分化、分化在细胞进行有丝分裂前期，核膜解体，到末期又重新形成。在细胞进行有丝分裂前期，核膜解体，到末期又重新形成。对新形成的核膜的来源有两种不同意见对新形成的核膜的来源有两种不同意见,一种主张认为是由旧一种主张认为是由旧核膜的碎片连接形成核膜的碎片连接形成,另一种主张认为是由内质网膜重新形成另一种主张认为是由内质网膜重新形成的。实验室现有变形虫的。实验室现有变形虫,3H胆碱（磷脂的成分）和其它必需胆碱（磷脂的成分）和其它必需仪器，为了探究上述主张的合理性，请根据细胞工
45、程中的核仪器，为了探究上述主张的合理性，请根据细胞工程中的核移植技术设计实验过程，并预测实验结果和相应的结论移植技术设计实验过程，并预测实验结果和相应的结论.设计：设计：（1）将部分变形虫置于含）将部分变形虫置于含3H胆碱培养液中，在适宜的条件下胆碱培养液中，在适宜的条件下培养，使其膜结构被标记。培养，使其膜结构被标记。（2）将已标记的核移植到未标记的去核的变形虫中，在）将已标记的核移植到未标记的去核的变形虫中，在 培培养液（选填养液（选填“有标记有标记”或或“无标记无标记”）且适宜条件下培养一段）且适宜条件下培养一段时间，使其进行细胞分裂。时间，使其进行细胞分裂。（3）检测新形成细胞的核膜有
46、无放射性。）检测新形成细胞的核膜有无放射性。预测结果：预测结果：；结论：结论：。预测结果：预测结果：；结论：结论：。无标记无标记新的细胞核膜具有放射性新的细胞核膜具有放射性支持第一种说法支持第一种说法新的细胞核膜无放射性新的细胞核膜无放射性支持第二种说法。支持第二种说法。七、通过综合手段育种七、通过综合手段育种 综合以上两种或多种方法育种，在实践中被通综合以上两种或多种方法育种，在实践中被通常采用，可以在最短的时间内培育出最理想的常采用，可以在最短的时间内培育出最理想的品种。在高考的试题中这类素材出现的频率往品种。在高考的试题中这类素材出现的频率往往高于单一手段育种。往高于单一手段育种。请回答
47、问题：请回答问题：（1）A小组由小组由F1获得获得F2的方法是的方法是_，F2矮秆抗病植株中不能稳矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占定遗传的占_。（2）、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是_类。类。（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是_组，原因是组，原因是_。（4）通过矮秆抗病）通过矮秆抗病获得矮秆抗病小麦新品种的方法是获得矮秆抗病小麦新品种的方法是_。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占_。例例7：普通小麦有高秆抗病（普通小麦有高秆抗病（TTRR）
48、和矮秆易感病（）和矮秆易感病（ttrr）两个）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。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。实验小组利用不同的方法进行了如下三祖实验：实验小组利用不同的方法进行了如下三祖实验：自交自交2/3 2/3 C C 基因突变频率低且不定向基因突变频率低且不定向秋水仙素（或低温）秋水仙素（或低温）诱导染色体加倍诱导染色体加倍100%100%例例8.2007年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制，年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制，将将13000多个基因定位于家蚕染色体多个基因定位于家蚕染色体DNA上，请回答以下有关上，
49、请回答以下有关家蚕遗传变异的问题：家蚕遗传变异的问题：在家蚕的基因工程实验中，分离基因的做法包括用在家蚕的基因工程实验中，分离基因的做法包括用_ _对对DNA进行切割，然后将进行切割，然后将DNA片段与片段与_ _结合成重组结合成重组DNA，并将重组，并将重组DNA转入大肠杆菌进行扩增等。转入大肠杆菌进行扩增等。家蚕的体细胞共有家蚕的体细胞共有56条染色体，对家蚕基因组进行分析（参照条染色体，对家蚕基因组进行分析（参照人类基因组计划要求），应测定家蚕人类基因组计划要求），应测定家蚕_条双链条双链DNA分分子的核苷酸序列。子的核苷酸序列。决定家蚕丝心蛋白决定家蚕丝心蛋白H链的基因编码区有链的基因编码区有16000个碱基对，其中有个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，该序列叫个碱基对的序列不编码蛋白质，该序列叫_；剩下的；剩下的序列最多能编码序列最多能编码_个氨基酸（不考虑终止密码子），该序个氨基酸（不考虑终止密码子），该序列叫列叫_。为了提高蚕丝的产量和品质，可以通过家蚕遗传物质改变引起为了提高蚕丝的产量和品质，可以通过家蚕遗传物质改变引起变异和进一步选育来完成，这些变异的来源有变异和进一步选育来完成，这些变异的来源有_。限制酶限制酶运载体（或质粒）运载体（或质粒）29内含子内含子5000外显子外显子基因突变、基因重组、染色体变异基因突变、基因重组、染色体变异
