1、第6章从杂交育种到基因工程考纲考纲考情考情三年三年1515考高考指数：考高考指数：1.1.生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用2.2.转基因食品的安全转基因食品的安全三年三年考题考题20142014年年(7(7考考)：新课标全国卷：新课标全国卷T32T32，江苏，江苏T7T7、T13T13，天津，天津T4T4，浙江浙江T6T6，四川，四川T5T5，安徽，安徽T31T3120132013年年(3(3考考)：江苏：江苏T11T11、T25T25，浙江，浙江T32T3220122012年年(5(5考考)：新课标全国卷：新课标全国卷T40T40，江苏江苏T28T28，天津，天津T2T2，浙江，
2、浙江T32T32，海南，海南T31T31考情考情播报播报1.1.考查内容：主要是作物育种的方法、原理、流程及基因工考查内容：主要是作物育种的方法、原理、流程及基因工程的工具、操作过程。程的工具、操作过程。2.2.考查方式：常与实践应用相结合，以实验设计题、图解题考查方式：常与实践应用相结合，以实验设计题、图解题形式综合考查孟德尔遗传定律、变异原理的运用。形式综合考查孟德尔遗传定律、变异原理的运用。3.3.考查题型：选择题和非选择题都有，以非选择题为主，属考查题型：选择题和非选择题都有，以非选择题为主，属中高档题。中高档题。【知识梳理知识梳理】一、杂交育种与诱变育种一、杂交育种与诱变育种1.1.
3、杂交育种：杂交育种：(1)(1)概念：将概念：将_品种的优良性状通过交配集中在一起，品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过再经过_和和_，获得新品种的方法。，获得新品种的方法。(2)(2)原理：原理：_。(3)(3)过程：选择具有不同优良性状的亲本过程：选择具有不同优良性状的亲本_，获得，获得F F1 1FF1 1_获得获得F F2 2鉴别、选择需要的类型鉴别、选择需要的类型优良品种。优良品种。(4)(4)优点：可以把优点：可以把_集中在一起。集中在一起。(5)(5)应用：培育性状重组型优良品种。应用：培育性状重组型优良品种。两个或多个两个或多个选择选择培育培育基因重组基因重组杂交杂交自交自
4、交多个品种的优良性状多个品种的优良性状2.2.诱变育种：诱变育种：(1)(1)概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生_，从而获得优良变异类型的育种方法。，从而获得优良变异类型的育种方法。(2)(2)原理：原理：_。(3)(3)过程：选择生物过程：选择生物诱发基因突变诱发基因突变选择选择_培育。培育。(4)(4)特点。特点。可以提高可以提高_，在较短时间内获得更多的优良变异类型。，在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些性状。大幅度地改良某些性状。具有盲目性，需大量处理材料。具有盲目性，需大量处理材料。(5)(5)应用：培
5、育具有应用：培育具有_的品种。的品种。基因基因突变突变基因突变基因突变理想类型理想类型突变率突变率新性状新性状3.3.生物育种原理、方法、实例生物育种原理、方法、实例(连线连线)：二、基因工程的概念及其应用二、基因工程的概念及其应用1.1.基因工程的概念：基因工程的概念：别称别称_技术或技术或_技术技术操作环境操作环境生物体体外生物体体外操作对象操作对象_操作水平操作水平_水平水平基本过程基本过程剪切、拼接、导入、表达剪切、拼接、导入、表达意义意义_改造生物的遗传性状改造生物的遗传性状基因拼接基因拼接DNADNA重组重组DNADNA分子分子分子分子定向定向2.2.工具：工具：(1)(1)剪刀与
6、针线剪刀与针线(如图如图)：a a：基因的：基因的“剪刀剪刀”：_。b b：基因的：基因的“针线针线”：_。(2)(2)基因的基因的“运输工具运输工具”：_，常用，常用_、噬菌体、动植物、噬菌体、动植物病毒等。病毒等。限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶DNADNA连接酶连接酶运载体运载体质粒质粒3.3.基本步骤：基本步骤：目的基因目的基因运载体运载体受体细胞受体细胞检测与鉴定检测与鉴定4.4.基因工程的应用：基因工程的应用：(1)(1)作物作物 育种育种(2)(2)(3)(3)环境保护：利用环境保护：利用_降解有毒有害降解有毒有害的化合物，吸收环境的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处
7、理工业废水等。中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。目的：培育出具有各种目的：培育出具有各种_的作物新品种的作物新品种实例：抗棉铃虫的实例：抗棉铃虫的_意义：减少了意义：减少了_用量，保护环境用量，保护环境抗逆性抗逆性转基因抗虫棉转基因抗虫棉农药农药大肠杆菌大肠杆菌转基因细菌转基因细菌5.5.基因工程的安全性：基因工程的安全性：严格控制严格控制大范围推广大范围推广【小题快练小题快练】1.1.考题诊断：考题诊断：(1)(2013(1)(2013全国卷全国卷T5D)T5D)用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获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。得种子性状发生变异
8、的大豆。()()【分析分析】射线照射可以引起基因中碱基对的增添、缺失或替换，引射线照射可以引起基因中碱基对的增添、缺失或替换，引起基因突变，从而导致性状发生改变。起基因突变，从而导致性状发生改变。(2)(2013(2)(2013全国卷全国卷T5C)T5C)将含抗病基因的重组将含抗病基因的重组DNADNA导入玉米细胞，经组导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株。织培养获得抗病植株。()()【分析分析】植物基因工程育种，目的基因导入受体细胞后，需要经过植物基因工程育种，目的基因导入受体细胞后，需要经过植物组织培养过程形成植株。植物组织培养过程形成植株。2.2.易错诊断：易错诊断：(1)(1)在诱变育
9、种和杂交育种过程中均可产生新的基因和新的基因型。在诱变育种和杂交育种过程中均可产生新的基因和新的基因型。()()【分析分析】杂交育种的原理是基因重组，不能产生新的基因，只能杂交育种的原理是基因重组，不能产生新的基因，只能产生新的基因型。产生新的基因型。(2)(2)太空育种能按人的意愿定向产生所需优良性状。太空育种能按人的意愿定向产生所需优良性状。()()【分析分析】太空育种的原理是基因突变，而基因突变是不定向的，太空育种的原理是基因突变，而基因突变是不定向的，此育种方式不能定向获得新品种。此育种方式不能定向获得新品种。(3)(3)培育无子西瓜是利用基因重组的原理。培育无子西瓜是利用基因重组的原
10、理。()()【分析分析】无子西瓜的培育是利用染色体变异的原理。无子西瓜的培育是利用染色体变异的原理。3.3.教材研习：教材研习：(必修必修2 P1012 P101基础题基础题T3T3改编改编)利用利用6060CoCo可进行诱变育种，有关说法错误可进行诱变育种，有关说法错误的是的是()A.A.利用利用6060CoCo放出的放出的射线照射种子时一般不选用干种子射线照射种子时一般不选用干种子B.B.若处理后的种子萌发后不具备新性状，即可抛弃若处理后的种子萌发后不具备新性状，即可抛弃C.C.处理后只有少部分种子将发生基因突变处理后只有少部分种子将发生基因突变D.D.产生的新性状大多对生产不利产生的新性
11、状大多对生产不利【解析解析】选选B B。基因突变多发生于。基因突变多发生于DNADNA复制时期，晒干的种子细胞分裂复制时期，晒干的种子细胞分裂较慢，难以发生基因突变，较慢，难以发生基因突变，A A项正确；种子可能产生隐性突变，当代项正确；种子可能产生隐性突变，当代不表现有关性状，不表现有关性状，B B项错误；基因突变发生频率较低，只有少部分种项错误；基因突变发生频率较低，只有少部分种子发生基因突变，子发生基因突变，C C项正确；基因突变具有多害少利性，项正确；基因突变具有多害少利性，D D项正确。项正确。4.4.可改变原有基因的分子结构的育种方法有可改变原有基因的分子结构的育种方法有()A.A
12、.杂交育种杂交育种B.B.诱变育种诱变育种C.C.多倍体育种多倍体育种D.D.单倍体育种单倍体育种【解析解析】选选B B。诱变育种的原理是基因突变，基因突变可改变基因的。诱变育种的原理是基因突变，基因突变可改变基因的分子结构。分子结构。5.5.两个亲本的基因型分别为两个亲本的基因型分别为AAbbAAbb和和aaBBaaBB，这两对基因按自由组合定律，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为遗传，要培育出基因型为aabbaabb的新品种，最简捷的方法是的新品种，最简捷的方法是()A.A.单倍体育种单倍体育种B.B.杂交育种杂交育种C.C.人工诱变育种人工诱变育种D.D.多倍体育种多倍体育种
13、【解析解析】选选B B。杂交育种是常规育种方法。两个亲本的基因型为。杂交育种是常规育种方法。两个亲本的基因型为AAbbAAbb和和aaBBaaBB，通过杂交育种，在，通过杂交育种，在F F2 2中即可获得基因型为中即可获得基因型为aabbaabb的新品种。单的新品种。单倍体育种过程较复杂，操作要求高；诱变育种需处理大量的实验材料。倍体育种过程较复杂，操作要求高；诱变育种需处理大量的实验材料。6.6.通过单倍体的途径培育小麦新品种可以大大缩短育种年限，培育单通过单倍体的途径培育小麦新品种可以大大缩短育种年限，培育单倍体幼苗所用的花药应取自倍体幼苗所用的花药应取自()A.A.某一优良品种某一优良品
14、种B.B.被确定为父本的植株被确定为父本的植株C.FC.F1 1D.FD.F2 2【解析解析】选选C C。F F1 1中含有来自双亲的不良基因和优良基因，通过减数中含有来自双亲的不良基因和优良基因，通过减数分裂产生的配子可能只含有优良基因，通过单倍体育种可快速培育出分裂产生的配子可能只含有优良基因，通过单倍体育种可快速培育出具有优良性状的纯合子。具有优良性状的纯合子。7.7.玉米的种植面积越来越大，农民需要每年购买玉米杂交种子，不能玉米的种植面积越来越大，农民需要每年购买玉米杂交种子，不能自留种子来年再种的原因是自留种子来年再种的原因是()A.A.自留种子发芽率低自留种子发芽率低B.B.杂交种
15、都具有杂种优势杂交种都具有杂种优势C.C.自留种子容易患病虫害自留种子容易患病虫害D.D.杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离【解析解析】选选D D。玉米杂交种利用的是作物的杂种优势。杂交种的有性。玉米杂交种利用的是作物的杂种优势。杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离。繁殖后代会发生性状分离。8.8.下列属于利用基因工程技术培育新品种的是下列属于利用基因工程技术培育新品种的是()A.A.耐寒的小黑麦耐寒的小黑麦B.B.抗棉铃虫的转基因抗虫棉抗棉铃虫的转基因抗虫棉C.C.太空椒太空椒D.D.试管牛试管牛【解析解析】选选B B。耐寒的小黑麦是多倍体育种产生的；抗棉铃虫
16、的转基。耐寒的小黑麦是多倍体育种产生的；抗棉铃虫的转基因抗虫棉是基因工程培育的新品种；太空椒是诱变育种产生的；试管因抗虫棉是基因工程培育的新品种；太空椒是诱变育种产生的；试管牛是通过胚胎工程育种。牛是通过胚胎工程育种。【速记卡片速记卡片】1.1.杂交育种的两个特点：能将多个优良性状集中到同一生物个体上；杂交育种的两个特点：能将多个优良性状集中到同一生物个体上；耗时较长。耗时较长。2.2.诱变育种的方法和特点：诱变育种的方法和特点：(1)(1)两种诱变方法：物理诱变、化学诱变。两种诱变方法：物理诱变、化学诱变。(2)(2)两个特点：多害少利；能产生新基因，创造生物新类型。两个特点：多害少利；能产
17、生新基因，创造生物新类型。3.3.基因工程的三种工具：基因工程的三种工具：(1)(1)限制性核酸内切酶：能识别并切割特定的核苷酸序列。限制性核酸内切酶：能识别并切割特定的核苷酸序列。(2)DNA(2)DNA连接酶：连接两个连接酶：连接两个DNADNA片段之间的脱氧核糖和磷酸。片段之间的脱氧核糖和磷酸。(3)(3)运载体：将外源基因送入受体细胞。常用的运载体有质粒、噬菌运载体：将外源基因送入受体细胞。常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。体和动植物病毒等。考点一考点一五种育种方法的比较五种育种方法的比较杂杂交交育育种种原理原理基因基因重组重组常用常用方式方式杂交杂交自交自交选种选种自交自交优
18、点优点使不同个体使不同个体优良性状集中优良性状集中在一个个体上在一个个体上操作简便操作简便缺点缺点育种时间长育种时间长局限于亲缘关局限于亲缘关系较近的个体系较近的个体举例举例矮秆抗矮秆抗病小麦病小麦诱变诱变育种育种单倍单倍体育体育种种原理原理基因基因突变突变染色染色体变体变异异常用常用方式方式物理因素、物理因素、化学因素等化学因素等花药离体培花药离体培养养用秋水用秋水仙素处理仙素处理优点优点提高变异频率，提高变异频率，加速育种进程，加速育种进程，大幅度改良性大幅度改良性状状明显缩短明显缩短育种年限育种年限缺点缺点有很大盲目性，有很大盲目性，有利变异少，有利变异少，需大量处理实需大量处理实验材料
19、验材料技术复杂，需技术复杂，需与杂交育种配与杂交育种配合合举例举例青霉素青霉素高产菌高产菌株株单倍体单倍体育种获育种获得矮秆得矮秆抗病小抗病小麦麦多倍多倍体育体育种种基因基因工程工程育种育种原理原理染色染色体变体变异异基因基因重组重组常用常用方式方式用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗将一种生物将一种生物的特定基因的特定基因转移到另一转移到另一种生物细胞种生物细胞中中优点优点器官大，提高器官大，提高营养物质含量营养物质含量打破物种界限，打破物种界限，定向改造生物定向改造生物的遗传性状的遗传性状缺点缺点只适用于植物，只适用于植物，发育延迟，结发育延迟，结实率低实率低技术复
20、杂，生技术复杂，生态安全问题较态安全问题较多多举例举例三倍体三倍体无子西无子西瓜瓜转基因转基因抗虫棉抗虫棉的培育的培育【高考警示高考警示】不同育种方法需注意的问题不同育种方法需注意的问题(1)(1)诱变育种：多用于植物和微生物。原核生物不能进行减数分裂，诱变育种：多用于植物和微生物。原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交的方法进行育种，如细菌的育种一般采用的方法是所以不能运用杂交的方法进行育种，如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。诱变育种。(2)(2)杂交育种：不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连杂交育种：不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选，直至性状不再发
21、生分离；若选育隐性优良纯种，则只要续自交筛选，直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状个体即可。出现该性状个体即可。(3)(3)花药离体培养花药离体培养单倍体育种：花药离体培养只是其中的一个程序，单倍体育种：花药离体培养只是其中的一个程序，要想得到可育的品种，一般还需要用秋水仙素处理单倍体使染色体数要想得到可育的品种，一般还需要用秋水仙素处理单倍体使染色体数目加倍。目加倍。【考题回访考题回访】1.(20141.(2014江苏高考江苏高考)下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是误的是()A.A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未
22、必能作为生产菌株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.XB.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C.C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高【解题指南解题指南】隐含知识：该菌株能形成糖化酶，则一定是真核生物，隐含知识：该菌株能形成糖化酶，则一定是真核生物，因为蛋白质的糖化是在内质网中完成的，所以该菌株能发生染色体变因为蛋白质的糖化是在内质网中完成的，所以该菌株能发生染色体变异。异。【解析解析】选选D D。本题
23、考查基因突变的特点和诱变育种过程。图示育种。本题考查基因突变的特点和诱变育种过程。图示育种过程为诱变育种，由于基因突变是不定向的，该过程获得的高产菌株过程为诱变育种，由于基因突变是不定向的，该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求，不一定符合生产的要求，A A正确；正确；X X射线处理既可以引起基因突变，也射线处理既可以引起基因突变，也可能导致染色体变异，可能导致染色体变异，B B正确；上图筛选高产菌株的过程是定向选择正确；上图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定要求菌株的过程，符合人类特定要求菌株的过程，C C正确；相同的射线每轮诱变相关基正确；相同的射线每轮诱变相关基因的突变率不会明显
24、提高，因为每轮诱变的不一定是相同基因，故因的突变率不会明显提高，因为每轮诱变的不一定是相同基因，故D D错误。错误。【延伸探究延伸探究】上题在高产糖化酶菌株定向筛选的过程中能否说明基因上题在高产糖化酶菌株定向筛选的过程中能否说明基因突变是定向的？突变是定向的？提示：提示：不能。定向选择符合人类特定要求的菌株，关键在于不能。定向选择符合人类特定要求的菌株，关键在于“人类定人类定向选择向选择”，而非基因突变具有定向性。，而非基因突变具有定向性。2.(20132.(2013江苏高考改编江苏高考改编)现有小麦种质资源包括：高产、感病；现有小麦种质资源包括：高产、感病；低产、抗病；高产、晚熟等品种。为满
25、足不同地区及不同环境低产、抗病；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，育种专家要培育条件下的栽培需求，育种专家要培育3 3类品种：类品种：a.a.高产、抗病；高产、抗病；b.b.高高产、早熟；产、早熟；c.c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是高产、抗旱。下述育种方法可行的是()A.A.利用品种间杂交筛选获得利用品种间杂交筛选获得a aB.B.对品种进行染色体加倍处理筛选获得对品种进行染色体加倍处理筛选获得b bC.aC.a、b b和和c c的培育均可采用诱变育种方法的培育均可采用诱变育种方法D.D.用转基因技术将外源抗旱基因导入中无法获得用转基因技术将外源抗旱基因导入中无
26、法获得c c【解析解析】选选C C。本题考查育种的相关知识。本题考查育种的相关知识。A A项中，不具有抗病基项中，不具有抗病基因，二者杂交不能获得因，二者杂交不能获得a a，故错误。，故错误。B B项中，是高产、晚熟品种，染项中，是高产、晚熟品种，染色体加倍之后，不能获得早熟性状，故错误。色体加倍之后，不能获得早熟性状，故错误。C C项中，诱变育种具有项中，诱变育种具有不定向性，能获得大量变异性状，不定向性，能获得大量变异性状，a a、b b和和c c的培育均可采用诱变育种的培育均可采用诱变育种方法，故正确。方法，故正确。D D项中，转基因技术可以定向改变生物的性状，将外项中，转基因技术可以定
27、向改变生物的性状，将外源抗旱基因导入中能获得源抗旱基因导入中能获得c c，故错误。，故错误。【方法技巧方法技巧】育种方法的选择技巧育种方法的选择技巧(1)(1)一般育种。一般育种。一般作物育种可以选用杂交育种和单倍体育种。如果检测纯合子，一般作物育种可以选用杂交育种和单倍体育种。如果检测纯合子，则用测交或自交。则用测交或自交。若既要检测纯合子又要分离纯合子时，如果优良性状是显性性状则若既要检测纯合子又要分离纯合子时，如果优良性状是显性性状则用连续自交；如果优良性状是隐性性状则直接分离。用连续自交；如果优良性状是隐性性状则直接分离。(2)(2)特殊育种。特殊育种。为了得到特殊性状，可以选择诱变育
28、种或多倍体育种，如果将不同物为了得到特殊性状，可以选择诱变育种或多倍体育种，如果将不同物种的性状组合在一起，可以选用基因工程等。种的性状组合在一起，可以选用基因工程等。3.(20143.(2014安徽高考安徽高考)香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。(1)(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)(a)控制，其香味性状的表现是控制，其香味性状的表现是因为因为 ，导致香味物质积累。，导致香味物质积累。(2)(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)(B)对感病对感病(b)(b)为显性。
29、为显性。为选育抗病香稻新品种，进行了一系列杂交实验。其中，无香味感病为选育抗病香稻新品种，进行了一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如下图所示，则两个亲代的基因型与无香味抗病植株杂交的统计结果如下图所示，则两个亲代的基因型是是。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为的有香味抗病植株所占比例为 。(3)(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在F F1 1中偶尔发中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释：现某一植株具有香味性状
30、。请对此现象给出两种合理的解释：；。(4)(4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需的株所需的。若要获得二倍体植株，应在。若要获得二倍体植株，应在时期用秋水仙素进行诱导处理。时期用秋水仙素进行诱导处理。【解题指南解题指南】(1)(1)题干关键信息：题干关键信息：“稳定遗传的有香味抗病植稳定遗传的有香味抗病植株株”“”“偶尔偶尔”“”“秋水仙素进行诱导处理秋水仙素进行诱导处理”。(2)(2)图示信息：性状分离比为抗病图示信息
31、：性状分离比为抗病感病感病=11=11，无香味，无香味有香味有香味=31=31。【解析解析】本题考查基因对性状的控制及杂交育种、基因突变和单倍体本题考查基因对性状的控制及杂交育种、基因突变和单倍体育种等有关知识。育种等有关知识。(1)(1)由题意可知，由题意可知，A A基因存在无香味物质积累，可能基因存在无香味物质积累，可能A A基因控制合成的基因控制合成的酶促进了香味物质分解，而酶促进了香味物质分解，而a a基因不能控制合成分解香味物质的酶。基因不能控制合成分解香味物质的酶。(2)(2)根据杂交结果：抗病根据杂交结果：抗病感病感病=11=11，无香味，无香味有香味有香味=31=31，可知，可
32、知亲本的基因型为亲本的基因型为AabbAabb、AaBbAaBb，则，则F F1 1为为1/8AABb1/8AABb、1/8AAbb1/8AAbb、1/4AaBb1/4AaBb、1/4Aabb1/4Aabb、1/8aaBb1/8aaBb、1/8aabb1/8aabb，其中只有，其中只有1/4AaBb1/4AaBb、1/8aaBb1/8aaBb自交，才自交，才能获得能稳定遗传的有香味抗病植株能获得能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB)(aaBB)，所占比例为，所占比例为1/41/41/4 1/4 1/4+1/81/4+1/81 11/4=3/641/4=3/64。(3)(3)正常情况下正常情况下
33、AAAA与与aaaa杂交，所得子代为杂交，所得子代为Aa(Aa(无香味无香味)，偶尔出现的有，偶尔出现的有香味植株有可能是某一雌配子形成时香味植株有可能是某一雌配子形成时A A基因突变为基因突变为a a基因，或某一雌配基因，或某一雌配子形成时，含子形成时，含A A基因的染色体片段缺失；还可能是受到环境因素的影基因的染色体片段缺失；还可能是受到环境因素的影响而产生的。响而产生的。(4)(4)花药离体培养过程中，花粉先经脱分化形成愈伤组织，再通过再花药离体培养过程中，花粉先经脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成单倍体植株，此过程体现了花粉细胞的全能性，根本原因是分化形成单倍体植株，此过程体现了花粉
34、细胞的全能性，根本原因是花粉细胞中含有控制该植株个体发育所需的全部遗传物质；形成的单花粉细胞中含有控制该植株个体发育所需的全部遗传物质；形成的单倍体植株在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理，可形成二倍体植株。倍体植株在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理，可形成二倍体植株。答案：答案：(1)a(1)a基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失(2)Aabb(2)Aabb、AaBbAaBb3/643/64(3)(3)某一雌配子形成时，某一雌配子形成时，A A基因突变为基因突变为a a基因基因某一雌配子形成时，含某一雌配子形成时，含A A基因的染色体片段缺失基因的染色体片段
35、缺失(4)(4)愈伤组织全部遗传信息幼苗愈伤组织全部遗传信息幼苗【延伸探究延伸探究】(1)A(1)A与与a a的根本区别是什么？的根本区别是什么？提示：提示：脱氧核苷酸排列顺序的不同。脱氧核苷酸排列顺序的不同。(2)(2)水稻的香味性状与抗病性状独立遗传，说明控制这两对相对性状水稻的香味性状与抗病性状独立遗传，说明控制这两对相对性状的基因位于什么位置？的基因位于什么位置？提示：提示：非同源染色体上。非同源染色体上。【加固训练加固训练】1.1.图中，甲、乙表示两个水稻品种，图中，甲、乙表示两个水稻品种，A A、a a和和B B、b b分别表示位于两对同分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，
36、表示培育水稻新品种的过程，则源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是下列说法错误的是()A.A.过程简便，原理是基因重组过程简便，原理是基因重组B.B.和的变异都发生于有丝分裂间期和的变异都发生于有丝分裂间期C.C.过程可明显缩短育种年限，常用的方法是花药离体培养过程可明显缩短育种年限，常用的方法是花药离体培养D.D.过程与过程的育种原理相同过程与过程的育种原理相同【解析解析】选选B B。分析题图，。分析题图，过程为杂交育种过程，目的是获得过程为杂交育种过程，目的是获得AAbbAAbb个体，杂交育种操作简便，但培育周期长，依据的原理是基因重个体，杂交育种操作简便，
37、但培育周期长，依据的原理是基因重组；和过程都是用秋水仙素处理，其发生的染色体变异是秋水仙组；和过程都是用秋水仙素处理，其发生的染色体变异是秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产生的；素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产生的；表示单倍体育种表示单倍体育种过程，其优点是明显缩短育种年限，其中过程常用的方法是花药离过程，其优点是明显缩短育种年限，其中过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体数目变异。体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体数目变异。2.2.下列有关育种的说法中，正确的是下列有关育种的说法中，正确的是()A.A.杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因突变
38、杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因突变B.B.生产上通常采用多倍体育种的方法来获得无子番茄生产上通常采用多倍体育种的方法来获得无子番茄C.C.诱变育种可以快速获得具有新基因的纯合子诱变育种可以快速获得具有新基因的纯合子D.D.植物体细胞杂交育种可以克服远缘杂交不亲和的障碍植物体细胞杂交育种可以克服远缘杂交不亲和的障碍【解析解析】选选D D。杂交育种依据的遗传学原理是基因重组，故。杂交育种依据的遗传学原理是基因重组，故A A错误；生错误；生产上主要利用一定浓度的生长素或生长素类似物处理未受粉的雌蕊柱产上主要利用一定浓度的生长素或生长素类似物处理未受粉的雌蕊柱头来获得无子番茄，故头来获得无子番茄
39、，故B B错误；诱变育种的原理是基因突变，即使得错误；诱变育种的原理是基因突变，即使得到具有新基因的个体，其基因纯合的可能性也很低，所以诱变育种不到具有新基因的个体，其基因纯合的可能性也很低，所以诱变育种不能快速获得具有新基因的纯合子，故能快速获得具有新基因的纯合子，故C C错误。错误。3.(20153.(2015嘉兴模拟嘉兴模拟)某二倍体植物的体细胞中染色体数为某二倍体植物的体细胞中染色体数为2424条，基因条，基因型为型为AaBbCCDdAaBbCCDd，这，这4 4对基因分别位于对基因分别位于4 4对同源染色体上。下列说法错误对同源染色体上。下列说法错误的是的是()A.A.产生花粉的基因
40、型有产生花粉的基因型有8 8种种B.CB.C处是指用秋水仙素处理，则个体处是指用秋水仙素处理，则个体的体细胞中含有的体细胞中含有4848条染色体条染色体C.C.个体个体中能稳定遗传的占中能稳定遗传的占1/81/8，重组类型占，重组类型占37/6437/64D.D.若要尽快获得优良纯种若要尽快获得优良纯种aaBBCCddaaBBCCdd，则应采用图中，则应采用图中ABCABC过程进行育种过程进行育种【解题指南解题指南】解答本题需要明确：解答本题需要明确：(1)(1)重组类型是指表现型，不是指基因型。重组类型是指表现型，不是指基因型。(2)(2)多种育种方式中，单倍体育种所用时间最短。多种育种方式
41、中，单倍体育种所用时间最短。【解析解析】选选B B。A A项中，基因型为项中，基因型为AaBbCCDdAaBbCCDd的植物，由于的植物，由于4 4对基因位于对基因位于4 4对同源染色体上，遵循自由组合定律，对同源染色体上，遵循自由组合定律，AaBbCCDdAaBbCCDd产生产生8 8种配子。种配子。B B项中，项中，ABCABC为单倍体育种过程，因用秋水仙素处理，所以个体为单倍体育种过程，因用秋水仙素处理，所以个体体细胞染色体细胞染色体数仍为体数仍为2424条。条。C C项中，项中，AEFAEF为自交产生后代，子代重组类型为表现型为自交产生后代，子代重组类型为表现型不同于亲代的类型，可将不
42、同于亲代的类型，可将4 4对相对性状分开考虑，所以后代中非重组对相对性状分开考虑，所以后代中非重组类型为类型为A_B_CCD_A_B_CCD_，共有，共有3/43/43/43/41 13/4=27/643/4=27/64，重组类型为，重组类型为1-1-27/64=37/6427/64=37/64。D D项中，单倍体育种可明显地缩短育种年限。项中，单倍体育种可明显地缩短育种年限。考点二考点二基因工程基因工程1.1.基因工程操作工具：基因工程操作工具：(1)(1)限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(简称限制酶简称限制酶)。分布：主要在微生物体内。分布：主要在微生物体内。特性：一种限制酶只能识别一种特
43、定的核苷酸序列，并在特定的切特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割点上切割DNADNA分子。分子。实例：实例：EcoREcoR限制酶能专一识别限制酶能专一识别GAATTCGAATTC序列，并在序列，并在G G和和A A之间将这段之间将这段序列切开。序列切开。切割结果：产生两个切割结果：产生两个DNADNA片段。片段。作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNADNA切断，对自己切断，对自己的的DNADNA无损害。无损害。(2)DNA(2)DNA连接酶。连接酶。催化对象：两个具有相同黏性末端的催化对象：两个具有相同黏性末端
44、的DNADNA片段。片段。催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。催化结果：形成重组催化结果：形成重组DNADNA。(3)(3)常用的运载体常用的运载体质粒。质粒。本质：小型环状本质：小型环状DNADNA分子。分子。作用。作用。a.a.作为运载工具，将目的基因运送到受体细胞中去。作为运载工具，将目的基因运送到受体细胞中去。b.b.在受体细胞内对目的基因进行大量复制。在受体细胞内对目的基因进行大量复制。条件。条件。a.a.能在受体细胞内稳定保存并大量复制。能在受体细胞内稳定保存并大量复制。b.b.有多个限制酶切点，供外源基因插入。有多个限制酶切点，供外源基因插入。
45、c.c.有标记基因，供重组有标记基因，供重组DNADNA的鉴定和选择。的鉴定和选择。2.2.对基因工程步骤的五点说明：对基因工程步骤的五点说明：(1)(1)限制酶和限制酶和DNADNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，只是前者切开，后者连接。只是前者切开，后者连接。(2)(2)要想从要想从DNADNA上切下某个基因，应切上切下某个基因，应切2 2个切口，产生个切口，产生4 4个黏性末端。个黏性末端。(3)(3)获取目的基因和切割运载体需要用同一种限制酶，目的是产生相获取目的基因和切割运载体需要用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端
46、。同的黏性末端。(4)(4)将目的基因导入受体细胞，没有涉及碱基互补配对。将目的基因导入受体细胞，没有涉及碱基互补配对。(5)(5)动物一般用受精卵作为受体细胞；植物一般用体细胞作为受体细动物一般用受精卵作为受体细胞；植物一般用体细胞作为受体细胞，再通过植物组织培养方式形成新个体；微生物常用不致病的大肠胞，再通过植物组织培养方式形成新个体；微生物常用不致病的大肠杆菌作为受体细胞。杆菌作为受体细胞。【高考警示高考警示】(1)DNA(1)DNA连接酶和连接酶和DNADNA聚合酶的作用对象不同。聚合酶的作用对象不同。DNADNA连接酶：作用于两个连接酶：作用于两个DNADNA片段。片段。DNADNA
47、聚合酶：将单个的脱氧核苷酸连接起来，形成聚合酶：将单个的脱氧核苷酸连接起来，形成DNADNA单链。单链。(2)(2)相同点：这两种酶都是蛋白质，都可以形成两个脱氧核苷酸之间相同点：这两种酶都是蛋白质，都可以形成两个脱氧核苷酸之间的化学键。的化学键。(3)(3)运载体运载体质粒：质粒是最常用的运载体，除此之外，质粒：质粒是最常用的运载体，除此之外，噬菌体的噬菌体的衍生物和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为衍生物和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为DNADNA，其，其基本单位为脱氧核苷酸。基本单位为脱氧核苷酸。【考题回访考题回访】1.(20151.(2015南京模拟南京模拟)人
48、们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：甲种生物的蛋白质产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：甲种生物的蛋白质mRNAmRNA 目的基因目的基因 与质粒与质粒DNADNA重组重组 导入乙种生物的细胞中导入乙种生物的细胞中获得甲种生物的蛋白质。下列说法正确的是获得甲种生物的蛋白质。下列说法正确的是()A.A.过程需要的酶是逆转录酶，原料是过程需要的酶是逆转录酶，原料是A A、U U、G G、C CB.B.过程要用限制酶切断质粒过程要用限制酶切断质粒DNADNA，再用，再用DNADNA连接酶将目的基因与连接酶将目的基因与质粒连
49、接在一起质粒连接在一起C.C.如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等D.D.过程中用的原料不含过程中用的原料不含A A、U U、G G、C C【解题指南解题指南】解答本题的突破口：解答本题的突破口：(1)(1)过程是由过程是由mRNAmRNA获得目的基因的过程，属于逆转录。获得目的基因的过程，属于逆转录。(2)(2)过程是转录和翻译过程。过程是转录和翻译过程。【解析解析】选选B B。过程是逆转录，利用逆转录酶合成。过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNADNA片段，需要的片段，需要的原料是原料是A A、T T、G G、C C；过程是目的基因
50、与质粒；过程是目的基因与质粒DNADNA重组，需要限制酶重组，需要限制酶切断质粒切断质粒DNADNA，再用，再用DNADNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；将重组连接酶将目的基因与质粒连接在一起；将重组质粒导入受体细胞时，如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而质粒导入受体细胞时，如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；过程是基因的表达过程，涉及转录和翻译，原炭疽杆菌是致病菌；过程是基因的表达过程，涉及转录和翻译，原料中含有料中含有A A、U U、G G、C C四种碱基。四种碱基。【延伸探究延伸探究】写出过程碱基互补配对原则。写出过程碱基互补配对原则。提示：提示：碱基互补配
