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2014届高考生物(人教全国通用)一轮复习《必修2第6章从杂交育种到基因工程》_图文

时间:2013-08-30

综合分析近几年各地高考理综试题生物部分,本章有以下 高考命题规律。?

1.命题内容:从命题侧重点来看,本章以生产生活实际、
当前热点问题等新材料为背景进行命题,综合考查杂交育 种、诱变育种和基因工程育种等原理、过程、特点及应用。

2.命题形式:课标高考生物试题对本章的考查,经常以二倍
体、多倍体与单倍体的区别及其在育种上的应用进行命题,或者 结合实验探究进行考查。? 3.命题思路:从命题思路上分析,可以结合杂交育种、诱变 育种和基因工程原理与过程命题,还可以结合生物变异与遗传规

律命题,特别是基因工程与其他技术结合成为命题的热点。?
4.命题趋势:纵观近三年高考生物试题,本章考查形式以非 选择题为主,单科命题省份也常常以选择题的形式出现,来考查 获取信息能力、分析问题与解决问题能力、实验分析与设计能力 等。?

根据近几年高考命题特点和规律,本章的复习备考策略 如下。?

1.知识方面:?
(1)横向比较:复习本章的重点是杂交育种、诱变育种 和基因工程原理与过程,还要联系多倍体育种、单倍体育种, 并且比较这几种育种方法的原理、操作方法及优点和缺点。 ?

(2)纵向延伸:对于每一种育种方法都要结合实例分析, 联系生物变异、遗传规律及细胞工程等知识,发掘各种育种

方法的本质,注重各种育种方法的应用,为实践和创新奠定
坚实的基础。?

(3)整合应用:将育种知识进一步归纳,还要结合一些
热点问题,如基因治疗、太空育种等,目的是系统地掌握生 物育种的原理、方法及优缺点,达到知识的灵活运用。? 2.能力方面:课标高考生物试题对本章的层级考查,集 中在理解能力、实验探究能力和综合应用能力等层次。

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 02起,
再经过选择和育种 ,获得新品种的方法。 2.遗传学原理是基因重组 。? 3.应用: (1)改良作物品质 ,提高农作物单位面积产量。? (2)培育优良的家畜、家禽。?

二、诱变育种 1.概念:是指利用 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的方法。 ? 2.遗传学原理是基因突变。 3.应用: (1)培育农作物新品种。?

(2)在微生物育种方面也发挥了重要作用。?

三、基因工程?
1.概念:又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。就是按照

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 性状的技术。 2.遗传学原理是基因重组 。? 3.基本工具?

(1)基因的“剪刀”,即限制性核酸内切酶(简称限制
酶),具有特异性。?

(2)基因的“针线”,即DNA连接酶 ,它能在脱氧核糖 与磷酸之间形成一定的化学键,将两条DNA片段连接起来。 ? (3)基因的运载体:常用质粒 、噬菌体 、动植物病毒 等。 4.基因工程的操作一般经历四个步骤?

(1)提取目的基因;?
(2)目的基因与运载体结合;? (3)将目的基因导入受体细胞;? (4)目的基因的检测与鉴定。?

四、基因工程的应用? 1.作物育种:获得高产、稳产和具有 优良品质 的农作物,

培育出具有各种 抗逆 性的作物新品种。
2.药物研制:利用转基因生物生产出各种高质量 、低成 本 的药品。? 3.环境保护:利用转基因细菌降解 有毒有害的化合物 , 吸收环境中的重金属 ,分解泄漏的石油,处理工业废水等。

几种育种方式的比较

1.育种方式的选择原则? (1)一般作物育种可选用杂交育种和单倍体育种。

(2)为得到特殊性状,可选择诱变育种或者多倍体
?育种。

(3)若将两种不同生物的特殊性状组合到一起,就
要考虑基因工程育种,如抗病植株的育成。

a.基因工程育种的原理是基因重组,不完全符合基因重 组的定义。传统意义上的基因重组发生在进行有性生殖的

同种生物之间,而基因工程是发生在不同的物种之间。
b.诱变育种属于分子水平上育种,只有此育种方式可产 生新基因。

小麦是一种重要的粮食作物,改善小麦的遗传性状
是科学工作者不断努力的目标,如图是遗传育种的一些途径。

请回答下列问题。?

(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦

为亲本进行杂交,培育矮秆抗病小麦品种过程中,F1自交产
生F2,其中矮秆抗病类型出现的比例是 选择F2中矮秆抗病类型连续自交、筛选,直至 (2)若要在较短时间内获得上述新品种小麦,可选图 中 ? (填字母)途径所用的方法。其中的F环节是 ?。 , 。

(3)科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状,选择
图中 (填字母)表示的技术手段最为合理可行,该 。?

技术手段主要包括:

(4)小麦与玉米杂交,受精卵发育初期出现玉米染色体 在细胞分裂时全部丢失的现象,将种子中的胚取出进行组织培 养,得到的是小麦 植株。? (填字母)所表

(5)图中的遗传育种途径,

示的方法具有典型的不定向性。 ?

图中A→B为诱变育种,C→D为基因工程育种,E→F→G 为单倍体育种,H→I为细胞工程育种,J→K为多倍体育种。(1)F2

中矮秆抗病类型出现的比例是3/16,让F2矮秆抗病类型连续自交、筛
选,直至不再发生性状分离,新的品种即培育成功。(2)要尽快获 得矮秆抗病类型新品种,应该采用单倍体育种的方式,即图中的 E→F→G表示的技术手段。(3)欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状, 应该用基因工程的育种方式。(4)胚细胞中只剩下小麦生殖细胞中

的染色体,因此将胚取出进行组织培养,得到的小麦是单倍体植株。
(5)诱变育种、杂交育种都是不定向的过程。?

(1)3/16 不再发生性状分离

(2)E→F→G

花药离体培养 (3)C→D

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)单倍体 (5)A→B?

基因工程及其应用
1.基因工程的概念理解

2.基因工程的工具? (1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)?

①分布:已发现的限制酶达200多种,主要在微生物体内。
②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DNA分子。? ③实例:EcoRⅠ限制酶能专一识别GAATTC序列,并在 G和A之间将这段序列切开。? ④切割结果:产生2个带有黏性末端的DNA片段。?

⑤作用:基因工程中重要的切割工具,能将外来的DNA 切断,对自己的DNA无损害。? (2)DNA连接酶?

DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中,催化磷酸
二酯键的形成,黏合脱氧核糖和磷酸之间的缺口。

如果把DNA分子看成“梯子形”,DNA连接酶的作用是把

梯子的扶手连接起来。
(3)常用的运载体——质粒?

①本质:小型环状DNA分子。?
②作用:a.作为运载工具,将目的基因送到宿主细胞中去; b.用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。? ③条件:a.能在宿主细胞内稳定保存并大量复制;b.有多个 限制酶切点;c.有标记基因。?

3.基因工程的操作步骤

已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。 SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原,在SARS病人康 复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研

制预防SARS病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要的
操作流程如下。?

(1)实验步骤①所代表的反应过程是



(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须

使用限制性核酸内切酶和
制性核酸内切酶切割的

酶,后者的作用是将限
和 连接起来。

(3)如果省略步骤②而将大量扩增的S基因直接导入大 肠杆菌,一般情况下,不能得到表达的S蛋白,其原因是S基 因在大肠杆菌中不能 ,也不能 。?

(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有

相同的免疫反应特性,可用



进行抗

原—抗体特异性反应实验,从而得出结论。

(5)步骤④和⑥的结果相比,原核细胞表达的S蛋白与真
核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列 或“不同”),根本原因 是 。? (选填“相同”

本题考查基因工程技术在制备疫苗中的应用,考查基因 工程的操作并涉及到免疫学相关知识。构建重组表达载体必须使 用限制性核酸内切酶和DNA连接酶,DNA连接酶将限制性核酸内

切酶切后具有相同黏性末端的载体和目的基因相连接。如果目的
基因不连接在表达载体上直接导入受体细胞内,目的基因可能会 被识别并水解掉,不能正常复制、转录和翻译。所有生物共用一 套密码子表,相同基因表达产生的蛋白质一样。? (1)逆转录 (2)DNA连接 载体 S基因 (3)复

制 合成S基因的mRNA (4)大肠杆菌中表达的S蛋白 SARS
康复病人血清 (5)相同 表达蛋白质所用的基因相同?


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