高考生物一轮复习 专题7_4 从杂交育种到基因工程教学案(含解析)

7.4 从杂交育种到基因工程

1.染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)。

2.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。

3.转基因食品的安全(Ⅰ)

一、生物育种

1.杂交育种与单倍体育种的过程(以选育抗病高产aaBB为例)

2．几种育种方法的比较

方法原理常用方法优点缺点代表实例

杂交育种基因重组杂交

操作简单，目

标性强育种年限长

矮秆抗病小

麦

诱变育种基因突变

辐射诱变、激

光诱变等提高突变率，

加速育种进

程

有利变异少，

需大量处理

实验材料

高产青霉素

菌株

多倍体育种染色体变异秋水仙素处

理萌发的种

子或幼苗

操作简单，且

能在较短的

时间内获得

所需品种

所得品种发

育迟缓、结实

率低、在动物

中无法开展

无子西瓜、八

倍体小黑麦

3．生物育种方法的选择

(1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交的方法，只要出现该性状即可稳定遗传。

(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。

(3)若要快速获得纯种，则最好采用单倍体育种方法。

(4)若实验植物为营养繁殖类如马铃薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。

(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。

二、基因工程

1.基因工程的原理

(1)不同生物的DNA分子具有相同结构。

(2)基因是控制生物性状的基本结构单位和功能单位。

(3)各种生物共用一套遗传密码。2．基因工程操作的工具

(1)限制性核酸内切酶——基因的“剪刀”

①存在场所：主要是存在于微生物细胞中。

②特性：一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能够在特定的切点上切割DNA 分子。

③作用结果：得到黏性末端。

(2)DNA连接酶——基因的“针线”

①作用：连接限制性核酸内切酶切开的断口。

②常用的种类及来源：

分类

不同点

E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶

来源大肠杆菌T4噬菌体

(3)运载体——基因的运输工具

作为运载体必须具备的条件：

①能够在宿主细胞内复制并稳定地保存。

②含有多个限制酶切点，以便和外源基因相连。

③含有标记基因，以便于筛选。

3．基因工程与基因重组

比较项目基因重组基因工程

不

同

点

重组方式同一物种的不同基因不同物种间的不同基因

繁殖方式有性生殖无性生殖

变异大小小大

意义

是生物变异的来源之一，

对生物进化有重要意义

使人类有可能按自己的意愿直接

定向地改造生物，培育出新品种相同点都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生变异

高频考点一染色体结构变异的分析与判断

例1．如下图所示，图1、图2表示某种生物的部分染色体发生变异的示意图，其中①和②、③和④互为同源染色体，则两图所示的变异( )

A．均为染色体结构变异

B．基因的数目和排列顺序均发生改变

C．均使生物的性状发生改变

D．均可发生在减数分裂过程中

【答案】D

【变式探究】科学家以玉米为实验材料进行遗传实验，实验过程和结果如图所示，则F1中出现绿株的根本原因是( )

A．在产生配子的过程中，等位基因分离

B．射线处理导致配子中的染色体数目减少

C．射线处理导致配子中染色体结构缺失

D．射线处理导致控制茎颜色的基因发生突变

【答案】C

【解析】从图示看出，F1中出现绿株的根本原因是射线处理导致配子中染色体结构缺失。

高频考点二变异类型的区分

例2．下图中图1为等位基因Aa间的转化关系图，图2为黑腹果蝇(2n＝8)的单体图，图3为某动物的精原细胞形成的四个精细胞的示意图，则图1、2、3分别发生何种变异( )

A．基因突变染色体变异基因重组

B．基因突变染色体变异染色体变异

C．基因重组基因突变染色体变异

D．基因突变基因重组基因突变

【答案】A

【解析】等位基因A、a是由基因突变形成的，图1反映了突变的不定向性；图2黑腹果蝇正常体细胞

的染色体数为8条，单体则有7条，此变异应属于染色体数目变异；图3形成了四个染色体各不相同的精子，可推断某动物的精原细胞在减数第一次分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。

高频考点三染色体组与生物体倍性的判断

例3．下图表示细胞中所含的染色体，下列叙述中不正确的是( )

A．甲代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含1条染色体

B．乙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体

C．丙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体

D．丁代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含4条染色体

【答案】B

【解析】乙中形态相同的染色体有三条，即含有三个染色体组，因此乙代表的生物可能是三倍体。

高频考点四、不同育种方法的比较

例4．作物育种技术是遗传学研究的重要内容之一，关于作物育种的叙述正确的是( )

A．培育高产、抗逆性强的杂交水稻属于诱变育种

B．改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种

C．培育无子西瓜过程中可用一定浓度的秋水仙素处理二倍体幼苗

D．把两个小麦品种的优良性状结合在一起，常采用植物体细胞杂交技术

【答案】C

【变式探究】如图甲、乙表示水稻两个品种(两对相对性状独立遗传)，①～⑧表示培育水稻新品种的过程。下列说法正确的是( )

A．如果过程②中逐代自交，那么自交代数越多纯合植株的比例越高

B．⑤与⑧过程的育种原理相同，③过程表示单倍体育种

C．育种过程②⑤⑥中需要进行筛选，筛选不会改变任何一个基因的频率

D．经过①和⑦过程培育的品种和甲、乙品种基因型不同，但是仍然属于同一个物种

【答案】A

【方法技巧】育种方式的选择

(1)根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法

①集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。

②培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种——多倍体育种。

③提高变异频率，“改良”“改造”或“直接改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种。

④若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出现该性状即可。

⑤实现定向改变现有性状——基因工程育种。

⑥若培育的植物的生殖方式为营养繁殖(如马铃薯)，则不需要培育成纯种，只要出现该性状即可。

(2)根据育种流程图来辨别育种方式

①杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。

②诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变。

③单倍体育种：常用方法为花药离体培养，然后人工诱导染色体加倍，形成纯合子。

④多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

⑤基因工程育种：与原有生物相比，出现了新的基因。

高频考点五生物育种的原理和操作

例5．下列关于生物学中常见育种方法的叙述错误的是( )

A．在杂交育种中，一般从F2开始选种，因为从F2开始发生性状分离

B．在单倍体育种中，常先筛选F1的花粉再进行花药离体培养

C．在多倍体育种中，秋水仙素处理的目的是使染色体加倍

D．在诱变育种中，常选用萌发的种子或幼苗作为处理材料

【解析】在单倍体育种中，通常先将F1的花粉进行花药离体培养，待秋水仙素处理获得纯合子后再进行筛选。

【答案】 B

【变式探究】下列有关育种的叙述中，错误的是( )

A．用于大田生产的优良品种不一定是纯合子

B．通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种

C．诱变育种可提高突变频率，加速新基因的产生，从而加速育种进程

D．为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖

【解析】脱毒即使其无毒，不一定能抗毒。

【答案】 B

高频考六、基因工程

例6、下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是( )

A．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列

B．限制酶的活性受温度影响

C．限制酶能识别和切割RNA

D．限制酶可从原核生物中提取

【解析】限制性内切酶作用的底物为DNA。

【答案】 C

【变式探究】科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。把它注射入组织中，可以通过细胞的胞吞作用的方式进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到细胞染色体中的过程，属于( )

A．基因突变

B．基因重组

C．基因互换

D．染色体变异

【解析】该过程属于人工基因重组。

【答案】 B

1.（2016江苏卷.14）右图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异（字母表示基因）。下列叙述正确的是

A.个体甲的变异对表型无影响

B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常

C.个体甲自交的后代，性状分离比为3:1

D.个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常 【答案】B

1．（2014·江苏卷）下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是( ) 出发菌株――→X 射线处理挑取200个单细胞菌株――→初筛选出50株――→复筛选出5株――→X 射线处理多轮重复筛选

A ．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 ．X 射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异

C ．上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程

D ．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高

【答案】D 【解析】 由于X 射线处理导致的基因突变具有随机性和不定向性，所以即使筛选获得的高产菌株也可能存在其他的基因问题而未必能作为生产菌株，A 项正确。X 射线处理导致的突变可能引起基因突变或者染色体变异，B 项正确。题图是高产糖化酶菌株的育种过程，是定向筛选高产菌株的过程，C 项正确。基因突变具有低频性、随机性及不定向性，所以不是每轮诱变相关基因突变率都提高，D 项错误。

2．（2014·北京卷）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。引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活

一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出( )

高中生物《从杂交育种到基因工程育种》优质课教案、教学设计

杂交育种与诱变育种教学设计 【设计理念】 根据高中生物课程标准的四个基本理念,高中生物学教学重在提高学生的生物科学素养, 倡导探究性学习,培养学生的创新精神和实践能力。新课程对生物学教师和生物学教学都提 出了新的要求，面对新课程，生物学教师要通力打造一个融启发性、创造性、自主性、交互性 于一堂的生物课堂教学氛围。在生物学教学中，如何贯彻并达成新课程倡导的教学理念呢？在 教学中认真落实主体性教学，注重课堂动态生成变资源的开发与利用,以切实提高学生的科 学探究能力，训练学生科学的思维方法。 【教学目标】 1、知识与技能 (1)简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。 （简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。） (2)举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。 (3)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。 (4)总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。 2、过程与方法 (1)尝试将你获得信息用图表、图解的形式表达出来。(2) 运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。3、 情感态度和价值观 (1) 讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中，科学、技术和社会的相互作用。 (2)通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解，关注我国的育种技术的发展及在国 际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。 (3)体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。 【教材分析】 本节在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，而且生物育种知识是高中生物新课程教学中的重点知识，该知识内容不仅是必修2 的学习主线之一，还 与选修3 现代生物科技专题中的基因工程专题有密切的联系，进一步引导学生认识遗传学 的知识是怎样用于指导生产实践、提高和改善生产技术，最大限度地满足人类不断增长的物质 需要的，通过该内容的分析学习，还可以训练学生的各方面能力。 【考纲展示】 本节课在近几年的高考中五年两考（全国卷2 014:32；2015:40），考试题型为非选择题的形式。命题的角度主要是结合实例进行考查。考纲要求;知识内容：生物变异在育种中的应 用。能力要求：实验与探究能力。 【课时安排】1 课时，复习课。 【教学过程】

第6章从杂交育种到基因工程教案

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 F1 F2 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。 【要点突破】 一、杂交育种过程分析 1.杂交育种过程图解（假设亲本的基因型分别是AAbb 和aaBB ，欲获得双显性优良性状的纯合子） 2.有关杂交育种的几点说明 （1）若亲本是不同纯种，则F 1往往表现一致，但从F 2开始便会出现性状分离，因此在杂交育种过程中选择往往从F 2开始。 （2）若需培育显性纯合子，应让具有该性状的个体连续自交，直至不再发生性状分离才能推广使用。 （3）若需培育隐性纯合子，从F 2中选出具有该性状的个体即可推广使用，因为隐性性状一旦出现即为纯合子，自交后代不再发生性状分离。 （4）若需利用杂种优势，选取亲本杂交，将母本所结种子直接利用即可，但需年年育种。 （5）植株抗病性的检测：在无相应病原体的环境中，需用相应病原体感染植株，以检测植株是否具有抗病性。 （6）在进行动物杂交育种时，若需选育显性纯合子，一般采用测交的方法检测显性个体是否为纯合子。 （7）杂交育种的适用范围：①同一物种的不同品种；②能进行有性生殖；③将不同品种的优良性状集在中一个个体上。 二、诱变育种 1.人工诱变的最佳处理时期是细胞分裂间期。 2.人工诱变只能提高突变率，而不能决定生物产生的突变是否有利，因而人工诱变不能提高生物有利变异的频率。 P AAbb × aaBB F 1 F 2 A-bb aaB-aabb AABB 淘汰

基因工程育种技术

基因工程育种技术 基因工程又称重组DNA技术，是指将一种或多种生物的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物(受体)，使受体按人们的愿望表现出新的性状。 基因工程诞生于1972年，在其后几年中由于担心重组生物对环境安全的影响，基因工程技术的发展曾一度受挫。但随着人们对DNA重组所涉及的载体和受体系统进行有效的安全性改造，以及相应的DNA重组实验室设计和操作规范的建立，再加上重组DNA技术的巨大应用潜力的诱惑，重组DNA技术迅速发展，现在，基因工程已成为生物学实验室的一项常规技术，并广泛应用于医药、农业、食品、环保等许多领域。 第一节基因工程的基本过程和原理 基因工程最典型的操作如图6-1所示一般包括以下三个步骤： 1．外源DNA的获得与酶切； 2．外源DNA与经同样酶切的载体的连接； 3．连接产物转化受体细胞及阳性转化子的筛选；

分离D N A 酶切酶切 供体细胞 重组转化子 图6-1 基因工程的基本过程 由图6-1可见，基因工程操作过程需要以下基本材料：外源DNA(基因)、载体、DNA 体 外重组用的酶以及宿主细胞。 一、 载体 外源基因导入受体细胞一般都要借助于载体，基因工程中最常用的载体是质粒载体。图6-2所示pUC19就是最常用的载体之一。

图6-2 载体pUC19及其多克隆位点 载体一般含有以下几个基本元件： (一) 复制原点 载体在宿主细胞中要独立存在则应具有独立复制的能力，复制原点又称为复制起始位点(Origin，简称ori)，控制载体复制。不同生物的载体复制原点不同，同一种生物的不同载体拷贝数和稳定性有很大差别，这主要决定于载体的复制原点的性质。图6-2所示的pUC 系列载体的复制原点是pAM1的一个突变体，在合适的大肠杆菌宿主细胞中(如大肠杆菌JM109)其拷贝数可达500。整合型载体的复制原点被整合位点的同源序列替代。 (二) 筛选标记 一般是载体上的一段编码酶的基因，能赋予转化子新的性状，便于转化子的筛选。载体pUC19的筛选标记是β-内酰氨酶基因（常简写为bla或Amp r），能分解氨苄青霉素中的β-内酰氨环使其失活，因此在含氨苄青霉素的平板上，只有含质粒的转化子能生长而不含质粒的宿主细胞不能生长。抗药性是细菌载体中最常用的筛选标记，除氨苄青霉素抗性外，卡那霉素、氯霉素、四环素等抗性也常用作载体的标记。另一类常用的标记是营养缺陷型互补标记，在真核生物载体中更常用。 (三) 多克隆位点（multi cloning site, 简写为MCS）

第六章 从杂交育种到基因工程 练习

第6章从杂交育种到基因工程 一、选择题（每小题2分，共50分。在每小题所给的四个选项中只有一个正确答案）1．用杂合子（DdEe）种子获得纯合子（ddee），最简捷的方法是（） A．种植→F2→选不分离者→纯合体 B．种植→秋水仙素处理→纯合体 C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体 D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体 2．纯合高秆（D）抗病（E）水稻和纯合矮秆（d）染病（e）水稻两个纯合子作亲本杂交，在F2中选育矮秆抗病类型，其最合乎理想的基因型在F2中所占的比例为（） A．1/16 B．2/16 C．3/16 D．4/16 3．在红粒高秆麦田里，偶然发现一株白粒矮秆优质小麦，欲在两三年内能获得大量的白粒矮秆麦种，通常用的育种方法是（） A．基因工程B．自交育种C．人工嫁接D．单倍体育种 4．下图为利用纯合高秆（D）抗病（E）小麦和纯合矮秆（d）染病（e）小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦（ddEE）的示意图，有关此图叙述不正确的是（） A．图中进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起 B．②过程中发生了非同源染色体的自由组合 C．实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖 D．④过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素 5．属于分子水平上的育种工作的是（） A．辐射育种B．杂交育种C．单倍体育种D．多倍体育种 6．下列方法不能导致人工诱变的是（） A．X射线B．激光C．亚硝酸D．低温 7．通过人工诱变培育出的新类型是（） A．青霉素高产菌株B．八倍体小黑麦 C．能合成人胰岛素的大肠杆菌D．克隆牛 8．诱变育种的突出优点是（） A．方法简单易行 B．能产生很多有利的个体 C．节省实验用的材料 D．提高变异频率，加速育种进程 9．诱变育种与杂交育种的不同之处是（） ①能大幅度改良某些性状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．①③ C．②③ D．②④ 10．单倍体育种，可以明显地缩短育种年限，这是由于（）A．培养技术操作简便B．幼苗成活率高 C．单倍体植株生长迅速D．后代不发生性状分离

基因工程与微生物

基因工程与微生物 基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 一、基因工程的概况 基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。 1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基（Waclaw Szybalski）称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔生医奖颁给发现DNA 限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。2000年，国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程 二、基因工程的基本步骤 （1）提取目的基因 获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒抗细菌）基因，种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。 要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，其中主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。 直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的DNA（即外源DNA）的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。 用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法。 目前人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA 为模版，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对的原则，推测出它的基因的核苷酸序列，再通过化学方法，

高中生物必修二从杂交育种到基因工程知识点

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、各种育种方法的比较： 杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交→自交→选优→ 自交 用射线、激光、 化学药物处理 用秋水仙素处理 萌发后的种子或幼苗 花药离体培养 原理基因重组，人工诱发基因 突变 染色体变异，破坏纺锤体 的形成，使染色体数目加 倍 染色体变异，诱导花粉直 接发育，再用秋水仙素 优 缺 点 组合优良性状，方法简 单，可预见强， 但周期长，只能利用已 有的基因重组，不能创 造新的基因。 提高突变率，产生新基 因，加速育种，改良性 状，但有利变异少，需 大量处理 器官大，营养物质含量 高，但发育延迟，结实率 低 缩短育种年限， 但方法复杂， 成活率较低 例子水稻的育种高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成 第二节基因工程及其应用 一、基因工程 1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，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、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 二、基因工程的工具 1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶） （1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 （2）作用部位：磷酸二酯键 （4）例子：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。 （黏性末端）（黏性末端） （5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。 （6）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。 注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。 2、基因的“针线”——DNA连接酶 （1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 （2）连接部位：磷酸二酯键 3、基因的运载体 （1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。 （2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 三、基因工程的操作步骤 1、提取目的基因 2、目的基因与运载体结合

重点高中生物必修二从杂交育种到基因工程知识点

精心整理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、各种育种方法的比较： 杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种 处理杂交→自交→选优→ 自交 用射线、激光、 化学药物处理 用秋水仙素处理 萌发后的种子或幼苗 花药离体培养 原理基因重组，人工诱发基因 突变 染色体变异，破坏纺锤体 的形成，使染色体数目加 倍 染色体变异，诱导花粉直 接发育，再用秋水仙素 优 缺 点 组合优良性状，方法简 单，可预见强， 但周期长，只能利用已 有的基因重组，不能创 造新的基因。 提高突变率，产生新基 因，加速育种，改良性 状，但有利变异少，需 大量处理 器官大，营养物质含量 高，但发育延迟，结实率 低 缩短育种年限， 但方法复杂， 成活率较低 例子水稻的育种高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成 第二节基因工程及其应用 一、基因工程 1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，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 、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 二、基因工程的工具 1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶） （1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 （2）作用部位：磷酸二酯键 （4）例子：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。 （黏性末端）（黏性末端） （5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。 （6）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。 注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。 2、基因的“针线”——DNA连接酶 （1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 （2）连接部位：磷酸二酯键 3、基因的运载体 （1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。 （2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 三、基因工程的操作步骤 1、提取目的基因 2、目的基因与运载体结合

高中生物必修二第六章从杂交育种到基因工程知识点

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、各种育种方法的比较： 第二节 基因工程及其应用 一、基因工程 1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA 重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，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、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 二、基因工程的工具 1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶） （1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 （2）作用部位：磷酸二酯键 （4）例子：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。 （黏性末端） （黏性末端） （5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA 片断。 （6）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。 注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。 2、基因的“针线”——DNA 连接酶 （1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA 分子。 （2）连接部位：磷酸二酯键 3、基因的运载体 （1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。 （2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。

三、基因工程的操作步骤 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、目的基因的检测和鉴定 四、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等 2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗 3、基因工程与环境保护：超级细菌 五、转基因生物和转基因食品的安全性 两种观点是： 1、转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制 可能产生抗除草剂的超级杂草；可能使疾病的散播跨越物种障碍；可能损害农作物的生物多样性；认为创造新物种，可能干扰生态系统的稳定性。 2、转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。 减少农药使用，减少环境污染；节省生产成本，降低粮食售价；转基因食品与非转基因食品的构成是一样的；增加食品营养，提高食品产量。

微生物遗传与育种(09140)

《微生物遗传育种》课程（09140）教学大纲 一、课程基本信息 课程中文名称：微生物遗传育种 课程代码：09140 学时与学分：76学时4学分（理论课52学时，实验课24学时） 课程性质：专业选修课（必选） 授课对象：生物工程专业 二、课程教学目标与任务 《微生物育种学》课程是为生物工程专业本科生开设的一门重要专业选修课，可在学生学习生物化学和微生物学之后选修该课程。该课程主要教授微生物育种的理论基础、诱变育种、代谢控制育种、杂交育种、原生质体融合育种、基因工程育种的原理和方法。通过本门课程的学习，学生可以掌握微生物育种的相关原理和具体方法，为从事生物工程领域的生产和科学研究打下基础。 三、学时安排 课程内容与学时分配表 章节内容课时 第一章绪论 1 第二章遗传物质的基础 2 第三章基因突变 3 第四章工业微生物育种诱变剂 4 第五章工业微生物产生菌的分离筛选 6 第六章工业微生物诱变育种 6 第七章工业微生物代谢控制育种 6 第八章工业微生物杂交育种 3 第九章工业微生物原生质体育种和原生 质体融合育种6 第一〇章微生物基因组改组育种 3 第一一章基因工程育种 3 第一二章分子定向进化育种 3 第一三章高通量筛选技术 3 第一四章工业微生物菌种复壮与保 3 试验1 细菌的原生质体融合 6 试验2 乳酸菌筛选及抑菌作用研究 6 试验3 香菇杂交育种 6 试验4 细菌营养缺陷型筛选试验 6

四、课程教学内容与基本要求 第一章绪论 教学目的：了解微生物育种在发酵工业中的地位，理解微生物育种的进展。 基本要求：通过教学，使学生了解本课程的研究对象和任务、微生物育种在发酵工业中的地位以及工业微生物育种的进展。 重点与难点： 重点：微生物育种的进展。 难点：当前微生物育种的主要技术概览。 教学方法：现代化教学手段，图片展示、讲述法。 主要内容： 第一节工业微生物育种在发酵工业中的地位 一、微生物菌种 二、微生物菌种的重要性 三、微生物菌种特性 四、菌种来源 第二节工业微生物育种的进展 一、自然选育 二、诱变育种 三、杂交育种 四、代谢控制育种 五、基因工程育种 六、基因组改组（genome shuffling） 七、分子定向进化（molecular directed evolution of enzyme） 八、高通量筛选技术(High throughput screening,HTS) 第二章遗传物质的基础 教学目的：了解微生物遗传的基本知识，掌握微生物基因组的组织与结构。 基本要求：通过教学，使学生回顾、了解微生物遗传的物质基础，掌握微生物基因组的组织与结构。 重点与难点： 重点：微生物基因组的组织与结构。 难点：微生物基因组与其他生物基因组的主要区别。 教学方法：现代化教学手段，图片展示、讲述法。 主要内容： 第一节染色体 一、染色体形态 二、原核生物及病毒染色体结构 三、真核生物染色体结构 四、染色体数目 第二节核酸 一、核酸

必修二-从杂交育种到基因工程练习题

从杂交育种到基因工程 1．下列关于育种的叙述中，正确的是( ) A．用物理因素诱变处理可提高突变率 B．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 C．三倍体植物不能由受精卵发育而来 D．诱变获得的突变体多数表现出优良性状 2．某生物的基因型为，通过下列技术可以分别将它转变为以下 基因型的生物：①；②；③；④。则以下排列正确的是( ) A．诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合 B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种 C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术 D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术 3．下列关于限制酶和连接酶的理解，正确的是( ) A．其化学本质都是蛋白质 B．连接酶可以恢复分子中的氢键 C．它们不能被反复使用 D．在基因工程操作中可以用聚合酶代替连接酶 4．下列关于育种的说法，正确的是( ) A．基因突变可发生在任何生物的复制过程中，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和新的基因型 C．三倍体植物不能由受精卵发育而来，但可通过植物组织培养方法获得 D．普通小麦花粉中有三个染色体组，由其发育的个体是三倍体 5．某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列有关叙述正 确的是( ) A．该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变 B．a过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限 C．a过程需要使用秋水仙素，只作用于萌发的种子 D．b过程需要通过自交来提高纯合率 6．下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合 优良小麦品种矮秆抗病小麦()的示意图，下列有关此图叙述错误的是( ) )) (花药) (单倍体) A．②过程中发生了非同源染色体的自由组合 B．实施④过程通常用一定浓度的秋水仙素 C．实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖 D．实施①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起 7．下列有关育种的叙述中，错误的是( ) A．用于大田生产的优良品种不一定是纯合子 B．通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种 C．诱变育种可提高突变频率，加速新基因的产生，从而加速育种进程 D．为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖 8．下列有关育种的说法正确的是( ) A．杂交育种所依据的主要遗传学原理是染色体变异 B．利用单倍体育种可以培育出无子西瓜 C．诱变育种可以定向地把两个或多个品种的优良性状集中在一起，获得新的品种 D．目前人工诱导多倍体最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 9．如图为分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是 A．连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶 B．限制性核酸内切酶、解旋酶、连接酶 C．解旋酶、限制性核酸内切酶、连接酶 D．限制性核酸内切酶、连接酶、解旋酶 10．下图表示以某种作物中的①和②两个品种分别培育出④⑤⑥三个新品种的过程，有关说法正确的是

第六章从杂交育种到基因工程知识点

第六章 从杂交育种到基因工程 本章提要： 选择育种：方法、缺点 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 本章知识点： 第一节 杂交育种与诱变育种 一、 选择育种： 1、方法：利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，来培育优良品种。 2、缺点：周期长，可选择的范围有限。 二、几种育种方法归纳： 第二节 基因工程及其应用 一、基因工程的原理 1、基因工程概念： （1）别名：又叫基因拼接技术或DNA 重组技术。 （2）方法： 按照人们意愿，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。 （3）原理：基因重组（不同生物之间的基因组合） （4）操作水平：DNA 分子水平 （5）结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 （6）优点：目的性强，定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和的障碍。 2、基因工程的工具 （1）基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶） ①特点：具有特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ②作用部位：磷酸二酯键

③例子：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（上图）。 ④切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。 （2）基因的“针线”——DNA连接酶 ①作用：将两个具相同黏性末端的DNA片段连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 ②连接部位：磷酸二酯键 （3）基因的运载体 ①作用：能将外源基因送入受体细胞的工具就是运载体。 ②种类：质粒（细菌及酵母菌等生物细胞质中小型环状DNA）、噬菌体和动植物病毒。 3、基因工程的操作步骤 （1）提取目的基因 （2）目的基因与运载体结合：用同种限制酶切割目的基因和质粒，最终形成重组DNA。（3）将目的基因导入受体细胞 ①检测：根据受体细胞是否表现标记基因表现的性状，判断目的基因导入与否。 ②鉴定：受体细胞表现出目的基因特定的性状，如抗虫棉是否表现出抗虫性状。 （4）目的基因的检测和鉴定 二、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等 2、基因工程与药物研制：胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗 3、基因工程与环境保护：超级细菌 三、转基因生物和转基因食品的安全性 两种观点是：1、转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制 2、转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。

微生物与基因工程

第十章微生物与基因工程 基因工程(genetic engineering)或重组DNA技术(recombinant DNA technology) 就是指对遗传信息的分子操作与施工,即把分离到的或合成的基因经过改造,插入载体中,导入宿主细胞内,使其扩增与表达,从而获得大量基因产物,或者令生物表现出新的性状。基因工程这个术语可以用来表示特定基因操作,也可泛指它所涉及的技术系统,其核心就是构建重组体DNA的技术。因此,基因工程与重组DNA技术有时也就成为同义词。 基因工程就是在现代生物学、化学与化学工程学以及其她数理科学的基础上产生与发展起来的,并有赖于微生物学的理论与技术的发展与运用,微生物在基因工程的兴起与发展过程中起着不可替代的作用。基因工程的出现就是本世纪生物科学具有划时代意义的巨大事件,它使得生物科学获得迅猛发展,并带动了生物技术产业的兴起。它的出现标志着人类已经能够按照自己意愿进行各种基因操作,大规模生产基因产物,并且去设计与创建新的基因、新的蛋白质与新的生物物种,这也就是当今新技术革命的重要组成部分。 第一节基因工程概述 一、基因工程的发展历史 基因工程就是在本世纪70年代初开始出现的。三项关键技术的建立为基因工程奠定了基础,这三项技术就是:DNA的特异切割、DNA的分子克隆与DNA的快速测序。 早在50年代,阿尔伯(Arber)的实验室就已发现大肠杆菌能够限制侵染的噬菌体,60年代末进而证明大肠杆菌细胞内存在修饰–限制系统,即给宿主自身DNA打上甲基化标记并切割入侵的噬菌体DNA。1970年史密斯(Smith)等人从流感嗜血杆菌(Hemophilus influenzae)中分离出特异切割DNA 的限制酶。次年,内森斯(Nathans)等人用该酶切割猴病毒SV40 DNA,最先绘制出DNA的限制图谱(restriction map)。1973年史密斯与内森斯提出修饰–限制酶的命名法。限制性核酸内切酶可用以在特定位点切割DNA,限制酶的发现使分离基因成为可能。为表彰上述科学家在发现与使用限制酶中的功绩,1978年的诺贝尔医学奖被授予阿尔伯、内森斯与史密斯。 1973年,科恩(Cohen)与博耶(Boyer)等将pSC101质粒作为载体与R质粒的四环素与卡那霉素的抗性基因相融合,并将重组体DNA转化大肠杆菌,首次实现了DNA的分子克隆。 1975年桑格(Sanger)实验室建立了酶法快速测定DNA序列的技术。1977年吉尔伯特(Gilbert)实验室又建立了化学测定DNA序列的技术。分子克隆与测序方法的建立,使重组DNA技术系统得以产生。1980年诺贝尔化学奖被授予伯格、吉尔伯特与桑格,以肯定她们在发展DNA重组与测序技术中的贡献。 1977年板仓(Itakura)与博耶用人工合成的生长激素释放抑制素(Somatostatin, SMT)基因构建表达载体,并在大肠杆菌细胞内表达成功,得到第一个基因工程的产品。1982年,在建立转基因植物与转基因动物的技术上均获得重大突破。借助土壤农杆菌Ti质粒可将外源基因导入双子叶植物细胞内并发生整合,从而使植株获得新的遗传性状。同年通过基因工程方法把大鼠生长激素基因注射到小鼠受精卵的雄核中,然后移植到母鼠子宫内,由此培育出巨型小鼠。仅仅10年时间,基因工程在实践中迅速成熟,日趋完善。 二、基因工程的基本过程 生物的遗传性状就是由基因(即一段DNA分子序列)所编码的遗传信息决定的。基因工程操作首先要获得基因,才能在体外用酶进行“剪切”与“拼接”,然后插入由病毒、质粒或染色体DNA片段构建成的载体,并将重组体DNA转入微生物或动、植物细胞,使其复制(无性繁殖),由此获得基因克隆(clone,无性繁殖系的意思)。基因还可通过DNA聚合酶链式反应(PCR)在体外进行扩增,借助合成的寡核苷酸在体外对基因进行定位诱变与改造。克隆的基因需要进行鉴定或测序。控制适当的条件,使转入的基因在细胞内得到表达,即能产生出人们所需要的产品,或使生物体获得新的性状。这种获

杂交育种与基因工程育种

一、选择题（题型注释） 1．与杂交育种、单倍体育种等育种方法相比，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是（） A.可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上 B.按照人类的意愿定向改造生物 C.改变基因结构，创造前所未有的性状类型 D.能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快 2．对下列有关育种方法原理的解释，正确的是( ) A.培育无子西瓜利用了单倍体育种的原理 B.杂交育种利用了染色体数目变异的原理 C.培养青霉素高产菌株过程中利用了基因突变的原理 D.“多利”羊的诞生利用了诱变育种的原理 3．下列有关育种的叙述正确的是( ) A.单倍体育种的原理是染色体结构的变异 B.人工诱变可培育出合成人生长激素的大肠杆菌 C.种子长成植株过程中会出现基因重组 D.青霉素高产菌株的育成原理为基因突变 4．下列各项措施中，能够产生新基因的是( ) A.高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交 B.用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体 C.用花药离体培养小麦植株 D.用X射线处理获得青霉素高产菌株 5．“嫦娥1号”胜利奔月，神五神六胜利返回，这些航天技术的发展，为我国的生物育种创造了更多更好的机会，下列有关航天育种的说法正确的是（） A．航天育种可缩短育种周期 B．种子在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等因素的诱导下发生基因突变 C．航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一项创新性研究成果，是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一 D．“太空种子”都能培育出高产、优质、高效的新品种 6．下列有关育种的说法，正确的是（） A．通过杂交育种可获得农作物新品种 B．诱变育种只适用于对微生物菌株的选育 C．无子番茄通常是用多倍体育种方式获得 D．通过基因工程育种可获得抗逆性强的新品种 7．下列实例与所利用的育种方法中，连线不正确的是（） Ａ．中国荷斯坦牛——杂交育种 B．三倍体无子西瓜——单倍体育种C．“黑农五号”大豆——诱变育种 D．抗虫棉花——基因工程育种 8．有两种柑橘，一种果实大但含糖量不高，另一种果实小但含糖量较高，如果想要培育果实大且含糖量高的品种，比较科学有效的方法() A．单倍体育种B．人工诱变育种 C．杂交育种D．多倍体育种 9．既要提高农作物的变异频率，又要使后代变异性状较快稳定，可采用（）

2017届 人教版 从杂交育种到基因工程 单元测试题

2017届人教版从杂交育种到基因工程单元测试题 ( 100分) 一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分) 1.(2016·西宁模拟)两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因的遗传遵循自由组合定律，现欲培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是( ) A.人工诱变育种 B.基因工程育种 C.单倍体育种 D.杂交育种 【解析】选D。欲培育aabb隐性类型的新品种，只需将两亲本杂交所得的F1自交，从F2中直接选育即可。 2.(2016·天水模拟)通过人工诱变培育出的新类型是( ) A.青霉素高产菌株 B.八倍体小黑麦 C.能合成人胰岛素的大肠杆菌 D.克隆牛 【解析】选A。青霉素高产菌株的培育原理是基因突变，是通过人工诱变培育出的新类型，A正确；八倍体小黑麦的培育原理是染色体变异，B错误；能合成人胰岛素的大肠杆菌的培育原理是基因重组，所用技术是基因工程技术，C 错误；克隆牛的培育原理是动物细胞的细胞核具有全能性，所用技术是细胞工程技术，D错误。 3.下列不属于利用基因工程技术制取的药物是( ) A.从大肠杆菌体内制取白细胞介素

B.从酵母菌体内获得干扰素 C.从青霉菌体内获取青霉素 D.从大肠杆菌体内获取胰岛素 【解析】选C。运用基因工程技术可以使外源基因在受体细胞中表达来生产转基因产品，A、B、D均为外源基因的表达；青霉菌产生青霉素是自身基因的正常表达，故青霉素不属于基因工程药物。 4.下列育种过程中产生的变异不属于可遗传变异的是( ) A.利用太空育种技术培育的新品种 B.利用多倍体育种技术培育的无子西瓜 C.利用杂种优势培育的高产油菜 D.水肥充足条件得到穗大粒多的小麦 【解析】选D。提供优良的水肥条件得到的穗大粒多的小麦，是由外界环境的影响而不是由遗传物质改变引起的变异，属于不可遗传的变异；太空育种、多倍体育种和杂交育种的遗传学原理分别是基因突变、染色体变异和基因重组，它们都属于可遗传变异。 5.(2016·六盘水模拟)下列关于育种的叙述，正确的是( ) A.人工诱变育种一定能出现人们所需要的性状 B.培育三倍体无子西瓜利用的变异原理属于不可遗传的变异 C.单倍体育种过程中需要用到植物组织培养技术 D.杂交育种和多倍体育种的原理均为基因重组 【解析】选C。人工诱变育种的实质是基因突变，而突变是不定向的，所以人工诱变育种不一定出现人们所需要的性状；无子西瓜育种原理是染色体变异，

杂交育种与基因工程

6.1 杂交育种与诱变育种 教学目标： 1．简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。（简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。） 2．举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。 3．讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。 教学重点： 遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。 教学难点： 杂交育种和诱变育种的优点和局限性。 学法指导： 1.根据P98“本节聚焦”中的问题，阅读98-100页的内容，并认真思考99页和100页的“思考与讨论”部分。 2.独立完成导学案；不会的或有疑问的地方用双色笔标出，留到课堂解决； 3.正课结束后及时整理导学案，进行纠错反思，课后认真完成练习题。 阅读指南： 1、杂交育种的概念：杂交育种是将两个或多个______ 通过集中在一起，再经过，获得的方法。 育种过程：（一两对相对性状为例）将两个亲本_________，得到F1_________，选择F2中的所需类型逐代________，直到得到性状不再发生分离的理想纯种。 2、诱变育种的概念：利用物理因素（如）或_______（如）。来处理生物，使生物发生。这种方法可以提高________，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。如“___________”大豆品种。 合作探究： 1.P99思考与讨论：杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型，以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足之处：（1）杂交育种只能利用产生的变异，不能产生新。 （2）杂种后代要发生，选育时间。 2.在育种上既要得到更多的变异，又要使后代的变异性状较快的稳定，最好采用育种。（1）理由是，由于且所以能得到更多变异类型，

微生物菌种选育方式(一)

微生物菌种选育方式(一) 关键词：地衣芽孢杆菌诺卡氏菌 ATCC 北京标准物质网 微生物菌种选育技术在现代生物技术中具有十分重要的地位，经历了自然选育、诱变育种、杂交育种、代谢控制育种和基因工程育种五个阶段，各个阶段并不孤立存在，而是相互交叉，相互联系的。新的育种技术的发展和应用促进了生产的发展。 1．自然选育 随着微生物学的发展，特别是在发明微生物的纯培养技术之后，出现了微生物纯种的自然选育。以基因自发突变为基础选育优良性状菌株的这种方法，是最早应用微生物遗传学原理．进行育种实践的一个实例。由于微生物体内存在光复活、切补修复、重组修复、紧急呼救修复等修复机制以及DNA聚合酶的校正作用，使得自发突变几率极低，一般为10-6～10-10这样低的突变率导致自然选育耗时长、工作量大，影响了育种工作效率。在这种情况下，就出现了诱变育种技术。 2．诱变育种 1927年，Miller发现X射线能诱发果蝇基因突变。之后，人们发现其他一些因素也能诱发基因突变，并逐渐弄清了一些诱变发生的机理，为工业微生物诱变育种提供了前提条件。1941年，Beadle 和 Tatum 采用X射线和紫外线诱变红色面包霉，得到了各种代谢障碍的突变株。在这之后，诱变育种得到了极大发展。 诱变育种是以诱变剂诱发微生物基因突变，通过筛选突变体，寻找正向突变菌株的一种诱变方法。诱变剂包括物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂。其中，物理诱变剂包括紫外线、X射线、射线、快中子等；化学诱变剂包括烷化剂(如甲基磺酸乙酯、硫酸二乙酯、亚硝基胍、亚硝基乙基脲、乙烯亚胺及氮芥等)、天然碱基类似物、脱氨剂(如亚硝酸)、移码诱变剂、羟化剂和金属盐类(如氯化锂及硫酸锰等)；生物诱变剂包括噬菌体等。物理诱变剂因其价格经济，操作方便，所以应用最为广泛；化学诱变剂多是致癌剂，对人体及环境均有危害，使用时须谨慎；生物诱变剂应用面窄，其应用也受到限制。 现今，诱变育种已取得了显著的成果，如青霉素生产菌的青霉素产量在40年内增加了近万倍，达到lO万u／ml左右；谷氨酸产生菌经紫外诱变处理，产酸率提高了3l％；用亚硝酸钠、紫外线等物化方法诱变产碱性蛋白酶的地衣芽

微生物的遗传与育种论文

工业微生物遗传育种学原理与应用综述 摘要：本文综述了工业微生物遗传育种的历史地位，介绍了遗传育种的方法和机理，并对其前景进行了展望。 关键词：工业微生物；遗传育种；方法；机理 前言： 工业微生物育种是运用遗传学原理和技术对某种具有特定生产目的的菌株进行改造，去除不良性质，增加有益新性状，以提高产品的产量和质量的一种育种方法，使我们获得所需要的高产、优质和低耗的菌种，其目的是改良菌种的特性，使其符合工业生产的要求。本文主要从工业微生物遗传育种的历史地位、方法与技术、理论机理和发展前景综述了工业微生物育种的研究进展。 1 历史地位 工业微生物遗传育种技术是工业发酵工程的核心技术，在其作用下人们获得了许多的高产优质菌株，为生产实践发展起了强大的推动作用。 2 机理及方法 2.1 自然选育 不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。这种选育方法简单易行，可以达到纯化菌种，防止菌种退化，稳定生产，提高产量的目的。但是自然选育的效率低，因此经常要与诱变育种交替使用，以提高育种效率。 2.2 诱变育种 微生物的诱变育种，是以人工诱变手段诱变微生物基因突变，改变遗传结构和功能，通过筛选，从多种多样的变异体中筛选出产量高、性状优良的突变株，并且找出发挥这个变株最佳培养基和培养条件，使其在最合适的环境下合成有效产物[2]。诱变育种和其他育种方法相比，具有速度快、收益大、方法简单等优点，是当前菌种选育的一种主要方法。但是诱变育种缺乏定向性，因此诱变突变必须与大规模的筛选工作相配合才能收到良好的效果。2.3 杂交育种 杂交是指在细胞水平上进行的一种遗传重组方式。杂交育种是利用两个或多个遗传性状差异较大的菌株，通过有性杂交、准性杂交、原生质体融合和遗传转化等方式，而导致其菌株间的基因的重组，把亲代的优良性状集中在后代中的一种育种技术。通过杂交育种不仅可克服因长期诱变造成的菌株活力下降，代谢缓慢等缺陷，也可以提高对诱变剂的敏感性，降低对诱变剂的“疲劳”效应。 2.3.1 有性杂交 有性杂交是指不同遗传型的两性细胞间发生的接合和随之进行的染色体重组，进而产生新遗传型后代的一种育种技术。一般方法是把来自不同亲本、不同性别的单倍体细胞通过离心等方式使之密集地接触，就有更多的机会出现种种双倍体的有性杂交后代。 2.3.2 准性杂交 准性杂交是在无性细胞中所有的非减数分裂导致DNA重组的过程，微生物杂交仅转移部分基因，然后形成部分重组子，最终实现染色体交换和基因重组，在原核和真核生物中均