學案

1．品種是指來自________，根本________穩定一致，經過______________，具有人類需要的某種經濟價值的一類栽培植物或飼養動物的群體。

2．雜種優勢是指在________時兩個具有__________的親本雜交而產生的________，通常所出現在________、______、______和__________________等方面超過雙親的現象。

3．基因工程技術的原理是________。基因工程技術主要涉及__________和______________的兩個方面的內容。目的基因的提取要通過__________將目的基因__________出來，并且大量擴增。

4．植物優良品種可采用嫁接、組織培養等技術實現快速繁殖。動物優良品種快速繁殖的一種方法是________，其過程主要進行__________、__________、__________和____________等四步。

參考答案

1．同一祖先　遺傳性狀　人工選擇和培育

2．雜交育種　不同性狀　雜種　生活力　產量　品質　對不良環境因素的抗性

3．基因重組　目的基因的提取　目的基因導入受體細胞　分子生物技術　提取和別離

4．胚胎移植　供體超數排卵和配種　受體的同期發情期　胚胎回收　胚胎移植

1．DNA聚合酶與DNA連接酶有什么不同？

答案：DNA聚合酶，只在DNA復制時起作用。它只能按照模板鏈的要求將單個的核苷酸通過磷酸二酯鍵連接形成DNA的一條子鏈。

DNA連接酶，在基因工程中起重要作用，它可以將兩個DNA片段之間的兩個切口通過磷酸二酯鍵同時連接起來，因此DNA連接酶不需要模板。

2．基因工程運載體必須具備的條件是什么？

答案：基因工程常用的運載體主要是細菌的質粒、噬菌體和某些病毒的DNA。

(1)能在宿主細胞內穩定保存并大量復制。

(2)有多個限制酶切點，以便與外源基因連接。

(3)具有某些標記基因，以便進行篩選。

3．雜交育種與基因工程育種的區別是什么？

答案：(1)雜交育種：

原理：基因重組。(通過基因別離、自由組合或連鎖交換，別離出優良性狀或使各種優良性狀集中在一起)

方法：連續自交，不斷選種。

特點：育種年限長，需連續自交不斷擇優汰劣才能選育出需要的類型。

說明：①該方法常用于：a.同一物種不同品種的個體間。

b．親緣關系較近的不同物種個體間(為了使后代可育，應做染色體加倍處理，得到的個體即是異源多倍體)，如八倍體小黑麥的培育、蘿卜和甘藍雜交。

②假設該生物靠有性生殖繁殖后代，那么必須選育出優良性狀的純種，以免后代發生性狀別離；假設該生物靠無性生殖產生后代，那么只要得到該優良性狀就可以了，純種、雜種并不影響后代性狀的表達。

(2)基因工程育種

原理：DNA重組技術。(屬于基因重組范疇)

方法：按照人們的意愿，把一種生物的個別基因復制出來，加以修飾改造，放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。操作步驟包括：提取目的基因、目的基因與運載體結合、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與表達等。

舉例：能分泌人類胰島素的大腸桿菌菌株的獲得，抗蟲棉，轉基因動物等

特點：目的性強，育種周期短。

說明：對于微生物來說，該項技術須與發酵工程密切配合，才能獲得人類所需要的產物。

4．胚胎移植成功的生理學根底是什么？

答案：(1)胚胎移植的供體和受體必須是同種生物，供、受體生殖器官的生理變化是相同的。

(2)哺乳動物的早期胚胎形成后，在一定時間內不會與母體子宮建立組織上的聯系，而是處于游離狀態，這就為胚胎的收集提供了可能。

(3)受體對移入子宮的外來胚胎根本上不發生免疫排斥反響，這為胚胎在受體內的存活提供了可能。

(4)供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中不受任何影響。

【例1】

以下不屬于基因工程育種優點的是()

A．育種周期短

B．克服遠緣雜交不親和的障礙

C．具盲目性

D．目的性強

解析：基因工程育種可以定向改變性狀，具有極強的目的性，育種周期短，同時克服遠緣雜交不親和的障礙，在現在的育種技術中占有越來越重要的地位。

答案：C

1．為了培育節水高產品種，科學家將大麥中與抗旱節水有關的基因導入小麥，其水分利用率提高了20%。這項技術的遺傳學原理是()

A．基因突變　　　　　　　　B．基因重組

C．基因復制

D．基因別離

【例2】

兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳。要培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的方法是()

A．人工誘變育種

B．細胞工程育種

C．單倍體育種

D．雜交育種

解析：因雙親中一方有b基因，另一方有a基因，故相對最簡捷的方法是直接讓雙親雜交得F1，再讓F1自交得F2，然后直接從F2中選出雙隱性類型即為所需的品種，A、B、C所述均需較高生物技術。

答案：D

2．用雜合體種子盡快獲得純合體植株的方法是()

A．種植→F2→選不別離者→純合體

B．種植→秋水仙素處理→純合體

C．種植→花藥離體培養→單倍體幼苗→秋水仙素處理→純合體

D．種植→秋水仙素處理→花藥離體培養→純合體

【例3】

胚胎移植技術已在畜牧業生產中得到廣泛的應用。以下說法中錯誤的選項是()

A．胚胎移植可充分發揮優良母牛的繁殖潛力，一年內可得到幾頭甚至幾十頭良種牛犢

B．應用胚胎移植可使母牛提高繁殖能力

C．應用胚胎移植可以代替種畜的引進，豐富品種資源

D．胚胎移植可在畜牧業生產中產生新的品種，改進品種資源

解析：胚胎移植技術是將供體的受精卵或早期胚胎移植到受體中，使之繼續發育為新個體的方法。胚胎移植能大大提高優良母畜繁殖能力，但不能培育動物新品種。

答案：D

3．(多項選擇)胚胎移植技術目前主要應用于()

A．解決某些不孕癥者的生育問題

B．治療某些遺傳病

C．提高良種家畜的繁殖力

D．提高動物的抗病力

【例4】

對雜種優勢的有關表達正確的選項是()

A．動物由于生殖隔離，不出現種間雜交優勢

B．雜種優勢只出現在種內

C．雜種優勢僅有一兩個性狀表現突出

D．雜種優勢的大小一般取決于雙親相對性狀的差異和互補程度

解析：同一物種的生物沒有生殖隔離，種間生物也有雜種優勢，如騾子；雜種優勢不是僅有一兩個性狀單獨表現突出，而往往由假設干個性狀綜合起來表現突出；雜種優勢的大小，一般取決于雙親相對性狀的差異和互補程度。在一定范圍內，雙親的差異越大，雜種優勢越強。

答案：D

4．雜交育種時，雜種優勢只能利用一年，而雜種馬鈴薯卻可連續種植多年，原因是()

A．馬鈴薯進行出芽生殖

B．馬鈴薯只能進行無性繁殖

C．馬鈴薯大多進行營養繁殖，使后代保持親本的性狀

D．馬鈴薯自交后代不發生性狀別離

參考答案

課堂反響

1．B　解析：應用重組DNA技術人們可以把某個目的基因通過運載體導入生物細胞中，并且使新的基因在細胞中正確表達，從而到達定向改變生物性狀的目的，這項技術的遺傳學原理是基因重組。

2．C　解析：選項A為雜交育種，易發生性狀別離，假設想獲得顯性純合體，需要較長時間；B項為多倍體育種，不合題意；C項為單倍體育種，可以明顯縮短育種年限。

3．AC　解析：胚胎移植技術應用于人類，解決了某些不孕癥者的生育問題；應用于家畜，那么提高家畜的繁殖力。該技術不能提高動物的抗病力，也不能治療某些遺傳病。

4．C　解析：馬鈴薯通過雜交育種得到優良品種后，可以進行營養生殖，使后代保持親本的性狀，所以雜種馬鈴薯可連續種植多年而品質不變。