【正文】 特別提示 基因工程概念辨析 基因工程的別名 基因拼接技術(shù)或DN A 重組技術(shù) 操作環(huán)境 生物體外 操作對象 基因 操作水平 DN A 分子水平 基本過程 剪切 → 拼接 → 導(dǎo)入 → 表達(dá) 結(jié)果 人類需要的基因產(chǎn)物 THANKS 。 A 、 C 僅在細(xì)胞中檢測到目的基因，并未檢測到目的基因的產(chǎn)物，不能說明已表達(dá)。轉(zhuǎn)基因 工程是否成功主要看目的基因是否在受體細(xì)胞 中成功表達(dá)。 類型三 基因工程原理及其應(yīng)用 例 3 利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。還可以將矮稈小麥和高稈小麥種子種植在相同環(huán)境條件下，如果兩者都表現(xiàn)高稈或都是矮稈，則是環(huán)境引起的，否則，矮稈性狀出現(xiàn)就是基因突變的結(jié)果。 ( 5 ) 在一塊高稈 ( 純合體，基因型為 TT) 小麥田中，出現(xiàn)了一株矮稈小麥。 ( 3 ) A 組雜交育種 F1自交， F2就出現(xiàn)矮稈抗病小麥品種， B 組矮稈抗病 Ⅱ 是單倍體植株，人工誘 導(dǎo)就能獲得二倍體純種的矮稈抗病品種，但 C 組利用 γ 射線誘導(dǎo)基因突變，因存在突變頻率低及不定向性的特點，一般不易獲得矮稈抗病品種。 A 組 F2獲得矮稈抗病植株，是由 F1自交的結(jié)果， F2矮稈抗病植株的基因型有兩種 t t RR( 占 1 /3 ) 和 t t Rr ( 占 2 /3 ) 。 解析： 本題是一個遺傳變異的綜合考查試題，主要利用基因遺傳定律和變異原理進(jìn)行育種和實驗設(shè)計。 答案： ( 1 ) 自交 23 ( 2 ) Ⅱ ( 3 ) C 基因突變頻率低且不定向 ( 4 ) 用秋水仙素 ( 或低溫 ) 誘導(dǎo)染色體加倍 1 0 0 % ( 5 ) 方法一：將矮稈小麥與高稈小麥雜交；如果子一代為高稈，子二代中高稈 矮稈＝ 或出現(xiàn)性狀分離 ) ，則矮稈性狀是基因突變造成的；否則，矮稈性狀是環(huán)境引起的。 ( 5 ) 在一塊高稈 ( 純合體 ) 小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥。 ( 4 ) 通過矮稈抗病 Ⅱ 獲得矮稈抗病新品種的方法是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ( 2 ) Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 三類矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 類。 ( 2 ) 雜交育種可與多種育種方法結(jié)合進(jìn)行，如單倍體育種、多倍體育種，一般先進(jìn)行品種間雜交。此過程耗時長，但操作相對簡單。 ( 2 ) 根據(jù)題干中 “ 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中玉米使用的都是雜交種 ” ，以及“ 長期培育長果穗黃粒 ( A a B b ) 雜交玉米 ” ，就必須獲得： A A B B 和a a b b 這樣的親本，然后進(jìn)行雜交 ( 或者得到 A A b b /a a B B 這樣的親本進(jìn)行雜交 ) 。 ( 2 ) 現(xiàn)有長果穗 ( A ) 白粒 ( b ) 和短果穗 ( a ) 黃粒 ( B ) 兩個玉米雜合子品種，為了達(dá)到長期培育長果穗黃粒 ( A a B b ) 雜交種玉米的目的，請你以遺傳圖解并簡要說明的形式 ，設(shè)計出你的育種方案。請回答下列有關(guān)問題： ( 1 ) 玉米從種子發(fā)芽到新種 子成熟，整個過程需 90 ～ 1 5 0 天，玉米是一種雌雄同株的植物，其頂部開雄花，下部開雌花，是遺傳學(xué)研究的良好材料。 ② 進(jìn)行雜交育種的個體一定是進(jìn)行有性生殖的個體，只進(jìn)行無性生殖的個體無法通過雜交育種培育新品種。 ( 3 ) 特點：操作簡單，但需要的時間較長。 ( 2 ) 培育雙顯性純合子或單顯性純合子品種的基本步驟。 ( 2 ) 特點：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強，但種子只能用一年需年年制種。 實 驗 關(guān) 關(guān) 順 實驗類型 不同育種目的的雜交育種的基本步驟 1 ．培育雜合子品種 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可以將雜種子一代作為種子直接利用，如水稻、玉米等。 目前對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性問題存在兩種觀點： ( 1 ) 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是安全的，應(yīng)該大范圍推廣； ( 2 ) 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是不安全的，應(yīng)該嚴(yán)格控制。 考點三 轉(zhuǎn)基因食品的安全性 1. 轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)點 ( 1 ) 解決糧食短缺問題； ( 2 ) 減少農(nóng)藥使用，從而減少環(huán)境污染；( 3 ) 節(jié)省生產(chǎn)成本，降低糧食售價； ( 4 ) 增加食物營養(yǎng)， 提高附加價值；( 5 ) 增加食物種類，提升食物品質(zhì)； ( 6 ) 促進(jìn)生產(chǎn)效率，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。限制酶 4 識別的序列包含 6 個堿基對。限制酶 2 識別的序列包含 4 個堿基對，互補鏈切出的是 — G T A C — 。 2 ．下面是 5 種限制性內(nèi)切酶對 DNA 分子的識別序列和剪切位點圖 ( ↓ 表示剪切點、切出的斷面為黏性末端 ) ： 限制酶 1 ： —— ↓ G A T C —— ； 限制酶 2 ： —— CA T G ↓ —— ； 限制酶 3 ： —— G ↓ G A T C C —— ； 限制酶 4 ： —— CCG C ↓ GG —— ； 限制酶 5 ： —— ↓ CCA G G —— 。培育轉(zhuǎn)基因動物的受體細(xì)胞一般為受精卵；培育轉(zhuǎn)基因植物的受體細(xì)胞可用生殖細(xì)胞，也可用體細(xì)胞。 ( 2 ) 基因工程可使受體獲得新的基因，表現(xiàn)出新的性狀，該技術(shù)可看作是一種廣義的基因重組。 ② DNA 聚合酶是以一條 DNA 鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補的 DNA 鏈；而 DNA 連接酶是將 DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來，因此 DNA 連接酶不需要模板。 ( 2 ) 限制性核酸內(nèi)切酶、 DNA 連接酶都是一類酶，不是一種酶。但它們的功能不同，前者切割磷酸二酯鍵，后者連接磷酸二酯鍵。 ③ 含有標(biāo)記基因，以便于篩選。c o li DNA 連接酶 T4DNA 連接酶 來源 大腸桿菌 T4噬菌體 作用 只連接黏性末端 連接黏性末端，平末端 ( 3 ) 運載體 —— 基因的運輸工具 作為運載體必須具備的條件： ① 能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制