專題13生物育種

考情分析：真題考點(diǎn)分布+命題趨勢(shì)+備考策略+命題預(yù)測(cè)

培優(yōu)講練：考點(diǎn)梳理+解題秘籍+對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

考點(diǎn)01育種原理

考點(diǎn)02基因編輯技術(shù)與育種

考點(diǎn)03雄性不育與育種

提升沖關(guān)：題型過(guò)關(guān)練（2大題型）+能力提升練

【高考真題考點(diǎn)分布】

高考考點(diǎn)三年考情

育種原理2025?全國(guó)，2025?江蘇，2023?江蘇

基因編輯在育種

2025?湖北，2024?新課標(biāo)II,2023?江蘇

中的應(yīng)用

雄性不育在育種

2025?全國(guó)I,2024?全國(guó)甲，2023?海南

中的應(yīng)用

【命題趨勢(shì)】

1.真實(shí)科研情境深度融入，考查復(fù)雜問(wèn)題解決能力

近年高考生物育種題呈現(xiàn)“高情境化”特征，題目背景多源于水稻、小麥等作物的實(shí)際育種研究，如

三系法雜交水稻、光溫敏不育系應(yīng)用等。例如，2024年全國(guó)甲卷以雄性不育水稻為素材，要求考生結(jié)

合細(xì)胞質(zhì)遺傳規(guī)律分析育性恢復(fù)機(jī)制；2025年重慶卷則通過(guò)全色盲遺傳病案例，考查基因編輯技術(shù)在

醫(yī)學(xué)育種中的應(yīng)用。這類題目要求學(xué)生從復(fù)雜圖文信息中提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，結(jié)合遺傳規(guī)律、分了?機(jī)制進(jìn)行

邏輯推理，對(duì)信息獲取與科學(xué)思維能力提出了更高要求。

2.核心技術(shù)與前沿?zé)狳c(diǎn)結(jié)合，強(qiáng)化綜合應(yīng)用能力

基因編輯技術(shù)（如CRISPR/Cas9）已成為命題熱點(diǎn)，常結(jié)合傳統(tǒng)育種方法綜合考查。例如，2025年江

蘇卷要求考生分析CRISPR/Cas9系統(tǒng)切割DNA的機(jī)制，以及基因編輯技術(shù)在抗豬瘟病毒豬培育中的應(yīng)

用。此外，合成生物學(xué)、表觀遺傳等新興領(lǐng)域開(kāi)始滲透，如水稻生物反應(yīng)器生產(chǎn)疫苗、細(xì)胞質(zhì)基因與核

基因互作調(diào)控育性等案例，需考生將基礎(chǔ)原理與前沿技術(shù)有機(jī)結(jié)合。

3.能力考查維度升級(jí)，聚焦高階思維培養(yǎng)

除傳統(tǒng)遺傳規(guī)律應(yīng)用外，高考更注重考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、批判性思維等高階能力。例如，2025年山東卷要

求考生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基因編輯對(duì)番茄果色的影響，并分析不同育種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。部分題目還涉及數(shù)據(jù)

建模與概率計(jì)算，如三體植物自交后代比例推導(dǎo)、基因頻率變化分析等，需考生具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)邏輯基

礎(chǔ)。

4.跨學(xué)科融合趨勢(shì)顯著，強(qiáng)調(diào)知識(shí)遷移能力

育種題常與生態(tài)學(xué)、生物工程等學(xué)科交叉，如太空育種結(jié)合輻射誘變與微重力環(huán)境分析，基因編輯涉及

倫理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等。2025年北京卷通過(guò)竹子進(jìn)化史案例，要求考生結(jié)合染色體組分析與化石證據(jù)，綜合

判斷物種形成機(jī)制，體現(xiàn)了“大概念統(tǒng)領(lǐng)、多模塊融合”的命題導(dǎo)向。

【備考策略】

1.回歸教材，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

夯實(shí)核心概念：系統(tǒng)椅理雜交育種、單倍體育種、某因工程等技術(shù)的原理、流程及優(yōu)缺點(diǎn)，明確不同育

種方法的適用場(chǎng)景。例如，對(duì)比雜交育種與基因工程的基因重組機(jī)制，理解單倍體育種“縮短育種年

限”的本質(zhì)。

突破易錯(cuò)易混點(diǎn)：針對(duì)易混淆概念（如誘變育種的“盲目性”與基因編輯的“定向性”）、實(shí)驗(yàn)操

作細(xì)節(jié)（如花藥離體培養(yǎng)與莖尖組織培養(yǎng)的區(qū)別）進(jìn)行專項(xiàng)辨析。

2.對(duì)接科研，強(qiáng)化情境化訓(xùn)練

剖析經(jīng)典案例：以水稻、小麥等作物育種為載體，分析三系法雜交、光溫敏不育系應(yīng)用等實(shí)際問(wèn)題，總

結(jié)“題干信息提取一原理應(yīng)用一邏輯推導(dǎo)”的解題路徑。

拓展前沿知識(shí)：補(bǔ)充CRISPR/Cas9技術(shù)在作物改良中的最新進(jìn)展（如抗蟲(chóng)棉、抗病番茄培育），結(jié)合

教材基因工程內(nèi)容，理解“靶向編輯”“基因敲除”等核心操作。

3.聚焦能力，針對(duì)性突破瓶頸

提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力：通過(guò)模擬題訓(xùn)練，掌握''提出問(wèn)題一設(shè)計(jì)方案一預(yù)期結(jié)果”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)框架。

例如，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某基因突變對(duì)作物抗逆性的影響，并選擇合適的育種方法進(jìn)行改良。

強(qiáng)化數(shù)據(jù)處理與建模：針對(duì)三體遺傳、基因頻率計(jì)算等難點(diǎn)，結(jié)合概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)進(jìn)行專題突破。如2025

年黑吉遼蒙卷三體自交比例推導(dǎo)題，需通過(guò)配子類型及受精率分析，建立數(shù)學(xué)模型求解。

4.關(guān)注熱點(diǎn)，滲透社會(huì)責(zé)任教育

追蹤科技動(dòng)態(tài)：關(guān)注我國(guó)超級(jí)稻畝產(chǎn)突破、基因編輯作物商業(yè)化進(jìn)程等熱點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生辯證分析生物技

術(shù)的利弊。例如，討論基因編輯食品的安全性與倫理爭(zhēng)議，培養(yǎng)科學(xué)思維與社會(huì)責(zé)任感。

【命題預(yù)測(cè)】

1.高頻考點(diǎn)：基因編輯技術(shù)（CRISPR/Cas9）的原理與應(yīng)用、細(xì)抱質(zhì)遺傳與核基因互作（如雄性不育系）、

多倍體育種與染色體組分析、遺傳圖譜與育種方案設(shè)計(jì)。

2.創(chuàng)新方向：合成生物學(xué)（如人工設(shè)計(jì)代謝通路改良作物品質(zhì)）、表觀遺傳調(diào)控（如DNA甲基化對(duì)作物

性狀的影響）、跨物種基因轉(zhuǎn)移（如動(dòng)物基因?qū)胫参锟鼓嬗N）。

3.題型趨勢(shì)：長(zhǎng)題干綜合分析題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果預(yù)測(cè)題、數(shù)據(jù)圖表解讀題（如電泳圖譜、遺傳系譜圖）。

卜培優(yōu)講練

考點(diǎn)01育種原理

考點(diǎn)梳理

1.育種原理

育種原

育種方法

理

雜交育基因重

雜交f自交f篩選f連續(xù)自交至純合。

種組

誘變育基因突

傳統(tǒng)輻射、化學(xué)藥劑處理或太空育種

種變

育種

單倍體

技術(shù)染色體染色體雜交一花藥離體培養(yǎng)一秋水仙素處理一純合子。

育種

變異育數(shù)目變

多倍體萌發(fā)的種子或幼苗一秋水仙素處理f多倍體：或多

種異

育種倍體雜交）f多倍體

轉(zhuǎn)基因獲取目的基因f構(gòu)建表達(dá)載體f導(dǎo)入受體細(xì)胞f

基因工基因重育種檢測(cè)與鑒定。

程育種組基因編基因挖掘與篩選一基因編輯與轉(zhuǎn)化一分子標(biāo)記輔

現(xiàn)代

輯育種助篩選一品種培育與推廣

生物

細(xì)胞膜

技術(shù)

流動(dòng)性

育種細(xì)胞工酶解獲得原生質(zhì)體一誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合一獲得雜種細(xì)胞f雜

植物細(xì)

程育種種細(xì)胞組織培養(yǎng)一雜種植株

胞全能

性

2.部分育種方式對(duì)照表

核心原理關(guān)鍵步驟優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

基因工程育種可定向改造性狀，誘變育種和雜交育種均為不定向；“克服遠(yuǎn)緣雜交不親和”：植物體細(xì)

胞雜交和基因工程育種可實(shí)現(xiàn)，雜交育種無(wú)法突破物種界限。

【典例1】（2025?全國(guó)）為獲得作物新品種，可采用不同的育種技術(shù)。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.三倍體西瓜的培育需先通過(guò)秋水仙素處理二倍體幼苗獲得四倍體

B.雜交育種可將兩個(gè)物種的優(yōu)良性狀集中在一起

C.航天育種利用太空中的輻射、微重力等因索誘導(dǎo)基因突變

I）.基因工程育種可定向改造生物的遺傳性狀

【典例2】（2025?江蘇，多選）

圖示部分竹子的進(jìn)化發(fā)展史，其中A?D和H代表不同的染色體組。下列敘述正確的有（）

z_________________……草本竹

/丁-HH

[由；；/一飛---BBCC

7孕\(zhòng)/'、二古熱帶木本竹

[AABBCC

率/HPF-]............:;―溫帶木本竹

---------------------CCDD

A.新熱帶木本竹（BBCC）與溫帶木本竹（CCDD）雜交，F(xiàn)1為六倍體

B.竹子的染色體數(shù)目變異是可遺傳的

C.四種類群的竹子共同組成進(jìn)化的基本單位

D.竹子化石為研究其進(jìn)化提供直接證據(jù)

【典例3】（2023?江蘇）

科學(xué)家將異源多倍體的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中，育種過(guò)程如圖所示。圖中A、B、C、D表示4

個(gè)不同的染色體組，C組含抗病基因?；卮鹣旅娴膯?wèn)題：

“雜交后代Q）1

AAHHDI）?含抗病基因的染色體

（2）雜交后代③的抗病基因穩(wěn)定遺傳的方法是________。

易錯(cuò)提醒?。。?/p>

易錯(cuò)點(diǎn)1：將雜交育種和基因工程育種的“基因重組”等同，或?qū)伪扼w育種的原理歸為“基因重組”。

雜交育種的基因重組發(fā)生在有性生殖過(guò)程中，是同一物種內(nèi)原有基因的重新組合?；蚬こ逃N的基因

重組是外源基因?qū)耄蚱屏宋锓N界限，基因來(lái)源不同。

易錯(cuò)點(diǎn)2：?jiǎn)伪扼w育種和多倍體育種中，秋水仙素處理對(duì)象相同。單倍體育種：處理對(duì)象是單倍體幼苗

（單倍體高度不育，無(wú)種子）。多倍體育種：處理對(duì)象是萌發(fā)的種子或幼苗（多倍體可產(chǎn)生種子，如三

倍體無(wú)子西瓜需年年制種）。

易錯(cuò)點(diǎn)3：認(rèn)為所有育種產(chǎn)生的變異都是“定向”的，或認(rèn)為“無(wú)籽果實(shí)”的性狀不可遺傳。定向

改造：只有基因工程育種能定向改變性狀，其他育種均依賴變異的不定向性，需人工篩選?？蛇z傳變異:

只要育種過(guò)程改變了遺傳物質(zhì)（如基因突變、染色體變異、基因重組），即使性狀無(wú)法通過(guò)種子傳遞（如

三倍體無(wú)子西瓜），其變異仍屬于可遺傳變異。

:對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

1.下列關(guān)于雜交育種的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.可將多個(gè)優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上

B.需連續(xù)自交多代以獲得穩(wěn)定遺傳的純合子

C.可用于培育顯性和隱性純合子

D.只能利用已有的基因進(jìn)行重組

2.下列關(guān)于生物變異與育種的敘述，正確的是（）

A.基因重組僅發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期

B.單倍體育種需用秋水仙素處理萌發(fā)的種子

C.多倍體植株的染色體組數(shù)加倍，結(jié)實(shí)率降低

D.誘變育種可定向產(chǎn)生有利變異

3.栽培稻甲產(chǎn)量高、品質(zhì)好，但每年只能收獲一次；野生稻乙種植一次可連續(xù)收獲多年，但產(chǎn)量低?？茖W(xué)

家利用甲和乙雜交，培育出兼具兩者優(yōu)點(diǎn)的品系丙。

（1）該育種方法的原理是0

（2）品系丙的成功培育體現(xiàn)了牛物多樣性的價(jià)俏。

【答案】（1）基因重組（2）直接

【解析】（1）雜交育種通過(guò)基因重組將不同親本的優(yōu)良性狀集中，原理為減數(shù)分裂過(guò)程中的基因自由

組合或交叉互換。

（2）培育新品系用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，體現(xiàn)生物多樣性的直接價(jià)值（如食用、科研等）。

4.研究者將簇毛麥（2n=M）的優(yōu)良性狀導(dǎo)入普通小麥（2n=42）中，通過(guò)雜交獲得含28條染色體的雜種

植株?；卮鹣旅娴膯?wèn)題：

（1）簇毛麥與普通小爰雜交存在，需通過(guò)技術(shù)獲得雜種植株。

（2）雜種植株的染色體數(shù)目為,減數(shù)分裂時(shí)染色體（能/不能）正常聯(lián)會(huì)。

5.無(wú)子西瓜是由二倍體（2n=22）與同源四倍體雜交后形成的三倍體?；卮鹣旅娴膯?wèn)題：

（1）四倍體植株上產(chǎn)生的雌配子含條染色體，三倍體植株的染色體數(shù)目為。

（2）三倍體無(wú)子的原因是。

考點(diǎn)02基因編輯在育種中的應(yīng)用

考點(diǎn)梳理

1.基因編輯技術(shù)核心原理

（1）CRISPR-Cas9系統(tǒng)組成

gRNA：識(shí)別靶DNA序列（20nt）,需鄰近PAM序列（如NGG）。

Cas9蛋白:核酸內(nèi)切酶,切割DNA雙鏈形成DSB。

修復(fù)機(jī)制：NHEJ（非同源末端連接）：易產(chǎn)生插入/缺失突變，用于基因敲除，HDR（同源定向修復(fù)）：

需供體DNA模板，實(shí)現(xiàn)精確編輯（如點(diǎn)突變、基因敲入）。

（2）技術(shù)對(duì)比

特異性操作復(fù)雜度成本應(yīng)用場(chǎng)景

CRISPR-Cas9較高低低大規(guī)模多基因編輯

TALEN/ZFN高高高單基因精準(zhǔn)編輯

堿基編輯極高中等中等單堿基替換（如C-T）

2.育種應(yīng)用方向

（1）作物改良

A.抗病蟲(chóng)：敲除感病基因（如水稻Pi-ta基因抗稻瘟?。?。

B.抗逆性：編輯ABA信號(hào)通路基因提高耐旱性。

C.品質(zhì)提升：編輯淀粉合成能基因改良水稻口感。

（2）動(dòng)物育種

A.抗病性：敲除豬的CD163基因抵抗藍(lán)耳病。

B.生產(chǎn)性能：編輯肌肉生長(zhǎng)抑制素（MSTN）基因增加家畜瘦肉率。

3.技術(shù)優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)

（1）優(yōu)勢(shì)

A.精準(zhǔn)性：靶向單個(gè)堿基或多基因同時(shí)編輯。

B.高效性：育種周期從傳統(tǒng)10年縮短至1-2年。

C.安全性：不引入外源基因，部分國(guó)家（如美國(guó)）將其視為非轉(zhuǎn)基因作物。

（2）挑戰(zhàn)

A.脫靶效應(yīng)：Cas9切割非目標(biāo)位點(diǎn)，需通過(guò)全基因組測(cè)序檢測(cè)。

B.嵌合體現(xiàn)象：部分細(xì)胞未編輯，需篩選純合子。

C.倫理爭(zhēng)議：基因驅(qū)動(dòng)可能影響生態(tài)平衡，需嚴(yán)格監(jiān)管。

解翹秘籍

大招詳解

1.選擇題

CRISPR核心元件：gRNA識(shí)別靶序列，PAM序列（如NGG）是Cas9結(jié)合的必要條件。

修復(fù)機(jī)制選擇：敲除基因用NHEJ,精確替換用HDRo

技術(shù)區(qū)分：基因編輯（定向修飾內(nèi)源基因）W轉(zhuǎn)基因（插入外源基因）。

易錯(cuò)陷阱

脫靶效應(yīng)：無(wú)法完全避免，只能通過(guò)優(yōu)化gRNA設(shè)計(jì)降低。

堿基編輯：無(wú)需供體DNA,直接替換單堿基（如C-T）。

嵌合體現(xiàn)象：動(dòng)物和植物均可能發(fā)生，需通過(guò)克隆或自交純化。

2.簡(jiǎn)答題

（1）技術(shù)原理類

CRISPR-Cas9工作流程：①gRNA與靶DNA互補(bǔ)配對(duì)：②Cas9切割雙鏈；③通過(guò)NHEJ/HDR修復(fù)實(shí)

現(xiàn)編輯。

堿基編輯優(yōu)勢(shì)：無(wú)需DSB,減少基因組不穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)，適用于單核甘酸遺傳病治療。

（2）應(yīng)用分析類

案例設(shè)計(jì)：若改良水稻抗蟲(chóng)性，可敲除害蟲(chóng)識(shí)別受體基因（如0sSWEET14）,通過(guò)NHEJ實(shí)現(xiàn)基因失活。

優(yōu)缺點(diǎn)比較：傳統(tǒng)雜交育種周期長(zhǎng)但遺傳穩(wěn)定性高，基因編輯精準(zhǔn)但需驗(yàn)證脫靶風(fēng)險(xiǎn)。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

（1）編輯效率驗(yàn)證

分子水平：PCR擴(kuò)增靶區(qū)域，測(cè)序檢測(cè)突變位點(diǎn)。

表型水平：觀察編輯后植株的抗病性或產(chǎn)量變化。

（2）脫靶效應(yīng)檢測(cè)

全基因組測(cè)序：與野生型對(duì)比，篩選潛在脫靶位點(diǎn)。

Digenome-seq：體外切割基因組DNA后測(cè)序，預(yù)測(cè)脫靶風(fēng)險(xiǎn)。

【典例1】（2025?湖北）治疔瘧疾的藥物育蒿素主要從植物黃花蒿中提取，但含量低。為培育育蒿素

含量高的黃花篙新品種，科研工作者開(kāi)展了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)壽蒿素主要在葉片的腺毛中合成與積累，并

受到如水楊酸（SA）和茉莉酸甲酯（\IcJA）等植物激素的調(diào)節(jié)。研究表明，SA和McJA通過(guò)調(diào)控miR160

的表達(dá)量（miR16（）是一種微小RNA,能與靶mRNA結(jié)合，引起后者降解），影響黃花蒿腺毛密度和青蒿

素含量。miR160的一種靶mRNA編碼ARFI蛋白,該蛋白影響青蒿素合成關(guān)鍵酶基因DBR2的表達(dá)。研究

結(jié)果如圖所示。

處示構(gòu)經(jīng)片換

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（2）CRISPR-Cas9技術(shù)可以切割細(xì)菌B1基因組中與向?qū)NA結(jié)合的DNA。向?qū)NA與B1基因組DNA

互補(bǔ)配對(duì)可以形成堿基對(duì)有G-C和<,

（3）用引物P1和P2進(jìn)行PCR可驗(yàn)證片段甲插入了細(xì)菌B1基因組，所用的模板是；若用該模板

與引物P3和P4進(jìn)行PCR,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是o

（4）與秸稈焚燒相比，利用高效降解纖維索的細(xì)菌處理粘稈的優(yōu)點(diǎn)是（答出2點(diǎn)即可）

【典例3】（2023?江蘇）為了將某納米抗體和綠色熒光蛋白基因融合表達(dá)，運(yùn)用重組酶技術(shù)構(gòu)建質(zhì)粒，

如圖1所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

注：EGFP熒光蛋白

擬構(gòu)建的720bp390bp

基因結(jié)構(gòu)—AnBl納米抗體

EGFPAnBl

巳士F2片段

沖F1片段?PCR弓I物及目

的產(chǎn)物片段

F2-R

-HDFkR

［線性質(zhì)粒

T7啟動(dòng)子

基因重組Am/f載體

克隆流程

PCR產(chǎn)物片段與

市組酶

線性載體混合

注：—表不PCR用物;

轉(zhuǎn)化相同背景方框表示

同源序列

（1）分別進(jìn)行PCR擴(kuò)增片段F1與片段卜'2時(shí)?，配制的兩個(gè)反應(yīng)體系中不同的有,擴(kuò)增程序中最主

要的不同是o

（2）有關(guān)基因序列如圖2,引物F2-F、F1-R應(yīng)在下列選項(xiàng)中選用。

EGFP基因序列：5'ATGGTGAGCAAGGGC-------GACGAGCTGTACAAG3!

AnBl基因序列:5CATGTCCAGCTGCAG-----CCAAAACCACAACCA3,

TG------CAACCA

B.TGGTTG------CACCAT

C.GACGAG------CTGCAG

D.CTGCAG-CTCGTC

(3)將PCR產(chǎn)物片段與線性質(zhì)粒載體混合后，在重組的作用下可形成環(huán)化質(zhì)粒，直接用于轉(zhuǎn)化細(xì)菌。這

一過(guò)程與傳統(tǒng)重組質(zhì)粒構(gòu)建過(guò)程相比，無(wú)需使用的酶主要有o

⑷轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌需采用含有抗生素的培養(yǎng)基篩選，下列敘述笛誤的有。

A.稀釋涂布平板需控制每個(gè)平板30^300個(gè)菌落

B.抗性平板上未長(zhǎng)出菌落的原因一般是培養(yǎng)基溫度太高

C.抗性平板上常常會(huì)出現(xiàn)大量雜菌形成的菌落

I).抗性平板上長(zhǎng)出的單菌落無(wú)需進(jìn)一步劃線純化

(5)為了驗(yàn)證平板上菌落中的質(zhì)粒是否符合設(shè)計(jì)，用不同菌落的質(zhì)粒為模板，用引物門-F和F2-R進(jìn)行

了PCR擴(kuò)增，質(zhì)粒P1~P4的擴(kuò)增產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖3.根據(jù)圖中結(jié)果判斷，可以舍棄的質(zhì)粒有o

IFMPlP2P3P4

3000—

2000—

1OOO———

500——

250--

50~

圖3

(6)對(duì)?于PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果符合預(yù)期的質(zhì)粒，通常需進(jìn)一步通過(guò)基因測(cè)序確認(rèn)，原因是。

易錯(cuò)提醒?。?！

1.基因編輯與轉(zhuǎn)基因：基因編輯：僅修飾內(nèi)源基因(如敲除、替換)，不引入外源DNA；轉(zhuǎn)基因：插入外

源基因(如Bt抗蟲(chóng)基因)，可能引發(fā)生態(tài)爭(zhēng)議。

2.脫靶效應(yīng)與嵌合體：脫靶效應(yīng)：Cas9切割非目標(biāo)位點(diǎn)，導(dǎo)致非預(yù)期突變；嵌合體：同一生物體內(nèi)部分

細(xì)胞編輯成功，部分未編輯，常見(jiàn)于早期胚胎編輯。

3.技術(shù)細(xì)節(jié)誤區(qū)：PAM序列作用-靶DNA需包含PAM(如NGG),位于gRNA互補(bǔ)序列的3'端，是Cas9

結(jié)合的前提；HDR的局限性-HDR依賴細(xì)胞分裂期的同源模板，非分裂細(xì)胞中效率極低，需通過(guò)化學(xué)誘

導(dǎo)或病毒載體遞送模板。

:對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

1.青蒿素是治療瘧疾的重要藥物，主要從黃花蒿葉片的腺毛中合成。研究發(fā)現(xiàn)，水楊酸(SA)和茉莉酸甲

酯(MeJA)通過(guò)調(diào)控miR160的表達(dá)量影響青荒素含量。miR160的靶mRNA編碼ARF1蛋白，ARF1蛋

白影響青蒿素合成關(guān)鍵酶基囚DBR2的表達(dá)。回答下面的問(wèn)題：

（1）青蒿素在腺毛中合成的根本原因是。

（2）miR160的表達(dá)量與青蒿素含量呈—相關(guān)性，推測(cè)MeJA處理的影響。

（3）miR160直接調(diào)控的分子是o

（4）請(qǐng)寫(xiě)出SA、miR160、ARFl、DBR2的調(diào)控通路（用一和一|表示）。

（5）提出一種培育青蒿素高含量品種的基因編輯思路。

2.纖維素能基因（N）插入細(xì)菌B1的基因組中。首先構(gòu)建含N基因和細(xì)菌同源片段MUM2的重組質(zhì)粒，

通過(guò)限制酶切割獲得片段甲（M1-N-M2）,再利用CRISPR-Cas9將片段甲替換B1基因組中的特定區(qū)域,

獲得高效降解纖維素的菌株B2。

（1）限制酶切割的化學(xué)鍵,Ml和M2的作汨是o

（2）向?qū)NA與DNA互補(bǔ)配對(duì)的堿基對(duì)有。

（3）用引物P1/P2和P3/P4分別PCR檢測(cè)B2,結(jié)果是。

（4）與秸稈焚燒相比，牛物處理的優(yōu)點(diǎn)是。

3.科研人員利用CRISPR-Cas9技術(shù)編輯水稻耐鹽負(fù)調(diào)控基因OsEILl和OsEIL2。敲除這兩個(gè)基因后，水

稻在鹽脅迫下的存活率顯著提高。測(cè)序發(fā)現(xiàn)，突變基因在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)后插入1個(gè)堿基，導(dǎo)致蛋白質(zhì)

翻譯提前終止?；卮鹣旅娴膯?wèn)題。

（1）基因編輯的原理是O

（2）插入堿基導(dǎo)致蛋白質(zhì)變短的原因是。

（3）如何在個(gè)體水平驗(yàn)證耐巒性.

（4）與傳統(tǒng)雜交育種相比，基因編輯的優(yōu)勢(shì)是<,

考點(diǎn)03雄性不育在育種中的應(yīng)用

考點(diǎn)梳理

雄性不育在雜交育種中圍繞“去雄”步驟的替代方案展開(kāi)，是高考對(duì)“育種原理與實(shí)踐”考查的高頻

切入點(diǎn)。

1.核心概念：雄性不育的定義

雄性不育是指植物花粉敗育、不能產(chǎn)生正常可育花粉，但雌蕊發(fā)育正常、可接受外來(lái)花粉受精結(jié)實(shí)的現(xiàn)

象。其價(jià)值在于避免人工去雄的繁瑣操作，大幅提高雜交育種效率，尤其適用于水稻、玉米等花小、人

工去雄困難的作物。

2.關(guān)鍵類型：三類不育及其遺傳特點(diǎn)

高考聚焦質(zhì)核互作型雄性不育，需明確三類不育的遺傳差異,避免混淆。

高考考查

遺傳控制育性恢復(fù)方式

頻率

細(xì)胞質(zhì)雄性不育無(wú)法通過(guò)細(xì)胞核基因恢復(fù)，應(yīng)

細(xì)胞質(zhì)基因(S)控制低

(CMS)用受限

細(xì)胞核雄性小育

細(xì)胞核隱性基因(ms)控制顯性基因(Ms)可恢復(fù)育性中

(GMS)

質(zhì)核互作型雄性不細(xì)胞質(zhì)基因(S)+細(xì)胞核隱性基因細(xì)胞核顯性基因(Ms)可恢復(fù)

高

育(msms)育性

3.核心應(yīng)用：三系法與兩系法(高考重點(diǎn))

兩者均基于質(zhì)核互作型或核不育型設(shè)計(jì)，是解決“不育系繁殖”和“雜交種生產(chǎn)”的關(guān)鍵技術(shù)。

(1)三系法(經(jīng)典方法)需配套三個(gè)品系，核心是“不育系的繁殖”和“雜交種的生產(chǎn)”兩步操

作。

A.不育系(A)：基因型S(msnis),作為母本，花粉不育。

B.保持系(B)：基因型N(msnis),與不育系雜交，后代仍為不育系(S(nisms)),用于保持不育系的

穩(wěn)定遺傳。

C.恢復(fù)系(R)：基因型N(MsMs)或S(MsMs),與不育系雜交，后代基因型為S(Msms),花粉可育

(恢復(fù)育性)，即為生產(chǎn)上使用的雜交種。

三系法雜交水稻系統(tǒng)如下圖所示

鎏殖不育系繁殖保持系

(2)兩系法(簡(jiǎn)化方法)利用光溫敏核不育系(基因型msnis),其育性由環(huán)境條件(光照時(shí)長(zhǎng)、溫

度）控制:

A.長(zhǎng)日照/富溫條件下：表現(xiàn)為雄性不育，可作為母本與父本雜交生產(chǎn)雜交種。

B.短日照/低溫條件下：表現(xiàn)為可育，可自交繁殖不育系，無(wú)需保持系，簡(jiǎn)化了育種流程。

兩系法雜交系統(tǒng)如下圖所示

光敏不育系

短日照長(zhǎng)日照

條件下條件下

雄性可育雄性不育X恢復(fù)系

T

光敏不育系R雜交種

解題秘籍）

解題大招

大招1：“三系法”基因型與雜交組合速判

第一步：鎖定核心品系一一不育系（A）不育系基因型固定為S（msms）（質(zhì)核互作型），是所有雜交

的母本（因花粉不育，只能接受花粉）。

第二步：區(qū)分保持系與恢復(fù)系：若某品系與不育系（A）雜交，后代仍為不育系（A）,則該品系為保持

系（B）,基因型必為N（msms）（細(xì)胞質(zhì)提供N,細(xì)胞核提供ms,后代細(xì)胞質(zhì)隨母本為S,細(xì)胞核為msms,

仍不育）。

若某品系與不育系（A）雜交，后代育性恢復(fù)（可育），則該品系為恢復(fù)系（R