高考生物總復(fù)習(xí)知識歸納總結(jié)必修2從雜交育種到基因工程

1、生物：第六章一、本章學(xué)問結(jié)構(gòu)二、新課程標準1、搜集生物變異在育種上應(yīng)用的事例；2、關(guān)注基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性三、猜測新課標高考熱點1、雜交育種和誘變育種的優(yōu)點和局限性從雜交育種到基因工程 山東 崔文德2、遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種等方面的應(yīng)用 3、重組 DNA技術(shù)（又叫基因工程）4、關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性- 109 - 清單三四雜交育種與誘變育種一、學(xué)問結(jié)構(gòu)概念：將兩個或多個優(yōu)良性狀通過雜交集中到一起,培育新品種的育種方式 原理：基因重組雜 交雜交育種：優(yōu)點：將兩個或多個優(yōu)良性狀集中到一起缺點：育種時間長育 種突變育種：應(yīng)用：改良作物品種、選育優(yōu)良動物品種概念：

2、通過自然突變或是人工誘變培育新品種與 突原理：基因突變變 育誘變因素：物理因素 化學(xué)因素種優(yōu)點：顯現(xiàn)新品種、提高突變率、培育新品種 缺點：育種盲目性大,工作量大 應(yīng)用：微生物育種、培育抗逆性強的作物二、要點精析【要點一】雜交育種 1、概念：是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起,再經(jīng)過挑選和培育,獲得新品種 的方法；2、原理：基因重組,即掌握不同優(yōu)良性狀的基因通過減數(shù)分裂和受精作用重新組合在一起,產(chǎn)生新 的基因型,從而掌握相應(yīng)的新表現(xiàn)型；3、優(yōu)點：可將兩個或多個優(yōu)良性狀集中在一起；4、缺點：雜交后代會顯現(xiàn)性狀分別育種進程緩慢,過程復(fù)雜；5、應(yīng)用：1在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中：是改良作物品質(zhì)、提高農(nóng)作

3、物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)方法；2在畜牧業(yè)中：家畜、家禽優(yōu)良品種的選育；【畫龍點睛】 1雜交育種只能利用已有的基因重新組合,按需挑選,并不能制造出新的基因；2進行雜交育種的個體肯定是進行有性生殖的個體新品種；只進行無性生殖的個體無法通過雜交育種培育3品種是指人類在肯定的生態(tài)條件和經(jīng)濟條件下,依據(jù)需要而制造的具有肯定經(jīng)濟價值、遺傳性比較一樣的家養(yǎng)動物或植物的類型；作為品種的生物具有相對穩(wěn)固的遺傳性,在肯定地區(qū)和肯定栽培條件下,在產(chǎn)量、品質(zhì)發(fā)育期、抗性和適應(yīng)性等方面符合人類生產(chǎn)、生活的需要,并能用一般的繁衍方法保持其穩(wěn)固性；- 110 - 【要點二】誘變育種1、原理：基因突變 2、誘變因素：1物理因素：

4、 X 射線、紫外線、 T 射線等；2化學(xué)因素：亞硝酸、硫酸二乙酯、5溴尿嘧啶等；3、優(yōu)點1可提高突變頻率,人工誘變突變率可比自發(fā)突變率提高 為育種制造出豐富的原材料；2能在較短時間內(nèi)有效地改良生物品種的某些性狀；3改良作物品質(zhì),增強抗逆性；100l000 倍,能產(chǎn)生多種多樣新類型,4、缺點：由于基因突變具有不定向性且突變率很低,所以誘變育種有肯定盲目性,需處理大量的生 物材料,再進行挑選培育；5、應(yīng)用1在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上：培育出的新品種具有抗病力強、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點；2微生物育種：如生產(chǎn)青霉素菌種的選育；【畫龍點睛】 1誘變育種與雜交育種相比,最大的區(qū)分在于誘變育種能制造出新的基因；2誘變技術(shù)能

5、做到挑選合適的處理和相宜的誘變劑量從而提高突變率, 擴大突變范疇, 增加 變異類型,為育種工作供應(yīng)大量原始材料,在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型；【要點三】雜種優(yōu)勢 1、概念：雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的現(xiàn)象；它是指基因型不同的親本個體相互雜交產(chǎn)生的雜種第 一代,在生長勢、生活力、繁衍力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象；2、特點：雜種優(yōu)勢具有以下特點：雜種優(yōu)勢不是某一個性狀單獨表現(xiàn)突出,而是很多性狀綜合表現(xiàn) 突出；雜種優(yōu)勢的大小,取決于雙親的遺傳差異和互補程度；3、缺點：具有雜種優(yōu)勢的品種不能代代相傳,由于這類品種的基因型是雜合的,它們的后代必定會 顯現(xiàn)性狀分別和重組,

6、從而產(chǎn)生出新的性狀組合；【畫龍點睛】 在生產(chǎn)上利用雜種優(yōu)勢也稱為雜交育種,但它與利用雜交育種培育出的新品種是有區(qū)分的；- 111 - 【要點四】幾種育種方式比較育種方式例子原理特點可誘變育種利用肯定劑量的射線處理在肯定條件下,DNA復(fù)制時優(yōu)點：a 能加快育種的進程水稻種子,培育出成熟期發(fā)生差錯, 使堿基對的排列順以提高變異的頻率使后代的提早 15 天的品種序發(fā)生局部的轉(zhuǎn)變即基因突變異性狀比較快地穩(wěn)固 變 b 大幅度地改良某些性狀；缺點：誘發(fā)產(chǎn)生的突變,有利 的個體不多雜交育種高稈抗銹病和矮稈易染病在生物體有性生殖的過程中優(yōu)點： 使兩個親本的優(yōu)良性狀的純種小麥雜交得到F1,掌握不同性狀的基因可以

7、重結(jié)合在一起Fl自交后在 F2中得到矮稈新組合 即基因重組 缺點：需要較長時間抗銹病的品種；再經(jīng)過選擇培育即可得到符合生產(chǎn) 要求的新品種單倍體育高稈抗銹病和矮稈易染病先采納花藥的離體培育的方育種年限較短培育出的植株的純種小麥雜交得到F1,法獲得單倍體, 再經(jīng)人工誘導(dǎo)自交后產(chǎn)生的后代不會發(fā)生將 F1 的花粉離體培育, 再使它的染色體數(shù)目加倍,這樣性狀分別 用秋水仙素處理它的幼培育出的新植株不僅含有體種苗,誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍細胞的染色體數(shù),而且每對多倍體育從而得到矮稈抗銹病的純?nèi)旧w上的成對基因都是純優(yōu)點： 糖分和蛋白質(zhì)等養(yǎng)分物種合的我國育種專家鮑文奎利用秋水仙素處理后的細胞在有小麥和黑麥雜交得到

8、高度絲分裂時雖然染色體能復(fù)制質(zhì)含量高不育的F1四倍體 ,再用但紡錘體的形成被抑制,不能缺點：發(fā)育推遲,牢固率相對種秋水仙素處理,最終培育形成兩個子細胞, 從而使細胞較低出抗寒耐瘠、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的的染色體加倍小黑麥（八倍體）基因工程轉(zhuǎn)基因作物（抗蟲棉）基因重組打 破了物種界限 定向轉(zhuǎn)變生育種白菜 -甘藍細胞融合物性狀細胞工程打破物種界限育種【畫龍點睛】挑選育種方法是視詳細育種目標要求、材料特點,技術(shù)水平和經(jīng)濟因素進行綜合考慮和 科學(xué)決策：一般作物育種可選雜交育種和單倍體育種；為得到特別性狀,可挑選誘變育種 如航天 育種 或多倍體育種；如要將特別性狀組合到一起,但又不能克服遠緣雜交的不親和性,可考慮運

9、用 基因工程育種,如培育各種用于生物制藥的工程菌；- 112 - 清單三五 基因工程及應(yīng)用 一、學(xué)問結(jié)構(gòu) 基因工程的概念：基因的剪刀： DNA限制性內(nèi)切酶基基因工程的工具：基因的針線： DNA連接酶基因工程的過程：基因的運載體：常用質(zhì)粒直接獵取基因：鳥槍法因第一步：目的基因的提取：1、反轉(zhuǎn)錄法工人工合成基因：2、依據(jù)已知的氨基酸序列合程成目的基因其次步：目的基因與運載體結(jié)合形成重組DNA：用同一種限制性內(nèi)切酶切割質(zhì)粒和目的基因,加入DNA連接酶,形成重組DNA分子第三步：目的基因?qū)胧荏w細胞：主要借用細菌或病毒侵染細胞的方法 檢測：依據(jù)受體細胞是否具有某些標記基因工程的應(yīng)用：第四步：目的基因的

10、檢測和表達：基因判定目的基因是否導(dǎo)入表達：受體細胞表現(xiàn)出特定的性狀基因工程與育種基因工程的藥用轉(zhuǎn)基因生物和食品的安全性二、要點精析【要點一】重組 DNA 技術(shù)的概念重組 DNA 技術(shù)的概念可概括為下表：基因工程別名 基因拼接技術(shù)或基因工程操作環(huán)境 生物體外操作對象 基因操作水平 DNA 分子水平基本過程 剪切拼接導(dǎo)入表達結(jié) 果 人類需要的基因產(chǎn)物【畫龍點睛】基因工程能實現(xiàn)基因在不同物種間的轉(zhuǎn)移其原理是基因重組；- 113 - 【要點二】基因重組與基因工程 重組 DNA 技術(shù) 的比較依據(jù)人們的意愿,把一種生物的某種基因提在生物體內(nèi)進行有性生殖過程中,概 念 取出來,加以修飾改造,然后放到另一種生

11、掌握不同性狀的基因的重新組合物的細胞里,定向地改造生物的遺傳性狀重組方式 同一物種的不同基因 不同物種間的不同基因不同點繁衍方式 有性生殖 無性生殖變異大小 小 大是生物變異的來源之一, 對生物進 使人類有可能按自己的意愿直接定性地轉(zhuǎn)變意 義化有重要意義 結(jié)構(gòu),培育出新品種相同點 都實現(xiàn)了不同基因間的重新組合,都能使生物產(chǎn)生變異【畫龍點睛】通過這兩個過程都實現(xiàn)了不同基因間的重新組合都能使生物產(chǎn)生變異但兩者卻存在很大的差異,重點把握兩者的不同點；【要點三】重組 DNA 技術(shù)操作的基本步驟第一步：提取 獲得 目的基因；其次步：目的基因與載體DNA 結(jié)合形成重組DNA 第三步：將含目的基因的運載體導(dǎo)人受體細胞；第四步：目的基因在受體細胞中的檢測和表達；【畫龍點睛】基因工程操作包括四個連續(xù)的基本步驟,其中第三步?jīng)]有堿基互補配對過程；最終目的的實現(xiàn)是目的基因的表達；【要點四】轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)、缺點1、優(yōu)點；1解決糧食短缺問題；2削減農(nóng)藥使用,從而削減環(huán)境污染；3節(jié)約生產(chǎn)成本,降低糧食售