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假期复习:第6章:从杂交育种到基因工程

生物100 2023-02-13


暑假,对于即将步入高二和高三的孩子们来说,这是一个弯道超车的好时机。对于准高一的孩子们来说,这个暑假也是你比人家高起点的台阶。接下来,我们将按照章节或一章或一节地来串高中生物学的知识点。希望能让孩子开学后能有一个全新的自己。


第6章:从杂交育种到基因工程

第1节 杂交育种与诱变育


选择育种是指选择具有优良性状的个体直接留种。选择育种周期长,而且可选择的范围是有限的。

一、杂交育种

1.将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,获得新品种的方法。

2.杂交育种的原理是基因重组。

3.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。

Eg.:高产杂交水稻的选育、荷斯坦奶牛的培育都利用了杂交育种。

4.杂交育种能够结合双亲的优良性状,但是一般不能创造新的性状表现类型,且育种年限较长。

二、诱变育种

1.诱变育种是指利用物理因素(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。再通过选育获得新品种的方法。

2.诱变育种的原理主要是基因突变。

说明:诱变因素除了引发基因突变,还可以引发染色体变异。

3.诱变育种主要应用于微生物育种中,植物中也有应用,但动物中极少应用。

Eg.:青霉素高产菌株的选育。

4.诱变育种能够创造新的基因;能够提高突变率,从而在较短时间内获得较多的优良变异类型。但由于突变是随机的、不定向的,有利变异比例较小,育种过程中需要处理大量的供试材料,工作量较大。


第二节 基因工程及其应用


一、基因工程的原理

1.基因工程,又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说就是按照人们的意愿,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.“基因剪刀”、“基因针线”和“基因的运载体”是基因工程最基本的工具。

①基因的剪刀——限制酶

限制性核酸内切酶(简称“限制酶”)能识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。

②基因的针线——DNA连接酶

DNA连接酶可将目的基因和运载体连接起来(作用于磷酸二酯键)。

③基因的运载体

运载体负责将外源基因送入受体细胞。目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。

说明:质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。

3.基因工程的操作有四个步骤:

①提取目的基因

②目的基因与运载体结合(基因表达载体的构建):先分别用限制酶切割目的基因和运载体,然后再用DNA连接酶把他们连接起来。

③将目的基因导入受体细胞

④目的基因的检测与鉴定


二、基因工程的应用

1.基因工程与作物育种

科学家培育了转基因抗虫棉、耐贮存的番茄、耐盐碱的棉花、抗除草剂的玉米、油菜、大豆等多种转基因作物。在畜牧养殖业上,科学家利用基因工程的方法培育出了转基因奶牛、超级绵羊等多种转基因动物。

2.基因工程与药物研制

用基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品,如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等。

3.基因工程与环境保护

利用转基因细菌降解有毒有害的化合物,吸收环境中的重金属,分解泄漏的石油,处理工业废水等。


三、育种小结

图解中各字母表示的处理方法:A表示杂交,D表示自交,B表示花药离体培养,C表示秋水仙素处理,E表示诱变处理,F表示秋水仙素处理,G表示转基因技术,H表示脱分化,I表示再分化,J表示包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。


练习:

新教材已经将本章删去(相关内容穿插到其他章节),往年来看,基因工程的题目很少在前面出现,一般都是在选修中(选修3的课题基因工程考查最多)。

1.2019高考生物卷I,38题

2.2018高考生物卷I,38题


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