专题12 从杂交育种到基因工程-2022年高考生物一轮复习知识点梳理与归纳

专题12  从杂交育种到基因工程1． 杂交育种(1)概念：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)原理：基因重组。(3)过程：选择具有不同优良性状的亲本→杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，优良品种。(4)优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起。  (5)应用：培育性状重组型优良品种。2． 诱变育种(1)概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。(2)原理：基因突变。(3)过程：选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。(4)优点：①可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。②大幅度地改良某些性状。(5)应用：培育具有新性状的品种。 3． 几种常见遗传育种方式的不同点 方法原理常用方法优点缺点代表实例杂交育种基因重组杂交操作简单，目标性强育种年限长矮秆抗病小麦诱变育种基因突变辐射诱变、激光诱变等提高突变率，加速育种进程有利变异少，需大量处理实验材料高产青霉菌株多倍体育种染色体变异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中无法开展无子西瓜、八倍体小黑麦单倍体育种染色体变异花药离体培养后，再用秋水仙素处理明显缩短育种年限技术复杂，需要与杂交育种配合“京花1号”小麦基因工程育种基因重组将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中能定向改造生物的遗传性状有可能引发生态危机转基因抗虫棉2． 针对不同育种目标如何选择育种方案育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种杂交育种对原品系实施“定向”改造基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种让原品系产生新性状(无中生有)诱变育种使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种杂种优势（了解）生物学概念，指杂交子代在生长活力、育性和种子产量等方面都优于双亲均值的现象。杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。例如，玉米就是利用杂种优势，增加产量，需年年制种 基因工程的操作工具及基本步骤 一、操作工具1．基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)分布：主要在微生物体内。(2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。(3)实例：EcoR Ⅰ限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。(4)切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。(5)作用：基因工程中重要的切割工具。在微生物体内能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。2．基因的“针线”——DNA连接酶(1)催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。(2)催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。(3)催化结果：形成重组DNA。DNA连接酶的作用是在DNA片段之间的磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键。3．常用的运载体——质粒(1)本质：小型环状DNA分子(2)作用(3)条件（4）种类：常用的运载体有质粒（拟核外或细胞核外的小型环状DNA分子）、噬菌体和动植物病毒等。 二、操作步骤（1）提取目的基因                                    ①同种限制酶切割载体（2）目的基因与运载体结合（基因表达载体的构建）      和目的基因（3）将目的基因导入受体细胞                          ②DNA连接酶（4）目的基因的检测与鉴定                               检测：（根据受体细胞内是否含有标记基因，判断目的基因是否导入）。鉴定：（受体细胞是否表现目的基因控制的性状），如抗虫棉抗虫性状。　①微生物常被用做受体细胞的原因是其具有繁殖快、代谢快、目的基因产物多的特点。②动物受体细胞一般选用受精卵，植物受体细胞可以是体细胞，但需与植物组织培养技术相结合。 基因工程育种能定向改造生物性状。 基因工程的基本内容