高中生物必修二第六章从杂交育种到基因工程知识点
高中生物必修知识清单2-6从杂交育种到基因工程
第六章从杂交育种到基因工程一、本章知识结构二、新课程标准1、搜集生物变异在育种上应用的事例。
2、关注基因生物和转基因食品的安全性三、预测新课标高考热点1、杂交育种和诱变育种的优点和局限性2、遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用3、重组DNA技术（又叫基因工程）4、关注转基因生物和转基因食品的安全性- 109 -- 110 -杂交育种与诱变育种一、知识结构概念：将两个或多个优良性状通过杂交集中到一起，培育新品种的育种方式 原理：基因重组优点：将两个或多个优良性状集中到一起 缺点：育种时间长应用：改良作物品种、选育优良动物品种概念：通过自然突变或是人工诱变培育新品种 原理：基因突变物理因素化学因素优点：出现新品种、提高突变率、培育新品种缺点：育种盲目性大，工作量大 应用：微生物育种、培育抗逆性强的作物二、要点精析【要点一】杂交育种1、概念：是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，即控制不同优良性状的基因通过减数分裂和受精作用重新组合在一起，产生新的基因型，从而控制相应的新表现型。
3、优点：可将两个或多个优良性状集中在一起。
4、缺点：杂交后代会出现性状分离．育种进程缓慢，过程复杂。
5、应用：(1)在农业生产中：是改良作物品质、提高农作物单位面积产量的常规方法。
(2)在畜牧业中：家畜、家禽优良品种的选育。
【画龙点睛】(1)杂交育种只能利用已有的基因重新组合，按需选择，并不能创造出新的基因。
(2)进行杂交育种的个体一定是进行有性生殖的个体．只进行无性生殖的个体无法通过杂交育种培育 新品种。
(3)品种是指人类在一定的生态条件和经济条件下，根据需要而创造的具有一定经济价值、遗传性比较一致的家养动物或植物的类型。
作为品种的生物具有相对稳定的遗传性，在一定地区和一定栽培条件下，在产量、品质发育期、抗性和适应性等方面符合人类生产、生活的需要，并能用普通的繁殖方法保持其稳定性。
高考生物 一轮复习 第6章 从杂交育种到基因工程 新人教必修2 (2)
(2)杂交育种：不一定需要连续自交。若选育显性优良 纯种，需要连续自交筛选，直至性状不再发生分离； 若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状个体即可。
【深化探究】 下图甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别 位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑥表示 培育水稻新品种的过程，请思考：
(1)图中①、⑤育种方式为_杂__交__育__种__。 (2)④、⑥的育种原理分别是_基__因__突__变__、_染__色__体__变__异__。 (3)图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别 是_①__⑤__、_④__⑦__。
【解析】选C。培育高产、抗逆性强的杂交水稻常采用 的方法是杂交育种；改良缺乏某种抗病性的水稻品种 常采用的方法是基因工程育种；把两个小麦品种的优 良性状结合在一起常采用的方法是杂交育种。
2.图中，甲、乙表示两个水稻品种，A、a和B、b分别 表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑤ 表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是
C.培育无子西瓜过程中可用一定浓度的秋水仙素处理 二倍体幼苗 D.把两个小麦品种的优良性状结合在一起，常采用植 物体细胞杂交技术
【解析】选C。培育高产、抗逆性强的杂交水稻常采用 的方法是杂交育种；改良缺乏某种抗病性的水稻品种 常采用的方法是基因工程育种；把两个小麦品种的优 良性状结合在一起常采用的方法是杂交育种。
【解析】本题考查基因的自由组合定律、基因突变的 特征以及育种的方法。(1)该植物为自花且闭花受粉植 物，一般情况下其植株大多为纯合子。(2)诱变育种时 用γ射线处理利用的原理是基因突变，由于基因突变 具有多方向性、稀有性以及有害性三个特点，故需要 处理大量种子，以获得所需品种。(3)如采用杂交育种 的方式，将上述两个亲本杂交，即rrDDEE×RRddee→
必修二 第6章 从杂交育种到基因工程知识点复习总结
遗传与进化第六章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种杂交育种【概念】杂交育种是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。
【原理】基因重组（自由组合或交叉互换），即控制不同优良性状的基因通过减数分裂和受精作用重新组合在一起，产生新的基因型，从而使人们所需要的位于不同个体上的优良性状集中到一个个体上。
【过程】（1）具有优良性状的两个亲本杂交。
（2）F1表现出显性性状，让F1自交，获得F2。
（3）从F2中选出符合要求的性状进行多次自交纯化获得新品种。
【优缺点】（1）优点：可以将两个或多个品种的优良性状集中在一起。
（2）缺点：不会创造新物种，且杂交后代会出现性状分离，育种过程漫长，操作复杂。
杂交育种的适用范围和技术要求（1）适用范围：同一物种不同品种的个体间。
亲缘关系较近的不同物种个体间（为了使后代可育，应做染色体加倍处理，得到的个体即是异源多倍体），如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝杂交。
（2）技术要求：①材料的选择，要求所选育的材料分别具有我们所期望的个别性状；所选的原始材料，是能稳定遗传的品种，一般是纯合子。
②杂交一次，获得的F1是杂合子，不管在性状上是否完全符合要求，一般情况下，都不能直接用于扩大栽培。
③让F1自交得到F2。
性状的重新组合一般是在F2中出现，选出性状上符合要求的品种，这些品种有纯合子也有杂合子。
④把初步选出的品种进行隔离自交，根据F3是否出现性状分离，确定被隔离的亲本是否是纯合子。
如果是纯合子，F3不会出现性状分离，且基因型与亲本相同。
诱变育种【概念】利用物理因素（如X射线、Y射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯）等处理生物，使生物发生基因突变。
【原理】基因突变。
基因在自然条件下的突变率很低，人们利用物理或化学的方法处理生物，诱发基因突变，提高变异的频率，然后从获得的大量突变个体中选择出具有优良性状的个体。
【诱变因素】（1）物理因素：X射线、Y射线、紫外线以及激光等的照射都可以使生物在DNA复制过程中发生基因突变。
人教版高中生物必修二第六章《从杂交育种到基因工程》ppt复习课件
切割结果： 形成黏性末端（反向对称，重复排列）和平末端
作用部位： 水解磷酸二酯键
（两类）
磷酸二酯键
基因的运载体：
①本质：
DNA分子
②作用：
作为运输工具，将外源基因送入受体细胞，同时利用 它在宿主细胞内大量复制所需的目的基因。 ③常用的运载体： 质粒（小型环状的DNA分子）、噬菌体、动植物病毒。 ④作为运载体必备的条件： a．能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； b．有一至多个限制酶的切点； c．有标记基因。
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。
（3）周期短
来源：从原核生物中分离纯化 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。 实例：EcoRI的限制酶能专一地识别GAATTC序列，并在G 和A之间将这段序列切开。
下列前项为科学技术成果，后项为所运用的科 学原理，前后项叙述不正确的是（ A A．生产人胰岛素的酵母菌，基因突变 ）
B．八倍体小黑麦，染色体变异
C．提高青霉素产量，基因突变
D．无籽西瓜，染色体变异
考点二：基因工程及其应用 1、对基因工程概念的理解（书P102） 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
4、基因工程操作的基本步骤
主要是编码蛋白质的结构增目的基因；
通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
基因表达载体的构建（核心）
包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点等
三、基因工程的应用（书P104）
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必修二
第6章 从杂交育种到基因工程
第一轮复习
构建知识网络
高中生物必修二第六七章知识要点
第六、七章知识要点第一节：杂交育种到诱变育种一、杂交育种（一）定义：杂交育种是将两个或两个以上的优良性状通过交配集中在一起，在经过选择和培育，获得新品种的方法。
（二）原理：基因重组（三）方法：杂交→自交→选优→自交……（四）实例：高产矮秆水稻的培育（五）应用：杂交水稻，中国荷斯坦牛（六）优点：通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上。
（七）缺点：育种所需时间较长（一般需7－8年）二、诱变育种（一）定义：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。
（二）原理：基因突变（三）应用：“黑农五号”大豆，青霉菌高产菌株的选育（四）优点：提高基因突变频率，加快育种进程（五）缺点：有利个体少，须大量处理供试材料，工作量大。
三、四种育种方法的比较一、基因工程（一）概念：基因工程：即基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说，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（二）原理：基因重组（三）操作水平：DNA分子水平（四）结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。
（五）过程：供体细胞目的基因受体细胞获得新性状（六）基因操作的工具1.基因工程的剪刀：限制性内切酶（1）来源：微生物（2）种类：已发现的有200多种（3）特点：一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割2.基因工程的针线：DNA连接酶，其作用是将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。
3.基因工程的运载体：质粒、噬菌体和动、植物病毒等（1）符合运载体的条件：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有标记基因，便于进行筛选。
（2）常用的运载体：质粒（存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子）、噬菌体和动、植物病毒等（共同特点：都有侵染或进入宿主细胞的能力）（六）基本步骤第一步：获取目的基因（注意：要保持基因的完整性）第二步：目的基因与运载体结合（注意：要用同一种限制酶切取目的基因和运载体，并用DNA连接酶连接。
生物学必修二 知识材料-第六章
生物学必修二知识材料第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱导育种知识点：四种育种比较第2节基因工程及其应用知识点：1、概念：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、工具：基因的“剪刀”：限制性内切酶基因的“针线”：DNA连接酶基因的“运载工具”：运载体基因操作的基本步骤：1、提取目的基因。
2、目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）。
3、将目的基因导入受体细胞。
第七章现代生物进化理论第一节、现代生物进化理论的由来一、拉马克进化学说：用进废退、获得性遗传二、达尔文自然选择学说：1、主要内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存2、自然选择：在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程。
自然选择是一个缓慢的长期的历史过程。
3、意义：自然选择学说能够科学地解释生物进化原因以及生物的多样性和适应性。
4、不足：对遗传和变异本质，不能做出科学的解释。
对生物进化的解释局限在个体水平。
第二节、现代生物进化理论的主要内容一、种群基因频率的改变与生物进化1、种群是生物进化的基本单位种群——种群基因库——基因频率——2、突变和基因重组产生进化的原材料（1）生物可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。
基因突变和染色体变异统称为突变。
（2）突变和重组是随机、不定向的，只为进化提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
3、自然选择决定生物进化的方向在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
二、隔离与物种的形成1、基本概念：隔离——物种——生殖隔离——地理隔离——2、隔离在物种形成中的作用三、共同进化与生物多样性的形成1、共同进化——不同物种之间、生物与无机环境之间要相互影响中不断进化和发展2、生物多样性——主要包括三个层次：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性四、基础习题：1、最早提出生物进化学说的是国的博物学家；以自然选择学说为基础的生物进化理论是国的博物学家提出的。
高中生物必修二第六章复习
• 8．中国科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因 植入烟草的细胞中并“嫁接”到其DNA分子上，使烟 草获得了抗病毒的能力。试分析回答： • (1)人的抗病毒干扰素的化学本质是 。 • (2)在该实验操作过程用到的工具酶有 和 。 • (3)人的抗病毒干扰素基因之所以能“嫁接”到植物的 DNA分子上去，是因为 。 • (4)烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生 了 。这个事实说明，人和植物共同有一 套 ，蛋白质的合成方式 。 • (5)这个事实也说明，现代地球上的生物是由共同的原 始祖先经过漫长的地质年代进化而来,它们之间有着或 远或近的 关系。
杂交育种 原 理 常 用 方 法 优 点 基因重组
诱变育种 基因突变
单倍体育种
多倍体育种
染色体变异 染色体变异 （成倍减少） （成倍增加）
秋水仙素 处理
杂交
花药离体培养 用物理或化学 →单倍体→秋 方法处理生物 水仙素处理→ 纯种 提高变异频率 加速育种进程 明显缩短育种 年限，育种时 间较短。
使位于不同 个体的优良 性状集中于 一个个体上
原理：基因突变
方法：辐射、激光诱变，化学诱变，太空育种等。 优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多 的优良变异类型。 缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利 变异少，须大量处理实验材料。 应用：太空作物的培育 、青霉菌的选育等。
练习 :请写出下面各项培育方法：
（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法 是 单倍体育种 。
各种器官大、 营养成分高、 抗性强
与杂交育种 有利变异少， 缺 技术复杂，需与 配合；获得 育种时间最长 需大量处理供 的新品种发 点 杂交育种配合 试材料 育延迟
• 1．通过改变原有基因结构而导致新品 种出现的方法是 • A．杂交育种 B．单倍体育种 C．多倍体育种 D．诱变育种
高中生物必修二第六章从杂交育种到基因工程知识点
第六章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种一、各种育种方法的比较：杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交→自交→选优→自交用射线、激光、化学药物处理用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗花药离体培养原理基因重组; 人工诱发基因突变染色体变异;破坏纺锤体的形成;使染色体数目加倍染色体变异;诱导花粉直接发育;再用秋水仙素优缺点组合优良性状;方法简单;可预见强;但周期长;只能利用已有的基因重组;不能创造新的基因..提高突变率;产生新基因;加速育种;改良性状;但有利变异少;需大量处理器官大;营养物质含量高;但发育延迟;结实率低缩短育种年限;但方法复杂;成活率较低例子水稻的育种高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成第二节基因工程及其应用一、基因工程1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术..通俗的说;就是按照人们意愿;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、原理：基因重组3、结果：定向地改造生物的遗传性状;获得人类所需要的品种..二、基因工程的工具1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶简称限制酶1特点：具有专一性和特异性;即识别特定核苷酸序列;切割特定切点..2作用部位：磷酸二酯键4例子：EcoRI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..黏性末端黏性末端5切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断..6作用：基因工程中重要的切割工具;能将外来的DNA切断;对自己的DNA无损害..注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对..2、基因的“针线”——DNA连接酶（1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来;使之成为一个完整的DNA分子..（2）连接部位：磷酸二酯键3、基因的运载体1定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体..2种类：质粒、噬菌体和动植物病毒..三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和鉴定四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗3、基因工程与环境保护：超级细菌五、转基因生物和转基因食品的安全性两种观点是：1、转基因生物和转基因食品不安全;要严格控制可能产生抗除草剂的超级杂草；可能使疾病的散播跨越物种障碍；可能损害农作物的生物多样性；认为创造新物种;可能干扰生态系统的稳定性..2、转基因生物和转基因食品是安全的;应该大范围推广..减少农药使用;减少环境污染；节省生产成本;降低粮食售价；转基因食品与非转基因食品的构成是一样的；增加食品营养;提高食品产量..。
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第六章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种
一、各种育种方法的比较：
杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交→自交→选优→
自交
用射线、激光、
化学药物处理
用秋水仙素处理
萌发后的种子或幼苗
花药离体培养
原理基因重组，人工诱发基因
突变
染色体变异，破坏纺锤体
的形成，使染色体数目加
倍
染色体变异，诱导花粉直
接发育，再用秋水仙素
优
缺
点
组合优良性状，方法简
单，可预见强，
但周期长，只能利用已
有的基因重组，不能创
造新的基因。
提高突变率，产生新基
因，加速育种，改良性
状，但有利变异少，需
大量处理
器官大，营养物质含量
高，但发育延迟，结实率
低
缩短育种年限，
但方法复杂，
成活率较低例子水稻的育种高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成
第二节基因工程及其应用
一、基因工程
1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说，就是按照人们意愿，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、原理：基因重组
3、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具
1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶）
（1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
（2）作用部位：磷酸二酯键
（4）例子：EcoRI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。
（黏性末端）（黏性末端）
（5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。
（6）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。
注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。
2、基因的“针线”——DNA连接酶
（1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。
（2）连接部位：磷酸二酯键
3、基因的运载体
（1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
（2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
三、基因工程的操作步骤
1、提取目的基因
2、目的基因与运载体结合
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测和鉴定
四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等
2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗
3、基因工程与环境保护：超级细菌
五、转基因生物和转基因食品的安全性
两种观点是：
1、转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制
可能产生抗除草剂的超级杂草；可能使疾病的散播跨越物种障碍；可能损害农作物的生物多样性；认为创造新物种，可能干扰生态系统的稳定性。
2、转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。
减少农药使用，减少环境污染；节省生产成本，降低粮食售价；转基因食品与非转基因食品的构成是一样的；增加食品营养，提高食品产量。