2020人教版高一生物下学期知识梳理专题06 从杂交育种到基因工程.doc

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1、必修二第6章从杂交育种到基因工程育种第1节杂交育种与诱变育种(一)教学目标：1.简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足2.举例说出诱变育种在生产中的应用3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用(二)教学重点和难点：1.教学重点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2.教学难点杂交育种和诱变育种的优点和局限性第2节基因工程及其应用(一)教学目标：1.简述基因工程的基本原理2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用3.关注转基因生物和转基因食品的安全性(二)教学重点和难点：1.教学重点（1）基因工程的基本原理（2

2、）基因工程的安全性问题2.教学难点（1）基因工程的基本原理（2）转基因生物与转基因食品的安全性一、基因工程概述：1.定义：按照人们的意愿，把一种生物（供体）的某种基因（目的基因）提取出来，加以修饰和改造，然后放在另一种生物（受体）的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。（1）操作对象：DNA（基因）。（2）操作环境：生物体外。（3）目的：定向改造生物的性状（获得人类需要的基因产物）。（4）别名：基因拼接技术或DNA重组技术。2.原理：基因重组。3.优点：与杂交育种相比：克服远缘杂交不亲和障碍。与诱变育种相比：定向地改造生物性状。4.基因工程能

3、成功的原因：（1）不同生物的DNA在结构上具有统一性。基本单位都为脱氧核苷酸以及都具有规则的双螺旋结构。（2）不同生物的DNA碱基互补配对方式相同：A-T,G-C。（3）几乎所有生物都共用一套密码子。（4）遗传信息的传递都遵循中心法则。二、基因工程的基本工具1.分子手术刀——限制性核酸内切酶（1）作用：一种限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。①特点：特异性识别和切割DNA（不能识别切割RNA）。②切割部位：磷酸二酯键③切割结果：产生黏性末端或平末端。（2）种类：至今约

4、4000种。EcoRI限制酶（产黏性末端）SmaI限制酶（产平末端）2.分子缝合针——DNA连接酶（1）作用：将2个DNA片段间的缺口“缝合”。（2）连接部位：磷酸二酯键。注：不同的DNA片段连接成功的原因：都遵循碱基互补配对的原则。（3）种类来源功能相同点不同点E.coliDNA连接酶大肠杆菌恢复磷酸二酯键只能连接黏性末端T4DNA连接酶T4噬菌体能连接黏性末端或平末端（效率低）名称作用相同点DNA酶催化DNA水解，产物是脱氧核苷酸DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链上形成磷酸二酯键DNA连接酶催化连接DNA片段为新的DN

5、A分子限制酶在DNA特定序列的特定部位切割。有特异性识别功能RNA聚合酶催化转录中RNA的合成解旋酶作用于氢键，催化DNA双链解旋3.分子运输车——运载体（1）作用：目的基因与运载体连接后才能导入受体细胞。（2）种类：质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。（3）质粒：最常用的运载体：如：大肠杆菌的质粒。①定义：独立于细菌拟核之外，能自我复制的小型双链环状DNA。②存在：细菌等，酵母菌中也有。③特点：可在自身细胞或受体细胞内复制。注：用于基因工程的质粒一般是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。三、基因工程的基本操作程序：课本103面提取目的基

6、因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定注：基因工程成功的理论基础：①运载体与目的基因连接成功的基础：基本单位都是脱氧核苷酸；都是双螺旋结构；碱基配对方式相同②目的基因表达并表现相同性状的基础：生物界共用一套遗传密码，都遵循中心法则。总结：比较几种育种方式1.比较下表中的遗传育种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染色体变异秋水仙素处理体育种萌发的种子

7、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。无子西瓜、八倍体小黑麦单倍体育种染色体变异先花药离体培养再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.分析以下几种育种方法(1)杂交育种是最简捷的方法，而单倍体育种是最快获得纯合子的方法，可缩短育种年限。(2)原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交的方法育种，一般采用诱变育种。