2018高中生物學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí) 第12講 從雜交育種到基因工程學(xué)案

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1、 第 12 講 從雜交育種到基因工程 一、雜交育種和誘變育種 (一)雜交育種 1.概念:是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中一起,再經(jīng)過(guò)選擇和培育,獲得新品 種的方法。 2.原理:基因重組。通過(guò)基因重組產(chǎn)生新的基因型,從而產(chǎn)生新的優(yōu)良性狀。 3.優(yōu)點(diǎn):可以將兩個(gè)或多個(gè)優(yōu)良性狀集中在一起。 4.缺點(diǎn):不會(huì)產(chǎn)生新基因,且雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離,育種過(guò)程緩慢,過(guò)程復(fù)雜。 (二)誘變育種 1.概念:指利用物理或化學(xué)因素來(lái)處理生物,使生物產(chǎn)生基因突變,利用這些變異育成新品 種的方法。 2.誘變?cè)恚夯蛲蛔? 3.誘變因素:(1)物理:X 射線(xiàn),紫外線(xiàn)

2、,γ 射線(xiàn) (2)化學(xué):亞硝酸,硫酸二乙酯等。 4.優(yōu)點(diǎn):可以在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良性狀。 5.缺點(diǎn):因?yàn)榛蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐郧矣欣耐蛔兒苌?,所以誘變育種具有一定盲目性,所 以利用理化因素出來(lái)生物提高突變率,且需要處理大量的生物材料,再進(jìn)行選擇培育。 (三)四種育種方法的比較 雜交育種 誘變育種 多倍體育種 單倍體育種 原理 基因重組 基因突變 染色體變異 染色體變異 方法 雜交 激光、射線(xiàn)或化學(xué)藥 品處理 秋水仙素處理萌 發(fā)種子或幼苗 花藥離體培養(yǎng) 后加倍 3 優(yōu)點(diǎn) 可集中優(yōu)良性狀 時(shí)間短 器官

3、大和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 含量高 縮短育種年限 缺點(diǎn) 育種年限長(zhǎng) 盲目性及突變頻率 較低 動(dòng)物中難以開(kāi)展 成活率低,只適 用 于植物 舉例 高桿抗病與矮桿感病雜 交獲得矮桿抗病品種 高產(chǎn)青霉菌株的育 成 三倍體西瓜 抗病植株的育 成 二、基因工程及其應(yīng)用 1.概念:按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來(lái),加以修飾改造,然后放到另一 種生物的細(xì)胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。 2.原理 基因重組 3.工具: (1)基因的―剪刀‖:限制性?xún)?nèi)切酶 ①分布:主要在微生物中。②作用特點(diǎn):特

4、異性,即識(shí)別特定核苷酸序列,切割特定切點(diǎn)。 ③結(jié)果:產(chǎn)生黏性未端(堿基互補(bǔ)配對(duì))。 (2)基因的―針線(xiàn)‖:DNA 連接酶 ①連接的部位:磷酸二酯鍵,不是氫鍵。 ②結(jié)果:兩個(gè)相同的黏性未端的連接。 (3)基因的―運(yùn)載工具‖:運(yùn)載體 ①作用:將外源基因送入受體細(xì)胞。 ②具備的條件:a、能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。b、 具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。 c、有某些標(biāo)記基因。 ③種類(lèi):質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。 ④質(zhì)粒的特點(diǎn):質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體。 4.基因操作的基本步驟: (1)提取目的基因:人們所需要的特定基因,如人的胰島素基因、

5、抗蟲(chóng)基因、抗病基因、 干擾素基因等 (2)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合(以質(zhì)粒為運(yùn)載體):用同一種限制酶分別切割目的基因和質(zhì) 粒 DNA(運(yùn)載體),使其產(chǎn)生相同的黏性末端,將切割下的目的基因與切割后的質(zhì)?;旌?, 并加入適量的 DNA 連接酶,使之形成重組 DNA 分子(重組質(zhì)粒) (3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 常用的受體細(xì)胞:大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母 菌、動(dòng)植物細(xì)胞 (4)目的基因檢測(cè)與表達(dá) ①檢測(cè)方法如:質(zhì)粒中有抗菌素抗性基因的大腸桿菌細(xì)胞放入到相應(yīng)的抗菌素中,如果正常 生長(zhǎng),說(shuō)明細(xì)胞中含有重組質(zhì)粒。 ②表達(dá):受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定性狀,說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)過(guò)程。如:抗蟲(chóng)棉基因?qū)朊?細(xì)胞后,棉鈴蟲(chóng)食用棉的葉片時(shí)被殺死;胰島素基因?qū)氪竽c桿菌后能合成出胰島素等。 5.轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性

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