6.1从杂交育种到基因工程

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。

第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种一、选择题1.D 【解析】诱变育种就是在人为条件下，使控制生物性状的基因发生改变，然后从突变中选择人们所需的优良品种。

但基因突变具有低频性和多方向性等特点，因此，只有通过人工方法来提高突变频率产生更多的变异，才能从中获取有利性状；出苗率的大小是由种子胚的活性决定的。

后代遗传稳定性是由DNA稳定性等决定的。

2.A 【解析】从题干中可知需要隐性纯合子(ddee)，所以在F2中可以直接获得。

通过杂交育种获得双隐性个体要比单倍体育种简捷。

3.B 【解析】图中A→B为诱变育种，C→D为基因工程育种，E→F→G为单倍体育种，H→I 为细胞工程育种，J→K为多倍体育种。

要尽快获得新品种，应该采用单倍体育种法，G过程是用秋水仙素诱导染色体数目加倍，H→I过程是植物体细胞杂交，不需要用秋水仙素诱导染色体数目加倍。

基因工程育种和植物体细胞杂交都克服了远缘杂交不亲和的障碍。

诱变育种、杂交育种都具有不定向性。

4.D 【解析】太空育种属于诱变育种，基因突变具有不定向性。

5.C 【解析】杂交育种F2中重组类型有DDtt(1/16)、ddTT(1/16)、Ddtt(2/16)、ddTt(2/16)，占3/8；单倍体育种的原理是染色体数目变异，由于F1产生的四种配子的比例为1∶1∶1∶1，故用此法所得植株中可用于生产的类型占1/4；杂交育种的原理是基因重组，原因是非同源染色体的自由组合。

6.B 【解析】杂交育种的缺点：育种周期长，可选择的范围有限；诱变育种的原理是基因突变，突变是不定向的，避免不了盲目性；杂交育种必须选择同种生物进行杂交，不能克服远缘杂交不亲和的障碍；基因工程可在不同物种之间进行基因转移，定向地改造生物的某些性状。

二、非选择题1.【答案】(1)提高变异频率(2)不定向一般有害（3）萌发的种子中细胞分裂旺盛，DNA复制旺盛，易发生基因突变不能(4)蓝花基因显性【解析】(1)自然状态下，基因突变的频率是非常低的，在诱变育种时，人为施加一些诱变因素如60Co产生的γ射线等，目的是提高变异频率。

高中生物必修二知识点之从杂交育种到基因工程导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高中生物必修二知识点之从杂交育种到基因工程》的内容，具体内容：杂交育种指不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。

基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础。

以下是我为你整理的从杂交...杂交育种指不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。

基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础。

以下是我为你整理的从杂交育种到基因工程知识点，希望对你有所帮助!从杂交育种到基因工程知识点一：杂交育种与诱变育种一、各种育种方法的比较：从杂交育种到基因工程知识点二：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。

通俗得说，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(3)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。

(4)切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。

(5)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。

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、杂交育种1．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，它依据的主要遗传学原理是基因重组 。

2．过程：现有两个纯种的小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)；另一为矮秆(d)易染锈病(t)，这两对性状独立遗传，如何获得矮秆抗锈病的新类型？(1) 应采取的步骤是：①先让两纯种亲本进行 杂交 ，得到F 1。

②再将F 1进行 自交 ，得到F 2。

③将F 2种植，从中选育出 矮秆抗锈病 新类型。

(2)过程如右图，请回答：①过程表示 ；②过程表示 ； ③过程表示 。

④写出图中F 2表现型及其比例。

⑤从F 2代中选出矮秆抗锈病的个体，基因型为 ，能否立即推广，为什么？ ⑥怎样处理才能得到比较纯的矮秆抗锈病个体?3、杂交育种依据的遗传学原理是基因重组4、杂交育种的优点：使位于不同个体上的_优点_集中在 同一个体 上，即“集优”。

预见性强。

5、杂交育种的不足：不能创造出新的__基因__，进程缓慢，过程繁琐，后代易出现 性状分离 。

6、应用：在农业生产中，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。

杂交育种的方法也用于 家畜、家禽 的育种。

思考：在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？深入拓展：若该生物靠有性生殖繁殖后代，则必须选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分离；若该生物靠无性生殖产生后代，那么只要得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。

二、诱变育种 1．诱变育种是利用物理因素 (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。

2、诱变育种的原理是 基因突变 。

3、诱变育种的优点：提高了 突变率 ，在短时间内获得更多的优良变异类型，加速 产生新基因 的进程，创造生物新品种、新类型。

其优点是提高突变率、短时间内获得更多的优良变异类型、抗病力强、产量高、品质好 。

第1节杂交育种与诱变育种记一记知识图谱判一判1.采用诱变育种可改良缺乏某种抗病性的水稻品种。

(√)2．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因。

(×)3．杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良基因集中到一个个体上。

(√)4．太空育种能按人的意愿定向产生所需优良性状。

(×)5．杂交育种一定需要连续自交。

(×)6．抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低。

(×)7．利用高产、感病小麦与高产、晚熟小麦品种间杂交筛选可获得高产、抗病小麦的品种。

(×)悟一悟选择显性纯合的动植物方法不同1．植物：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，自交至不发生性状分离为止。

2．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2的个体。

感悟体会：练一练1.[2019·某某学业水平测试]某某省农科院用辐射方法处理大豆，培育出高产优质的“黑农五号”新品种，该育种方法是( )A．杂交育种 B．诱变育种C．单倍体育种 D．多倍体育种答案：B2．甲地区的油菜，籽大抗逆性差(籽大为显性性状，抗逆性差为隐性性状)；乙地区的油菜，籽小抗逆性强。

要提高两地的油菜品种质量，简单易行的育种技术是( ) A．杂交育种 B．诱变育种C．多倍体育种 D．单倍体育种解析：由于甲、乙两地的油菜分别具有不同的优良性状，所以要先通过杂交将位于不同亲本上的优良性状集中到同一个体上，而后对于植物而言，杂交育种比单倍体育种简单易行。

答案：A3．杂交育种和诱变育种的原理分别是( )A．基因突变B．基因重组和基因突变C．染色体变异和基因重组D．基因突变和染色体变异解析：杂交育种的原理是基因重组，诱变育种的原理是基因突变。

答案：B4．某某省农业科学院培育出的“原丰早”水稻，是以“科学6号”为基础，经过反复诱变选育出的新品种，既保持了原品种的特性，又提前15天成熟，且产量比成熟期相同的其他品种高10%以上。

第六章从杂交育种到基因工程刘冬兰单元评价一、单选题1、DNA连接酶的作用是（）A. 识别DNA分子上的特定碱基序列B. 将DNA分子长链切开C. 将碱基进行配对D. 将来源不同的两个DNA分子片段进行连接2、生产上培育下列品种，依据基因突变原理的是（）A. 无籽番茄和无籽西瓜B. 青霉素高产菌株C. 常规培育矮杆抗锈病小麦D. 杂交获得矮杆糯性水稻品种3、用紫外线照射下处于有丝分裂不同时期的细胞，最可能发生基因突变的是（）A. 间期B. 前期C. 中期D. 后期4、下列基因型的生物中最可能是单倍体的是（）A. BbbB. AaaC. ABCDD. AaBb5、关于基因突变与基因重组的叙述，错误的是（）A. 基因突变可产生新基因B. 基因重组可产生新基因C. 基因重组可产生新的基因型D. 基因突变和基因重组产生的变异都能遗传6、四倍体水稻的花粉经离体培养得到的单倍体植株中，所含染色体组数是（）A. 1组B. 2组 D. 3组C. 4组7、苏州地区的油菜，籽大抗性差，常州地区的油菜，籽小抗性强，要提高两地的油菜品种质量，通常使用的技术是（）A. 杂交育种B. 诱变育种C. 细胞培养D. 嫁接繁殖8、要想使大肠菌生产人的胰岛素，使用的是（）A. 基因工程育种B. 诱变育种C. 杂交育种D. 单倍体育种9、下列说法中，正确的是（）A. 六倍体小麦花粉离体培养成的个体是三倍体B. 体细胞中只有一个染色体组的个体是单倍体C. 体细胞中只有两个染色体组的个体必定二倍体D. 八倍体小黑麦花粉离体培养成的个体有四个染色体组的是单倍体10、可获得无籽西瓜，青霉素高产菌株，矮杆抗病小麦的方法是分别是（）①诱变育种②杂交育种③单倍体育种④多倍体育种⑤生长素处理A. ①②③B. ④①②②③① D. ①④③11、下列哪组是基因工程技术中常用的运载体（）A.大肠杆菌、噬菌体B. 蓝藻、质粒C. 动物病毒、噬菌体D. 线粒体、质粒12、下列不是基因运载体必须具备的条件是（）A. 具有某些标志基因B. 具有环状DNAC. 能够在宿主细胞内复制和保存D. 具有多个限制酶切点13、下列不属于基因操作的工具有（）A. 限制性内切酶B. DNA连接酶C. 运载体D. 解旋酶14、基因工程的操作步骤①使目的基因与运载体结合；②将目的基因导入受体细胞；③检测目的基因表达；④提取目的的基因；正确的顺序是（）A. ③②④①B. ②④①③C. ④①②③D. ③④①②15、DNA连接酶的功能是（）A. 子链与母链间形成氢键B. 黏性末端之间形成氢键C. 两DNA末端间的缝隙连接D. A、B、C都对16、下列关于基因工程的说法错误的是（）A. 基因工程可以定向改变生物性状B. 基因工程可以从根本上治疗遗传病C. 基因工程不能改变粮食作物的蛋白质含量D. 基因工程可以克服远源杂交不亲和的障碍17、单倍体经秋仙素处理，得到的（）①一定是二倍体②是二倍体或多倍体③一定是杂合体④一定是纯合体⑤是纯合体或杂合体A. ①⑤B. ②⑤C. ①③D. ②④18、基因工程中，不需要进行碱基互补配对的步骤有（）A. 人工合成的目的基因B. 目的基因与运载体相结合C. 将目的基因导入受细胞D. 目的基因的检测与表达]19、下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（）A. 重组DNA技术所用的工具酶，是限制酶，直接酶的运载体B. 所有的限制酶都能识别同一种核苷酸序列C. 选用的细菌为重组质粒受体细胞是因为质粒易进入细菌细胞且繁殖快D. 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达20、在红粒高秆麦田中偶见一株白粒矮杆优质小麦，欲在两三年内能获得大量的白粒矮杆麦种通常采用的育种方法是（）A.. 杂交育种B. 诱变育种C. 人工嫁接D. 单倍体育种二、非选择题21、亲本的基因型为AABB和aabb的小麦杂交，取F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理，使其长成植株；试问：（1）这些植株的基因型可能是，属于倍体植株。

【高中生物】从杂交育种到基因工程，快来看看吧！从杂交育种到基因工程一、杂交育种1、定义：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。

2、方法：杂交——自交——选优——自交若干次——纯种二、诱变育种1、定义：利用物理因素（如X射线、r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。

2、应用：太空育种、青霉素、农作物方面三、四种育种方式比较四、基因工程及其应用(1)基因工程的概念：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，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)基因操作的工具A．基因的剪刀——限制性核酸内切酶（简称限制酶）。

①分布：主要在微生物中。

②作用特点：专一性、特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。

③结果：产生黏性未端（碱基互补配对）；1个切口，2个黏性末端。

B．基因的针线——DNA连接酶。

①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。

②结果：两个相同的黏性未端的连接。

C．基困的运输工具——运载体①作用：将外源基因送入受体细胞。

②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。

b、具有多个限制酶切点。

c、有某些标记基因。

③种类：质粒（小型环状DNA分子）、噬菌体和动植物病毒。

(3)基因操作的基本步骤A．提取目的基因B．目的基因与运载体结合（用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA（运载体））C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因检测与表达。

必修2 第六章从杂交育种到基因工程北大附中广州实验学校生物学案
精品学案第1节杂交育种与诱变育种
知识梳理
遗传学知识的主要应用领域之一是指导遗传育种，本学期我们先后学习了五种育种方法：多倍体育种、单倍体育种、杂交育种、诱变育种、基因工程育种等。

请据表将育种名称填写到对应的栏目中。

并认真理解各个比较项目的内容。

第2节基因工程及其应用
一基因工程的原理
1、概念：基因工程，又叫做技术或技术。

通俗地说，就是按照
人们的意愿，把一种生物的提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生
物的里，地改造生物的遗传性状。

2、基本工具：（1）基因的“剪刀”，简称。

（教材图6—3）
（2）基因的“针线”，（教材图6—4）
（3）基因的运载体目前常用的有、和。

3、基因工程操作的基本步骤：→→
→。

二基因工程的应用
1、作物育种（如转基因抗虫棉、耐盐碱棉花、抗除草剂玉米、油菜、大豆等转基因植物）
2、药物研制（如用转基因大肠杆菌生产胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等）
3、其它领域环境保护、食品工业等
三转基因生物和转基因食品的安全性（略）
基础练习：教材106页提升训练：《学习与评价》。

从杂交育种到基因工程一周强化一、一周知识概述二、重难点讲解（一）杂交育种1、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(稳定遗传)的方法。

2、原理利用自由组合定律实现基因重组。

3、应用可用于农作物品质的改良、产量的提高、培育新品种；也用于家禽、家畜的育种。

4、不足杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能产生新的基因；杂种后代出现分离现象，育种进程缓慢，过程复杂。

（二）诱变育种1、概念人工利用物理因素(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。

2、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。

3、应用（1）农作物新品种的培育。

新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。

如“黑农五号”大豆，产量提高了16%，含油量比原来提高了2.5%。

（2）用于微生物育种。

例如青霉素的选育。

1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。

后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～60000单位/mL。

4、局限性诱变育种的方向难以掌握，诱变体难以集中多个理想性状。

原因是基因突变是随机不定向的。

5、克服方法要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。

（三）基因工程的基本内容1、基因工程的概念概念：基因工程又称为基因拼接技术或DNA重组技术。

在体外，将外源基因经“剪切”和“拼接”重组后，导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物或创建新的生物类型。

作用：定向改造生物的遗传性状。

2、基因操作的工具基因的剪刀——限制性内切酶：能识别一种特定的核苷酸序列，并能在特定的切点上切割DNA分子。

基因的针线——DNA连接酶：连接被限制酶切开形成的粘性末端，合成重组的DNA分子。