人教版高中生物必修二知识点总结：第六章 第一节 杂交育种与诱变育种

第六章第一节杂交育种与诱变育种重点：1.杂交育种的原理、方法及优点和不足2.诱变育种的原理、方法及优点和不足一、复习提纲古老的育种方法过程：利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，培育出优——选择育种良品种缺点：周期长，可选择的范围有限概念：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，获得新品种的方法原理：基因重组①两个亲本杂交得到F1植物杂交育种②F1自交得到F2③从F2中选出符合要求的类型，再自交，杂交育种方法直到得到纯合子①两个亲本杂交得到F1动物杂交育种②F1自交（F1中的雌雄个体相互交配）得到F2③从F2中选出符合要求的类型，测交优点：集中优良性状为一个体上，操作简便缺点：育种时间长；远缘（或源）杂交不亲和概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法诱变育种原理：基因突变方法：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优点：提高变异的频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程缺点：目的性不强，有利的个体不多，需大量处理供试材料，（通过基因工程育种目的性很强）二、要点辨析：几种育种方法的比较第二节基因工程及其应用重点：1、基因工程概念、原理、基因操作的过程及应用一、复习提纲概念：基因拼接技术或DNA重组技术。

也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原理：DNA重组（不同生物之间基因重组）来源：主要存在于微生物中基因的剪刀特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸——限制性内切酶序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子（体现酶的专一性和特异性）实例：Eco RI限制酶，只能识别GAATTC序列，并在G和A间将该序列切开基因的针线——DNA连接酶：将双链DNA分子片断“缝合”起来，恢复基因操作的被限制酶切开了的两个核苷酸的磷酸二酯键；即碱基配对基本工具以后，将两条DNA末端之间的缝隙（边缘）“缝合”起来①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存②具有一至多个限制酶切点，以便与外源基具备因连接条件③具有标记基因，供重组DNA鉴定和选择如抗生素抗性基因基因的运输工具④对受体细胞无害易分离——运载体：质粒常用的运载体噬菌体动植物病毒基因操作的基本步骤育种：转基因植物、转基因动物（基因组中含有外源基因）基因工程的应用生产基因工程药品：如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等应用于环境保护转基因生物和转基因食品的安全性：二、要点辨析1、一种生物的基因能够放到另一种生物的细胞里，并整合到其DNA分子中去的原因：不同生物的DNA都是由四种脱氧核苷酸组成（物质基础）；都是规则的空间双螺旋结构（结构基础）2、基因操作的基本工具⑴一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA 分子；限制性内切酶的作用部位：磷酸二酯键如⑵DNA连接酶的作用：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸的磷酸二酯键；即碱基配对以后，将两条DNA末端之间的缝隙（边缘）“缝合”起来⑶DNA连接酶与DNA聚合酶比较：①相同点：两者都能形成磷酸二酯键；都是蛋白质②不同点：ⅠDNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接形成磷酸二酯键；DNA连接酶将DNA分子片断恢复被限制酶切开了的两个核苷酸的磷酸二酯键。

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1．我国科学家袁隆平多年来一直坚持的水稻育种方法是( )A．单倍体育种B．多倍体育种C．杂交育种D．诱变育种答案：C2．下列各项措施中，能够产生新基因的是( )A．高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交B．用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体C．用花药离体培养小麦植株D．用X射线处理获得青霉素高产菌株答案：D3．现有两种玉米，一种玉米黄色颗粒饱满，一种玉米紫色颗粒较小，要想获取紫色颗粒饱满的玉米，比较简单有效的方法是( )A．单倍体育种B．杂交育种C．诱变育种D．多倍体育种答案：B4．杂交育种中，杂交后代的性状一旦出现就能稳定遗传的是( )A．优良性状B．隐性性状C．显性性状D．相对性状答案：B5．某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。

下列有关叙述正确的是( )A．a过程中运用的遗传学原理是基因重组B．b过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限C．a过程需要使用秋水仙素，作用于萌发的种子D．b过程需要通过自交来提高纯合率答案：D 6．下图表示番茄植株(HhRr)作为实验材料培育新品种的途径。

请据图分析回答：(1)通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是______________________________________。

(2)要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径_____________，该过程中秋水仙素的作用机理是________________ _____________________________________________________。

(3)品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为______，品种C的基因型是________。

(4)途径4依据的原理是__________，此途径与杂交育种相比，最突出的特点是________________。

解析：分析题图可知，途径1是杂交育种，途径2是单倍体育种，途径3是多倍体育种，途径4是诱变育种。

第1节杂交育种与诱变育种知识梳理1.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。

（3）优点：使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上，预见性强。

（4）缺点：时间长，须及时发现优良性状。

2.诱变育种（1）概念：利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。

（2）原理：基因突变。

（3）优点：可以提高变异频率或出现新性状，加速育种进程。

（4）缺点：有利变异少，需大量处理实验材料，具有不确定性。

知识导学1.本节课的学习，可以选用典型的育种实例作为切入点，针对育种实践中遇到的实际问题和解决方法，分析其中蕴含的遗传学规律。

2.应用遗传学规律和遗传图解，对特定的杂交组合进行理论分析，推测可能的选育过程和结果。

3.分析讨论这两种育种方法的不足之处及其解决方法。

疑难突破1.举例说明杂交育种的过程是怎样的？剖析：某作物的高秆（A）对矮秆（ａ）为显性，感病（Ｒ）对抗病（ｒ）为显性。

A ａ和Ｒｒ是位于非同源染色体上的两对等位基因。

今有高秆抗病和矮秆感病纯种，人们希望利用杂交育种的方法在最少的世代培育出矮秆抗病新类型。

应该采取的步骤是：(1)先让两纯种亲本进行杂交，得到F1；（2）再将F1进行自交，得到F2；（3）直接从中选取矮秆抗病类型即可，因为矮秆抗病是双隐性基因型，因此必然是人们期望的基因型，直接投入使用即可；若我们能选择的性状有一种为显性，则需进一步自交，在下一代中选择无性状分离发生的表现型才行。

2.诱变育种有什么特点？剖析：人工诱变大大提高突变的频率，大幅度地改良某些性状，从而加快了育种的进程。

由于突变的多方向性，以及突变个体大多是有害的，因此需要处理大量的供试材料。

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..。

庖丁巧解牛知识·巧学一、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，获得新品种的方法。

知识拓展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栽培植物的类型。

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、生育期、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。

2.原理：基因重组，即同源染色体上非姐妹染色单体之间的基因互换和非同源染色体上的非等位基因的自由组合。

杂交育种不会创造新基因，只是实现了原有基因的重新组合。

3.优点：可将两个或多个优良性状集中在一个个体上。

4.缺点：杂交后代会出现性状分离，需要连续自交，使其基因型趋于纯合(即纯合子个体逐年增多，杂合子个体逐年减少)。

因此，杂交育种进程缓慢，育种周期长(一般需要5～6年的时间)，过程较复杂；只能利用已有基因的重组，不能创造新基因；只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交，不能克服远源杂交不亲和性的障碍。

疑点突破杂种优势与杂交育种杂种优势是生物界普遍存在的现象。

它是指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。

杂种优势具有以下特点：杂种优势不是某一两个性状单独表现突出，而是许多性状综合表现突出；杂种优势的大小，取决于双亲的遗传差异和互补程度。

杂交育种通常是指把不同遗传类型的动物或植物进行交配，使优良性状结合于杂种后代中，通过培育和选择，创造出新品种的方法。

杂交育种不仅要求性状整齐，而且要求培育的品种在遗传上比较稳定。

品种一旦育成，其优良性状即可相对稳定地遗传下去。

杂种优势则主要是利用杂种F1代优良性状，而并不要求遗传上的稳定。

二、诱变育种1.概念：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，从而培育出生物新品种。

生物必修二第六章知识点总结一、杂交育种与诱变育种。

1. 杂交育种。

- 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。

- 原理：基因重组。

- 举例：培育高产抗病小麦。

假设高产（A）对低产（a）为显性，抗病（B）对感病（b）为显性。

先让纯合高产感病（AAbb）与低产抗病（aaBB）杂交，得到F1（AaBb），F1自交后在F2中选出高产抗病（A - B - ）个体，连续自交直到不发生性状分离为止。

- 优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。

- 缺点：育种周期长；只能利用已有的基因重组，不能创造新基因；杂交后代会出现性状分离现象，需要不断筛选。

2. 诱变育种。

- 概念：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，从而获得优良变异类型的育种方法。

- 原理：基因突变。

- 举例：“黑农五号”大豆品种，就是通过诱变育种培育出来的。

- 优点：可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型；大幅度改良某些性状。

- 缺点：由于基因突变的不定向性，有利变异少，需要处理大量的实验材料；诱变的方向和性质不能控制。

二、基因工程及其应用。

1. 基因工程的概念。

- 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. 基因工程的基本工具。

- 限制酶（限制性核酸内切酶）- 来源：主要从原核生物中分离纯化出来。

- 作用：识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。

例如，EcoR Ⅰ限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。

- DNA连接酶。

- 种类：有E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。

- 作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

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。