高中生物 人教版必修二 第六章、第七章 知识点总结知识讲解

第六章基因突变及其它变异

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第1节杂交育种和诱变育种

★一、杂交育种（实例：矮杆抗病玉米的培育）

1、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。它依据的主要遗传学原理

是基因重组。

2、优点：方法简单，易操作，可将两个或多个优良性状集中在一起。

3、缺点：杂交育种只能利用已有基因进行重组，再按需选择，并不

能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种年限长，过程复杂。

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。

2、优点：提高突变率、短时间内获得更多的优良变异类型。

3、局限性：有利变异少，需要大量处理实验材料，具有不定向性。

第2节基因工程及其应用

一、基因工程

1、概念：基因工程又叫作基因拼接技术或DNA重组技术。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、原理：基因重组

3、操作水平：DNA分子水平

二、基因工程所需的工具

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，即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定切点上切割DNA分子。

（2）作用部位：脱氧核糖和磷酸之间的磷酸二酯键

（3）例：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。

2、基因的“针线”——DNA连接酶

（1）作用：两个具有相同黏性末端的DNA片段（可进行碱基互补配对）

（2）连接部位：磷酸二酯键

3、基因的运载体——将外源基因送入受体细胞

（1）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。质粒存在于细菌及酵母菌等生物的细胞中，是一种环状DNA分子。（2）运载体需要具备的条件：①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；②有多个限制酶切点，便于与外源基因连接；③有标记基因，便于进行筛选。

★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。

【注：（1）切割质粒和目的基因应用同一种限制酶。（2）操作步骤1、2、4涉及碱基互补配对】

四、基因工程的应用1、作物育种：转基因抗虫棉、转基因奶牛等

2、药物研制：干扰素、凝血因子、疫苗等

3、环境保护：超级细菌

附：

五种育种方法的比较

第七章现代生物进化理论

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

理论要点：自然选择（过度繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存）

★三、现代生物进化理论（核心：自然选择学说）

★（一）种群是生物进化的基本单位（生物进化的实质：种群基因频率的改变）

1、种群：特点：不仅是生物繁殖的基本单位；而且是生物进化的基本单位。

2、种群基因库：一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库。

3、基因（型）频率的计算：（参考优化设计P 96）★（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料

可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异，其中基因突变和染色体变异统称为突变。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。★（三）自然选择决定进化方向：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。

★（四）突变和基因重组、自然选择和隔离是物种形成机制【隔离导致新物种的形成】

1、物种：指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且自然状态下能相互交配并

能生殖出可育后代的一群生物个体。2、隔离：

（1）地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。（2）生殖隔离：指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。3、物种的形成：地理隔离（长期）→生殖隔离

物种形成的标志：生殖隔离

★物种形成的3个环节：

①突变和基因重组：为生物进化提供原材料；②自然选择：使种群的基因频率定向改变；③隔离：是新物种形成的必要条件

4、共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。

5、生物多样性包括：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。

杂交育种

人工诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组方法

杂交→自交→选优→自交至纯种物理、化学方法先花药离体培养，再人工诱导使染色体数目加倍

①低温处理

②秋水仙素处理萌发的种子或幼苗见上页

优点

方法简单，易操作，使不同个体的优良性状集中一个个体上提高变异率，可出现新基因、新性状，加速育种进程明显缩短育种年限，自交后代不发生性状分离

器官大，

产量和营养成分高

目的性强，定向改变生物性状，打破物种界限，育种时间短缺点育种年限长，过程繁琐，不能创造新基因、新性状

处理材料多，突变后有利个体少，具有不定向性技术复杂，成活率低，须与杂交育种配合发育延迟，结实率

较低，适用于植物技术复杂，操作难度大，可能引发生态危机

举例

高秆抗病×矮秆易感病→矮秆抗病品种

太空椒、高产青霉素菌株的育成

八倍体小黑麦三倍体西瓜和甜菜、

无籽西瓜的培育

见上页