高中生物学习方法：[12]从杂交育种到基因工程

(一)杂交育种与诱变育种

一、杂交育种

1、概念:将两个或者多个品种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。

2、原理:基因重组

3、重组时间:减数第一次分裂前期和后期

4、方法:杂交、自交,从第二代开始选育

5、优缺点:(1)优点:集中多种优良品种(2)缺点:不能产生新基因,育种周期长,杂交后代发生性状分离。

二、诱变育种

1、概念:利用物理、化学诱变使生物发生变异,并从变异类型中选育优良品种的方法。

2、原理:基因突变

3、突变时间:细胞分裂间期

4、方法:物理诱变和化学诱变

5、优缺点:(1)优点:提高突变频率,加快育种今后才能够,大幅度改良生物性状;(2)缺点:盲目性大,需大量处理实验材料,有利变异少

三、转基因育种

1、原理:基因重组

2、方法(4步):目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。

3、优缺点;(1)优点:目的性强,育种周期短,克服远缘杂交不亲和障碍;(2)缺点:技术复杂,可能会产生生态危机。

(二)基因工程及应用

1、概念:又叫基因拼接技术或DNA重组技术,属于分子水平的工程,结果是定向地改造生物的遗传性状。

2、原理:基因重组

3、转基因技术获得成功的原因:(1)各种生物基因的化学组成相同,都遵循碱基互补配对原则;(2)生物界共用一套遗传密码;(3)基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能的基本单位;

4、基因工程的操作工具

(1)限制酶

①存在产所:主要存在于微生物的细胞中

②特点:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。③种类:4000多种

④作用结果:切割磷酸二酯键形成粘性末端和平末端。

(1)DNA连接酶(作用:形成磷酸二酯键)

(2)运载体

①必备条件:1)能在宿主细胞内大量复制并且稳定保存;2)具有一个或者多个限制酶切点,便于与目的基因相连;3)具有标记基因,便于检测与筛选。

②种类:质粒、噬菌体、动植物病毒,其中质粒是最常用的。其化学本质是小型环状双链DNA分子;主要分布在细菌,一种特殊的情况是存在于酵母菌(真核生物)。