一、抗病虫害机制与遗传学基础对应

1. 基因表达与蛋白质功能

  • 抗虫机制：
  • Bt蛋白（杀虫晶体蛋白）通过基因工程导入作物（如转Bt基因水稻），在害虫中肠碱性环境下被激活，破坏肠道细胞导致死亡；而人类消化环境为酸性，Bt蛋白被分解为无害成分。
  • 抗病基因（如蛋白酶抑制剂基因）干扰病原菌的酶活性，抑制其入侵或繁殖。
  • 对应知识点：
  • 基因表达调控：基因通过转录翻译形成功能蛋白，环境条件（如pH）影响蛋白质活性。
  • 基因与性状关系：基因通过控制蛋白质结构直接决定性状（如抗虫性）。

    • 2. 基因编辑与遗传修饰

  • 抗虫技术：CRISPR/Cas9等基因编辑技术精准敲除害虫抗性基因或增强作物抗病基因表达。
  • 对应知识点：
  • 基因突变与重组：人工诱变（如基因编辑）属于可遗传变异，改变生物性状。
  • 转基因技术流程：目的基因获取→载体构建→导入受体细胞→筛选表达。

    • 3. 基因型与表型分析

  • 抗病性筛选：通过分子标记技术鉴定抗虫/抗病基因的表达水平，评估转基因作物遗传稳定性。
  • 对应知识点：
  • 显隐性关系：显性抗病基因（如某些R基因）可直接在表型中体现。
  • 遗传规律应用：孟德尔定律用于预测转基因性状在后代中的传递。

    • 二、高考核心知识点与实例结合

    1. 基因工程操作步骤

  • 实例：农杆菌介导法将Bt基因导入玉米，通过组织培养筛选表达杀虫蛋白的植株。
  • 考点：
  • 工具酶（限制酶、连接酶）的作用。
  • 载体（如Ti质粒）的功能与标记基因筛选。

    • 2. 遗传信息传递

  • 实例：植酸酶基因在玉米籽粒中高效表达，通过饲料提高磷利用率，减少环境污染。
  • 考点：
  • 中心法则：DNA→RNA→蛋白质的传递过程。
  • 基因表达调控：启动子、终止子的作用。

    • 3. 生态与问题

  • 实例：转基因作物可能引发基因扩散（如抗虫基因漂移至杂草），需评估生态风险。
  • 考点：
  • 生物技术安全性：转基因作物的环境兼容性、食品安全性。
  • 争议：基因编辑是否涉及“设计生物”。

    • 三、高考命题趋势与备考建议

    1. 实验设计题

  • 典型题目：设计实验验证转基因抗虫效果（如设置对照组、统计害虫死亡率）。
  • 备考要点：掌握变量控制、实验重复原则及数据分析方法。

    • 2. 综合分析题

  • 热点方向：结合CRISPR技术论述抗虫作物研发的遗传学原理。
  • 答题策略：从基因编辑机制（靶向切割）、性状表达（蛋白质功能）到应用价值分层次论述。

    • 3. 图表分析题

  • 常见形式：提供转基因作物田间试验数据（如虫害率、产量），要求分析抗虫基因的稳定性。
  • 关键能力：数据转化（绘制折线图）、结论推导（基因表达与环境关系）。

    • 转基因抗病虫害机制与遗传学高考知识点的核心联系在于：基因的结构与功能、表达调控、遗传规律及生物技术应用。备考时需结合具体案例（如Bt蛋白作用、CRISPR技术），强化实验设计与分析能力，同时关注前沿技术（如基因编辑）与农业实践的结合。