推荐学习高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程教案 新人教版必修2.docx

推荐学习高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程教案 新人教版必修2.docx

《推荐学习高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程教案 新人教版必修2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《推荐学习高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程教案 新人教版必修2.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

推荐学习高中生物第6章从杂交育种到基因工程教案新人教版必修2

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

【教学目标】

1.知识目标初步掌握杂交育种与诱变育种的原理、方法、优点、缺点及应用。

2.能力目标讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。

总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点

3.情感目标关注人类的育种应用及其意义。

【教学重点】遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。

【教学难点】杂交育种和诱变育种的优点和局限性，用遗传图解表示各种育种过程。

【新知预知】

一、杂交育种

1.古代人们利用__________________，通过长期选择，汰劣留良，培育出许多优良品种，这种选择育种不仅_____________，而且_________________________。

2.杂交育种是将__________或__________品种的_____________，通过__________集中在一起，在经过___________和___________。

获得________________的方法。

3.在农业生产中，杂交育种是___________的常规方法。

杂交育种的方法也用于__________的育种。

二、诱变育种

1.诱变育种的原理是_________________________________。

2.诱变育种是指利用_______________________________，使生物____________________的方法。

3.诱变育种取得的成就：

（1）培育__________________________________；

（2）在___________________方面也发挥了重要作用，如：

_____________________________。

【重点问题探究】

一、杂交育种

1．杂交育种：

是将或品种的通过集中在一起，再经过和，获得的方法。

亲本高秆抗锈病矮秆易染锈病

DDTT×ddtt

↓①↓

配子DTdt

↘②↙

FlDdTt

↓③

F2基因型：

DTDtdTdt

表现型：

比例：

：

：

：

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，得到F1。

②再将F1进行，得到F2。

③将F2种植，从中选育出新类型。

（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F2表现型及其比例。

⑤从F2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_________

4．杂交育种的优点：

使位于不同个体上的_________集中在上，即“集优”。

预见性强。

5．杂交育种的不足：

不能创造出新的_________，进程缓慢，过程繁琐，后代易出现。

6．应用：

在农业生产中，杂交育种是的常规方法。

杂交育种的方法也用于的育种。

【思考】1.在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？

2.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还是杂种，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、杂种影响不影响后代性状的表达？

3.杂交育种蕴含着哪些遗传学规律？

4.如何判断显隐性?

5.若要选择的品种是双隐性、一隐一显、双显性的，如何选择得到纯合子？

二、诱变育种

1.诱变育种：

是指利用，使生物的方法。

2.原理：

。

3.优点：

提高了，在短时间内获得更多的优良变异类型，加速的

进程，创造生物新品种、新类型。

4.缺点：

少，大，需要大量地处理实验材料，具有很大的性。

5.成就：

①培育农作物新品种，如;

②在方面也发挥了重要作用，如。

课堂小结：

人工育种方法的比较。

杂交育种

人工诱变育种

单倍体育种

多倍体育种

原理

方法

优点

器官大，提高产量和营养成分

缺点

技术复杂一些，须与杂交育种配合

适用于植物，在动物方面难于开展

例子

【牛刀小试】

1.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是

A.单倍体育种B.杂交育种C.人工诱变育种D.细胞工程育种

2.以下关于生物变异的叙述，正确的是

A.基因突变都会遗传给后代B.基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变

C.染色体变异产生的后代都是不育的D.基因重组只发生在生殖细胞形成过程中

3.在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄的一枝条结出黄色番茄，这是因为该枝条发生了

A.细胞质遗传B.基因突变C.基因重组D.染色体变异

4.假如水稻高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗稻瘟病（R）对易感染稻瘟病（r）为显性，两对性状独立遗传。

用一个纯合易感染病的矮秆品种（抗倒伏）与一个纯合抗病高秆（易倒伏）杂交，F2代中出现即抗病又抗倒伏类型的基因型及其比例是

A．ddRR1/8B.ddRR1/16和ddRr1/8C．ddRr，1/16D．DDrr，1/16和DdRR，1/8

5.下面列举几种可能诱发基因突变的原因，其中哪项是不正确的

A.射线的辐射B.杂交C.激光照射D.秋水仙素处理

6.用四倍体水稻的花粉通过人工离体培养，育成的植株是

A.二倍体B.单倍体C.四倍体D.多倍体

7.育种专家用高杆抗锈病水稻与矮杆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮杆抗锈病水稻，这种育种的原理是

A．基因突变B.基因重组C．染色体变异D．环境条件的改变

8.既要提高农作物的变异频率，又要使后代变异性状较快稳定，可采用

A.杂交育种法B.诱变育种法C.单倍体育种法D.多倍体育种法

9.20世纪50年代以前，水稻都是高杆的，由于高杆容易倒伏，不利于密植而影响产量。

为了培育出矮杆水稻新品种，以利于合理密植提高产量，应选择下列哪种育种方法

A．杂交育种B.诱变育种

C.单倍体育种D.多倍体育种

10.在农作物的育种上，采用的方法有：

杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种，它们的理论依据依次是

①基因突变②基因互换③基因重组④染色体变异

A．③①④④B．④①②④C．④④①③D．④③①④

11.假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？

写出育种方案（图解）

答案表：

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

我的困惑：

我的反思：

班级姓名　

【牛刀小试】答案

1-10BDBBBBBCBA11.略

第2节基因工程及其应用

【教学目标】

1.知识目标

（1）简述基因工程的基本原理。

（2）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。

（3）收集基因工程所取得的成果以及发展前景。

2.能力目标利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，培养自主学习能力。

3.情感目标

（1）关注转基因生物和转基因食品的安全性。

（2）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。

【教学重点】基因工程的基本原理、基因工程的安全性问题

【教学难点】基因工程的基本原理、转基因生物与转基因食品的安全性

【新知预知】

一、基因工程的原理

1.基因工程的概念：

基因工程又叫技术或技术。

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，然后放到另一种生物的细胞里，地改造生物的。

基因工程是在上进行的水平的设计施工，需要有专门的工具。

基因工程最基本的工具有：

“”、“”、“”。

2.基因工程的工具

（1）、基因的“剪刀”：

__________（简称__________）

（2）、基因的“针线”：

__________

（3）、基因的：

基因工程中，目前常用的运载体有________、________和__________等。

3.基因工程的操作步骤：

基因工程操作的一般步骤为：

__________________、目的基因与___________结合、将目的基因导入_________________、目的基因的________和________。

二、基因工程的应用

1.抗虫基因作物的使用，不仅减少了______，大大降低了生产成本，而且还减少了__________。

2.基因工程生产药品有__________、__________、__________等。

3.目前关于转基因生物和转基因产品的安全性，有两种观点，一种观点是转因生物和转基因食品不安全，____________________；另一种观点____________________。

第2节基因工程及其应用（第一课时）

【重点问题探究】

一、基因工程的概念

基因工程的别名

基因拼接技术或DNA重组技术

操作环境

操作对象

操作水平

基本过程

剪切→拼接→导入→表达

结果

思考：

基因工程所依据的生物学原理是什么？

二、基因工程的基本工具

1．基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶（简称限制酶）

（1）存在：

主要在微生物体内

（2）特性：

特异性，即一种限制酶只能识别一种__________，并在__________上切割DNA分

（3）实例：

如ECORI限制酶，只能识别GAATTC的序列，切割位点是G和A之间。

（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。

2．基因的“针线”——DNA连接酶：

作用：

连接__________和__________之间的缺口。

如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。

3．基因的运载体

（1）作用：

将外源基因送入__________。

（2）种类：

质粒、__________等。

（3）质粒：

常用的运载体

a本质：

是能够自主复制的小型分子，存在于和酵母菌的中。

b作用①作为运载工具，将目的的基因送到宿主细胞中去。

②用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。

①能在宿主细胞并大量

c条件②有多个切点。

③有基因。

注意：

DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接成DNA片断；DNA连接酶把DNA片连接成DNA分子，两者都是连接脱氧核糖和磷酸之间的磷酸二酯键。

思考：

1.限制性酸内切酶的作用是利用了酶的什么特性？

2.基因的运载体与物质跨膜运输所需的载体本质相同吗？

【牛刀小试】

1.下列关于基因工程的叙述不正确的是

A.基因工程的生物学原理是基因重组B.通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状

C.基因的针线是DNA连接酶D.基因工程中常用的运载体质粒在动植物细胞中广泛存在

2.质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是

①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA⑥环状DNA⑦能“友好”地“借居”A.①③⑤⑦B.②④⑥C.①③⑥⑦D.②③⑥⑦

3.下列能说明目的基因完成了表达的是

A.棉株中含有杀虫蛋白基因B.大肠杆菌中具有胰岛素基因

C.土豆含有抗病毒的基因D.从酵母菌中提取到人的某蛋白质

4.对如右图有关工具酶功能的叙述不正确的是

A．切断a处的酶为限制性核酸内切酶

B．连接a处的酶为DNA连接酶

C．切断b处的酶为解旋酶

D．连接b处的酶为RNA聚合酶

5.下列四条DNA分子，彼此间具有粘性末端的一组是

A．①②B．②③C．③④D．②④

答案表：

1

2

3

4

5

我的困惑：

我的反思：

班级姓名

第2节基因工程及其应用（第二课时）

【重点问题探究】

三、基因工程的步骤

（1）提取____________________――直接分离基因和人工合成基因。

（2）目的基因与__________结合――使目的基因载入到运载体中，形成重组DNA。

（3）将目的基因导入______细胞――常采用显微注射技术和感染法

（4）目的基因的________与表达――据运载体上的标记基因判断导入与否，据受体细胞表

思考：

1.目的基因能否直接导入受体细胞？

2.切割运载体和目的基因往往是用同一种限制酶还是两种？

四、基因工程的应用

1.作物育种：

利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育各种抗逆性作物新品种。

如抗虫棉等。

抗虫基因作物的使用，不仅减少了__________，大大降低了生产成本，而且还减少了__________。

2.药物研制：

基因工程生产药品的优点是________、________、_________。

如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。

3.环境保护：

如利用转基因细菌降解有毒有害化合物，吸收环境重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。

五、转基因生物和转基因食品的安全性

目前关于转基因生物和转基因产品的安全性，有两种观点，一种观点是转因生物和转基因食品不安全，____________________；另一种观点____________________。

通过学习，要认识到科学技术是一把双刃剑，认识到生命中许多事实还有待于人类去探索，科学发展中仍有许多问题有争议。

六、基因重组和基因工程的比较

比较项目

基因重组

基因工程

不

同

点

概念

在生物体进行过程中，

控制的基因的重新

组合

按照的意愿，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，地改造生物的遗传性状

重组基因

物种的基因

物种间的基因

繁殖方式

生殖

生殖

变异大小

大

意义

是生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义

使人类有可能按意愿直接地改变生物，培育出新品种

相同点

都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生

【牛刀小试】

1．采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导人细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房进入受精卵

A．①②B．②③C．③④D．④①

2．质粒是基因工程最常用的运载体，下列有关质粒的说法错误的是

A．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有

B．根瘤菌、圆褐固氮菌的固氮基因存在于质粒上

C．质粒为小型环状DNA分子，存在于核（区）外的细胞质基质中

D．质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主细胞内复制

3．如欲利用细菌大量生产人胰岛素，则下列叙述不正确的是

A．需有适当运载体将人胰岛素基因置入细菌

B．需有适当的酶对运载体与人胰岛素基因进行切割与黏合

C．重组后的运载体DNA，须在细菌体内转录、翻译成人胰岛素

D．生产人胰岛素的细胞工程技术也可生产疫苗

4．下列关于基因工程的叙述，正确的是

A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因

B．细菌质粒是基因工程常用的运载体

C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA

D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体

5．下列关于基因治疗的说法正确的是

A．基因治疗只能治疗一些遗传病B．基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因。

C．基因治疗的主要原理是修复患者的基因缺陷

D．基因治疗在发达国家已成为一种常用的临床治疗手段

6．金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。

科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。

请据图回答：

（1）将②连接到①上并形成③，常用到的酶有。

（2）②与①上的某种抗药性基因在结构上的最大区别是。

（3）经检测，被③侵染的茶花叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经。

欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是，依据的理论基础是。

（4）通过转基因方法获得的抗病金茶花，将来产生的配子中是否一定含有抗病基因?

。

答案表：

1

2

3

4

5

我的困惑：

我的反思：

班级姓名