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第1节杂交育种与诱变育种
一、教学目标
知识目标
〔1〕简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。
〔2〕举例说出诱变育种在生产中的应用。
〔3〕讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
〔4〕总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。
情感态度与价值观
〔1〕讨论育种科学技术发展是科学、技术和社会的相互作用。
〔2〕体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
能力目标
〔1〕尝试将你获得信息用图表、图解的形式表达出来。
〔2〕运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。
二、教学重点和难点
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：
1、杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
2、用遗传图解表示各种育种过程。
三、教学方法：讨论法、演示法。
四、教学课时：1
五、教学过程。
《从杂交育种到基因工程》【课时安排】1 课时【考纲要求】: 1.阐明不同育种方法利用的生物变异原理2.举例说明不同育种方法的优缺点3.描述基因工程的基本流程【教学准备】教师根据下面几方面制作多媒体课件课前准备教师指导学生独自完成课前学案，并巩固复习上节课所学内容。
【教学过程】教师检查课前学案完成情况，并对学案中出现的问题及时点评与纠正。
课前预习作业【预习目标】能够说出各种育种方法的原理、过程和特点一、杂交育种1.概念：将两个或多个品种的优良性状通过集中在一起，再经过，获得新品种的方法。
2.原理：杂交育种依据的遗传学原理是，发生在时期。
3.过程：选择具有不同优良性状的亲本通过获得F1，F1 连续或杂交，从中筛选获得需要的类型。
4.特点：（1）优点：①可以将多个品种的优良性状在一起②操作简便（2）缺点：获得新品种周期，杂交后代会出现现象，育种过程缓慢。
5.应用：根据需要培育理想类型，如改良作物，提高单位面积，也可用于、家禽的育种二、诱变育种1.概念：利用物理或化学因素来处理生物，使生物发生，从而获得优良类型的方法。
2.方法:（1）物理因素：X 射线、γ射线、、激光、（太空诱变）等诱变。
（2）化学因素：、硫酸二乙酯等诱变。
3.过程：选择生物→→选择所需类型→培育。
4.特点：（1）优点：提高，大幅度改良某些优良性状，育种进程。
（2）缺点：有利变异，需大量处理实验材料，盲目性。
5.应用：（1）农作物育种：培育出的新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。
（2）微生物育种：如的选育。
三、多倍体育种（1）原理：（2）方法：处理萌发的种子或幼苗。
（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，培育出的植物大，产量高，丰富。
（4）缺点：，发育延迟。
（5）举例：、八倍体小黑麦四、单倍体育种（1）原理：（2）方法：利用技术获得单倍体植株，再利用染色体数目加倍。
（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短，加速育种。
（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。
高中生物教案《从杂交育种到基因工程》高中生物教案《从杂交育种到基因工程》班级：小组：姓名：评价：【复习目标】1.举例说出生物变异在育种上应用的事例2.简述杂交育种和诱变育种的作用及局限性3.简述基因工程的原理及其应用4.关注转基因生物和转基因食品的安全性【复习重点和难点】重点：(1)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(2)基因工程的“操作工具”和“操作步骤”难点：杂交育种和诱变育种的优点和局限性、基因工程的基本原理【复习过程】基础知识过关一、杂交育种⒈概念：将两个或多个品种的优良性状通过__________集中在一起，再经过________和培育，获得新品种的方法。
⒉原理：_____________________。
⒊优点：位于不同个体上的__________集中在___________上，即“集优”。
⒋缺点：不能创造出新的_________，进程缓慢，过程繁琐，后代易出现_________。
⒌应用：改良作物___________、提高农作物____________的常规方法，同时也可用于____________、_____________的育种。
二、诱变育种⒈概念：是利用物理因素(如_____________、γ射线、_____________、激光等)或化学因素(如_____________、_____________等)来处理生物，使生物发生_____________，获得新品种的方法。
⒉原理：_____________________。
⒊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。
⒋缺点：_____________少，_____________大，需要大量地处理实验材料，具有很大的_____________性。
⒌应用：主要应用于__________和_____________，如太空椒的培育、高产青霉素的选育。
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Array集中在一起，再经过和，获得的方法。
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。
教学目标一、知识与技能1．简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。
2．举例说出诱变育种在生产中的应用。
3．讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
4．总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种的异同点。
二、过程与方法1．尝试将你获得的信息用图表、图解的形式表达出来。
2．运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题。
三、情感、态度与价值观1．讨论在从杂交育种到基因工程的发展历程中，科学、技术和社会的相互作用。
2．通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解，关注我国的育种技术的发展及在国际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
3．体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
教学重点、难点教学重点：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。
教学突破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，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，进而引导学生分析讨论杂交育种方法的不足之处和解决方法。
通过不同育种方法的比较，归纳各自的优点和不足。
教法与学法导航教法：阅读指导法、谈话法、讲授法等。
学法：阅读分析、讨论交流、列表比较、归纳总结等方法。
教学准备教师准备：育种资料图片、设计比较表格等。
学生准备：预习并列举育种方法。
续上表学生作答：（（（的具有优良性状的玉米杂交，使优良性状得到不断积累。
（操作。
缺点：选择范围有限，育种周期长。
分组讨论。
学生把设想描述出来。
引导学）杂交育种依据的遗传学原理就是：基因的自由组合规律，即通过杂交，把生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合）选育出的新品种必须是纯合子，否则其）遗传图解有更简洁的表示方法，即用我如果小）种，假定两个亲本小麦品种都是纯合子，请绘出育生的生活经验，引导学生思考相关的育种方法。
【最新整理，下载后即可编辑】【最新整理，下载后即可编辑】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【课标定位】 1.理解杂交育种和诱变育种的原理。
2.了解杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
【教材回归】 一、杂交育种 （一）杂交育种的实例——以高产抗病小麦品种的选育为例（二）杂交育种的概念 将同一物种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生物新品种的方法叫做杂交育种。
（三）杂交育种的原理 杂交育种依据的遗传学原理是基因重组。
（四）杂交育种的过程 选择同一物种具有不同优良性状的亲本杂交得F 1，F 1自交或杂交得F 2，从F 2中选择具有所需优良性状的个体。
（五）杂交育种的优缺点 1.杂交育种的优点 可将同一物种不同品种的优良性状集中在一个个体上，而且操作简便。
2.杂交育种的缺点 （1）只能利用已有基因的重组，产生新的基因型，不能产生新的基因，因而杂交育种只能出现新的性状组合，而不会出现新的性状。
（2）由于杂交过程中会出现性状分离现象，因而育种进程缓慢，所需时间较长。
（3）亲本的选择范围比较局限：亲本的选择一般限制在同种生物范围之内，而且只适用于进行有性生殖的生物。
（六）杂交育种的应用 P高产不抗病小麦 × 低产抗病小麦 F 1F2新的优良品种绵阳外国语学校 高中生物备课组【最新整理，下载后即可编辑】在农业生产中，杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法，同时也可用于家畜和家禽的育种。
二、诱变育种 （一）诱变育种的原理 诱变育种依据的遗传学原理是基因突变。
（二）诱变育种的方法 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。
（三）诱变育种的优缺点 诱变育种最突出的优点在于：可以提高突变率，加速育种进程，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
但是，有利变异不多，需大量处理供应材料并且具有盲目性。
《从杂交育种到基因工程》教学设计高一生物组一、教学目标知识方面：举例说出生物变异在育种上应用的事例；简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性；简述基因工程的原理及其应用。
情感态度与价值观方面：体会从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中，科学技术和社会的相互作用，感受生物学科的价值。
能力方面：运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题。
二、教学方法：谈话法、讲授法、讨论法、积分学习法三、重、难点知识归类、整理1、杂交育种：（1）原理：基因重组（2）方法：连续自交，不断选种。
（3）举例：矮秆抗锈病小麦（4）特点：育种年限长，需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。
2．诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：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、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变。
（3）举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得（4）特点：提高了突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种，但由于突变的不定向性，因此该种育种方法具有盲目性。
3. 单倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：花药离体培养（3）过程：（4）特点：缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低4．诱变育种（1）原理：染色体变异（2）方法：低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（3）举例：八倍体小麦、三倍体无籽西瓜（4）特点：器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低5、基因工程（1）原理：基因重组（2）工具：限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体（3）举例：抗虫棉、能分泌胰岛素的大肠杆菌（4）特点：打破物种界限，定向改造生物，但可能引发生态危机四、例题解析【例1】两个亲本的基因型分别是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、人工诱变育种B、细胞工程育种C、单倍体育种D、杂交育种【例2】杂交玉米的种植面积越来越广，农民需要每年购买玉米杂交种的原因是（）A、自留种子的发芽率低B、杂交种具有杂种优势C、自留种子容易患病虫害D、杂交种的后代会发生性状分离【例3】通过改变原有的基因结构从而创造出新品种的育种方法是（）A、诱变育种B、多倍体育种C、单倍体育种D、杂交育种【例4】下列关于人工诱变育种优点的叙述错误的是（）A、提高变异频率B、后代性状稳定快C、普遍提高产量D、获得较多的优良变异类型【例5】用激光或亚硝酸处理萌发的种子或幼苗能诱导基因突变,激光或硝酸起作用的时间是（）A、分裂间期B、分裂中期C、分裂后期D、分裂末期【例6】下列有关单倍体的叙述中，不正确的是（）A、未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体B、含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体C、生物的精子或卵细胞一定都是单倍体D、含有奇数染色体组的个体一定是单倍体【例7】填出下列各例的育种方法：（1）花药离体培养育成的烟草新品种是。
第2节 基因工程及其应用[学习目标] 1.概述基因工程的基本原理及基本步骤。
2.了解基因工程的应用及其安全性。
知识点一 基因工程的原理知识梳理1.概念：基因工程，又叫做□01基因拼接技术或□02DNA 重组技术。
通俗地说，就是按照□03人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以□04修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，□05定向地改造生物的遗传性状。
2．原理：□06基因重组。
3．操作水平：□07DNA 分子水平； 操作环境：体外。
4．基本工具(1)基因的“剪刀”——□08限制性核酸内切酶(简称限制酶)。
①特点：一种限制酶只能识别一种□09特定的核苷酸序列，并在□10特定的切点上切割DNA 分子。
②作用位点：□11磷酸二酯键。
③实例：大肠杆菌的一种限制酶能专一识别GAATTC 序列，并在G 和A 之间切割，产生两个带有黏性末端的DNA 片段，如图所示：(2)基因的“针线”——□12DNA 连接酶。
①作用对象：两个具有□13相同末端的DNA 分子。
②作用位置：DNA 骨架上□14脱氧核糖与□15磷酸之间的缺口。
③产物：形成重组DNA 分子。
(3)基因的运载体①作用：将外源基因送入□16受体细胞。
5．操作步骤1.运载体和细胞膜上的载体相同吗？提示：不同。
运载体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工具，常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等；载体是位于细胞膜上的载体蛋白，与控制物质进出细胞有关。
2．限制酶与DNA连接酶作用的化学键相同吗？提示：相同，均作用于磷酸二酯键。
3．切割目的基因和运载体为什么常用同一种限制酶？提示：因为用同一种限制酶可以切割出相同的黏性末端，有利于目的基因与运载体结合。
4．与诱变育种、杂交育种相比，基因工程育种的优点又是什么？提示：目的性强，定向改造生物的性状；克服远缘杂交不亲和障碍。
5．基因工程中，为什么目的基因在不同物种中均能成功表达？提示：不同的生物体共用一套遗传密码。
诚西郊市崇武区沿街学校第6章从杂交育种到基因工程一、一周知识概述二、重难点讲解〔一〕杂交育种1、概念杂交育种是将两个或者者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(稳定遗传)的方法。
2、原理利用自由组合定律实现基因重组。
3、应用可用于农作物品质的改良、产量的进步、培育新品种；也用于家禽、家畜的育种。
4、缺乏杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能产生新的基因；杂种后代出现别离现象，育种进程缓慢，过程复杂。
〔二〕诱变育种1、概念人工利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或者者化学因素(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、优点能进步突变率，产生新基因；在较短时间是是内获得更多的优良变异类型。
3、应用〔1〕农作物新品种的培育。
新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。
如“黑农五号〞大豆，产量进步了16%，含油量比原来进步了%。
〔2〕用于微生物育种。
例如青霉素的选育。
1943年从自然界别离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。
后来人们对青霉菌屡次进展X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已到达50000～60000单位/mL。
4、局限性诱变育种的方向难以掌握，诱变体难以集中多个理想性状。
原因是基因突变是随机不定向的。
5、抑制方法要想抑制这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的时机。
〔三〕基因工程的根本内容1、基因工程的概念概念：基因工程又称为基因拼接技术或者者DNA重组技术。
在体外，将外源基因经“剪切〞和“拼接〞重组后，导入受体细胞内进展无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物或者者创立新的生物类型。
作用：定向改造生物的遗传性状。
2、基因操作的工具基因的剪刀——限制性内切酶：能识别一种特定的核苷酸序列，并能在特定的切点上切割DNA分子。
基因的针线——DNA连接酶：连接被限制酶切开形成的粘性末端，合成重组的DNA分子。
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【课标定位】1.理解杂交育种和诱变育种的原理。
2.了解杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
【教材回归】一、杂交育种（一）杂交育种的实例——以高产抗病小麦品种的选育为例P 高产不抗病小麦x 低产抗病小麦IF1 高产抗病小麦（均为显性性状）F2 保留高产抗病个体（淘汰高产不抗病、低产抗病、低产不抗病个体）卜I高产抗病小麦（不再发生性状分离）新的优良品种（二）杂交育种的概念将同一物种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生物新品种的方法叫做杂交育种。
（三）杂交育种的原理杂交育种依据的遗传学原理是基因重组。
（四）杂交育种的过程选择同一物种具有不同优良性状的亲本杂交—F i, F i自交或杂交得F2,从F2中选择具有所需优良性状的个体。
（五）杂交育种的优缺点1.杂交育种的优点可将同二物种不同品种的优良性状集中在一个个体上，而且操作简便。
—2.杂交育种的缺点（1）只能利用已有基因的重组，产生新的基因型，不能产生新的基因，因而杂交育种只能出现新的性状组合，而不会出现新的性状—（2）___________________________________________________________________________ 由于杂交过程中会岀现性状分离现象，因而育种进程缓慢，所需时间较长。
______________________________ （3）亲本的选择范围比较局限：亲本的选择一般限制在同种生物范围之内，而且只适用于进行有性生殖的生物。
（六）杂交育种的应用在农业生产中，杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法，同时也可用于家畜和家禽的育种。
绵阳外国语学校高中生物备课组二、诱变育种（一）诱变育种的原理诱变育种依据的遗传学原理是基因突变。
高考生物第一轮复习资料（教案） § 2-6《从杂交育种到基因工程》(二) 诱变育种的方法利用物理因素(如X 射线、丫射线、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。
从杂交育种到基因工程教案教案标题：从杂交育种到基因工程教案目标：1. 了解杂交育种和基因工程的基本概念和原理。
2. 掌握杂交育种和基因工程在农业和生物技术领域的应用。
3. 培养学生的科学思维和实验设计能力。
教案步骤：引入活动：1. 引导学生思考：你知道植物和动物是如何进行繁殖的吗？他们是如何保持物种的多样性的？2. 引入杂交育种的概念：解释杂交育种是指通过人工选择和交配，将两个不同的亲本的有利特征结合在一起，产生具有优良特性的后代的育种方法。
活动一：了解杂交育种1. 分组讨论：将学生分成小组，让他们在小组内讨论并回答以下问题：- 为什么人们进行杂交育种？- 杂交育种的基本原理是什么？- 杂交育种在农业中的应用有哪些？2. 小组展示和讨论：每个小组派代表向全班展示他们的讨论结果，并进行讨论。
活动二：引入基因工程的概念1. 引导学生思考：杂交育种可以改良农作物的特征，但是否可以通过其他方法进一步改良？2. 解释基因工程的概念：基因工程是指通过直接改变生物体的基因组，以获得特定的性状或功能的技术。
活动三：了解基因工程1. 观看视频或展示相关图片：向学生展示基因工程在实际应用中的例子，如转基因植物、基因治疗等。
2. 小组讨论：让学生分组讨论以下问题：- 基因工程的基本原理是什么？- 基因工程在农业和医学领域的应用有哪些？- 基因工程可能带来的利弊是什么？3. 小组展示和讨论：每个小组派代表向全班展示他们的讨论结果，并进行讨论。
活动四：实验设计1. 学生分组：将学生分成小组，并要求他们设计一个小型实验，以展示杂交育种或基因工程的原理和应用。
2. 实验设计和准备：指导学生在小组内设计实验，并准备所需材料和设备。
3. 实验展示和讨论：每个小组展示他们的实验结果，并与全班讨论实验的设计、结果和意义。
总结：1. 回顾杂交育种和基因工程的基本概念和原理。
2. 强调杂交育种和基因工程在农业和生物技术领域的重要性和应用。
高中生物第6章从杂交育种到基因工程教学设计新人教版必修2
过程，能准确设计合理的育种方案。
2.体会遗传变异规律在生产实践中的意义。
三、自主探究：
要求：
认真独立，记忆基础，深入思考，总结归纳，标注疑难，准备讨论，要有思考和总结。
四、合作探究：
现有水稻资源：
高产(AA)感病(BB)晚熟〔dd〕
低产(aa)抗病(bb)晚熟〔dd〕
要求：培育优良新品种
五、展示成果：
展示培育新品种的方法步骤，并能说明你所选择方法的优点。
教师根据学生的成果展示，总结用到的育种方法，鼓励学生大胆说出他们所采用育种方法的依据。
教师根据学生的展示情况给予适当的补充和提醒，总结育种方法的选取原那么。
(1)假设要培育隐性性状个体，那么可用自交或杂交，只要出现该性状即可。
(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交
附：课堂评价表格
本表格由学科班长使用，是课堂评价的主要依据。
每节都记录，每周都总结。
统一于班级评价体系。
第六章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种一、杂交育种1概念：是将两个或多个品种的____________通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
2原理：通过________________产生新的________________，从而产生新的优良性状。
3优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。
4缺点：不会创造________________，且杂交后代会出现性状分离，育种过程________________。
5应用：是改良作物_____________、提高农作物________________的常规方法二、诱变育种1概念：指利用______________来处理生物，使生物产生____________，利用这些变异育成新品种的方法。
2诱变原理：____________________3诱变因素：（1）物理：______________________________________等。
（2）化学：______________________________________等。
4实例：①培育“黑农五号”利用的因素：②培育青霉素高产菌株利用的因素：5优点：提高生物_________________可以在较短时间内获得更多的优良性状。
6缺点：因为基因突变具有___________________性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。
7应用：主要应用于______________和________________，如太空椒的培育、高产青霉素的选育三、四种育种方法的比较第2节基因工程及其应用1.概念：______________________________________________________________________________。
又叫：____________________________________________2原理：________________3基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：__________________能够对DNA分子进行切割，它具有_________性。
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【课标定位】1.理解杂交育种和诱变育种的原理。
2.了解杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
【教材回归】一、杂交育种（一）杂交育种的实例——以高产抗病小麦品种的选育为例P高产不抗病小麦×低产抗病小麦F1F2新的优良品种（二）杂交育种的概念将同一物种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生物新品种的方法叫做杂交育种。
（三）杂交育种的原理杂交育种依据的遗传学原理是基因重组。
（四）杂交育种的过程选择同一物种具有不同优良性状的亲本杂交得F1，F1自交或杂交得F2，从F2中选择具有所需优良性状的个体。
（五）杂交育种的优缺点1.杂交育种的优点可将同一物种不同品种的优良性状集中在一个个体上，而且操作简便。
2.杂交育种的缺点（1）只能利用已有基因的重组，产生新的基因型，不能产生新的基因，因而杂交育种只能出现新的性状组合，而不会出现新的性状。
（2）由于杂交过程中会出现性状分离现象，因而育种进程缓慢，所需时间较长。
（3）亲本的选择范围比较局限：亲本的选择一般限制在同种生物范围之内，而且只适用于进行有性生殖的生物。
（六）杂交育种的应用在农业生产中，杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法，同时也可用于家畜和家禽的育种。
二、诱变育种（一）诱变育种的原理诱变育种依据的遗传学原理是基因突变。
绵阳外国语学校 高中生物备课组（二）诱变育种的方法利用物理因素（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。
（三）诱变育种的优缺点诱变育种最突出的优点在于：可以提高突变率，加速育种进程，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
但是，有利变异不多，需大量处理供应材料并且具有盲目性。
（四）诱变育种的实例“黑农五号”大豆、青霉素高产菌株的选育等。
（五）诱变育种的应用诱变育种是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法。
【要点突破】一、杂交育种过程分析1.杂交育种过程图解（假设亲本的基因型分别是AAbb 和aaBB ，欲获得双显性优良性状的纯合子）2.有关杂交育种的几点说明（1）若亲本是不同纯种，则F 1往往表现一致，但从F 2开始便会出现性状分离，因此在杂交育种过程中选择往往从F 2开始。
（2）若需培育显性纯合子，应让具有该性状的个体连续自交，直至不再发生性状分离才能推广使用。
（3）若需培育隐性纯合子，从F 2中选出具有该性状的个体即可推广使用，因为隐性性状一旦出现即为纯合子，自交后代不再发生性状分离。
（4）若需利用杂种优势，选取亲本杂交，将母本所结种子直接利用即可，但需年年育种。
（5）植株抗病性的检测：在无相应病原体的环境中，需用相应病原体感染植株，以检测植株是否具有抗病性。
（6）在进行动物杂交育种时，若需选育显性纯合子，一般采用测交的方法检测显性个体是否为纯合子。
（7）杂交育种的适用范围：①同一物种的不同品种；②能进行有性生殖；③将不同品种的优良性状集在中一个个体上。
二、诱变育种1.人工诱变的最佳处理时期是细胞分裂间期。
2.人工诱变只能提高突变率，而不能决定生物产生的突变是否有利，因而人工诱变不能提高生物有利变异的频率。
PAAbb×aaBBF 1F 2A-bbaaB-aabbAABB淘汰高考生物第一轮复习资料（教案）§2-6《从杂交育种到基因工程》四、解决育种问题时育种方法的选择1.若需将同一物种不同亲本的优良性状集中在一个个体上，既可进行杂交育种，也可进行单倍体育种（需配合使用杂交的方法）。
2.若需设计快速育种方案，则采用单倍体育种的方法。
3.若需大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可采用诱变育种和杂交育种相结合的方法。
4.若需培育高产量的无子果实，则可采用多倍体育种的方法。
5.若需将不同物种的优良性状组合到一起，则可采用基因工程育种的方法。
〖达标自测〗1. 已知小麦的高秆对矮秆为显性，红粒对白粒为显性。
某科研人员在红粒高秆麦田里偶然发现一株白粒矮秆小麦，若需在两、三年时间内获得大量白粒矮秆麦种，你认为应该采用的最佳育种方法是（ B ）A.诱变育种B.自交育种C.人工嫁接D.单倍体育种2. 人们利用激光或亚硝酸处理萌发的种子或幼苗能够诱发基因突变，则激光或亚硝酸发挥诱变作用的时间是有丝分裂的（A ）A.分裂间期B.分裂中期C.分裂后期D.任意时期3. 现有基因型为AAbb和aaBB的两个亲本，两对基因按自由组合定律遗传。
若需培育出基因型为aabb的新品种，你认为最简便的方法是（B）A.单倍体育种B.杂交育种C.诱变育种D.多倍体育种【自我校对】一、（二）同一两个或多选择和培育（三）基因重组（四）杂交F2（五）1.同一一简便 2.（1）已有基因型基因性状组合性状（2）性状分离缓慢较长（3）同种有性二、（一）基因突变（二）物理化学基因突变（三）突变率育种进程较短不多大量盲目绵阳外国语学校高中生物备课组第2节基因工程及其应用【课标定位】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。
【教材回归】一、基因工程的原理（一）基因工程的概念基因工程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。
（二）基因操作的基本工具1.基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶（简称限制酶）。
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。
例如，大肠杆菌中的一种叫做EcoRI的限制酶能够专一地识别GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列切开。
2.基因的“针线”——DNA连接酶两种来源不同的DNA用同种限制酶切割后，末端可以相互黏合，但是，这种黏合只能使互补的碱基连接起来，脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口（连接磷酸与脱氧核糖之间的化学键——3，5磷酸二酯键），需要靠DNA连接酶来“缝合”。
3.基因的运输工具——运载体要将外源基因送入受体细胞，还需要有专门的运输工具——运载体。
目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。
（三）基因工程的操作步骤——“四步曲”基因工程的操作一般要经历四个步骤：提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
二、基因工程的应用（一）基因工程与作物育种1.目的：在作物育种方面，欲获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。
2.实例：目前已成功培育出了抗虫烟草、玉米、水稻和棉等多种作物。
此外，还培育出了耐贮存的番茄、耐盐碱的棉花、抗除草剂的玉米、油菜、大豆等多种转基因作物。
在畜牧养殖业上，科学家利用基因工程的方法培育出了转基因奶牛、超级绵羊等多种转基因动物。
3.意义：抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量，降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。
（二）基因工程与药物研制在药品生产中，有些药品是直接从生物体的组织、细胞或血液中提取的。
由于受到原料来源的限制，价格十分昂贵。
用基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、白细胞介素，以及预防乙肝、霍乱、伤寒和疟疾的疫苗等。
高考生物第一轮复习资料（教案）§2-6《从杂交育种到基因工程》（三）基因工程与环境保护在环境保护方面，利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。
三、转基因生物和转基因食品的安全性【要点突破】一、基因工程的基本原理——基因重组基因工程是把一种生物的某种基因作为整体转移到另一种生物的体细胞内，基因仍然具有一定的独立性和完整性，基因的结构没有变化，只是位置改变而已。
特别提示：通过基因工程产生的变异是定向的，然而基因重组、基因突变和染色体变异产生的变异是不定向的。
二、基因操作的基本工具1.限制酶（1）作用特点——专一性：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。
（2）作用结果——产生黏性末端：被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸序列，它们之间的碱基正好互补配对，这样的切口叫做黏性末端。
（3）作用部位——3，5磷酸二酯键：磷酸与脱氧核苷酸之间的化学键。
特别提示：限制酶能够切割外来DNA，也就是能限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自身的DNA无损害作用。
因此，目的基因必须与运载体结合后才能导入受体细胞。
3.基因的运输工具——运载体（1）作用：将外源基因送入受体细胞。
（2）必须具备的条件：①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制——这样可保证目的基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子细胞；②有多个限制酶切点——这是运载体能够接入多种目的基因所必需的条件；③有标记基因——这是检测目的基因是否导入受体细胞中的重要判断依据。
特别提示：基因操作的“工具”与“工具酶”的区别：基因操作的工具包括限制酶、DNA连接酶以及运载体，而基因操作的工具酶仅指限制酶和DNA连接酶。
绵阳外国语学校高中生物备课组三、基因工程操作的基本步骤1.提取目的基因目的基因是指人们所需要的特定基因，提取目的基因的方法有直接分离基因和人工合成基因两条途径。
2.目的基因与运载体结合首先用同一种限制酶切割质粒，然后加入DNA连接酶和目的基因，使质粒与目的基因结合成重组DNA分子。
3.将目的基因导入受体细胞主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法。
4.目的基因的检测和鉴定根据受体细胞中是否具有标记基因，判断目的基因导入与否；根据受体细胞表现出的特定性状（如棉花的抗虫性状），判断目的基因是否表达。
四、基因工程的应用与安全性1.受体细胞的选择培育转基因植物时，植物根、茎、叶等生活细胞均可作为受体细胞。
但是，在培育转基因动物个体时，受体细胞一般选用受精卵。
2.基因工程的安全性因为科学技术是一把双刃剑，在很多方面展示出美好的应用前景，但基因工程也给人们带来了许多潜在的危险。
因此要辩证看待基因工程所引发的问题，如可能制造超级细菌和超级杂草等；制造出难以制服的病原体、生物武品；转基因动植物的出现引发物种入侵，有可能破坏原有的生态平衡，对原有物种产生威胁；还可能带来转基因食品的安全性等问题。
【达标自测】1. 某科研人员将兔子血红蛋白的mRNA加入含有大肠杆菌的培养液中，不久在大肠杆菌体内合成了兔子的血红蛋白。
上述事实说明（ B ）A.蛋白质的合成是在核糖体上进行的B.各种生物共用一套遗传密码C.兔子与大肠杆菌的基因发生了重组D.兔子的基因发生了诱发突变2. 利用“鸟枪法”将目的基因从供体细胞中分离出来需使用限制酶，而一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并从特点的切点进行切割。
