高中生物學業(yè)水平考試復習教案-第單元從雜交育種到基因工程

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精高中生物學業(yè)水平考試復習教案13第13單元從雜交育種到基因工程一【三維目標】知識與技能內容了解理解應用六年考情說明雜交育種的原理、過程√6年3考說出誘變育種的原理和實例√6年4考舉例說出基因工程的概念、工具及其應用√6年5考關注轉基因生物和轉基因食品的安全性√6年1考2、情感態(tài)度與價值觀方面2.1關注轉基因生物和轉基因食品的安全性。2。2討論從雜交育種到基因工程這一科技發(fā)展歷程中，科學、技術和社會的相互作用。3、能力方面3.1運用遺傳和變異原理，解決生產和生活實際中的問題。3。2進行轉基因生物和轉基因食品安全性的資料搜集和分析。二【教學重點】說明雜交育種的原理、過程說出誘變育種的原理和實例舉例說出基因工程的概念、工具及其應用三【教學難點】說出誘變育種的原理和實例舉例說出基因工程的概念、工具及其應用四【教學方法】練習法和講授法相結合五【教學工具】學案、PPT六【教學時數(shù)】1標準課時七【教學過程】1基礎知識梳理多種育種方式的比較雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種基因工程育種概念將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過雜交集中在一起，再經過選擇和培育,獲得新品種的方法誘變育種是指利用物理因素或化學因素來處理生物,使生物發(fā)生基因突變，獲得新品種的方法利用誘導因素，使染色體組成倍增加花藥離體培養(yǎng)，然后再誘導染色體加倍，以獲得純種轉基因技術將目的基因引入生物體內，培育新品種原理基因重組基因突變染色體變異染色體變異基因重組方法雜交→自交→篩選→自交(至純合）輻射誘變、失重或超重誘變、激光誘變、化學誘變等雜交→萌發(fā)種子或幼苗→秋水仙素處理→多倍體雜交→花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗→秋水仙素處理→二倍體(或多倍體)目的基因與運載體結合→導入受體細胞（細菌、真菌、動物或植物)優(yōu)點使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于同一個個體加速育種進程，提高變異頻率器官巨大,提高產量和營養(yǎng)成分可以明顯縮短育種年限打破物種界限，定向改變生物的性狀缺點不能創(chuàng)造出新的基因,育種進程緩慢，過程繁瑣，后代易出現(xiàn)分離現(xiàn)象有利變異少,不利變異多，需要大量的處理實驗材料,具有很大的不確定性發(fā)育延遲,結實率低技術復雜且需要與雜交育種配合有可能引起生態(tài)危機應用改良作物品質、提高農作物單位面積產量的常規(guī)方法,同時也可用于家禽、家畜的育種主要應用于農作物和微生物育種主要用于培養(yǎng)農作物主要用于培養(yǎng)農作物作物育種與藥物研制等舉例矮稈抗病小麥的培育高產青霉素菌株的培育、太空椒的培育三倍體無子西瓜，八倍體小黑麥單倍體育種獲得的矮稈抗銹病小麥產生人胰島素的大腸桿菌，抗蟲棉本單元應重點關注:①雜交育種、誘變育種的原理.②基因工程的基本知識。2水考真題體驗2.1（2015·湖南省學業(yè)水平考試真題)從目前來看，下列哪一生物科技成果沒有運用基因工程技術()A．試管嬰兒、克隆羊多利B．抗蟲棉、轉基因玉米C．利用大腸桿菌生產胰島素D．利用酵母菌細胞生產乙肝病毒疫苗【解析】抗蟲棉培育利用基因工程技術把蘇云金芽孢桿菌體內的抗蟲基因轉移到了棉花細胞內；大腸桿菌生產胰島素，利用基因工程技術把人為控制胰島素合成的基因轉移到了大腸桿菌體內；酵母菌細胞生產乙肝病毒疫苗，利用基因工程技術把乙肝病毒的相關基因轉移到了酵母菌體內。試管嬰兒運用的技術主要有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植，克隆羊多利運用的技術主要有細胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植.【答案】A2.2(2016·湖南省學業(yè)水平考試真題）在生物學育種中將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀，通過交配集中在一起，再經過選擇和培育，獲得新品種的方法是（)A．誘變育種 B．雜交育種C．基因工程育種 D．單倍體育種【解析】雜交育種可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起。【答案】B2.3（2014·湖南省學業(yè)水平考試真題）基因工程的基本工具——基因的“剪刀”是指（)A．限制性核酸內切酶B．蛋白質酶C．DNA連接酶D．運載體【解析】在基因工程中，限制性核酸內切酶能識別基因中特定的堿基序列并在特定的位點切割DNA,被比喻為基因的“剪刀”?；虻摹搬樉€”是指DNA連接酶。運載體是基因的運輸工具?！敬鸢浮緼八【課堂演練】1．（2014·湖南省學業(yè)水平考試真題）雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學原理是（）A．基因突變B．基因重組C．染色體結構變異D．染色體數(shù)目變異【解析】基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。雜交育種是通過雜交把存在于不同品種的優(yōu)良性狀結合到一起培育新品種的方法，因此,雜交育種利用的原理是基因重組。【答案】B2．雜交育種和誘變育種的實質是利用（）A．基因突變B．基因重組和基因突變C．染色體變異D．基因突變和染色體變異【解析】雜交育種的原理是基因重組,誘變育種的原理是基因突變。單倍體育種和多倍體育種的原理是染色體（數(shù)目）變異?！敬鸢浮緽3．下圖表示無籽西瓜的培育過程：根據(jù)圖解,結合生物學知識，判斷下列敘述錯誤的是(）A．秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的莖尖，主要是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成B．四倍體植株所結的西瓜，果皮細胞內含有4個染色體組C．無籽西瓜既沒有種皮，也沒有胚D．培育無籽西瓜通常需要年年制種,但用植物組織培養(yǎng)技術可以快速進行無性繁殖【解析】四倍體植株所結西瓜中，除胚細胞為三個染色體組外，其余細胞均為四個染色體組.無籽西瓜有由珠被發(fā)育而成的種皮，但由于沒有經過受精作用，所以沒有胚。因為沒有種子,所以需要年年制種.【答案】C4．下圖中甲、乙表示水稻的兩個品種，A、a和B、b分別表示位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①~⑦表示培育水稻新品種的過程，下列敘述不正確的是（)A．①→②過程簡便，但育種周期長B．②和⑥的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C．③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)D．⑤和⑦過程的育種原理不相同【解析】①→②分別是雜交和自交,周期長，A對；⑥過程是秋水仙素處理，抑制紡綞體形成，是前期,B錯；③是花藥離體培養(yǎng)，C對;⑦屬于基因工程育種，原理是基因重組.⑤原理是基因突變,屬于誘變育種，D對?！敬鸢浮緽5．某科研人員在作物品種研究中，偶然發(fā)現(xiàn)試驗田中出現(xiàn)了一株抗旱、抗鹽品質優(yōu)秀的植株，在下列研究和應用的設想中，錯誤的是（)A．通過雜交育種的方式,把抗性性狀轉移到其它物種的農作物中B．通過研究該植株細胞的細胞膜的結構和功能，探索抗旱、抗鹽機理C．該抗性植株可能由基因突變引起，可通過基因工程技術培育其它抗性植物D．可通過組織培養(yǎng)技術，大量生產該抗性作物的幼苗【解析】把一種生物優(yōu)良的性狀轉移給另一種生物,通過雜交是不可能實現(xiàn)的，因為不同種的生物是不能通過交配實現(xiàn)基因重組的。只有通過基因工程把其中的優(yōu)良基因轉移給受體生物才能夠實現(xiàn)不同種生物之間的基因重組.【答案】A6．屬于分子水平上的育種工作的是（）A．誘變育種 B．雜交育種C．單倍體育種 D．多倍體育種【解析】誘變育種的原理是誘發(fā)基因突變，基因突變是DNA分子中堿基對增添、缺失和替換所引起的基因結構的改變.【答案】A7．培育原理相同的一組是(）A．太空椒和抗蟲棉B．無子番茄和“番茄—馬鈴薯”C．高產優(yōu)質雜交水稻和青霉素高產菌株D．無子西瓜和八倍體小黑麥【解析】太空椒、青霉素高產菌株都利用了基因突變的原理;抗蟲棉、高產優(yōu)質雜交水稻的育種原理是基因重組；無子番茄的育種原理是生長素促進果實發(fā)育；“番茄—馬鈴薯”的培育利用了植物體細胞雜交的原理；無子西瓜和八倍體小黑麥的育種原理是染色體變異?！敬鸢浮緿8．(2016·湖南省學業(yè)水平考試真題）下列哪項不屬于基因工程最基本的工具(）A．限制酶 B．DNA連接酶C．運載體 D．DNA水解酶【答案】D9．下列不屬于基因工程的是（)A．培養(yǎng)出抗煙草花葉病的番茄植株B．在大腸桿菌中獲取人的干擾素C．培養(yǎng)出兼有鯉魚與鯽魚特點的鯉鯽移核魚D．利用“工程菌”生產乙肝疫苗【解析】兼有鯉魚與鯽魚特點的鯉鯽移核魚的培養(yǎng),屬于細胞工程.【答案】C10．(2014·湖南省學業(yè)水平考試真題)下列有關轉基因食品的說法正確的是（)A．轉基因食品進入市場必須經過相關部門的檢測和批準B．轉基因食品絕對不安全，應該全面禁止C．轉基因食品絕對安全D．轉基因食品可以治療各種疾病【解析】1993年，我國制定了國家法規(guī)——《基因工程安全管理辦法》，2001年,我國公布了《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》，對農業(yè)轉基因生物的研究和試驗、生產和加工、經營和進出口等作了具體規(guī)定。因此，轉基因食品進入市場必須經過相關部門的檢測和批準。對轉基因食品的安全性問題有兩種不同的看法，有的認為是安全的，有的認為是不安全的，很難說誰對誰錯。食品不是藥物，不能治療疾病更不可能治療各種疾病?！敬鸢浮緼11．（2014·湖南省學業(yè)水平考試真題）假設小麥的低產基因用A表示，高產基因用a表示；抗病基因用B表示，不抗病基因用b表示，兩對基因獨立遺傳。下圖是利用低產抗病小麥（AABB）及高產不抗病小麥（aabb)兩品種，通過多種育種方式培育出高產抗病小麥（aaBB)新品種的過程圖解,請據(jù)圖回答:（1)經過①、②、③過程培育高產抗病小麥（aaBB）新品種的育種方法稱為________,原理是________（填“基因重組"或“染色體變異”）。（2)經過⑥過程的育種方法叫做________。除利用X射線等物理因素處理外，還可利用亞硝酸鹽等________因素來處理生物，使生物發(fā)生________,但利用這種方法不一定能獲得高產抗病小麥（aaBB）新品種，因為這種變異是________（填“定向的"或“不定向的"）。(3)經過④、⑤過程的育種方法稱為________(填“單倍體育種”或“多倍體育種”），從育種周期來看，這種育種方法的優(yōu)點是能明顯________(填“延長”或“縮短”）育種年限?！窘馕觥?1）①過程為雜交,②、③過程為自交，因此,通過①、②、③過程培育高產抗病小麥(aaBB)新品種的育種方法稱為雜交育種，雜交育種的原理是基因重組.（2）⑥過程是在射線的作用下，基因(b）變?yōu)?B)，因此，這種育種方法是誘變育種,原理是基因突變，誘發(fā)基因突變的因素包括物理因素和化學因素，基因突變具有不定向性的特點。(3)④、⑤過程是先用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體（aB)，之后再用秋水仙素處理加倍形成(aaBB）的新品種,因此，這種育種方法稱為單倍體育種，因為單倍體育種目的明確,也不像雜交育種那樣要經過連續(xù)多代的自交,所以，單倍體育種能明顯縮短育種年限?！敬鸢浮?1）雜交育種基因重組（2）誘變育種化學基因突變不定向的（3)單倍體育種縮短12．（2015·東莞市三校高二上期中聯(lián)考）下圖①～⑤列舉了五種育種方法,請回答相關問題:(1）①屬于________育種。水稻某一優(yōu)良性狀(A)對不良性狀(a）為顯性,如用第①種方法育種，雜合子Aa逐代自交3次，后代中純合子的比例是________。(2）第④種育種方法的原理是______________，紅色種皮的花生種子利用第④種育種方法培育獲得了一株紫色種皮的變異植株,其自交后代中有些結出了紅色種皮的種子,其原因是_____________________________________________________________________________________________________________.(3)能體現(xiàn)細胞具有全能性的是方法________(選填①～⑤）.與方法①相比方法②的優(yōu)點是________。（4)通過育種方法⑤培育抗蟲棉屬于基因工程育種，此操作過程中抗蟲基因表達時的遺傳信息傳遞方向是________________。【解析】依題意和圖示分析可知：①～⑤列舉的五種育種方法分別是雜交育種、單倍體育種、多倍體育種、人工誘變育種、基因工程育種。（1)①屬于常規(guī)的雜交育種，親代雜合子Aa逐代自交3次,子一代是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，淘汰aa后,在子一代的群體中Aa＝2/3、AA＝1/3.1/3AA的后代都是AA，2/3Aa的自交后代為2/3×1/4AA、2/3×1/2Aa、2/3×1/4aa,所以子一代自交所得到的子二代中，有AA∶Aa∶aa＝（1/3＋1/6)∶1/3∶1/6＝3∶2∶1，淘汰aa后在子二代的群體中，AA＝3/5、Aa＝2/5，同理可計算出，子二代再自交所得到的子三代中：AA∶Aa∶aa（淘汰)＝7∶2∶1(淘汰），所以后代中純合子的比例是7/（7＋2）＝7/9。(2）④是誘變育種，其原理是基因突變;依題意紫色種皮的變異植株，其自交后代中有些結出了紅色種皮的種子,說明發(fā)生了性狀分離，該變異植株是雜合子，該突變?yōu)轱@性突變。(3)②屬于單倍體育種，運用植物組織培養(yǎng)技術將離體的花藥培養(yǎng)成完整