高中生物 第二節(jié)生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用輔導(dǎo)教案 浙科版

1、 輔導(dǎo)教案導(dǎo)學(xué)誘思 一、雜交育種 1.原理：基因重組。 2.概念：將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，再經(jīng)過(guò)選擇和培育，獲得新品種的方法。 3.過(guò)程：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交選擇純合化。 4.應(yīng)用：培育優(yōu)良品種。 【思考】 有兩個(gè)品種的小麥，一個(gè)是抗病高稈（易倒伏），另一個(gè)是不抗病矮稈（抗倒伏）。各有優(yōu)缺點(diǎn)，你能不能培育出既抗病又抗倒伏的小麥新品種？依據(jù)的原理是什么？ 提示：能。用抗病高稈小麥和不抗病矮稈小麥雜交，獲得雜種子一代，然后子一代連續(xù)自交，進(jìn)行人工選育出新的優(yōu)良品種，即選出既抗病又抗倒伏的小麥新品種。采用的原理是基因重組。 二、誘變育種 1.原理：基因突變。 2.概念

2、：利用物理因素或化學(xué)因素來(lái)處理生物，誘導(dǎo)生物發(fā)生變異，并從變異后代中選育新品種的過(guò)程。 3.過(guò)程：選擇生物人工誘變選擇培育。 4.方法 （1）輻射誘變：各種射線(xiàn)如X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、射線(xiàn)等能使染色體變異和基因突變。 （2）化學(xué)誘變：許多化學(xué)藥劑導(dǎo)致染色體變異和基因突變。 5.特點(diǎn)：可提高突變率；短時(shí)間改變生物品種的某些性狀；改變作物品質(zhì)，增強(qiáng)抗逆性。 【思考】 青霉素是由青霉菌產(chǎn)生的，但是在以前，想買(mǎi)一支青霉素針劑很難，因?yàn)榍嗝咕a(chǎn)生的青霉素很少，滿(mǎn)足不了人們的需要?，F(xiàn)在青霉素容易買(mǎi)到，而且價(jià)廉物美，原因是什么？ 提示：現(xiàn)在生物學(xué)家用誘變育種的方法，使青霉菌發(fā)生基因突變，然后人工選育出產(chǎn)生青霉素的

3、高產(chǎn)菌株，所以產(chǎn)量和質(zhì)量大增。 三、單倍體育種 1.單倍體的特點(diǎn)：植株弱小，高度不育。 2.概念：利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的育種方法，稱(chēng)為單倍體育種。 3.原理：染色體變異。 4.方法：P雜交F1花藥離體培養(yǎng)單倍體正常純合體人工選擇。 5.優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限，后代都是純合體；能夠排除顯隱性干擾，提高效率。 四、多倍體育種 1.原理：染色體變異。 （1）方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。 （2）成因：秋水仙素抑制紡錘體的形成。 （3）原理：有絲分裂細(xì)胞染色體加倍多倍體植株。 （4）實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜的培育。 【思考】 你吃的小麥?zhǔn)菐妆扼w植物？它有幾個(gè)染色體組？

4、 提示：小麥?zhǔn)橇扼w植物，體細(xì)胞內(nèi)有六個(gè)染色體組。 五、轉(zhuǎn)基因技術(shù) 1.概念：指利用分子生物學(xué)和基因工程的手段，將某種生物的基因（外源基因）轉(zhuǎn)移到另一種生物物種中，使其出現(xiàn)原物種不具有的新性狀的技術(shù)。 2.方法：提取目的基因，利用人工方法導(dǎo)入受體細(xì)胞，使其整合到受體細(xì)胞的染色體上，在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，并把新性狀遺傳給后代。 3.轉(zhuǎn)基因生物：由于外源基因的導(dǎo)入而引起原有遺傳物質(zhì)組成改變的生物稱(chēng)為轉(zhuǎn)基因生物。 4.應(yīng)用 （1）作物育種：利用基因工程的方法，獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，培育具有各種抗逆性的作物新品種，如抗蟲(chóng)棉等。 （2）藥物研制“利用基因工程的方法，培育轉(zhuǎn)基因生物，利用轉(zhuǎn)基因

5、生物產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品，如胰島素、干擾素、乙肝疫苗等。 （3）環(huán)境保護(hù)：如利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降解有毒有害化合物，吸收環(huán)境中的重金屬，分解泄漏的石油，處理工業(yè)廢水等。 名師解惑 探究1： 雜交育種和誘變育種分析 （1）雜交育種 遵循的原理：依據(jù)基因重組的原理。利用雜交實(shí)驗(yàn)使不同親本的優(yōu)良性狀重新組合在一起，再利用連續(xù)自交的方法獲得穩(wěn)定遺傳的新品種。 一般育種程序： 優(yōu)缺點(diǎn)：雜交育種是利用已有的基因進(jìn)行重組，將優(yōu)良性狀集中在一起，操作較簡(jiǎn)單；但是雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，因而需要多次的選擇，直到不發(fā)生性狀分離為止，故育種進(jìn)行緩慢，過(guò)程煩瑣，育種時(shí)間長(zhǎng)。 （2）誘變育種 遵循的原理：誘變育種的原

6、理是基因突變，基因突變?cè)谧匀粭l件下的突變率很低，人們利用物理或化學(xué)的方法處理生物誘發(fā)基因突變，提高變異的頻率，然后從獲得的大量突變個(gè)體中選擇出優(yōu)良性狀的個(gè)體。 一般育種程序： 優(yōu)缺點(diǎn)：誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的、前所未有的優(yōu)良變異類(lèi)型，大幅度改良優(yōu)良性狀。缺點(diǎn)是誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)理想性狀，因此必須擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會(huì)。 探究2：基因重組與基因工程比較 基因重組基因工程不同點(diǎn)概念在生物體內(nèi)有性生殖過(guò)程中，控制不同性狀的基因重新組合按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生

7、物的遺傳性狀重組方式同一種不同基因不同物種的不同基因繁殖方式有性生殖無(wú)性生殖變異大小小大意義是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化有重要意義使人類(lèi)有可能按自己的意愿直接定向地改造結(jié)構(gòu)，培育出新品種相同點(diǎn)都實(shí)現(xiàn)了不同基因間的重新組合，都能使生物產(chǎn)生變異 題例領(lǐng)悟 【例題1】 2007廣東高考，15 太空育種是指利用太空綜合因素如強(qiáng)輻射、微重力等，誘導(dǎo)由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異，然后進(jìn)行培育的一種育種方法。下列說(shuō)法正確的是（ ） A.太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的 B.太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的 C.太空育種培育的植物是地球上原本不存在的 D.太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的 解析：本題考查誘變育

8、種的原理和特點(diǎn)，是利用太空中強(qiáng)輻射、微重力等誘變因素完成的育種過(guò)程與在地球上完成的其他誘變方法在本質(zhì)上是相同的，凡是誘變育種，產(chǎn)生的突變都是不定向的，產(chǎn)生的突變性狀也是不可預(yù)測(cè)的，太空育種培育的植物是對(duì)地球上原有植物的改變，由此可見(jiàn)，只有D選項(xiàng)正確。 答案：D 領(lǐng)悟 誘變育種的原理是基因突變，基因突變具有不定向性、低頻性、隨機(jī)性和多害少利性。誘變育種也是不定向的，但是能夠提高突變率，大幅度改良某些性狀。 【例題2】2007上海高考，14 一雜合體植株（二倍體）的下列部分，經(jīng)組織培養(yǎng)和秋水仙素處理后可獲得純合體的是（ ） A.根 B.莖 C.葉 D.花粉解析：雜合體植株的每一個(gè)體細(xì)胞的基因型都是

9、相同的，如用Aa表示，則其根、莖、葉的基因型都為Aa，根（莖、葉）, Aa Aa AAaa 基因型為AAaa的個(gè)體仍是雜合體。 Aa個(gè)體產(chǎn)生的花粉（A或a） A或a 。 答案：D 領(lǐng)悟 秋水仙素作用于植物細(xì)胞有絲分裂的前期，抑制紡錘體的形成，誘導(dǎo)染色體加倍。多倍體育種中常用的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗；單倍體育種中常用的方法是花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，再用秋水仙素處理誘導(dǎo)染色體加倍，形成純合體。 課堂反饋 1.普通倉(cāng)鼠和花背倉(cāng)鼠的體細(xì)胞均有22條染色體，其中金背倉(cāng)鼠是它們進(jìn)行種間雜交的受精卵經(jīng)染色體加倍后形成。該金背倉(cāng)鼠屬于（ ） A.單倍體 B.二倍體 C.同源四倍體 D.異源四倍體

10、 解析：動(dòng)物一般都是二倍體，所以普通倉(cāng)鼠和花背倉(cāng)鼠的體細(xì)胞均有兩個(gè)染色體組，它們產(chǎn)生的配子各含一個(gè)染色體組，種間雜交形成的受精卵含兩個(gè)染色體組，這兩個(gè)染色體組來(lái)自?xún)蓚€(gè)物種，沒(méi)有同源染色體，所以發(fā)育成的個(gè)體是不育的。為使種間雜交后代可育，可使受精卵染色體加倍后形成同源染色體。這樣發(fā)育來(lái)的金背倉(cāng)鼠體細(xì)胞內(nèi)有四個(gè)染色體組，是異源四倍體，而且是可育的。 答案：D 2.基因型為AaBb的水稻自交，自交后代中兩對(duì)基因都是純合的個(gè)體占總數(shù)的（ ） A.2/16 B.4/16 C.6/16 D.8/16 解析：根據(jù)基因的自由組合定律，AaBbAaBb后代會(huì)出現(xiàn)四種純合子（兩對(duì)基因均純合），即AABB、AAbb、aaBB和aabb，每種純合子均占F2的1/16。 答案：B 3.兩個(gè)親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對(duì)基因按自由組合定律遺傳。要培育出基因型為aabb的新品種，最簡(jiǎn)捷的方法是（ ） A.人工誘變育種 B.細(xì)胞工程育種 C.單倍體育種 D.雜交育種 解析：用單倍體育種快速但不簡(jiǎn)便，因?yàn)閱伪扼w育種需要一定的設(shè)備和條件；人工誘變處理量大且變異具有不定向性；雜交育種最簡(jiǎn)捷，首先讓親本雜交，得到F1，