3.2 基因突变和基因重组（3） 教学设计-高一生物必修二同步教学（苏教版）

第三章 生物的变异 第二节 基因突变和基因重组 第3课时 基因突变和基因重组（3） 一、教学目标： 1、理解生物变异在育种上的应用 2、了解基因工程原理关注转基因生物的安全性。 二、教学重点： 基因突变和基因重组是生物变异的重要来源。 三、教学难点： 理解基因突变特征和原因以及基因重组及意义。 四、课时安排：1 五、教学过程： 【自主梳理】 在学习可遗传变异的基础上，运用基因突变、基因重组和染色体变异的原理，学习杂交育种的方法、操作步骤，分析每一种育种方法的优点与不足。 一、杂交育种 1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 2.原理：基因重组。通过基因重组产生新的 基因型，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：不会创造新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。 二、诱变育种 1.概念：指利用物理或化学因素来处理生 物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。 2.诱变原理：基因突变 3.诱变因素：（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。 （2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。 4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。 5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。 三、四种育种方法的比较 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 方法 杂交 激光、射线或化学药品处理 秋水仙素处理萌发种子或幼苗 花药离体培养后加倍 优点 可集中优良性状 时间短 器官大和营养物质含量高 缩短育种年限 缺点 育种年限长 盲目性及突变频率较低 动物中难以开展 成活率低，只适用于植物 举例 高杆抗病与矮杆感病杂交获矮杆抗病品种 高产青霉菌株的育成 三倍体西瓜 抗病植株的育成 四、例题： 下图中A－E表示几种不同育种方法 甲 A. 乙 B. ① ③ ① C. AABBDD × RR ABDR AABBDDRR 普通小麦 黑麦 不育杂种 小黑麦 DDTT × ddtt F1 F2 能稳定遗传的 D. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种 抗锈病 易染锈病 ① ② ③ DDTT × ddtt F1 配子 幼苗 能稳定遗传的 E. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种 抗锈病 易染锈病 F. 其它生物基因 植物细胞 新细胞 具有新性状的植物体 ① A：克隆 B：诱变育种 C：多倍体育种 D：杂交育种 E：单倍体育种 F：基因工程 五、思考与讨论 1.杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型，以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足。 2.与杂交育种相比，诱变育种有什么优点?联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的 局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法? 【课堂小结】 1．杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦，过程繁琐。这些都是杂交育种方法的不足。 2．诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。 【作业布置】 （一）基础题 1．杂交育种所依据的主要遗传学原理是： A．基因突变