6.16.5 遗传与转基因技术（导学案）生物北师大版2024八年级上册

6.16.5 遗传与转基因技术 导学案 1.生命观念：通过分析表现型与基因型、环境的关系及变异分类，理解 “可遗传变异的根本原因是遗传物质改变”，建立 “生物性状受遗传物质和环境共同调控” 的观念。 2.科学思维：通过对比 “可遗传与不可遗传变异的本质差异”“杂交育种与转基因技术的异同”，培养归纳比较能力；通过推理 “转基因技术的原理与应用逻辑”，提升基于证据分析技术价值的能力。 3.探究实践：参与 “光照对小麦幼苗生长的影响” 模拟实验，掌握实验设计、数据记录、合作探究的方法；通过 “转基因技术案例分析”，提高技术原理与实际应用的关联能力。 4.态度责任：通过了解袁隆平杂交水稻、转基因作物的应用，认同 “科学技术推动农业发展” 的理念；辩证看待转基因技术的利与弊，增强尊重科学、理性看待新技术的意识。 【学习重点】 1.表现型的决定因素：表现型 = 基因型 + 环境条件（如小麦光照实验、喜马拉雅兔毛色变化）； 2.变异的分类：可遗传变异（遗传物质改变，如白化猴）和不可遗传变异（环境引起，如军训肤色变黑）； 3.杂交育种的原理：通过不同品种杂交重组优良性状（如高产抗倒伏水稻）； 4.转基因技术的概念、原理（转移特定基因）及应用（制药、育种、环境治理）。 【学习难点】 1.区分可遗传变异与不可遗传变异（核心：遗传物质是否改变）； 2.理解 “表现型受基因型和环境共同作用”（如基因型相同的水毛莨，水中叶丝状、水面叶扁平）； 3.杂交育种与转基因技术的异同（杂交：同种生物内基因重组；转基因：跨物种转移特定基因）； 4.辩证看待转基因技术的利与弊（如增产与环境安全的平衡）。 一、性状表现与环境的关系 1.生物的表现型是______和______共同作用的结果，可用公式表示为： = +______。 2.基因型相同的个体，若生活环境不同，表现型可能______（如同一小麦种子，光照充足时叶片绿色，遮光时黄白色）；环境相同但基因型不同，表现型也可能______（如高杆和矮杆水稻）。 二、变异的类型及区别 1.变异是生物界普遍存在的现象，根据成因可分为两类： ·______变异：由______改变引起，能遗传给后代（如太空育种产生的新性状）； ·______变异：仅由______引起，遗传物质未发生改变，不能遗传给后代（如戴美瞳改变瞳孔颜色）。 2.判断变异是否可遗传的关键是：______。 三、育种技术基础 1.杂交育种是通过______不同纯系优良品种，在后代中选择、纯化，培育出新品种的方法（如高产抗倒伏水稻的培育），其原理是利用______变异。 2.转基因技术是把一个生物体的______转移到另一个生物体______中的生物技术，其核心是______的定向转移，能有目的地改变生物性状（如将杀虫基因转入棉花）。 探究：环境对生物性状表现的影响（以光照对小麦幼苗为例） 一、探究目的 1.验证 “光照会影响小麦幼苗的叶片颜色和生长状况”，理解 “表现型 = 基因型 + 环境”； 2.掌握对照实验的设计方法，学会记录和分析实验数据。 二、探究材料 小麦种子（100 粒）、两个培养皿（标记 A 组、B 组）、湿润纸巾、不透光盒子、放大镜、喷水壶、记录表格。 三、探究步骤 1.实验准备：选取 100 粒健康的小麦种子，用清水浸泡 6 小时；在两个培养皿中铺好湿润纸巾，各均匀摆放 50 粒浸泡后的种子。 2.对照设置： ·A 组（光照组）：放置在光照充足的环境中，每天保证 12 小时光照； ·B 组（遮光组）：放入不透光盒子中，完全隔绝光照；两组均置于温度适宜（20-25℃）的环境，每天定时喷水保持纸巾湿润。 3.数据记录：连续观察 5 天，每天记录两组小麦幼苗的叶片颜色、平均株高，填写下表： 时间 /d A 组（光照组） B 组（遮光组） 绿叶苗数 / 株 黄白叶苗数 / 株 平均株高 /cm 绿叶苗数 / 株 黄白叶苗数 / 株 平均株高 /cm 1 2 3 4 5 4.讨论分析： （1）实验中 A 组和 B 组的小麦种子基因型相同，为什么表现型不同？这说明了什么？ （2）B 组小麦幼苗叶片呈黄白色，原因是什么？若将 B 组幼苗移至光照下，叶片颜色可能发生什么变化？ （3）该实验中引起的小麦幼苗性状改变，属于可遗传变异还是不可遗传变异？为什么？ 四、探究结论 1.光照对小麦幼苗的性状表现有显著影响：光照充足时，幼苗叶片呈______，植株______；无光照时，叶片呈______，植株______。 2.基因型相同的生物，在不同环境条件下表现型可能______，证明______。 3.该实验中，小麦幼苗的遗传物质未发生改变，因此性状改变属于______变异，不能遗传给后代。 1.苜蓿种子经太空环境处理后，少数植株叶柄上小叶数量从 3 枚变为 7 枚，下列说法错误的是（ ） A. 小叶数量的差异属于变异 B. 该差异由遗传物质改变引起 C. 该性状改变一定有利于苜蓿生存 D. 太空育种的变异具有不定向性 2.下列属于可遗传变异的是（ ） A. 整容形成的双眼皮 B. 水肥充足导致水稻颗粒饱满 C. 核辐射引起的老鼠变异 D. 经常锻炼形成的发达肌肉 3.科学家将人的抗病毒干扰素基因植入烟草细胞 DNA 中，使烟草获得抗病毒能力，该技术属于（ ） A. 杂交技术 B. 转基因技术 C. 克隆技术 D. 发酵技术 4.关于水稻选育的叙述，正确的是（ ） A. 野生稻的匍匐生长与栽培稻的穗型紧凑是一对相对性状 B. 杂交水稻的高产变异属于不可遗传变异 C. 太空环境可引起水稻基因改变，产生可遗传变异 D. 杂交育种和太空育种产生的变异一定是有利变异 5.科学家用射线处理农作物种子，选出优质高产新品种，该育种方法成功的根本原因是改变了农作物的（ ） A. 性状 B. 环境 C. 基因型 D. 表现型 《身边的遗传育种技术调查与分析》 一、活动目的 1.通过调查身边的杂交育种或转基因技术产品，加深对 “遗传技术服务于生产生活” 的理解； 2.学会区分杂交产品与转基因产品，提高信息收集、分析和归纳能力。 二、活动材料“遗传育种技术产品调查表”、记录笔、网络或书籍资料（辅助查询产品背景）。 三、活动步骤 1.确定调查对象：选择身边常见的 3-5 种产品（如粮食、蔬菜、水果、药品等），例如：杂交水稻、转基因抗虫棉、转基因大豆油、杂交玉米、转基因番木瓜等。 2.信息收集与记录：查询并记录每种产品的相关信息，填写下表： 产品 名称 采用的育种技术（杂交 / 转基因） 技术原理（简要描述） 产品优势（如高产、抗虫等） 依据（如包装标注、资料查询） 3.对比分析： ·对比杂交育种产品与转基因产品的技术原理差异； ·分析这些产品如何满足人们的生活需求（如杂交水稻解决粮食问题，转基因抗虫棉减少农药使用）。 4.总结反思：根据调查结果，简要总结遗传育种技术在现代农业、医药等领域的应用价值，思考 “转基因技术的利与弊”。 四、思考与交流 1.你调查的产品中，哪些是杂交育种产品？哪些是转基因产品？如何区分这两类产品？ 2.杂交水稻和转基因抗虫棉的培育原理有何不同？它们的变异类型均属于可遗传变异吗？为什么？ 3.结合调查结果，你认为转基因技术的应用给人类带来了哪些好处？可能存在哪些争议？ / 学科网（北京）股份有限公司 $ 6.16.5 遗传与转基因技术 导学案 1.生命观念：通过分析表现型与基因型、环境的关系及变异分类，理解 “可遗传变异的根本原因是遗传物质改变”，建立 “生物性状受遗传物质和环境共同调控” 的观念。 2.科学思维：通过对比 “可遗传与不可遗传变异的本质差异”“杂交育种与转基因技术的异同”，培养归纳比较能力；通过推理 “转基因技术的原理与应用逻辑”，提升基于证据分析技术价值的能力。 3.探究实践：参与 “光照对小麦幼苗生长的影响” 模拟实验，掌握实验设计、数据记录、合作探究的方法；通过 “转基因技术案例分析”，提高技术原理与实际应用的关联能力。 4.态度责任：通过了解袁隆平杂交水稻、转基因作物的应用，认同 “科学技术推动农业发展” 的理念；辩证看待转基因技术的利与弊，增强尊重科学、理性看待新技术的意识。 【学习重点】 1.表现型的决定因素：表现型 = 基因型 + 环境条件（如小麦光照实验、喜马拉雅兔毛色变化）； 2.变异的分类：可遗传变异（遗传物质改变，如白化猴）和不可遗传变异（环境引起，如军训肤色变黑）； 3.杂交育种的原理：通过不同品种杂交重组优良性状（如高产抗倒伏水稻）； 4.转基因技术的概念、原理（转移特定基因）及应用（制药、育种、环境治理）。 【学习难点】 1.区分可遗传变异与不可遗传变异（核心：遗传物质是否改变）； 2.理解 “表现型受基因型和环境共同作用”（如基因型相同的水毛莨，水中叶丝状、水面叶扁平）； 3.杂交育种与转基因技术的异同（杂交：同种生物内基因重组；转基因：跨物种转移特定基因）； 4.辩证看待转基因技术的利与弊（如增产与环境安全的平衡）。 一、性状表现与环境的关系 1.生物的表现型是______和______共同作用的结果，可用公式表示为： = +______。 2.基因型相同的个体，若生活环境不同，表现型可能______（如同一小麦种子，光照充足时叶片绿色，遮光时黄白色）；环境相同但基因型不同，表现型也可能______（如高杆和矮杆水稻）。 二、变异的类型及区别 1.变异是生物界普遍存在的现象，根据成因可分为两类： ·______变异：由______改变引起，能遗传给后代（如太空育种产生的新性状）； ·______变异：仅由______引起，遗传物质未发生改变，不能遗传给后代（如戴美瞳改变瞳孔颜色）。 2.判断变异是否可遗传的关键是：______。 三、育种技术基础 1.杂交育种是通过______不同纯系优良品种，在后代中选择、纯化，培育出新品种的方法（如高产抗倒伏水稻的培育），其原理是利用______变异。 2.转基因技术是把一个生物体的______转移到另一个生物体______中的生物技术，其核心是______的定向转移，能有目的地改变生物性状（如将杀虫基因转入棉花）。 【答案】 一、性状表现与环境的关系 1.基因型；环境条件；表现型；基因型；环境条件 2.不同；不同 二、变异的类型及区别 1.可遗传；遗传物质；不可遗传；环境条件 2.遗传物质是否发生改变 三、育种技术基础 1.杂交；可遗传 2.特定基因；DNA；外源基因 探究：环境对生物性状表现的影响（以光照对小麦幼苗为例） 一、探究目的 1.验证 “光照会影响小麦幼苗的叶片颜色和生长状况”，理解 “表现型 = 基因型 + 环境”； 2.掌握对照实验的设计方法，学会记录和分析实验数据。 二、探究材料 小麦种子（100 粒）、两个培养皿（标记 A 组、B 组）、湿润纸巾、不透光盒子、放大镜、喷水壶、记录表格。 三、探究步骤 1.实验准备：选取 100 粒健康的小麦种子，用清水浸泡 6 小时；在两个培养皿中铺好湿润纸巾，各均匀摆放 50 粒浸泡后的种子。 2.对照设置： ·A 组（光照组）：放置在光照充足的环境中，每天保证 12 小时光照； ·B 组（遮光组）：放入不透光盒子中，完全隔绝光照；两组均置于温度适宜（20-25℃）的环境，每天定时喷水保持纸巾湿润。 3.数据记录：连续观察 5 天，每天记录两组小麦幼苗的叶片颜色、平均株高，填写下表： 时间 /d A 组（光照组） B 组（遮光组） 绿叶苗数 / 株 黄白叶苗数 / 株 平均株高 /cm 绿叶苗数 / 株 黄白叶苗数 / 株 平均株高 /cm 1 2 3 4 5 4.讨论分析： （1）实验中 A 组和 B 组的小麦种子基因型相同，为什么表现型不同？这说明了什么？ （2）B 组小麦幼苗叶片呈黄白色，原因是什么？若将 B 组幼苗移至光照下，叶片颜色可能发生什么变化？ （3）该实验中引起的小麦幼苗性状改变，属于可遗传变异还是不可遗传变异？为什么？ 四、探究结论 1.光照对小麦幼苗的性状表现有显著影响：光照充足时，幼苗叶片呈______，植株______；无光照时，叶片呈______，植株______。 2.基因型相同的生物，在不同环境条件下表现型可能______，证明______。 3.该实验中，小麦幼苗的遗传物质未发生改变，因此性状改变属于______变异，不能遗传给后代。 【答案】 探究步骤 3（表格示例，实际数据由实验得出）： 时间 /d A 组（光照组） B 组（遮光组） 绿叶苗数 / 株 黄白叶苗数 / 株 平均株高 /cm 绿叶苗数 / 株 黄白叶苗数 / 株 平均株高 /cm 1 0 50 0.8 0 50 0.9 2 32 18 1.5 0 50 1.2 3 46 4 2.3 0 50 1.6 4 49 1 3.0 0 50 1.9 5 50 0 3.8 0 50 2.2 讨论分析（参考）： （1）因为两组的环境条件不同（光照有无）；说明生物的表现型不仅由基因型决定，还受环境条件影响。（2）无光照时，小麦幼苗无法合成叶绿素，因此叶片呈黄白色；移至光照下后，可合成叶绿素，叶片会逐渐变绿。 （3）不可遗传变异；因为遗传物质未发生改变，性状改变仅由环境引起，不能遗传给后代。 探究结论 1.绿色；健壮；黄白色；矮小 2.不同；表现型 = 基因型 + 环境条件 3.不可遗传 1.苜蓿种子经太空环境处理后，少数植株叶柄上小叶数量从 3 枚变为 7 枚，下列说法错误的是（ ） A. 小叶数量的差异属于变异 B. 该差异由遗传物质改变引起 C. 该性状改变一定有利于苜蓿生存 D. 太空育种的变异具有不定向性 【答案】C 【解析】变异具有不定向性，太空环境引起的遗传物质改变，可能产生有利变异，也可能产生不利变异，不能确定该性状改变一定有利于生存；A、B、D 均正确（小叶数量差异是变异，太空环境导致遗传物质改变，属于可遗传变异，太空育种变异不定向）。 2.下列属于可遗传变异的是（ ） A. 整容形成的双眼皮 B. 水肥充足导致水稻颗粒饱满 C. 核辐射引起的老鼠变异 D. 经常锻炼形成的发达肌肉 【答案】C 【解析】可遗传变异的根本原因是遗传物质改变；A、B、D 均由环境条件引起，遗传物质未变，属于不可遗传变异；核辐射会改变老鼠的遗传物质，属于可遗传变异，故 C 正确。 3.科学家将人的抗病毒干扰素基因植入烟草细胞 DNA 中，使烟草获得抗病毒能力，该技术属于（ ） A. 杂交技术 B. 转基因技术 C. 克隆技术 D. 发酵技术 【答案】B 【解析】转基因技术是将一个生物体的特定基因转移到另一个生物体 DNA 中的技术，符合题干描述；杂交技术是不同品种杂交重组性状，克隆技术是复制相同个体，发酵技术是利用微生物代谢，故 B 正确。 4.关于水稻选育的叙述，正确的是（ ） A. 野生稻的匍匐生长与栽培稻的穗型紧凑是一对相对性状 B. 杂交水稻的高产变异属于不可遗传变异 C. 太空环境可引起水稻基因改变，产生可遗传变异 D. 杂交育种和太空育种产生的变异一定是有利变异 【答案】C 【解析】A 错误（相对性状是同一生物的同一性状的不同表现，匍匐生长和穗型紧凑是不同性状）；B 错误（杂交水稻的高产变异由基因重组引起，属于可遗传变异）；D 错误（变异具有不定向性，可能是有利或不利变异）；太空环境可诱发基因突变，基因改变导致可遗传变异，故 C 正确。 5.科学家用射线处理农作物种子，选出优质高产新品种，该育种方法成功的根本原因是改变了农作物的（ ） A. 性状 B. 环境 C. 基因型 D. 表现型 【答案】C 【解析】射线处理会引起种子的遗传物质改变，进而改变基因型，基因型改变导致表现型（优质高产）改变；性状和表现型是结果，环境未改变，根本原因是基因型改变，故 C 正确。 《身边的遗传育种技术调查与分析》 一、活动目的 1.通过调查身边的杂交育种或转基因技术产品，加深对 “遗传技术服务于生产生活” 的理解； 2.学会区分杂交产品与转基因产品，提高信息收集、分析和归纳能力。 二、活动材料“遗传育种技术产品调查表”、记录笔、网络或书籍资料（辅助查询产品背景）。 三、活动步骤 1.确定调查对象：选择身边常见的 3-5 种产品（如粮食、蔬菜、水果、药品等），例如：杂交水稻、转基因抗虫棉、转基因大豆油、杂交玉米、转基因番木瓜等。 2.信息收集与记录：查询并记录每种产品的相关信息，填写下表： 产品 名称 采用的育种技术（杂交 / 转基因） 技术原理（简要描述） 产品优势（如高产、抗虫等） 依据（如包装标注、资料查询） 3.对比分析： ·对比杂交育种产品与转基因产品的技术原理差异； ·分析这些产品如何满足人们的生活需求（如杂交水稻解决粮食问题，转基因抗虫棉减少农药使用）。 4.总结反思：根据调查结果，简要总结遗传育种技术在现代农业、医药等领域的应用价值，思考 “转基因技术的利与弊”。 四、思考与交流 1.你调查的产品中，哪些是杂交育种产品？哪些是转基因产品？如何区分这两类产品？ 2.杂交水稻和转基因抗虫棉的培育原理有何不同？它们的变异类型均属于可遗传变异吗？为什么？ 3.结合调查结果，你认为转基因技术的应用给人类带来了哪些好处？可能存在哪些争议？ / 学科网（北京）股份有限公司 $