内容正文:
互导双赢五步教学法
第六单元 遗传与变异
20.5杂交育种与转基因育种
第二十章 生物的遗传和变异
第一步 目标导入
自然生长的油菜花通常是金黄色的,而我国科学家应用遗传变异原理,成功培育出白、红、粉紫等多种颜色的油菜花,具有较高的观赏价值。
第一步 目标导入
1
2
3
能区分杂交育种与转基因育种的本质差异,理解两种技术均利用遗传变异原理,认同生物技术对农业生产的推动作用
通过绘制小麦杂交过程示意图、分析育种案例,培养逻辑推理、归纳总结和图文转换能力
了解杂交育种、转基因技术在保障粮食安全、减少环境污染等方面的贡献,树立科学看待生物技术、尊重科学发展的观念
第二步 预习交流
两个或多个
新品种
变异性
农业
粮食安全
杂交水稻
外源基因
遗传
新品种
抗虫棉
第三步 探究释疑
再从子代中选取高产抗倒伏植株
一、杂交育种
任务驱动一:
阅读教材P104-106页,小组讨论并回答下列问题:
1.什么是杂交育种技术?研究人员应如何培育出农民所需的高产抗倒伏小麦品种?
杂交育种是将两个或多个品种进行杂交、选择和培育,获得新品种的技术。
研究人员应如右图方法培育:
高产易倒伏
低产抗倒伏
高产抗倒伏
第三步 探究释疑
2、杂交育种的本质是什么?杂交育种技术在生产实践中有哪些运用?
杂交育种的本质是控制不同性状的基因,随着双亲生殖细胞的结合,增加生物的变异性。不同类型的亲代杂交产生的后代中,可能出现双亲优良性状的组合,也可能出现双亲劣势性状的组合。育种过程就是要在杂交后代的众多类型中,不断选择符合育种目标的个体进行培育,直至获得优良性状能够稳定遗传的新品种。
第三步 探究释疑
ⅹ
荷斯坦牛
中国黄牛
中国荷斯坦牛
荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达305天,年产乳量可达6300kg以上。
从1976年到2006年,累计增产粮食5200多亿公斤,平均每年解决600万人的粮食问题。
袁隆平(杂交水稻之父)与杂交水稻
运用实列:
第三步 探究释疑
3.讨论普通小麦是如何发展而来的?并说一说杂交育种的意义。
原理:两次天然杂交与染色体加倍,杂交育种通过基因重组创造新品种
普通小麦的起源:
一粒小麦(AA,7对) × 拟斯卑尔脱山羊草(BB,7对)
↓天然杂交
二粒小麦(AABB,14对) × 方穗山羊草(DD,7对)
↓染色体加倍
普通小麦(AABBDD,21对)
第三步 探究释疑
20世纪50年代初,我国北方冬麦产区条锈病大流行,造成小麦严重减产。李振声带领课题组解决了这一问题。育成了小偃6号等抗条锈病、高产、优质的小麦新品种。李振声因此获得了2006年度国家最高科学技术奖。
第三步 探究释疑
交育种的意义:
我国科学家还通过杂交育种等技术培育出玉米、水稻等高产新品种,促进了农业的快速发展,维护了我国和世界的粮食安全。
第三步 探究释疑
二、转基因育种
任务驱动一:
阅读教材P106-108页,小组讨论并回答下列问题:
1.什么是转基因育种?该技术在农业生产上有那些运用?
通过一定的方法将特定的外源基因转移并整合到动植物的基因组中,从根本上改变这些动植物的遗传特性。这种获得动植物新品种的技术称为转基因育种。
目前,科学家已经成功培育出具有抗虫、抗病、抗除草剂等特性的转基因作物新品种,包括棉花、大豆、玉米、番茄、油菜、烟草、小麦、水稻等。
第三步 探究释疑
苏云金杆菌
杀虫毒素基因
转基因
普通棉
虫侵害
虫侵害
转基因棉有抗虫能力
普通棉没有抗虫能力
运用实例1:转基因“抗虫棉”
科学家发现,一种苏云金杆菌能够产生杀虫蛋白,于是将这种杀虫蛋白基因导入棉花细胞,获得了具有抗虫特性的转基因棉。
第三步 探究释疑
番木瓜环斑病毒,主要通过机械损伤和蚜虫传播。
科学家将环斑病毒衣壳蛋白基因导入番木瓜,获得了能够抗环斑病毒的转基因番木瓜。
运用实例2:抗环斑病毒的转基因番木瓜
世界上第一种转基因食品是1993年投放美国市场的转基因晚熟番茄,它是把一种荠草的一段基因“移入”到普通番茄细胞内,使之具有优质、抗寒、抗冻的特点。
运用实例3:转基因番茄
目的是提高牛的抗病能力;
或提高牛的肉奶产量、改善奶品质等
运用实例4:转基因牛
第三步 探究释疑
应用转基因技术培育转基因生物或生产转基因食品也可能带来安全问题,会涉及科学、健康、经济和伦理等诸多方面。我国已经建立了全程安全监测和评估技术体系,对转基因抗虫棉、转基因抗除草剂玉米等实施全程管理。
2.转基因生物、转基因食品是否安全?
第四步 测评巩固
一、基础练习
1.小麦育种专家李振声历时二十多年,通过小麦与牧草杂交实验培育出了抗病、高产的小麦新品种。以下有关叙述错误的是( )
A.该育种过程是通过有性生殖实现的
B.抗病基因使小麦新品种在生存斗争中获得优势
C.小麦与牧草杂交产生的后代都具有抗病、高产的性状
D.小麦新品种的抗病、高产等性状还受环境影响
2.番茄的红果(基因R)对黄果(基因r)为显性。某生物兴趣小组用一株红果番茄与一株黄果番茄进行杂交,发现子代中红果和黄果的比例为1:1。则亲代红果番茄的基因组成为( )
A.RR B.Rr C.rr D.无法确定
3.我国科学家把控制鲤鱼生长的基因转入鲫鱼的受精卵里,该鱼卵发育成和鲤鱼一般大小的鲫鱼。下列实例中,所应用的技术与此技术相同的是( )
A.转基因抗虫棉的培育 B.杂交水稻育种
C.试管婴儿的诞生 D.克隆猴的诞生
规律三
B
C
A
第四步 测评巩固
二、提升练习
4.某电影中的发光植物打造了一幅绚丽、梦幻的外星世界景观,现在,这种会自发光的植物已经被科学家带到了现实生活中。据报道,美国科学家利用生物技术成功培育出了名为“星光阿凡达”的发光烟草,它甚至可以代替灯泡来照明。
(1)科学家将海洋发光细菌的DNA片段引入烟草中,对烟草进行了基因改良,使其能自然、主动、持续地发光,这种技术称为 。
(2)自发光是烟草通过生物技术获得的性状,说明生物的性状受 控制。
(3)烟草花叶病毒能引起烟草叶出现病斑,即烟草花叶病。该病毒结构简单,仅由蛋白质外壳和RNA构成。以下是烟草花叶病毒侵染烟草叶的三组实验。
侵染结果①烟草花叶病毒烟草叶烟草叶出现提取病斑,有烟草花叶病毒
侵染②烟草花叶病毒的蛋白质外壳烟草/叶结果烟草叶正常提取无烟草花叶病毒
侵染结果烟草③烟草花叶病毒的RNA,烟草叶提取叶出现病斑有烟草花叶病毒
以上实验结果说明:烟草花叶病毒的遗传物质是 。
(4)如果烟草花叶病毒侵染“星光阿凡达”发光烟草,理论上发光烟草是否会感染烟草花叶病?
转基因技术
基因
RNA
会
第五步 总结延伸
$