20.5 杂交育种与转基因育种 课件-2025-2026学年苏教版生物八年级下册

八年级 生物 备课组 2026年3月26日 南京市第二十九中学天润城分校 Tianruncheng Branch of Nanjing No.29 Middle School 第20章 生物的遗传和变异 第5节 杂交育种与转基因育种 通过分析并阐明杂交育种和转基因育种的科学原理过程，建立“遗传变异可被人类合理利用”的生命观念，认识生命科学技术的应用价值。 通过分析杂交育种、转基因育种的过程，绘制杂交过程图，对比两种育种技术的异同，提升逻辑推理、归纳总结、图文转化的能力，能理性分析转基因技术的安全性，培养辩证思维。 以“小小育种家”身份，参与玉米杂交过程分析、杂交小麦培育讨论、杂交过程绘图等活动，提升合作交流和数据分析的能力。 了解我国育种技术的辉煌成就，学习科学家的探究精神，树立粮食安全意识；理性看待转基因技术，遵守相关管理规定，培养科学、严谨、负责任的态度和家国情怀。 生命观念 科学思维 探究实践 态度责任 素养目标 2 情境导入 参观生物科技馆 生物科技馆的育种技术展厅中，有着一场神奇的育种魔法秀，下面让我们跟着AI向导“科科”，一起去参观里面的各类育种成果吧！ 今天，咱们就以“小小育种家”的身份，跟着AI科科，一起探秘科技馆中的育种小魔法吧！ 嗨，同学们，你们好！欢迎来到生物科技馆！我是科技馆向导科科，今天由我带领大家参观，现在请跟着我一起进入科技馆吧！大家看，育种技术展厅里有颗粒饱满的杂交水稻、杂交小麦，五颜六色的油菜花，，还有肉质鲜美的杂交家禽；这边是转基因抗虫棉、香甜可口的转基因番木瓜，它们都是一代代育种家们用智慧培育出的‘杰作’。同学们，考验你们的时候到啦！这些神奇的新品种，到底是怎么培育出来的？杂交育种和转基因育种这两种‘育种魔法’，有什么不一样呢？ 什么是杂交育种？ 杂交育种厅 新知探索 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。 我高产易倒伏 我低产抗倒伏 × 我两杂交 我高产抗倒伏 杂交育种厅 新知探索 结合课本图20-14，思考杂交育种的本质是什么呢？ 高产易倒伏 第一年 传粉 剪去雄花 低产抗倒伏 播种 第二年 高产易倒伏 低产抗倒伏 高产抗倒伏 父本 母本 低产易倒伏 双亲优良性状的组合 双亲劣势性状的组合 保留 有性生殖 杂交育种厅 新知探索 高产抗倒伏 人工选育 第三年 高产抗倒伏 低产抗倒伏 高产易倒伏 保留 人工选育 经过n代 高产抗倒伏 优良性状能稳定遗传的新品种 杂交育种厅 新知探索 高产易倒伏 × 高产抗倒伏 低产抗倒伏 经过n代人工选育 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稳定遗传的新品种。 杂交育种厅 新知探索 通过杂交育种培育出哪些生物新品种呢？ 杂交育种厅 新知探索 20世纪50年代初，我国北方冬麦区条锈病大流行，造成小麦严重减产。如何解决小麦的条锈病，又能提高小麦的产量呢？李振声带领课题组开展了研究。 小麦条锈病 杂交育种厅 新知探索 讨 论 普通小麦是如何发展而来的？ 目标：了解普通小麦的形成过程，理解杂交育种的技术原理。 素材： 1.普通小麦的祖先是一粒小麦和二粒小麦。一粒小麦有7对染色体，二粒小麦有14对染色体，而普通小麦有21对染色体。 2.遗传学家发现小麦与杂草之间有过两次天然杂交。第一次，一粒小麦和田间杂草发生天然杂交，导致染色体加倍，形成二粒小麦；第二次，二粒小麦又和田间杂草发生天然杂交，染色体数目又发生了变化，形成了现代的普通小麦。 3.一粒小麦的产量很低，因为它种子小，数量也很少。二粒小麦的产量有所提高。到普通小麦，1个小穗上就不知结1~2粒种子了，而是可以结出3~6粒种子，最多的可以结出7粒种子，所以它的产量比二粒小麦更高。 杂交育种厅 新知探索 绘制从一粒小麦到普通小麦的杂交过程示意图： × 一粒小麦 7对染色体 二粒小麦 14对染色体 染色体加倍 拟斯卑尔托山羊草 7对染色体 × 节节麦 7对染色体 普通小麦 21对染色体 染色体加倍 杂交育种厅 新知探索 小麦与杂草的两次天然杂交是大自然作用下的杂交和育种过程，这位李振声培育小麦新品种打开了新思路，他将几乎不受条锈病的长穗偃麦草与普通小麦远缘杂交： 指不同种、属或亲缘关系更远物种间的杂交 × 小偃6号 长穗偃麦草 （抗条锈病） 普通小麦 （产量高） （抗条锈病、高产、优质） 杂交育种厅 新知探索 2006年前，仅小偃6号就累计推广种植达1×105km2，增产4×109kg。 李振声获得了2006年国家最高科学技术奖 杂交育种厅 新知探索 促进了农业的快速发展，维护了我国和世界的粮食安全。 杂交育种在生产实践中有何意义呢？ 杂交育种厅 新知探索 拓展延伸 你能结合具体例子，说明杂交育种在动物培育上取得的成效吗？ 中国黄牛 （耐粗饲、耐寒、适应性强） 荷斯坦牛 （乳房发达、产奶量高） × 中国荷斯坦牛 （产奶量高、适应性强） 305天泌乳期产奶量可达7000–9000千克‌，高产个体甚至超过‌10000千克。气温降至零度以下，产乳量则无明显变化。 新知探索 拓展延伸 杂交育种时，还要根据花部结构和授粉方式来决定是否套袋，如油菜花，那么，为什么要给一些油菜花罩上袋子呢？ 杂交育种厅 防止外来花粉干扰‌，保证杂交后代的遗传纯度。 转基因育种厅 新知探索 什么是转基因育种？ 我是普通棉花，容易被棉铃虫啃食 我是抗虫基因，我能合成杀虫蛋白 让我加入你 变成 我是转基因抗虫棉，我再也不怕棉铃虫啦！ 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，使其稳定遗传，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。 刚才我们探秘了科技馆展厅的杂交育种成果，感受到了基因重组的神奇力量。在展厅的另一边，还有一种更“精准”的育种小魔法——转基因育种，这种育种技术是怎么的过程呢，下面让我们一起进入转基因育种厅一探究竟吧。 转基因育种厅 新知探索 目前，科学家已经成功培育出哪些转基因作物呢？ 转基因棉 转基因大豆 转基因玉米 转基因番茄 转基因水稻 转基因油菜 转基因烟草 转基因小麦 转基因育种厅 新知探索 20世纪90年代以前，棉铃虫在世界各地和我国大部分产棉区持续性大暴发，给棉花生产带来了严重影响。 大量施用农药不仅增加了生产成本，还造成了环境污染。为了解决这一问题，科学家通过转基因育种技术，培育出了转基因抗虫棉，那么抗虫棉的培育过程具体是怎样的呢？ 转基因育种厅 新知探索 苏云金杆菌 杀虫蛋白基因 提取 导入 普通棉 转基因棉具有抗虫特性 普通棉没有抗虫特性 转基因育种厅 新知探索 思考：导入的杀虫蛋白基因对于普通棉来说是什么？转基因棉的培育过程说明了什么？ 杀虫蛋白基因 普通棉 外源基因 转基因棉具有抗虫特性 决定 转基因棉的培育过程说明外源基因决定生物的性状。 转基因育种厅 新知探索 思考：种植转基因抗虫棉有何优势呢？ 我们再也不怕棉铃虫啦！也不用打农药啦！ 我再也不敢吃这种抗虫棉了，吃过的虫子都死了！ 大大降低了农药使用量，减少了环境污染，提高了经济效益。 转基因育种厅 新知探索 转基因育种在其他作物培育上有何成效呢？ 番木瓜含有丰富的营养物质，并具有一定的药用价值，但是，番木瓜环斑病毒会导致番木瓜严重减产，甚至绝收。 番木瓜 番木瓜环斑病 转基因育种厅 新知探索 番木瓜自身缺少抗病基因，常规育种方法很难培育出抗病新品种。 被环斑病毒感染的番木瓜植物组织 ‌ 环斑病毒衣壳蛋白基因‌ 番木瓜 导入‌ 获得‌ 抗环斑病毒的转基因番木瓜 ‌ 转基因番木瓜是我国批准种植的少数转基因作物之一。 获取 ‌ 转基因育种厅 新知探索 杂草常常危害农业生产，大多数除草剂在杀死杂草的同时，也会损伤作物，导致减产。通过培育抗除草剂的转基因新品种，喷洒除草剂只杀死田间杂草而不损伤作物。 抗除草剂的转基因玉米 抗草胺膦的转基因油菜 转基因育种厅 新知探索 微生物制药 动物的胰腺 提取 胰岛素 传统胰岛素的提取 （100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，产量低、价格高 ） 将人类胰岛素基因导入大肠杆菌，通过大规模发酵培养，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%。 转基因育种厅 新知探索 应用转基因技术培育转基因生物或生产转基因食品是否存在安全问题呢？ 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： 黄金大米事件，违反中美伦理 十八年前，美国塔夫茨大学主导的转基因“黄金大米”人体试验，将湖南衡阳市衡南县江口镇中心小学的25名儿童卷入了一场违背科研伦理的风暴中心，这场试验不仅严重触碰了科研伦理的红线。 转基因育种厅 新知探索 我国已经建立了全程安全监测和评估体系，对转基因抗虫棉、转基因抗除草剂玉米等实施全程管理。 只有在获得转基因生物安全证书后，某种转植酸酶基因玉米才能在规定的区域和期限内种植，并接受相应的安全监测。 转基因育种厅 新知探索 思维提升 杂交育种与转基因育种在技术上有何区别呢？ 比较项目 杂交育种 转基因育种 基因来源 操作方式与周期 性状控制精度 应用范围 同种或近缘物种‌之间 任何生物‌中获取目标基因 人工授粉、多代选育，‌周期长 通过农杆菌转化等手段精准操作，‌周期短 结果具有较大不确定性‌ 目标明确、效率高‌‌ 农业为主 农业、医药、工业等 课堂小结 杂交育种与转基因育种 杂交育种 含义：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 本质：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。 举例：普通小麦、杂交玉米、杂交水稻等。 意义：促进农业的快速发展，维护我国和世界的粮食安全。 转基因育种 含义：将特定的外源基因转移并整合到动植物的基因组中，使其稳定遗传，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。 举例：转基因抗虫棉、抗除草剂的转基因玉米、油菜等。 巩固提高 1.绿僵菌是一种真菌，寄生在许多害虫体内。科学家通过实验将毒蜘蛛的毒素基因转入绿僵菌中，使绿僵菌也能产生毒素，增强了其杀死害虫的能力。相关叙述正确的是（　　） A.转入毒素基因的绿僵菌能发育成毒蜘蛛 B.转入毒素基因的绿僵菌的后代不能产生毒素 C.该实验过程使用的技术是杂交育种技术 D.该实验说明基因能够控制生物的性状 D 巩固提高 2.全球最大蚕桑“种质银行”坐落在镇江，它保存有全世界最多的蚕、桑种质资源。科研人员将抗病基因导入常规优良品种中，培育出“华康”系列蚕种。该过程主要应用了（ ） A.杂交技术 B.转基因技术 C.克隆技术 D.太空育种技术 B 本节作业 《学练案》60页1-5题 $