4.3.5 生物育种技术促进农业发展（教学课件）生物新教材济南版七年级下册

该初中生物学课件聚焦生物育种技术，系统介绍杂交育种、诱变育种和转基因技术，通过“野生香蕉到现代香蕉”案例导入，结合旧知（变异类型、可遗传变异来源）搭建学习支架，引导学生从现象探究育种原理。 其亮点是融入我国育种成果（袁隆平杂交水稻、抗虫棉），通过案例分析（高产奶牛、太空椒）和问题驱动，培养科学思维与探究实践能力，小结清晰归纳技术原理与实例，助力学生理解科技价值，教师可高效开展教学。

第五节 生物育种技术 促进农业发展 新教材济南版七年级下册 第四单元第三章 遗传信息控制生物性状 1.生物学上把 的现象称为变异。 2.引起生物变异的因素多种多样，有些生物变异仅仅是 导致的，生物体内的 没有发生改变，不能遗传给子代，属于不可遗传变异；有些生物变异是由 引起的，能够遗传给子代，属于可遗传的变异。 3.可遗传变异的来源有三个： 、 、 。 4.为什么禁止近亲结婚？ 每个人都可能携带着 ，如果近亲结婚，所生子女患遗传病概率远高于非近亲结婚所生子女。 5.遗传病一般不能根治，但可以预防，方法有 、 。 回顾旧知 基因重组 子代与亲代之间以及子代个体之间存在差异 遗传物质 基因突变 染色体变异 遗传信息的改变 环境 不同的致病基因 遗传咨询 产前诊断 1.通过分析生物育种实例，认识到杂交育种、转基因技术对人类生产生活具有巨大推动作用。 2.通过调查活动，收集和交流我国在育种方面的成果，了解生物育种的方法和原理。（重难点） 3.通过表达交流，了解种业产业的重要性，认同科学技术对农业发展的巨大推动作用。（难点） 学习目标 课堂导入 香蕉是一种非常受欢迎的水果，香甜软糯。但是它的祖先“野生香蕉”里面全是又硬又大的种子，几乎没法食用。那么广受欢迎的“现代香蕉”是怎么培育出来的呢？ 一、利用生物变异培育优良品种 探究新知 阅读课本126--127页内容，分析讨论以下案例属于哪种生物育种技术，它们利用的生物变异的原理是什么？ 在作物栽培和动物饲养过程中，人们可以根据不同的需求和喜好，对其产生的变异进行逐代挑选，培育优良品种。 产量不同的奶牛 选择、繁育 选择、繁育 高产奶牛 高产奶牛的培育 不同品种或同一品种的不同奶牛控制产奶量的基因不同。人工选择可将产奶量高的奶牛（这些奶牛含有控制高产奶量的基因）选择出来并进行繁育。 后代还可能会出现变异，再从中选择产奶量多的奶牛并进行繁育。 经过数代后，最终可以得到高产奶牛。 小麦杂交示意图 高产抗倒伏 小麦 高产易倒伏 小麦 低产抗倒伏 小麦 杂交 选择高产易倒伏小麦与低产抗倒伏小麦杂交，使两者的基因重新组合。 经选择后，杂交后代同时具有“抗倒伏基因”和“高产基因”，并且两种基因控制的性状都能显现。 杂交育种 杂交育种是改良农作物品种和提高农作物产量的常用方法，也是培育畜禽新品种的主要途径。 人们根据育种目标的不同，选择具有不同优良性状的个体做亲本进行杂交，使其基因重新组合，产生多种不同类型的子代，再通过选择培育，形成性状稳定的优良品种。 基因重组 原理 杂交育种技术培育的新品种： 袁隆平院士利用杂交育种技术将人工栽培稻和野生水稻杂交，培育出具有穗大、籽粒多且饱满等许多优良性状的杂交水稻新品种。 “杂交小麦之父”李振声，利用杂交育种技术培育出的大量农作物新品种具有多个优良性状，大幅提高了粮食产量，产生了巨大的社会效益和经济效益。 太空椒与普通甜椒 太空椒 普通甜椒 普通甜椒的种子经太空漫游后，再经过选育。果型增大，产量增高，品质改善。 太空中的射线诱发普通甜椒种子的基因发生改变，种子播种后经人工选择可得到新品种。 诱变育种 育种专家常利用射线或化学物质等对生物体进行适当处理，诱导染色体或基因发生改变，促使产生新的变异个体，再从中选择需要的变异类型进行培育，这种育种方法称为诱变育种。 育种专家还将航天技术应用到生物育种中，通过返回式卫星、宇宙飞船等，将农作物种子等带到太空，利用太空的特殊环境诱导其产生变异，再从返回地球的样本中选育新品种。 基因突变或染色体变异 原理 诱变育种技术培育的新品种： 2004年9月神州五号 太空育种巨人南瓜亮相哈尔滨 利用染色体数目变化 培育无籽西瓜 二、利用转基因技术定向改良生物性状 1974年，科恩（Cohen）将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因转到大肠杆菌体内，揭开了转基因技术应用的序幕 。 1978年，诺贝尔医学奖颁给发现DNA限制酶的纳森（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶 将带领我们进入合成生物学的新时代。 1982年，美国Lilly公司首先实现利用大肠杆菌生产重组胰岛素，标志着世界第一个基因工程药物的诞生。 阅读课本，思考转基因技术的原理是什么？ 次数 2 3 4 5 6 7 8 9 10 合计 比例 各种生物的DNA在组成方式上是相同的， 基因蕴含的遗传信息在动物、植物和微生物之间也是相通的， 一种生物的基因在另一种生物体内同样可以得到表达。 将一种生物的基因分离出来， 在体外进行拼接组装，然后转入另一种生物的体内，以引起生物性状的定向改变。 这一技术通过转移特定的基因，可以打破物种之间的界限，突破杂交育种的局限，实现可预期的基因组合，快速、高效地改变物种的遗传性状，最终获得人们所需要的新品种。 如何进行转基因生物的培育？ 转基因技术的应用： 20世纪90年代，我国科学家将苏云金杆菌中能够产生杀虫蛋白的基因转移到棉花体内，对棉花遗传特性进行定向改良，培育了一系列抗虫棉新品种，解决了棉花虫害问题。 转基因技术的应用： 在农业上，转基因技术主要应用于微生物、农作物和动物生产，尤其在作物生产中的应用发展最快。 截至2023年底，我国已批准商业化种植的转基因作物有棉花、番木瓜、玉米、大豆，已批准进口的转基因作物包括大豆、棉花、油菜、甜菜、玉米等。 基因资源利用范围广 基因操作精准高效 打破物种之间的界限，突破杂交育种的局限 适合现代农业及人类需求 为什么说利用转基因技术可以提高育种效率? 1.有人用特殊射线照射辣椒种子，使其基因发生改变，得到的高产辣椒和袁隆平培育的“超级杂交水稻”分别应用的是（　　） A．诱变育种和杂交育种 B．杂交育种和人工育种 C．人工育种和诱变育种 D．杂交育种和诱变育种 课堂练习 A 2.我国“神舟”飞船每次太空之旅都会搭载一些农作物或蔬菜的种子，已获得优良生物新品种。这是利用太空的各种射线（　　） A．直接改变了农作物的某些性状 B．使种子里的一些遗传物质发生了改变 C．淘汰了某些不良性状 D．改变了农作物种子的营养成分 课堂练习 B 课堂练习 3.紫花苜蓿是一种优质牧草。我国航天飞船将紫花苜蓿种子带入太空，使种子在射线和微重力等因素作用下发生变异，选育出新品种。下列关于新品种的分析，正确的是（　　） A．直接改变了形态结构 B．不会改变遗传物质 C．利用了杂交育种技术 D．获得的变异能遗传给后代 D 课堂练习 4.中科院植物所利用我国特有的适应性强、观赏价值高的高山杜鹃作为亲本，人工杂交选育出了“流光溢彩”“繁星”和“素锦年华”3个杜鹃花新品种。以下相关说法正确的是（　　） A．新品种的出现是通过自然选择实现的 B．培育出的新品种保留了亲本适应性强的特点，这属于无性生殖 C．杜鹃花新品种的花形与亲本不同，这属于可遗传的变异 D．三个新品种存在差异的根本原因是培育环境不同 C 学业检测 1.✅ ❌ ✅ ✅ 2.（1）将产量高、抗寒性差的紫花苜蓿与产量低、抗寒性强的黄花苜蓿进行杂交，使遗 传信息重新组合，在产生的后代中挑选产量高、抗寒性强的个体，再通过逐代选择培育，形成性状稳定的优良品种。 学业检测 （2）苜蓿种子进入太空后，在太空微重力、高真空、宇宙高能离子辐射、大温差等环境下，种子内的遗传物质发生变化，产生了可遗传的变异。 3.（1）各种生物的DNA 在组成方式上是相同的，基因蕴含的遗传信息在动物、植物和微生物之间也是相通的，所以人凝血因子基因可以转移至羊体内进行表达。 学业检测 （2） 获取人凝血因子基因后，将人凝血因子基因连接到环状 DNA 分子（运载体）上，然后运用适当的方法将新的环状 DNA 分子转入羊的受精卵。待受精卵发育成早期胚胎后，植入代孕母羊的子宫内进行胚胎发育。最后，代孕母羊分娩出转基因羊。从成年的转基因羊的乳汁中可以检测到人凝血因子，说明转基因羊培育成功。 课堂小结 原理：基因重组 诱变育种 生物育种技术促进农业发展 杂交育种 实例：高产抗病小麦新品种 转基因技术 原理：基因突变或染色体变异 实例：太空菊、太空南瓜 原理：各种生物的DNA在组成方式上是相同的 实例：抗虫棉、转基因大豆 谢谢 新教材济南版七年级下册 第四单元第三章 遗传信息控制生物性状 $