4.3 遗传和变异（课件）课时3-2026-2027学年科学浙教版九年级上册

该初中科学课件聚焦生物育种，系统介绍杂交育种、基因工程、诱变育种和克隆技术的原理、应用及实例，通过“人类改良动植物需求”导入，以袁隆平杂交水稻为切入点，承接遗传变异基础，搭建从理论到应用的学习支架。 其亮点在于融合视频（杂交水稻、太空育种）、图片（太空椒等）及表格对比，结合袁隆平事迹、克隆猴案例培养科学观念，通过思考讨论（克隆技术伦理）训练科学思维，典例精析巩固知识。学生能提升应用能力与责任意识，教师可高效开展教学。

著名的世界杂交水稻之父袁隆平和他的助手们，利用多个品种的水稻和他们发现的一种野生稻进行杂交，培育出多个高产而优质的杂交水稻新品种。到2000年，杂交水稻已累计增产1500多亿千克，为农民增收五百多亿元。利用遗传与变异的原理培育新品种，有着广阔的前景。 遗传和变异培育新品种。我们常吃的甜椒大半是绿色的和红色的，但是你看这蔬菜大棚里生长着各种不同颜色的甜椒，有紫的、黄的、白的、橙色、红色、金黄色和巧克力色的，真是琳琅满目。再看这种甜椒，虽然也是绿色的，但比普通甜椒大得多，它单个的重量能达到300克，最大的可以达到500克，一个能顶普通甜椒的两三倍，它就是太空椒、彩椒和太空胶。不仅外表好看，内在品质也有很大改善。它们的肉质厚实脆嫩、风味好，可溶性糖含量高比普通甜椒高出10%到15%，对人体有益的微量元素和维生素都高于普通胶。例如，太空胶的维生素含量比普通胶高20%左右，微量元素高15%，并且都可以用来生吃，这就是用遗传与变异原理培育出的新品种。彩椒是北京蔬菜中心的专家们使用从国外引进的一种材料，根据彩椒果色之间的遗传规律，采用杂交育种的方法，得到优势更强的新品种。经过检测，它的抗病毒能力比普通菜交强得多。太空椒是航天技术和先进的农业育种技术相结合的成果，它的种子经过育种专家严格挑选后，借助卫星带上太空。这是世世代代在地球上生存的蔬菜种子，受到太空特有的强宇宙射线的辐射，最终使种子内部的遗传物质出现了变异。经过宇宙射线辐射的种子，既保持了原来甜椒的基本特色，又增添了新的优良品质，成功的培育出这些珍贵的太空椒种子。为了进一步验证太空胶的品质，中国科学院遗传与发育生物研究所的专家们从分子生物学的角度检测得知，太空胶的生理活性强，遗传物质DNA发生了质的变化，在性状上有了稳定的变异，出现了能一代代遗传下去的新品种。利用遗传与变异的原理去培育新品种，能在更多领域造福人类。 （浙教版）九年级 上 4.3 遗传和变异 第四章 “第3课时” 生命的起源与变化 01 学习目标 内容总览 02 新知导入 03 探究新知 04 课堂练习 05 课堂总结 06 分层作业 学习目标 1、了解常见的育种技术； 2、了解诱导生物变异可进行品种改良； 3、列举遗传和变异在育种方面的应用； 4、关注基因工程技术应用的进展。 新知导入 人类一直在利用各种育种技术改良动植物的遗传性状，以提高种植农作物和饲养动物的品质与产量。 目前常见的育种技术有杂交育种、诱变育种、基因工程等。 杂交水稻之父——袁隆平 探究新知 一、杂交育种： 1、杂交育种的基本原理： 通过生物杂交的方式，使后代同时获得双亲的优良基因，从而培育出比双亲更优良的新品种。 探究新知 2、杂交育种的例子： 将易倒伏、抗病的水稻与抗倒伏、不抗病的水稻杂交，可以培育出既抗倒伏又抗病的优良水稻新品种。 杂交水稻帮助中国从“粮食短缺”转向“粮食安全”。 视频：杂交水稻 探究新知 3、杂交育种的优点和缺点： 优点：杂交后代所表现出的各种性状都比杂交双亲更优，比如早熟高产、抗逆性强、对环境适应能力强、品质更优等。 缺点：杂交育种只适用于同种生物之间，不同种生物之间通常是无法进行交配的。 因此，在自然状态下，不同种生物的优良基因一般不可能重组在一起。 科学阅读 探究新知 二、基因工程： 1、基因工程： 完全按照人的意愿将一种生物的基因转到另一种生物体内的技术称为基因工程。 随着科学技术的发展，人们通过一定的技术把不同种生物的优良基因重组在一起，从而培育出转基因生物。 2、基因工程的优点： 基因工程又称为基因拼接技术和重组DNA技术。最大优点是能够跨越天然物种屏障，实现定向创造生物的可能性。 探究新知 3、基因工程应用典例： 用基因工程生产胰岛素：将人的胰岛素基因转到细菌中，通过细菌的繁殖大量生产胰岛素，用于糖尿病患者的治疗等。 三、诱变育种： 1、诱变育种： 通过辐射和药物对某些微生物和植物进行处理，或利用太空中的宇宙射线等特殊环境条件，促使被处理的生物细胞中的基因发生改变，从而筛选出自然界中从来没有出现过的新性状（新基因）。这种育种方式称为诱变育种。 探究新知 2、诱变育种的应用： 我国通过太空育种方式成功选育出高产超级杂交水稻、南瓜、茄子等多种植物。 探究新知 视频：太空育种 四、克隆技术： 1、克隆技术： 我们可以用克隆的方式，在较短的时间内大量克隆与亲本具有相同性状的后代。 克隆是一种无性繁殖的育种方式，克隆技术的核心原理是通过细胞核移植完成的。 如，植物可以通过插枝繁殖，这是一种自然界的克隆现象；而现代科技则将这种原理应用到了动物和人类身上，通过提取DNA信息，在实验室中实现更复杂的复制过程。 探究新知 2、我国应用克隆技术的贡献： （1）科学家研制的各类新冠疫苗在人体临床试验前要先进行动物试验，其中最佳的模式动物是一种食蟹猕，因为这种猴子可以感染新冠病毒，并在特征上与人类十分相似。 （2）我国科学家通过克隆技术，在世界上首次人工克隆了猕猴“中中”和“华华”，为模式动物的快速繁殖提供了一个较好的解决方案。 探究新知 探究新知 （3）克隆猴“中中”和“华华”的培育过程： 探究新知 3、优点： 在较短的时间内大量克隆与亲本具有相同性状的后代。 如，有时我们从野外偶然获得一株具有优良性状的植株，希望在短时间内大面积种植推广。若用有性生殖方式繁殖，则后代会有较大的变异性，难以保持亲代的优良性状。若用传统的扦插、嫁接等方式繁殖，则周期较长，难以短时间内获得大量后代。利用植物组织培养(植物克隆)技术就能较好地解决这个问题。 思考讨论 1）动物克隆技术包括哪几个关键步骤？一般需要几个不同的亲本？ 动物克隆技术包括六个关键步骤： （1）供体细胞准备； （2）受体细胞准备； （3）细胞核移植； （4）早期胚胎培养； （5）胚胎移植； （6）分娩克隆个体。 一般需要3个不同的亲本。 思考讨论 2）克隆技术可否用于人体试验？ 克隆技术目前不能用于人体试验。主要原因如下： ①伦理层面：克隆人会引发严重的伦理、道德与社会问题。 ②技术层面：当前克隆技术的成功率极低，且克隆动物普遍 存在发育异常、早衰等健康问题，将其应用于人体会带来极大 的健康风险。 ③法律层面：全球多数国家都通过立法禁止生殖性克隆人。 探究新知 4、杂交育种、基因工程、诱导育种、克隆技术比较： 育种方式 核心原理 优势 局限 杂交育种 基因重组 技术成熟，可集中优良性状 育种周期长，无法造新基因 诱变育种 基因突变 可创造新基因变异 有益突变频率低，方向难控制 基因工程 基因编辑/转基因 可精确添加/删除特定基因 技术复杂，存在伦理争议 克隆技术 基因组 复制 保持优良性状的稳定遗传 存在伦理争议 典例精析 例1、 为选育月季新品种，2026年1月，我国科学家利用“力鸿一号”飞行器将一批月季种子送入太空，利用宇宙辐射等环境因素进行处理。该育种方法希望从根本上改变月季种子的（ ） A.细胞结构 B.遗传物质 C.营养成分 D.外部形态 B 例2、 登革热病就是由埃及伊蚊 传播的传染病。如图表示培育 能抵抗登革热病毒感染的埃及 伊蚊的过程。据此分析，下列 叙述不正确的是（ ） A. 埃及伊蚊是无脊椎动物 B. 从传染病角度分析，登革热病毒是病原体 C. 从预防传染病角度分析，该过程属于控制传染源 D. 从遗传学角度分析，图中乙蚊获得的变异为可遗传变异 典例精析 C 例3、 国家最高科学技术奖获得者、小麦遗传育种学家李振声历时二十多年，通过进行小麦间杂交实验培育出抗病、高产的小麦新品种。下列生物的培育也利用了相同育种原理的是( ) A.转基因羊 B.太空南瓜 C.杂交水稻 D.克隆猕猴 典例精析 C 例4、 我国科学家首创“稻米造血”技术。血清白蛋白是人体血浆中最主要的蛋白质，通过将人体中控制合成血清白蛋白的基因导入水稻，使其在稻米中成功量产。下列说法正确的是( ) A. 该技术应将控制合成血清白蛋白的基因导入细胞质中 B. 稻米中出现血清白蛋白，说明基因决定性状 C. 若食用该稻米，稻米中的血清白蛋白能被人体直接吸收 D. 若静脉注射血清白蛋白，该蛋白首先到达心脏的左心房 典例精析 B 例5、 人乳铁蛋白是人类母乳中的一种天然蛋白，不仅能提高机体免疫力，还是婴幼儿生长发育不可或缺的成分。如图是科学家利用先进的生物技术，获得含有人乳铁蛋白牛奶的过程示意图。下列相关说法正确的是( ) A.能产人乳铁蛋白的变异不可遗传给后代 B.说明基因控制生物的性状 C.该过程采用了克隆技术 D.后代的遗传物质主要来自代孕母牛 典例精析 B 课堂总结 4.3 遗传和变异（3） ……生物育种 1、生物育种的常见方式：杂交育种、基因工程、诱变育种； 2、常见生物育种比较： 分层作业 1、复习本课时主要内容； 2、完成学案中的“课后巩固练习”； 3、完成作用业本中相应练习; 4、复习本章全部相关知识点。 $