6.16.5遗传与转基因技术（知识清单）（3知识母4图3方法）生物新教材北师大版八年级上册

生命的延续 第六单元 第16章 生物的遗传和变异 第5节 遗传与转基因技术 核心知识·速记→教材实验·必会→教材母图·归纳→方法技巧·破题 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 2. 可用公式表示为： ______ = ______ +____________。 3.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）； 4.环境相同但基因型不同，表现型也可能____________（如高杆和矮杆水稻）。 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、白化个体、无芒小麦、棕色大熊猫）； ·____________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、晒黑、施肥多长得高、锻炼出肌肉）。 2. 判断变异是否可遗传的关键是：________________________。 育种技术基础 1. 杂交育种： 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： ①概念： 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）。 ②经典实例： 人胰岛素基因 → 大肠杆菌 → 工程菌产胰岛素（细菌繁殖快、成本低） 大鼠生长激素基因 → 小鼠受精卵 → 超级鼠 Bt毒蛋白基因（苏云金杆菌）→ 棉花 → 抗虫棉 抗除草剂基因、耐储番茄、高蛋白玉米马铃薯、多色牵牛花 ③应用三块： 农业：抗虫、抗病、抗逆、改良品质 医药：胰岛素、生长激素、干扰素、凝血因子、动物乳腺生物反应器、基因诊断/治疗 环保：抗虫棉减农药、“超级菌”分解石油、吸附汞镉、产清洁氢 温馨提示 1.看到“转入××基因，获得××性状”→ 立刻写：说明基因控制生物的性状。 2.看到“晒黑/施肥/水温/光照导致变化”→ 先想：环境引起的，一般不遗传。 3.看到“袁隆平杂交水稻”→ 是杂交育种/有性生殖，不是转基因。 4.看到“多莉羊”→ 克隆（无性）；看到“超级鼠/抗虫棉”→ 转基因（有性导入外源基因）。 5.工程菌能传下去：转入的质粒随细菌分裂传给后代，所以“工程菌产胰岛素”是可遗传变异。 拓展 转基因食品安全性结论要规范： “需个案评估、经过安全评价批准上市的转基因产品，风险可控；不能一概说有害或无害。” 注意事项 1.体细胞癌基因突变（X射线、紫外线）→ 一般不遗传；只有生殖细胞基因变，才可能传后代。 2.转基因技术不是“创造生命”，是按人类需要重组已有基因。 3.别把“基因多样性”和“转基因”混：杂交利用基因多样性，转基因直接搬外源基因。 高频易错 1.表现型由基因型和环境共同决定，不是只由基因决定。 2.可遗传变异的根源是遗传物质改变；不可遗传变异的根源是环境改变。 4.晒黑、肌肉发达、施肥后植株更高、伤口疤痕，都不改变生殖细胞基因，不遗传。 5.杂交育种依靠有性生殖和基因重组. 6.转基因技术是把外源特定基因导入受体生物基因组/质粒，使其表达新蛋白质、表现新性状。 7.人胰岛素基因能在大肠杆菌里表达，说明不同生物共用一套遗传密码、基因具有通用性。 工程菌产胰岛素快，是因为细菌繁殖快、代谢旺，不是因为细菌本来有人胰岛素基因。 8.抗虫棉抗虫是因为转入了苏云金杆菌的杀虫蛋白基因，不是棉花自己突变出毒性。 9.转基因、克隆、杂交、组织培养是四种不同技术： 转基因=移基因；克隆=无性复制；杂交=有性重组；组培=无性快繁。 10.转基因技术是现代生物技术核心，但不是“所有现代生物技术只有转基因”。 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。 环境对水毛茛叶片形状的影响 棕色大熊猫和白化猴 转基因技术示意图 转基因技术实例 利用口诀记忆 性状谁管？基因管，环境也来掺一脚； genotype 是底稿，phenotype 是成品照。 基因没变环境变，不遗传； 基因变了能传代，叫可遗传。 杂交是“婚配重组”，转基因是“切基因搬家”； 大鼠基因进小鼠，超级鼠； 人胰岛素进大肠，工程菌。 抗虫棉、耐储茄、超级菌清石油， 转基因不是妖，评估过关才上路。 新情境迁移考查 医药惠民：糖尿病人用重组人胰岛素（大肠杆菌/酵母生产）→ 动物胰脏提取时代结束。 粮食安全：抗虫棉减农药、黄金大米（β-胡萝卜素）、耐盐碱水稻（高粱耐盐碱基因转水稻）→ 基因控性状的直接应用。 双碳与环保：转基因藻类/大肠杆菌产氢 → 清洁能源；石油降解菌 → 海洋溢油修复。 争议边界： 转基因作物花粉漂移到野生近缘种 → 生态风险 跨国种企专利垄断 → 农业主权问题 基因编辑婴儿 → 改生殖细胞、传代、破伦理 → 科学红线 广东乡土：华南水稻抗稻瘟病基因、甘蔗抗逆、香蕉脱毒+抗病转基因研究，可当材料题背景。 命题新情境：转基因蚊子（控登革热）、转基因三文鱼（生长快）、CRISPR 基因编辑（高中才深学，初中只认“改基因”）。 解题模型 模型1　“说明什么道理”题 题干：转××基因 → 受体出现××性状 万能句： 说明基因控制生物的性状；外源基因可在受体生物中表达。 模型2　可遗传 / 不可遗传判定 问“能不能传给后代？” 环境（光、肥、温、伤、练）→ 不可遗传 基因突变 / 染色体变 / 转基因导入 / 杂交重组 → 可遗传 口诀：改基因才传，改环境不传。 模型3　技术辨析题 实例 技术 抗虫棉、超级鼠、人胰岛素工程菌 转基因 多莉羊、克隆牛 克隆（无性） 袁隆平杂交水稻、矮秆×高秆 杂交育种 香蕉脱毒苗、草莓组培 组织培养 酸奶、馒头、醋 发酵 太空椒 诱变（不是转基因） 模型4　“为什么细菌能快速量产人胰岛素” 答三点： ① 转入了人胰岛素基因； ② 细菌繁殖速度快； ③ 代谢旺盛，随分裂把基因传给后代并持续表达。 → 比从动物胰腺提取更高效、成本更低。 模型5　安全与评价题（材料/论述） 模板： 转基因技术可定向改良生物、服务农业医药环保；但可能存在生态安全和食品安全风险。应个案评估、依法审批、标识管理、公众知情，既不恐慌也不盲目推广。 模型6　“环境 vs 基因”曲线/案例题 给两组：同品种小麦遮光 vs 光照 → 叶色不同；移回原环境又恢复 → 结论：表现型是基因型与环境共同作用的结果；本例未改变基因型。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 生命的延续 第六单元 第16章 生物的遗传和变异 第5节 遗传与转基因技术 核心知识·速记→教材实验·必会→教材母图·归纳→方法技巧·破题 性状表现与环境的关系 1. 生物的表现型是基因型和环境条件共同作用的结果 2. 可用公式表示为：表现型= 基因型+环境条件_。 3.基因型相同的个体，若生活环境不同，表现型可能不同（如同一小麦种子，光照充足时叶片绿色，遮光时黄白色）； 4.环境相同但基因型不同，表现型也可能不同（如高杆和矮杆水稻）。 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： ·可遗传变异： 由遗传物质改变引起，能遗传给后代（如太空育种产生的新性状、白化个体、无芒小麦、棕色大熊猫）； ·不可遗传变异： 仅由环境条件引起，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、晒黑、施肥多长得高、锻炼出肌肉）。 判断变异是否可遗传的关键是：遗传物质是否发生改变。 育种技术基础 1. 杂交育种： 通过杂交不同纯系优良品种，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），其原理是利用可遗传变异。 2. 转基因技术： ①概念： 把一个生物体的特定基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术，其核心是外源基因的定向转移，能有目的地改变生物性状 （如将杀虫基因转入棉花）。 ②经典实例： 人胰岛素基因 → 大肠杆菌 → 工程菌产胰岛素（细菌繁殖快、成本低） 大鼠生长激素基因 → 小鼠受精卵 → 超级鼠 Bt毒蛋白基因（苏云金杆菌）→ 棉花 → 抗虫棉 抗除草剂基因、耐储番茄、高蛋白玉米马铃薯、多色牵牛花 ③应用三块： 农业：抗虫、抗病、抗逆、改良品质 医药：胰岛素、生长激素、干扰素、凝血因子、动物乳腺生物反应器、基因诊断/治疗 环保：抗虫棉减农药、“超级菌”分解石油、吸附汞镉、产清洁氢 温馨提示 1.看到“转入××基因，获得××性状”→ 立刻写：说明基因控制生物的性状。 2.看到“晒黑/施肥/水温/光照导致变化”→ 先想：环境引起的，一般不遗传。 3.看到“袁隆平杂交水稻”→ 是杂交育种/有性生殖，不是转基因。 4.看到“多莉羊”→ 克隆（无性）；看到“超级鼠/抗虫棉”→ 转基因（有性导入外源基因）。 5.工程菌能传下去：转入的质粒随细菌分裂传给后代，所以“工程菌产胰岛素”是可遗传变异。 拓展 转基因食品安全性结论要规范： “需个案评估、经过安全评价批准上市的转基因产品，风险可控；不能一概说有害或无害。” 注意事项 1.体细胞癌基因突变（X射线、紫外线）→ 一般不遗传；只有生殖细胞基因变，才可能传后代。 2.转基因技术不是“创造生命”，是按人类需要重组已有基因。 3.别把“基因多样性”和“转基因”混：杂交利用基因多样性，转基因直接搬外源基因。 高频易错 1.表现型由基因型和环境共同决定，不是只由基因决定。 2.可遗传变异的根源是遗传物质改变；不可遗传变异的根源是环境改变。 4.晒黑、肌肉发达、施肥后植株更高、伤口疤痕，都不改变生殖细胞基因，不遗传。 5.杂交育种依靠有性生殖和基因重组. 6.转基因技术是把外源特定基因导入受体生物基因组/质粒，使其表达新蛋白质、表现新性状。 7.人胰岛素基因能在大肠杆菌里表达，说明不同生物共用一套遗传密码、基因具有通用性。 工程菌产胰岛素快，是因为细菌繁殖快、代谢旺，不是因为细菌本来有人胰岛素基因。 8.抗虫棉抗虫是因为转入了苏云金杆菌的杀虫蛋白基因，不是棉花自己突变出毒性。 9.转基因、克隆、杂交、组织培养是四种不同技术： 转基因=移基因；克隆=无性复制；杂交=有性重组；组培=无性快繁。 10.转基因技术是现代生物技术核心，但不是“所有现代生物技术只有转基因”。 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 环境对水毛茛叶片形状的影响 棕色大熊猫和白化猴 转基因技术示意图 转基因技术实例 利用口诀记忆 性状谁管？基因管，环境也来掺一脚； genotype 是底稿，phenotype 是成品照。 基因没变环境变，不遗传； 基因变了能传代，叫可遗传。 杂交是“婚配重组”，转基因是“切基因搬家”； 大鼠基因进小鼠，超级鼠； 人胰岛素进大肠，工程菌。 抗虫棉、耐储茄、超级菌清石油， 转基因不是妖，评估过关才上路。 新情境迁移考查 医药惠民：糖尿病人用重组人胰岛素（大肠杆菌/酵母生产）→ 动物胰脏提取时代结束。 粮食安全：抗虫棉减农药、黄金大米（β-胡萝卜素）、耐盐碱水稻（高粱耐盐碱基因转水稻）→ 基因控性状的直接应用。 双碳与环保：转基因藻类/大肠杆菌产氢 → 清洁能源；石油降解菌 → 海洋溢油修复。 争议边界： 转基因作物花粉漂移到野生近缘种 → 生态风险 跨国种企专利垄断 → 农业主权问题 基因编辑婴儿 → 改生殖细胞、传代、破伦理 → 科学红线 广东乡土：华南水稻抗稻瘟病基因、甘蔗抗逆、香蕉脱毒+抗病转基因研究，可当材料题背景。 命题新情境：转基因蚊子（控登革热）、转基因三文鱼（生长快）、CRISPR 基因编辑（高中才深学，初中只认“改基因”）。 解题模型 模型1　“说明什么道理”题 题干：转××基因 → 受体出现××性状 万能句： 说明基因控制生物的性状；外源基因可在受体生物中表达。 模型2　可遗传 / 不可遗传判定 问“能不能传给后代？” 环境（光、肥、温、伤、练）→ 不可遗传 基因突变 / 染色体变 / 转基因导入 / 杂交重组 → 可遗传 口诀：改基因才传，改环境不传。 模型3　技术辨析题 实例 技术 抗虫棉、超级鼠、人胰岛素工程菌 转基因 多莉羊、克隆牛 克隆（无性） 袁隆平杂交水稻、矮秆×高秆 杂交育种 香蕉脱毒苗、草莓组培 组织培养 酸奶、馒头、醋 发酵 太空椒 诱变（不是转基因） 模型4　“为什么细菌能快速量产人胰岛素” 答三点： ① 转入了人胰岛素基因； ② 细菌繁殖速度快； ③ 代谢旺盛，随分裂把基因传给后代并持续表达。 → 比从动物胰腺提取更高效、成本更低。 模型5　安全与评价题（材料/论述） 模板： 转基因技术可定向改良生物、服务农业医药环保；但可能存在生态安全和食品安全风险。应个案评估、依法审批、标识管理、公众知情，既不恐慌也不盲目推广。 模型6　“环境 vs 基因”曲线/案例题 给两组：同品种小麦遮光 vs 光照 → 叶色不同；移回原环境又恢复 → 结论：表现型是基因型与环境共同作用的结果；本例未改变基因型。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $