高中生物學(xué)業(yè)水平考試復(fù)習(xí)教案-第單元從雜交育種到基因工程

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精高中生物學(xué)業(yè)水平考試復(fù)習(xí)教案13第13單元從雜交育種到基因工程一【三維目標(biāo)】知識與技能內(nèi)容了解理解應(yīng)用六年考情說明雜交育種的原理、過程√6年3考說出誘變育種的原理和實例√6年4考舉例說出基因工程的概念、工具及其應(yīng)用√6年5考關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性√6年1考2、情感態(tài)度與價值觀方面2.1關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。2。2討論從雜交育種到基因工程這一科技發(fā)展歷程中，科學(xué)、技術(shù)和社會的相互作用。3、能力方面3.1運(yùn)用遺傳和變異原理，解決生產(chǎn)和生活實際中的問題。3。2進(jìn)行轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的資料搜集和分析。二【教學(xué)重點】說明雜交育種的原理、過程說出誘變育種的原理和實例舉例說出基因工程的概念、工具及其應(yīng)用三【教學(xué)難點】說出誘變育種的原理和實例舉例說出基因工程的概念、工具及其應(yīng)用四【教學(xué)方法】練習(xí)法和講授法相結(jié)合五【教學(xué)工具】學(xué)案、PPT六【教學(xué)時數(shù)】1標(biāo)準(zhǔn)課時七【教學(xué)過程】1基礎(chǔ)知識梳理多種育種方式的比較雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種基因工程育種概念將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過雜交集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育,獲得新品種的方法誘變育種是指利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物,使生物發(fā)生基因突變，獲得新品種的方法利用誘導(dǎo)因素，使染色體組成倍增加花藥離體培養(yǎng)，然后再誘導(dǎo)染色體加倍，以獲得純種轉(zhuǎn)基因技術(shù)將目的基因引入生物體內(nèi)，培育新品種原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組方法雜交→自交→篩選→自交(至純合）輻射誘變、失重或超重誘變、激光誘變、化學(xué)誘變等雜交→萌發(fā)種子或幼苗→秋水仙素處理→多倍體雜交→花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗→秋水仙素處理→二倍體(或多倍體)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→導(dǎo)入受體細(xì)胞（細(xì)菌、真菌、動物或植物)優(yōu)點使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于同一個個體加速育種進(jìn)程，提高變異頻率器官巨大,提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分可以明顯縮短育種年限打破物種界限，定向改變生物的性狀缺點不能創(chuàng)造出新的基因,育種進(jìn)程緩慢，過程繁瑣，后代易出現(xiàn)分離現(xiàn)象有利變異少,不利變異多，需要大量的處理實驗材料,具有很大的不確定性發(fā)育延遲,結(jié)實率低技術(shù)復(fù)雜且需要與雜交育種配合有可能引起生態(tài)危機(jī)應(yīng)用改良作物品質(zhì)、提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量的常規(guī)方法,同時也可用于家禽、家畜的育種主要應(yīng)用于農(nóng)作物和微生物育種主要用于培養(yǎng)農(nóng)作物主要用于培養(yǎng)農(nóng)作物作物育種與藥物研制等舉例矮稈抗病小麥的培育高產(chǎn)青霉素菌株的培育、太空椒的培育三倍體無子西瓜，八倍體小黑麥單倍體育種獲得的矮稈抗銹病小麥產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌，抗蟲棉本單元應(yīng)重點關(guān)注:①雜交育種、誘變育種的原理.②基因工程的基本知識。2水考真題體驗2.1（2015·湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題)從目前來看，下列哪一生物科技成果沒有運(yùn)用基因工程技術(shù)()A．試管嬰兒、克隆羊多利B．抗蟲棉、轉(zhuǎn)基因玉米C．利用大腸桿菌生產(chǎn)胰島素D．利用酵母菌細(xì)胞生產(chǎn)乙肝病毒疫苗【解析】抗蟲棉培育利用基因工程技術(shù)把蘇云金芽孢桿菌體內(nèi)的抗蟲基因轉(zhuǎn)移到了棉花細(xì)胞內(nèi)；大腸桿菌生產(chǎn)胰島素，利用基因工程技術(shù)把人為控制胰島素合成的基因轉(zhuǎn)移到了大腸桿菌體內(nèi)；酵母菌細(xì)胞生產(chǎn)乙肝病毒疫苗，利用基因工程技術(shù)把乙肝病毒的相關(guān)基因轉(zhuǎn)移到了酵母菌體內(nèi)。試管嬰兒運(yùn)用的技術(shù)主要有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植，克隆羊多利運(yùn)用的技術(shù)主要有細(xì)胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植.【答案】A2.2(2016·湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題）在生物學(xué)育種中將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀，通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法是（)A．誘變育種 B．雜交育種C．基因工程育種 D．單倍體育種【解析】雜交育種可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起?！敬鸢浮緽2.3（2014·湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題）基因工程的基本工具——基因的“剪刀”是指（)A．限制性核酸內(nèi)切酶B．蛋白質(zhì)酶C．DNA連接酶D．運(yùn)載體【解析】在基因工程中，限制性核酸內(nèi)切酶能識別基因中特定的堿基序列并在特定的位點切割DNA,被比喻為基因的“剪刀”?；虻摹搬樉€”是指DNA連接酶。運(yùn)載體是基因的運(yùn)輸工具。【答案】A八【課堂演練】1．（2014·湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題）雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是（）A．基因突變B．基因重組C．染色體結(jié)構(gòu)變異D．染色體數(shù)目變異【解析】基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。雜交育種是通過雜交把存在于不同品種的優(yōu)良性狀結(jié)合到一起培育新品種的方法，因此,雜交育種利用的原理是基因重組。【答案】B2．雜交育種和誘變育種的實質(zhì)是利用（）A．基因突變B．基因重組和基因突變C．染色體變異D．基因突變和染色體變異【解析】雜交育種的原理是基因重組,誘變育種的原理是基因突變。單倍體育種和多倍體育種的原理是染色體（數(shù)目）變異?！敬鸢浮緽3．下圖表示無籽西瓜的培育過程：根據(jù)圖解,結(jié)合生物學(xué)知識，判斷下列敘述錯誤的是(）A．秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的莖尖，主要是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成B．四倍體植株所結(jié)的西瓜，果皮細(xì)胞內(nèi)含有4個染色體組C．無籽西瓜既沒有種皮，也沒有胚D．培育無籽西瓜通常需要年年制種,但用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速進(jìn)行無性繁殖【解析】四倍體植株所結(jié)西瓜中，除胚細(xì)胞為三個染色體組外，其余細(xì)胞均為四個染色體組.無籽西瓜有由珠被發(fā)育而成的種皮，但由于沒有經(jīng)過受精作用，所以沒有胚。因為沒有種子,所以需要年年制種.【答案】C4．下圖中甲、乙表示水稻的兩個品種，A、a和B、b分別表示位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①~⑦表示培育水稻新品種的過程，下列敘述不正確的是（)A．①→②過程簡便，但育種周期長B．②和⑥的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C．③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)D．⑤和⑦過程的育種原理不相同【解析】①→②分別是雜交和自交,周期長，A對；⑥過程是秋水仙素處理，抑制紡綞體形成，是前期,B錯；③是花藥離體培養(yǎng)，C對;⑦屬于基因工程育種，原理是基因重組.⑤原理是基因突變,屬于誘變育種，D對?！敬鸢浮緽5．某科研人員在作物品種研究中，偶然發(fā)現(xiàn)試驗田中出現(xiàn)了一株抗旱、抗鹽品質(zhì)優(yōu)秀的植株，在下列研究和應(yīng)用的設(shè)想中，錯誤的是（)A．通過雜交育種的方式,把抗性性狀轉(zhuǎn)移到其它物種的農(nóng)作物中B．通過研究該植株細(xì)胞的細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，探索抗旱、抗鹽機(jī)理C．該抗性植株可能由基因突變引起，可通過基因工程技術(shù)培育其它抗性植物D．可通過組織培養(yǎng)技術(shù)，大量生產(chǎn)該抗性作物的幼苗【解析】把一種生物優(yōu)良的性狀轉(zhuǎn)移給另一種生物,通過雜交是不可能實現(xiàn)的，因為不同種的生物是不能通過交配實現(xiàn)基因重組的。只有通過基因工程把其中的優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移給受體生物才能夠?qū)崿F(xiàn)不同種生物之間的基因重組.【答案】A6．屬于分子水平上的育種工作的是（）A．誘變育種 B．雜交育種C．單倍體育種 D．多倍體育種【解析】誘變育種的原理是誘發(fā)基因突變，基因突變是DNA分子中堿基對增添、缺失和替換所引起的基因結(jié)構(gòu)的改變.【答案】A7．培育原理相同的一組是(）A．太空椒和抗蟲棉B．無子番茄和“番茄—馬鈴薯”C．高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交水稻和青霉素高產(chǎn)菌株D．無子西瓜和八倍體小黑麥【解析】太空椒、青霉素高產(chǎn)菌株都利用了基因突變的原理;抗蟲棉、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交水稻的育種原理是基因重組；無子番茄的育種原理是生長素促進(jìn)果實發(fā)育；“番茄—馬鈴薯”的培育利用了植物體細(xì)胞雜交的原理；無子西瓜和八倍體小黑麥的育種原理是染色體變異。【答案】D8．(2016·湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題）下列哪項不屬于基因工程最基本的工具(）A．限制酶 B．DNA連接酶C．運(yùn)載體 D．DNA水解酶【答案】D9．下列不屬于基因工程的是（)A．培養(yǎng)出抗煙草花葉病的番茄植株B．在大腸桿菌中獲取人的干擾素C．培養(yǎng)出兼有鯉魚與鯽魚特點的鯉鯽移核魚D．利用“工程菌”生產(chǎn)乙肝疫苗【解析】兼有鯉魚與鯽魚特點的鯉鯽移核魚的培養(yǎng),屬于細(xì)胞工程.【答案】C10．(2014·湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題)下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品的說法正確的是（)A．轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)入市場必須經(jīng)過相關(guān)部門的檢測和批準(zhǔn)B．轉(zhuǎn)基因食品絕對不安全，應(yīng)該全面禁止C．轉(zhuǎn)基因食品絕對安全D．轉(zhuǎn)基因食品可以治療各種疾病【解析】1993年，我國制定了國家法規(guī)——《基因工程安全管理辦法》，2001年,我國公布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》，對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的研究和試驗、生產(chǎn)和加工、經(jīng)營和進(jìn)出口等作了具體規(guī)定。因此，轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)入市場必須經(jīng)過相關(guān)部門的檢測和批準(zhǔn)。對轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題有兩種不同的看法，有的認(rèn)為是安全的，有的認(rèn)為是不安全的，很難說誰對誰錯。食品不是藥物，不能治療疾病更不可能治療各種疾病?！敬鸢浮緼11．（2014·湖南省學(xué)業(yè)水平考試真題）假設(shè)小麥的低產(chǎn)基因用A表示，高產(chǎn)基因用a表示；抗病基因用B表示，不抗病基因用b表示，兩對基因獨立遺傳。下圖是利用低產(chǎn)抗病小麥（AABB）及高產(chǎn)不抗病小麥（aabb)兩品種，通過多種育種方式培育出高產(chǎn)抗病小麥（aaBB)新品種的過程圖解,請據(jù)圖回答:（1)經(jīng)過①、②、③過程培育高產(chǎn)抗病小麥（aaBB）新品種的育種方法稱為________,原理是________（填“基因重組"或“染色體變異”）。（2)經(jīng)過⑥過程的育種方法叫做________。除利用X射線等物理因素處理外，還可利用亞硝酸鹽等________因素來處理生物，使生物發(fā)生________,但利用這種方法不一定能獲得高產(chǎn)抗病小麥（aaBB）新品種，因為這種變異是________（填“定向的"或“不定向的"）。(3)經(jīng)過④、⑤過程的育種方法稱為________(填“單倍體育種”或“多倍體育種”），從育種周期來看，這種育種方法的優(yōu)點是能明顯________(填“延長”或“縮短”）育種年限?！窘馕觥?1）①過程為雜交,②、③過程為自交，因此,通過①、②、③過程培育高產(chǎn)抗病小麥(aaBB)新品種的育種方法稱為雜交育種，雜交育種的原理是基因重組.（2）⑥過程是在射線的作用下，基因(b）變?yōu)?B)，因此，這種育種方法是誘變育種,原理是基因突變，誘發(fā)基因突變的因素包括物理因素和化學(xué)因素，基因突變具有不定向性的特點。(3)④、⑤過程是先用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體（aB)，之后再用秋水仙素處理加倍形成(aaBB）的新品種,因此，這種育種方法稱為單倍體育種，因為單倍體育種目的明確,也不像雜交育種那樣要經(jīng)過連續(xù)多代的自交,所以，單倍體育種能明顯縮短育種年限?！敬鸢浮?1）雜交育種基因重組（2）誘變育種化學(xué)基因突變不定向的（3)單倍體育種縮短12．（2015·東莞市三校高二上期中聯(lián)考）下圖①～⑤列舉了五種育種方法,請回答相關(guān)問題:(1）①屬于________育種。水稻某一優(yōu)良性狀(A)對不良性狀(a）為顯性,如用第①種方法育種，雜合子Aa逐代自交3次，后代中純合子的比例是________。(2）第④種育種方法的原理是______________，紅色種皮的花生種子利用第④種育種方法培育獲得了一株紫色種皮的變異植株,其自交后代中有些結(jié)出了紅色種皮的種子,其原因是_____________________________________________________________________________________________________________.(3)能體現(xiàn)細(xì)胞具有全能性的是方法________(選填①～⑤）.與方法①相比方法②的優(yōu)點是________。（4)通過育種方法⑤培育抗蟲棉屬于基因工程育種，此操作過程中抗蟲基因表達(dá)時的遺傳信息傳遞方向是________________?！窘馕觥恳李}意和圖示分析可知：①～⑤列舉的五種育種方法分別是雜交育種、單倍體育種、多倍體育種、人工誘變育種、基因工程育種。（1)①屬于常規(guī)的雜交育種，親代雜合子Aa逐代自交3次,子一代是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，淘汰aa后,在子一代的群體中Aa＝2/3、AA＝1/3.1/3AA的后代都是AA，2/3Aa的自交后代為2/3×1/4AA、2/3×1/2Aa、2/3×1/4aa,所以子一代自交所得到的子二代中，有AA∶Aa∶aa＝（1/3＋1/6)∶1/3∶1/6＝3∶2∶1，淘汰aa后在子二代的群體中，AA＝3/5、Aa＝2/5，同理可計算出，子二代再自交所得到的子三代中：AA∶Aa∶aa（淘汰)＝7∶2∶1(淘汰），所以后代中純合子的比例是7/（7＋2）＝7/9。(2）④是誘變育種，其原理是基因突變;依題意紫色種皮的變異植株，其自交后代中有些結(jié)出了紅色種皮的種子,說明發(fā)生了性狀分離，該變異植株是雜合子，該突變?yōu)轱@性突變。(3)②屬于單倍體育種，運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將離體的花藥培養(yǎng)成完整