高中生物必修2教案 第6單元 從雜交育種到基因工程

第6章從雜交育種到基因工程

第1節(jié)從雜交育種到誘變育種

教學(xué)目標(biāo)：

.知識(shí)目標(biāo)：了解.雜交育種和誘變育種的方法.，鞏固遺傳規(guī)律及基.因突變。

能力目標(biāo)：熟練掌握遺傳規(guī)律的概率計(jì)算，熟悉誘變的方法。

情.感目標(biāo)：了解目前育種技術(shù)的發(fā)展。.

重點(diǎn)難點(diǎn)：雜交育種和誘變育.種的方法

教學(xué)方式.：多媒體演示、設(shè)問(wèn)引導(dǎo)

課時(shí)安排：1課時(shí)

教學(xué)過(guò)程：

一、把學(xué)生看作是農(nóng)民，從玉米的選種培植初步引入雜交育種，再引入課題

二、設(shè)問(wèn)：什么叫雜交育種？

1、舉例設(shè)問(wèn)：

已知小麥高稈（D.,易倒伏）,對(duì)短稈（d,抗倒。伏）為顯性，抗銹病（T）對(duì)

易感.銹病.（t）為顯性?，F(xiàn)在有純種高稈抗銹小麥和矮稈易感銹病小麥，試

設(shè)計(jì)培育純合矮稈抗銹小麥。

2、學(xué)生先行設(shè)計(jì)，教師演示過(guò)程，描述R代產(chǎn)生配子時(shí)著重復(fù)習(xí)分離規(guī)律和自

由組合規(guī)律。.

3、回顧問(wèn)題，引出雜交育種的定義。.

雜交育種：把兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性,狀通過(guò)雜,交集中在一起，再經(jīng)過(guò)選擇

和培育獲得優(yōu)良品種的,育種方法。

4、分析雜交育種的一優(yōu)缺點(diǎn)，并列.舉實(shí)例。

優(yōu)點(diǎn)：把多種優(yōu)良性狀集.中于一身。

實(shí)例：雜交水稻.、中國(guó)荷斯坦牛一

缺點(diǎn)：不能產(chǎn)生新的性狀,、育種時(shí)間較長(zhǎng)

三、分析雜交育種的存在問(wèn)題及其解決方法，復(fù)習(xí)人工誘變手段，引出誘變育種。

不能產(chǎn)生新的性狀：?jiǎn)伪扼w育種

育種時(shí)間較長(zhǎng)：基因突變

自然突變的頻率較低，人工誘變的具體方法為：

物理：X射線、紫外線等高頻電磁波。

化學(xué)：亞硝酸、硫酸二乙酯等。

生物：病毒

四、定義誘變.育種，分析誘變育種優(yōu)缺點(diǎn)，并舉實(shí)例。

誘變育種：利用物理、化學(xué)、生物等手段促進(jìn)生物發(fā)生基因突變，再擇優(yōu)培育。

優(yōu)點(diǎn)：能夠產(chǎn)生新的基因，從而產(chǎn)生新的性狀。

缺點(diǎn)：由于基因突變是不定向的，而環(huán)境選擇是定向的，所以絕大多數(shù)的,突變都

是不利。

實(shí)例："黑農(nóng)五號(hào)”、青霉菌

五、讓學(xué)生綜合應(yīng)用雜交育種和誘變育種，設(shè)計(jì)快速培育理想玉米的方案。

誘變育種產(chǎn)生優(yōu)良性狀，雜交育種把優(yōu)良性狀集中，單倍體育種縮短育種年限。

缺點(diǎn)：技術(shù)成本較高。

六、習(xí)題鞏固：

1、雜交育種依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是（，）

A.、染色體數(shù)量變異B、染色體結(jié)構(gòu)變異C、基因重組D、基因突變

2、高稈抗?。―DTT.）小麥與矮稈不抗病小麥（ddtt）雜交，F(xiàn)2中最適合選種

要求的類(lèi)型占全部類(lèi)型總數(shù)的（.）

A、1/3B、1/4C、1/16D、1/6

3、在雜交育種中，雜交后代的性狀一出現(xiàn)就能穩(wěn)定遺傳的是（）

A、優(yōu)良性狀B、隱性性狀，C、顯性性狀，D、相對(duì)性狀

4、科學(xué)家發(fā)現(xiàn)栽種含有抗除草劑基因的農(nóng)作物后，會(huì)使附近的與其親緣關(guān)系較

近的野生植物也獲得抗除草劑基因。野生植物獲得該基因最可能的途徑是（）

A、基因突變B、染色體變異C、自然選擇.D、自然雜交

5、創(chuàng)造植物和微生物新類(lèi)型的重要方法是（）

A、基因重組B、基因互換C、誘發(fā)突變D、自然突變

6、用激光或亞硝酸處理萌發(fā)的種,子或幼苗能誘導(dǎo)基因突變，激光或亞硝酸起作

用的時(shí)間.是有絲分裂.的（）

A、間期B、中期C、后期D、各個(gè)時(shí)期.

7、與雜交育種相比，盡管.人工誘變育種具有很大的盲目性.，但是該育種方法的

獨(dú)特之處是（）

A、可以將不同品種的優(yōu).良性狀集中在一個(gè)品種上

B、可以在較短時(shí)間內(nèi)獲得純種.

C、改變基因結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造前所未有的性狀類(lèi)型

D、能夠明顯縮短育種年限

8、神舟六號(hào)”載人飛船經(jīng)過(guò)兩人多天的飛行試驗(yàn)，終于獲得了成功，這表明我

國(guó)的航天技術(shù)和空間育種技術(shù)已經(jīng)躍居世界前列。在歷次飛船實(shí)驗(yàn)中都搭載大量

的農(nóng)作物種子進(jìn)行育種，這種育種方式是（.）

A、雜交育種B、誘變育種C、單倍體育種D、多倍體育種

9、細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期。在細(xì)胞分裂間期進(jìn)行下列實(shí)踐工作，可取

得良好效果的是（）

①植物的營(yíng)養(yǎng)繁殖②作物誘變育種③腫瘤,的某些藥物治療.④作物的人工授

粉

A、①②B、。②③C、③④D、①.④

10、5-溟尿喀咤（Bu）是胸腺口密咤（T）的結(jié)構(gòu)類(lèi)似物，在含有Bu的培養(yǎng)基上

培養(yǎng)大腸桿菌，得到少數(shù)一突變型大腸桿菌中的堿基數(shù)目不變，但（A+T）/（G+C）

的堿基比例略小于原大腸桿菌，這表明Bu誘發(fā)突變的機(jī)制是（）

A、阻止堿基正常配對(duì)

B、斷裂DNA鏈中脫氧核糖與磷酸之間的化學(xué)鍵

C、誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基種類(lèi)置換

D、誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基序列變化

第6章從雜交育種到基因工程

第1節(jié)從雜交育種到誘變育種

教學(xué)目標(biāo)：

1、簡(jiǎn)述雜交育種的概念，舉例說(shuō)明雜交育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。

2、舉例說(shuō)出誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

3、討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。

4、總結(jié)雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種等方面的應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：

1、雜交育種和誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和局限性。

2、用遺傳圖解表示各種育種過(guò)程。

課時(shí)安排：1課時(shí)

教學(xué)過(guò)程：

一、雜交育種

1、雜交育種：是將或品種的通過(guò)集中在一起,

再經(jīng)過(guò)和，獲得的方法。

2.過(guò)程：

現(xiàn)有兩個(gè)純種的小麥，一為高稈(D)抗銹病(T)；另一為矮稈(d)易染銹病(t),這兩對(duì)性

狀獨(dú)立遺傳，如何獲得矮稈抗銹病的新類(lèi)型？

(1)應(yīng)采取的步驟是：

①先讓兩純種親本進(jìn)行,，得到

②再將M進(jìn)行,得到F?。

③將F?種植，從中選育出新類(lèi)型。

(2)過(guò)程如右圖，請(qǐng)回答：親本高稈抗銹病矮稈易染銹病

①過(guò)程表示；

DDTTXddtt

②過(guò)程表示；

I①I(mǎi)

③過(guò)程表示o

配子DTdt

④寫(xiě)出圖中F?表現(xiàn)型及其比例。

、②/

⑤從F2代中選出矮稈抗銹病的個(gè)體，基因型F,DdTt

為,能否立即推廣，為什么？I③

F2基因型：DTDtdTdt

⑥怎樣處理才能得到比較純的矮稈抗銹病個(gè)體？表現(xiàn)型：

比例：_：：：

3、雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理是

4、雜交育種的優(yōu)點(diǎn)：使位于不同個(gè)體上的集中在上，即“集優(yōu)”。

預(yù)見(jiàn)性強(qiáng)。

5、雜交育種的不足：不能創(chuàng)造出新的,進(jìn)程緩慢，過(guò)程繁瑣，后代易出

現(xiàn)。

6、應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，雜交育種是的常規(guī)方法。

雜交育種的方法也用于的育種。

思考：在雜交育種工作中，選擇通常從哪一代開(kāi)始，理由是什么？

例1、育種專(zhuān)家用高桿抗銹病水稻與矮桿不抗銹病水稻雜交，培育出了矮桿抗銹病水稻，

這種育種的原理是()

A.基因突變Bo基因重組

C.染色體變異Do環(huán)境條件的改變

深入拓展：

若該生物靠有性生殖繁殖后代，則必須選育出優(yōu)良性狀的純種，以免后代發(fā)生性狀分離;

若該生物靠無(wú)性生殖產(chǎn)生后代，那么只要得到該優(yōu)良性狀就可以了，純種、雜種，并不影響

后代性狀的表達(dá)。

二、誘變育種

］、誘變育種：是指利用，使生物

的方法。

2、誘變育種.的原理是一。

3、誘變育種的優(yōu)點(diǎn)：提高了,在短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型，加

速的進(jìn)程，創(chuàng)造生物新品種、新類(lèi)型。

4、缺點(diǎn)：少，大，需要大量地處理實(shí)驗(yàn)材料，具有很大的

____________性。

5、誘變育種方面取得的成就：①培育農(nóng)作物新品種，如；

②在_______________________方面也發(fā)揮了重要作用，如______________________。

酗既要提高農(nóng)作物的變異頻率，又要使后代變異性狀較快想定，可采用

A.雜交育種法,B.誘變育種法C.單倍體育種法D.多倍體育種法

例3、20世紀(jì)50年代以前，水稻都是高桿的，由于高桿容易倒伏，不利于密植而影響產(chǎn)量。

為了培育出矮桿水稻新品種，以利于合理密植提高產(chǎn)量，應(yīng)選擇下列哪種育種方法（）

A.雜交育種B.誘變育種

C.單倍體育種D.多倍體育種

.課堂小結(jié)：人工育種方法的比較。

雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種

方將具有不同（用（,）方用（）處理（

法）兩個(gè)法處理生物）()

親本（）

原

理

優(yōu)使（）提高（）器官巨大，提高

缺集中在（產(chǎn)量和質(zhì)量。

點(diǎn)）加速（）

例

子

例4、在農(nóng)作物的育種上，采用的方法有：雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育

種，它們的理論依據(jù)依次是

①基因突變②基因互換.③基因重組④染色體變異

A.③①④④B.④①②④C.④④?@D.④③①④

例5、下圖表示以某種農(nóng)作物（1）和（2）兩個(gè)品種為基礎(chǔ)，培育出（4）、（5）、（6）、

（7）四個(gè)品種的過(guò)程。根據(jù)下圖，回答下列問(wèn)題：

（1）用＜1＞和＜2＞培育出＜5＞所采用的方法I和II分別稱(chēng)為和,其培育出＜5＞

所依據(jù)的原理是o

（2）由＜3＞培育出＜4＞的常用方法III是；由＜4＞培育成＜5＞的方法V稱(chēng),

其優(yōu)點(diǎn)是。

（3）由＜3＞培育出＜6〉的常用方法IV是,其形成的＜6＞稱(chēng)?

（4）由＜2＞培育出＜7＞的方法VI是。

第6章從雜交育種到基因工程

第1節(jié)從雜交育種到誘變育種

【三維目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能：：

(1)簡(jiǎn)述雜交育種的概念，舉例說(shuō)明雜交育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。

(2)舉例說(shuō)出誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

(3)討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。

(4)總結(jié)雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點(diǎn)。

2.過(guò)程與方法：

(1)嘗試將你獲得信息用圖表、圖解的形式表達(dá)出來(lái)。

(2)運(yùn)用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實(shí)際中的問(wèn)題。

3.情感態(tài)度和價(jià)值觀：

(1)討論育種科學(xué)技術(shù)發(fā)展是科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的相互作用。

(2)體會(huì)科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會(huì)生產(chǎn)力、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步等方面的巨大作用。

【教學(xué)重點(diǎn)】

遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種等方面的應(yīng)用。

【教學(xué)難點(diǎn)】

(1)雜交育種和誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和局限性。

(2)用遺傳圖解表示各種育種過(guò)程

【教具準(zhǔn)備】教師課件

【課時(shí)安排】1課時(shí)

【教學(xué)準(zhǔn)備】

一、課前準(zhǔn)備

教師指導(dǎo)學(xué)生搜集我國(guó)在育種實(shí)踐方面取得成功的事例，分析其中包含的遺

傳學(xué)規(guī)律，體會(huì)科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會(huì)生產(chǎn)力、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步等方面的巨大作用。

二、情境創(chuàng)設(shè)

教師展示課前收集的古人馴化野生動(dòng)物、栽培植物的圖片資料制成的課件，按課件圖片的

順序，先向?qū)W生展示古人馴化狗、馬、牛、豬、雞，培育玉米、小麥、水稻、各種蔬菜、水

,果的過(guò)程；再向?qū)W生展示現(xiàn)在的家禽、家畜、糧食、蔬菜、水果的各種優(yōu)良品種的圖片，

引起學(xué)生的興趣。

三、師生互動(dòng)

教師；這些優(yōu)良的品種，都是人們利用生物的變異，通過(guò)長(zhǎng)期的選擇，汰劣留良，培育出

來(lái)的優(yōu)良品種。但是這種選擇育種的方法周期長(zhǎng)，可選擇的范圍又有限，有些品種只在某

一.方面優(yōu)勢(shì)，而另一方面卻不良等，不能滿足日益增長(zhǎng)的人們的需要，在實(shí)踐中，人們逐

漸摸索出許多優(yōu)秀的育種方法。

1、雜交育種

請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本的“問(wèn)題探討”并進(jìn)行討論。

學(xué)生：分組討論。各小組選派代表上臺(tái)陳述自己的具體設(shè)想，并把設(shè)想用遺傳圖解在實(shí)

物投影儀上表示出來(lái)。聽(tīng)課的同學(xué)對(duì)各小組的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。

教師：從上述同學(xué)們的匯報(bào)交流中，我們發(fā)現(xiàn)大家使用的方法都是一一雜交育種，看來(lái)

你們已經(jīng)嘗試從理論上探索雜交育種的方法了?，F(xiàn)在我們來(lái)分析各組的方案是否科學(xué)規(guī)范。

(再次出示各小組的遺傳圖解)由同學(xué)們指出其優(yōu)點(diǎn)和不足，以及自己的疑問(wèn)。

學(xué)生1：……我們的問(wèn)題是：雜交育種蘊(yùn)含著哪些遺傳學(xué)規(guī)律？什么是規(guī)范的遺傳圖解？

學(xué)生2：……我們的問(wèn)題是：如何推測(cè)雜交育種可能的選育過(guò)程和結(jié)果，培育出的一個(gè)

新品利I如何判斷它是否符合預(yù)期的要求呢？

學(xué)生3：……如果我們需要的性狀顯性該如何選？如果是隱性呢？如果又有顯性又有隱

性呢？選出的新品種應(yīng)該是純合子還是雜合子？

學(xué)生4：……有沒(méi)有更簡(jiǎn)潔的遺傳圖解呢

教師：同學(xué)們提的問(wèn)題都非常到位，大家再討論。

學(xué)生：分組討論，發(fā)言。

教師：點(diǎn)撥、解答同學(xué)們的問(wèn)題：

雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理就是：基因的自由組合規(guī)律，即通過(guò)雜交，把生物不同品種

間的基因重新組合，以便使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起、從而創(chuàng)造出對(duì)人類(lèi)有益的新品

種。

課本的遺傳圖解就是一個(gè)很規(guī)范的育種方案，它是以文字的形式，從性狀的角度來(lái)闡述

雜交育種的過(guò)程。同學(xué)們?cè)跁?shū)寫(xiě)時(shí)，要依據(jù)基因的自由組合規(guī)律的原理，把每一代的可能表

現(xiàn)型都正確的寫(xiě)出，從雜種第二代就可以選出我們需要的品種。選育出的新品種必須是純合

子，否則其后代就會(huì)因?yàn)榘l(fā)生性狀分離而失去優(yōu)勢(shì)。這里，同學(xué)們可能發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題：隱性性

狀的品種肯定是純合子，但顯性性狀的品種就有可能是純合子、也有可能是雜合子，該如何

鑒定呢？如果我們需要的性狀是顯性性狀,育種時(shí)就用親本的雜交后代連續(xù)自交，逐步淘汰,

直到不再發(fā)生性狀分離為止；如果我們需要的性狀是隱性性狀，育種時(shí)就從雜種二代中直接

選用。

遺傳圖解有更簡(jiǎn)潔的表示方法，即用我們?cè)诘谝徽滤鶎W(xué)的基因型的方式來(lái)表示。

以課本的兩個(gè)小麥品種雜交為例:如果小麥中，高產(chǎn)（A）對(duì)低產(chǎn)（a）是顯性，不抗病

（B）對(duì)抗?。╞）是顯性，我們需要的是高產(chǎn)抗病的純種，假定兩個(gè)親本小麥品種都是純

合子，請(qǐng)繪出育種過(guò)程的基因型圖解。

學(xué)生：每人都在作業(yè)本上嘗試書(shū)寫(xiě)，請(qǐng)兩位同學(xué)在黑板上書(shū)寫(xiě)。

教師：點(diǎn)評(píng)，并示范書(shū)寫(xiě)過(guò)程如下：

PAAB.BXaabb

II

配子ABab

II

FiAaBb

Fz基因型1/16AABB1/16aaBB1/16AAbb1/16aabb

2/16AaBB2/16aaBb2/16Aabb

2/16AABb

4/16AaBb

表現(xiàn)型9/16高產(chǎn)不抗3/16低產(chǎn)不抗3/16高產(chǎn)抗病1/16底產(chǎn)抗病

根據(jù)自由組合定律，在Fz中高產(chǎn)抗?。ㄒ伙@一隱）品種占總數(shù)的3/16。

思考：我們得到的這種具有雜種優(yōu)勢(shì)的品種可以代代遺傳嗎？

學(xué)生：不可以，因?yàn)槠渲杏?/16的植株是雜合體，它的下一代會(huì)出現(xiàn)性狀分

離。

教師：那么，如何能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢(shì)品種？

學(xué)生：要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢(shì)品種，就必須對(duì)在心中所得到表現(xiàn)型

為高產(chǎn)抗?。ㄒ伙@一隱）的植株連續(xù)自交和育種，逐步淘汰不符合要求的植株，直到

不再發(fā)生性狀分離，就是我們要選育的能夠穩(wěn)定遺傳的純合子新品種一一AAbb?

思考：我們選育出的純合子新品種一一AAbb,在已所有的后代中的概率是1/16。

哪么它在心的高產(chǎn)抗病后代中的概率又是多少？

學(xué)生：1/3?

教師：通過(guò)上述分析，請(qǐng)給雜交育種下一個(gè)合理的定義。

學(xué)生：雜交育種就是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，再經(jīng)過(guò)選擇

和培育，就得到新品種的方法.

教師：請(qǐng)舉出我國(guó)在雜交育種方面成就。

學(xué)生：袁隆平的雜交水稻，中國(guó)荷斯坦牛等

教師：綜上所述雜交育種的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的，但是在實(shí)際操作中，會(huì)遇到

不少困難。請(qǐng)從雜交后代可能出現(xiàn)的類(lèi)型，以及育種時(shí)間等方面，分析雜交育種

方法的不足。

學(xué)生：分組討論，各小組選派代表回答。

教師:雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代

會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩緩（一般需5至7年），過(guò)程繁瑣。這些都是雜交育種方

法的不足。有沒(méi)有更好的育種方法來(lái)彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)呢？

2、誘變育種

學(xué)生：分組討論。

教師提示：從變異的角度去思考。并舉例說(shuō)明其可行性。

學(xué)生1：利用基因突變的原理，用輻射方法處理大豆，可以培育優(yōu)良的大豆

品種。如：黑農(nóng)五號(hào)。

學(xué)生2：利用基因突變的原理，利用返回式衛(wèi)星和高空氣球搭載農(nóng)作物種子，

使種子在空間條件下發(fā)生基因突變，進(jìn)行農(nóng)作物遺傳性狀的改良。如：衛(wèi)星“87

一2”青椒、“航育1號(hào)”水稻、“豫麥13號(hào)小麥”等。

學(xué)生3：利用基因突變的原理，對(duì)青霉菌多次進(jìn)行X射線、紫外線照射以及

綜合處理，培育了高產(chǎn)菌株。

學(xué)生4、利用基因突變的原理，進(jìn)行核技術(shù)誘變育種，可培育出優(yōu)良的糧食、蔬

菜、水果、花卉品種。

教師：同學(xué)們的知識(shí)面很廣，介紹了許多誘變育種的方法，請(qǐng)給誘變育種一

個(gè)合理的定義。

學(xué)生：誘變育種就是利用物理因素（如X射線、r射線、紫外線、激光等）

或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變。從而

在短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型的育種方法。

教師：與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點(diǎn)？聯(lián)系基因突變的特點(diǎn)，談?wù)?/p>

誘變育種的局限性。要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？

學(xué)生：誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良

變異類(lèi)型。誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)

理想性狀。要想克服這些局限性，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會(huì)。

教師：可見(jiàn)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與社會(huì)的發(fā)展有著相互影響、相互制約的關(guān)系，

請(qǐng)簡(jiǎn)單的敘述他們之間的這種關(guān)系。

學(xué)生：遺傳變異規(guī)律在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展方面的有著重要的價(jià)值，遺傳變

異規(guī)律的發(fā)展直接促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展。但是，在某一歷史階段，由于科學(xué)認(rèn)

識(shí)的局限性，科學(xué)技術(shù)總會(huì)存在一些難以解決的問(wèn)題，這些問(wèn)題阻礙了生產(chǎn)力的

提高。隨著科學(xué)認(rèn)識(shí)的不斷深入，技術(shù)上的問(wèn)題得以解決，生產(chǎn)力也隨之提高；

社會(huì)生產(chǎn)力的提高，又能反過(guò)來(lái)促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

四、教師精講

雜交育種就是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，再經(jīng)過(guò)選

擇和培育，就得到新品種的方法。

誘變育種就是利用物理因素（如X射線、r射線、紫外線、激光等）或化學(xué)

因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變。從而在短時(shí)

間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型的育種方法。

雜交育種的優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，容易操作；但是，雜交育種只能利用已有基因的重組，按

需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩慢，過(guò)程繁瑣。

誘變育種的優(yōu)點(diǎn)：是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異

類(lèi)型。但是，誘變育種的誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)理想性

狀。需大量處理供試材料。

兩種育種方法都為我們創(chuàng)造許多優(yōu)良的品種，育種技術(shù)的發(fā)展為我們的社會(huì)

經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了許多價(jià)值，我國(guó)作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個(gè)國(guó)家之一，

在作物空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

五、評(píng)價(jià)反饋

教師：在上一章我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了多倍體育種、單倍體育種的方法，現(xiàn)在請(qǐng)同

學(xué)們列表比較：雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種在方法、原理、

優(yōu)缺點(diǎn)的異同點(diǎn)。

學(xué)生：在作業(yè)本上列表比較。教師隨機(jī)抽幾位同學(xué)的表格在實(shí)物投影儀上展

示，學(xué)生點(diǎn)評(píng)。

六、課堂小結(jié)

四種育種方法的比較：

雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種

處用物理、化學(xué)因素處用秋水仙素處理花藥離體培養(yǎng)

理雜交理生物，萌發(fā)的種子或幼

苗

原通過(guò)基因重組，把兩用人工方法誘發(fā)基因抑制細(xì)胞分裂誘導(dǎo)精子直

理個(gè)親本的優(yōu)良性狀實(shí)變，產(chǎn)生新性狀，中紡錘體的形接發(fā)育成植

的組合在同一個(gè)后創(chuàng)造新品種或新類(lèi)成。使染色體的株，再用秋水

代中，從而產(chǎn)生符合型。數(shù)目加倍后不仙素加倍成純

要求的新類(lèi)型。能形成兩個(gè)細(xì)合子。

胞。

優(yōu)方法簡(jiǎn)單，容易操能提高變異的頻器官較大，營(yíng)養(yǎng)自交后代不發(fā)

缺作。率，大幅改良某些性物質(zhì)含量高。生性狀分離，

點(diǎn)

不能創(chuàng)造新的基因，狀，變異性狀較穩(wěn)定，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)可縮短育種年

育種進(jìn)程緩慢，過(guò)程可加速育種進(jìn)程。率底。限（2年）。

繁瑣。有利變異少，需大方法復(fù)雜，成

量處理供試材料，誘活率低。

發(fā)突變的方向難以

掌握，突變體難以

集中多個(gè)理想性

狀。

實(shí)小麥高莖（易倒伏）、青霉菌經(jīng)X射線、紫三倍體無(wú)籽西抗病植株的

例抗銹病的純種與矮外線照射以及綜合處瓜、八倍體小黑育成。

莖（抗倒伏）易染病理，培育出青霉素產(chǎn)麥。

的純種進(jìn)行雜交，培量很高的菌株

育出矮莖抗銹病小

麥品種。

七、布置作業(yè)

課本Pm練習(xí)。

八、課后拓展

下圖表示以某種農(nóng)作物（1）和（2）兩個(gè)品種為基礎(chǔ)，培育出（4）、（5）、（6）、

（7）四個(gè)品種的過(guò)程。根據(jù)下圖，回答下列問(wèn)題：

(4)Ab

(7)Aabb

(1)用＜1＞和＜2＞培育出＜5＞所采用的方法”1和II分別稱(chēng)為和,其培育

出＜5＞所依據(jù)的原理是。

(2)由＜3＞培育出＜4＞的常用方法III是―.：由＜4＞培育成〈5＞的方法V稱(chēng),

其優(yōu)點(diǎn)是。

(3)由＜3＞培育出＜6＞的常用方法IV是,其形成的＜6＞稱(chēng)。

(4)由＜2＞培育出＜7＞的方法VI是。

【解析】這是一道有關(guān)育種方式的學(xué)科內(nèi)綜合題，根據(jù)四種育種方式的育種原理，分步

解析如下：

(1)用＜1＞AABB和＜2＞aabb培育出＜5〉A(chǔ)Abb,需分兩步.走,第一步AABB與aabb進(jìn)行雜

交得〈3〉A(chǔ)aBb,所以方法I為雜交育種：第二步讓AaBb自交，選出符合要求的AAbb和Aabb

兩種后代的個(gè)體，AAbb和Aabb在外觀上無(wú)法區(qū)別，因此需將AAbb和Aabb再分別自交，觀

察后代性狀無(wú)分離者為AAbb,所以方法II為自交，所依據(jù)的原理是基因的自由組合規(guī).律。

(2)由＜3＞AaBb培育成＜4＞Ab的常用方法是花粉的離體培養(yǎng)，由＜4＞Ab培育成〈5〉A(chǔ)Abb

的方法是將Ab的幼苗用秋水仙素處理，使染色體加倍，即人工單倍體育種。

(3)由〈3＞AaBb培育成＜6〉A(chǔ)AaaBBbb的方法，也是用秋水仙素處理AaBb的幼苗或種子，

使染色體加倍，AAaaBBbb又被稱(chēng)為多倍體。

(4)由〈2＞aabb培育成〈7〉A(chǔ)abb,可采用射線照射或藥劑處理等人工誘變方式，其依據(jù)

的原理是在一定的劑量范圍內(nèi)，射線或藥劑不能殺死被實(shí)驗(yàn)的生物，但能誘發(fā)其中一部分個(gè)

體產(chǎn)生基因突變，使隱性基因a突變?yōu)轱@性基因A,

【答案】.(1)雜交自交，基因重組；

(2)花藥離體培養(yǎng)；人工誘導(dǎo)染色體加倍，縮短育種年限；

(3)人工誘導(dǎo)多倍體，多倍體

(4)采用射線照射或藥劑處理等人工誘變方式

【板書(shū)設(shè)計(jì)】

方法、

原理》

優(yōu)缺點(diǎn)一

方法'

原理k

優(yōu)缺點(diǎn)-

小麥高產(chǎn)（A）對(duì)低產(chǎn)（a）是顯性，不抗?。˙）對(duì)抗?。╞）是顯性，選育高產(chǎn)抗病的

純種，假定兩個(gè)親本小麥品種都是純合子。則遺傳圖解如下：

PAABB（高產(chǎn)不抗）Xaabb（低產(chǎn)抗?。?/p>

11

配子ABab

.11

FiAaBb（高產(chǎn)不抗）

F2基因型1/16AABB1/16aaBB1/16AAbb1/16aabb

2/16AaBB2/16aaBb2/16Aabb

2/16AABb

4/16AaBb

表現(xiàn)型9/16高產(chǎn)不抗3/16低產(chǎn)不抗3/16高產(chǎn)抗病1/16底產(chǎn)抗病

【習(xí)題詳解】

一、練習(xí)（P101）

（-）基礎(chǔ)題

解析：考察對(duì)雜交育種和誘變育種的基本原理和過(guò)程，只要正確理解其原理和過(guò)程就

能較快得出答案。

【答案】：LBo2.Bo3.基因突變；X射線；紫外線；激光。

（二）拓展題

提示：可采用雜交育種的方法，遺傳圖解可參考教科書(shū)插圖6—1繪制。優(yōu)點(diǎn)是育種的

目的性較強(qiáng)，能夠獲得具有優(yōu)良性狀、淘汰不良性狀的品種。缺點(diǎn)是育種周期長(zhǎng)，過(guò)程繁瑣。

二、問(wèn)題探討（PQ

提示：此節(jié)問(wèn)題探討意在結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)的育種方法。教師可充

分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生積極參與討論。

三、本節(jié)聚焦（P98）

（-）雜交育種的原理是什么？

雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理就是：基因的自由組合規(guī)律，即通過(guò)雜交，是生物不同品種

間的基因重新組合，以便使不同親本的優(yōu)良基因組合到.一起、從而創(chuàng)造出對(duì)人類(lèi)有益的新

品種。

（二）什么是誘變育種？

誘變育種就是利用物理因素（如X射線、r射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（亞硝

酸、硫酸二乙.脂等）來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變。?從而在短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良

變異類(lèi)型的育種方法。

（三）雜交育種和誘變育種各有哪些優(yōu)點(diǎn)和不足？

雜交育種的優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，容易操作。但是，雜交育種只能利用已有基因的重組，按

需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后,代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩緩，過(guò)程繁瑣。

誘變育種的優(yōu)點(diǎn)：是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型。但是，

誘變育種的誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)理想性狀。需大量處理供試材料。

四、思考與討論一（PG

雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會(huì)出現(xiàn)

性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩緩，過(guò)程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。

五、思考與討論二（P改）

誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間，內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型。誘變

育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)理想性狀。要想克服這些局

限性，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會(huì)。

第6章從雜交育種到基因工程

第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用

【三維目標(biāo)】

1、知識(shí)與技能：

(1)簡(jiǎn)述基因工程的基本原理。

(2)舉例說(shuō)出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。

(3)收集基因工程所取得的成果以及發(fā)展前景。

(4)通過(guò)對(duì)書(shū)中插圖、照片等的觀察，學(xué)會(huì)科學(xué)的觀察方法，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)

信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析利解決問(wèn)題的能力。

2、過(guò)程與方法

(1)利用課本以外的資料和信息解決課內(nèi)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

(2)通過(guò)制作模型的活動(dòng)來(lái)模擬基因工程的操作過(guò)程，使學(xué)生在理解步驟的同時(shí)，切

身體會(huì)基因工程的主要過(guò)程。

(3)通過(guò)模擬聽(tīng)證會(huì)的活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，樂(lè)于辯論、積極進(jìn)行交流與合作，從

而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)團(tuán)結(jié)、互助和協(xié)調(diào)的合作精神，訓(xùn)練學(xué)生思維的敏捷性、邏輯性、廣闊性及創(chuàng)

造性，開(kāi)闊學(xué)生的視野，提高學(xué)生的自學(xué)能力和良好的語(yǔ)言表達(dá)能力。

3、情感態(tài)度和價(jià)值觀

(1)關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。

(2)進(jìn)行角色扮演，使學(xué)生體驗(yàn)參與社會(huì)問(wèn)題的討論和決策的方法。

(3)通過(guò)學(xué)習(xí)了解我國(guó)基因工程的發(fā)展前景及成果，激發(fā)學(xué)生對(duì)于生物知識(shí)的興趣，開(kāi)

闊學(xué)生的思路，養(yǎng)成學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義熱情，樹(shù)立在學(xué)習(xí)上努力刻苦的決心。

【教學(xué)重點(diǎn)】

(1)基因工程的基本原理。

(2)基因工程的安全性問(wèn)題。

【教學(xué)難點(diǎn)】

(1)基因工程的基本原理。

(2)轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。

【教具準(zhǔn)備】教師課件

【課時(shí)安排】2課時(shí)。第1課時(shí)：基因工程的原理，第2課時(shí)：基因工程的應(yīng)用。

第1課時(shí)

【教學(xué)過(guò)程】

一、課前準(zhǔn)備

1、教師收集有關(guān)基因工程的音像圖片資料和實(shí)物，并制作成課件。

2、教師參考選修3《現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題》P.6“重組DNA分子的模擬操作”編輯成構(gòu)

建重組DNA模型的文字指導(dǎo)，復(fù)印后發(fā)給各組。

3、學(xué)生以EcoRi為例，根據(jù)教師下發(fā)的指導(dǎo)構(gòu)建重組DNA分子模型，體會(huì)基因的剪切、

拼接、縫合的道理。

二、情境創(chuàng)設(shè)

演示多媒體課件列舉幾種生物的不同性狀，如下：

(1)青霉菌能產(chǎn)生對(duì)人類(lèi)有用的抗生素一一青霉素。

(2)豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮?dú)狻?/p>

(3)人的胰島素細(xì)胞能分泌胰島素調(diào)節(jié)血糖的濃度。

教師：以上幾種生物各自有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達(dá)的結(jié)果，

但是人類(lèi)能不能改造基因呢？能不能使本身沒(méi)有某個(gè)性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢？例

如，讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮?dú)?；讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素、干擾素等藥物。這

樣既節(jié)省了人力，又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)，同時(shí)還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎？回答是

可以的。通過(guò)科學(xué)家們的不斷努力，在20世紀(jì)70年代終于創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新

技術(shù)基因工程。

教師通過(guò)課件圖片和音像資料展示基因工程產(chǎn)品，如種子、水果、疫苗或藥物等。

同時(shí)引出本節(jié)課題：基因工程的原理。

三、師生互動(dòng)

教師：利用“問(wèn)題探討”，提出問(wèn)題組織學(xué)生討論、交流看法。

(1)為什么.能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上？

(2)推測(cè)這種“嫁接”怎樣才能實(shí)現(xiàn)？

(3)這種“嫁接”對(duì)品種的改良有什么意義？

學(xué)生：分組討論。學(xué)生設(shè)想用類(lèi)似的方法來(lái)“改造”某種生物，使其符合人們某種特定

需要，說(shuō)出具體設(shè)想。各小組選派代表陳述觀點(diǎn)。

教師：雜交育種有哪些局限性？人類(lèi)是否可以按照自己的意愿直接定向改變生物。

學(xué)生：雜交育種方法簡(jiǎn)單，容易操作的優(yōu)點(diǎn)，但是，雜交育種只能利用已有基因的重組，

按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩慢，過(guò)程繁瑣。

我們可以利用基因工程的辦法解決。即把一種生物的基因“嫁接”到另-一種生物上。

教師：肯定學(xué)生合理的想法，引發(fā)思考?！澳愕南敕ê芎?，可是用什么樣的方法才能實(shí)

現(xiàn)你的設(shè)想呢？”

學(xué)生：頭腦中設(shè)想“嫁接”的過(guò)程。

教師：用類(lèi)比的方法引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的大致步驟和所需要的工具：剪刀、針線、

運(yùn)載體等。并用問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生：“你能想像這種剪刀加漿糊式的‘嫁接工作在分子水平的操

作，其難度會(huì)有多大嗎？”

學(xué)生：頭腦中設(shè)想“嫁接”的過(guò)程。并跟隨教師的引導(dǎo)，思考基因工程的大致步驟：找

到目的基因、剪切、拼接、縫合、表達(dá)、檢測(cè)，所用到的工具：基因剪刀、基因針線、基因

的運(yùn)教體。

教師：下面以EcoRI為例，構(gòu)建重組DNA分子模型，體會(huì)基因的剪切、拼接、縫合的道

理。

EcoRI是己發(fā)現(xiàn)的500多種限制性?xún)?nèi)切酶中的一種，它是一種從細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的能在特

定位置上切割DNA分子的醐。它的特殊性在于，它在DNA分子內(nèi)部“下剪刀”，專(zhuān)門(mén)識(shí)別

DNA分子中含有的“GAATTC”這樣的序列，一旦找到就從G和A之間剪斷(參考教科書(shū)插圖

6-3)。

同學(xué)們，來(lái)試一試，動(dòng)手做一個(gè)重組DNA模型吧。在動(dòng)手做之前，先要明白“分子剪刀”

和“分子針線”的用途和使用方法。

用同一種限制性?xún)?nèi)切酶切割后的DNA片斷其末端可以用連接酶來(lái)縫合(參考教科書(shū)插圖

6-4)。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的DNA分子。

學(xué)生：4個(gè)人一組，再次閱讀課前教師下發(fā)的“構(gòu)建DNA分子模型的文字指導(dǎo)”。

教師：提出問(wèn)題：

（1）制作模型時(shí)用到的（剪刀和針線）各代表什么？比較剪切后的DNA片斷的末端切片，

你發(fā)現(xiàn)有什么特點(diǎn)呢？

（2）回顧在模型構(gòu)建過(guò)程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“產(chǎn)品”，你對(duì)

重組DNA的操作有什么新的理解？

學(xué)生：討論模型構(gòu)建的具體方法，按“指導(dǎo)”的方法步驟、依次完成模擬制作過(guò)程。并

思考教師提出的問(wèn)題。回答并交流對(duì)重組DNA技術(shù)的理解。

學(xué)生：剪刀一一限制性?xún)?nèi)切酶（簡(jiǎn)稱(chēng)限制酶）。它的作用具有特異性特點(diǎn)，即識(shí)別特定

核甘酸序列，切割特定切點(diǎn)。例如大腸桿菌的EcoRI限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和

A之間切開(kāi)。剪切的結(jié)果是：產(chǎn)生黏性未端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）。

教師：要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性

未端？

學(xué)生：要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切2個(gè)切口?？僧a(chǎn)生2個(gè)黏性

未端。

學(xué)生：針線一一DNA連接酶。連接的部位：磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架

上的缺口（梯子的扶手），不是氫鍵（梯子的踏板）。結(jié)果是：把兩個(gè)來(lái)源不同卻有相同的

黏性未端的DNA連接。

教師；用DNA連接酶連接兩個(gè)相同的黏性未端要連接幾個(gè)磷酸和脫氧核糖交

替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口（磷酸二酯鍵）？用限制酶切一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷

酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口（磷酸二酯鍵）？

學(xué)生：2個(gè)、2個(gè)。

教師：現(xiàn)在同學(xué)們分組各做一個(gè)重組DNA模型，看一看哪個(gè)組的最科學(xué)。

學(xué)生：分組做重組DNA模型，并分別在實(shí)物投影儀上演示，其他同學(xué)點(diǎn)評(píng)。

教師：重組后的DNA分子還需要特殊的搬運(yùn)工具運(yùn)載到受體細(xì)胞（如大腸桿菌、動(dòng)植物

細(xì)胞）.中。哪么誰(shuí)能承擔(dān)這個(gè)任務(wù)呢？

教師：用圖片或課件動(dòng)畫(huà)展示質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。

學(xué)生：觀看圖片或課件，了解質(zhì)粒的特點(diǎn)及其運(yùn)載體功能。

質(zhì)粒的特點(diǎn)：

細(xì)胞擬核之外的小的環(huán)狀DNA分子。

借宿于細(xì)菌、霉菌、酵母菌等細(xì)胞里，對(duì)細(xì)胞的正常生活幾乎沒(méi)有影響。

質(zhì)粒能夠自主復(fù)制，而且復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。

可以容易地從細(xì)胞中取出或放入。

這些特點(diǎn)使它能夠勝任運(yùn)載體的工作，攜帶目的基因進(jìn)入細(xì)胞。

教師：有了基因工程操作的工具后，哪么基因工程具體是如何進(jìn)行操作的呢，

教師：用多媒體課件或與教科書(shū)插圖6-6示意圖類(lèi)似的基因操作步驟的有關(guān)錄像資料。

思考問(wèn)題如下：（可以利用幻燈或多媒體課件演示）

（1）舉例說(shuō)明什么是目的基因。

（2）從供體細(xì)胞DNA中直接分離基因的方法叫什么？簡(jiǎn)要說(shuō)出該方法的過(guò)程是什

么。

（3）人工合成基因的方法有幾種？其操作過(guò)程分別是什么？

（4）將目的基因與用限制性?xún)?nèi)切酶處理后的運(yùn)載體混合，用DNA連接酶處理會(huì)出

現(xiàn)幾種結(jié)果？（只考慮兩兩結(jié)合）

（5）將含目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌受體細(xì)胞的過(guò)程中常用到哪種化學(xué)試劑？

其作用是什么？

（6）在目的基因的檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)的對(duì)象是什么？

學(xué)生：觀看錄像資料，想像科學(xué)家在分子水平上進(jìn)行這一操作的精確性。然后思考、

討論、回答。（通過(guò)觀看錄像資料學(xué)生對(duì)基因工程的步驟能夠大體了解，對(duì)以上的問(wèn)題能基

本回答，但是對(duì)具體的操作步驟還不能從生物學(xué)角度上很透徹地理解。）

教師：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材內(nèi)容，從理論上理解有關(guān)知識(shí)，同學(xué)們可從生物學(xué)的專(zhuān)業(yè)

知識(shí)角度出發(fā)，用生物學(xué)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)準(zhǔn)確地解答有關(guān)問(wèn)題。

簡(jiǎn)要?dú)w納基因工程操作的基本步驟和大致過(guò)程。

學(xué)生和教師一起歸納基因工程操作的幾個(gè)步驟：

第一步：提取目的基因、

第二步：目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合、

第三步：將目.的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、

第四步：目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。

四、教師精講

1,基因工程的概念：

基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說(shuō)，就是按照人們地意愿，把一種

生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物

的遺傳性狀。

2、基因操作的工具：

基因的剪刀一一限制性?xún)?nèi)切酶。

分布：主要在微生物中。

作用特點(diǎn)：特異性，即識(shí)別特定核甘酸序列，切割特定切點(diǎn)。

結(jié)果：產(chǎn)生黏性未端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）。

基因的針線一一DNA連接酶。

連接的部位：磷酸二酯鍵（梯子的扶手），不是氫鍵（梯子的踏板）。

結(jié)果：兩個(gè)相同的黏性未端的連接。

基因的運(yùn)輸工具一一運(yùn)載體。

作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。

具備的條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。

具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。

具有某些標(biāo)記基因。

種類(lèi)：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。

質(zhì)粒的特點(diǎn)：質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體。

最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的

質(zhì)粒。

存在于許多細(xì)菌及酵母菌等

生物中。

質(zhì)粒的存在對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)影

響。

質(zhì)粒的復(fù)制只能在宿主細(xì)胞

內(nèi)完成。

細(xì)胞染色體外能自主復(fù)制的

小型環(huán)狀DNA分子。

3、基因操作的基本步驟。

（1）提取目的基因

目的基因的提取途徑：兩條，一條是從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因；另一種是

人工合成基因。

（2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合（以質(zhì)粒為運(yùn)載體）。

目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的結(jié)果可能有三種情況：目的基因與目的基因結(jié)合，質(zhì)

粒與質(zhì)粒結(jié)合，目的基因與質(zhì)粒結(jié)合。

（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。

導(dǎo)入方法：借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。

導(dǎo)入過(guò)程：運(yùn)載體為質(zhì)粒，受體細(xì)胞為細(xì)菌。

（4）目的基因的檢測(cè)和表達(dá)

檢測(cè)：通過(guò)檢測(cè)標(biāo)記基因的有無(wú)，來(lái)判斷，目的基因是否導(dǎo)入。

表達(dá)：通過(guò)特定性狀的產(chǎn)生與否來(lái)確定目的基因是否表達(dá)。

五、評(píng)價(jià)反饋

1、下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述，正確的是（）

A.重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體

B.所有限制酶都只能識(shí)別同一種按規(guī)定的核甘酸序列

C.選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)胞繁殖快

D.只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)

2、以下說(shuō)法正確的是（）

A.所有的限制酶只能識(shí)別一種特定的核昔酸序列

B.質(zhì)粒是基因工程中惟一的運(yùn)載體

C.運(yùn)載體必須具備的條件之一是：具有多個(gè)限制醐切點(diǎn)，以便與外源基因連接

D.基因治療主要是對(duì)有缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)

3、實(shí)施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來(lái)，這要利用限

性?xún)?nèi)切酶。一種限制性?xún)?nèi)切酶能識(shí)別DNA子中的GAATTC順序，切點(diǎn)在G和A之間，這是應(yīng)

用了酶的（）

A.高效性B.專(zhuān)一性

C.多樣性D.催化活性受外界條件影響

4、上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可

大大提高基因表達(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍，轉(zhuǎn)基

因動(dòng)物是指（）

A.提供基因的動(dòng)物B.基因組中增加外源基因的動(dòng)物

C.能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物D.能表達(dá)基因信息的動(dòng)物

5、基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的，在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿

基互補(bǔ)配對(duì)的步驟是（）

A.人工合成基因B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合

C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D.目的基因的檢測(cè)和表達(dá)

解析：

1、考察對(duì)基因工程原理的理解運(yùn)用，只要理解基因工程的工具、步驟，即可正確的作

出判斷。

2、考察對(duì)基因工程原理的理解運(yùn)用，只要理解基因工程的工具、步驟，即可正確的作

出判斷。

3、將基因工程的工具與酶的特性結(jié)合起來(lái)，考察學(xué)生的學(xué)科內(nèi)綜合運(yùn)用的能力。

4、考察對(duì)基因工程的靈活運(yùn)用的能力。

5、從遺傳原理的角度，考察學(xué)生對(duì)基因工程的理解。

【答案】l.C2.C3.B4.B5.C

六、課堂小結(jié)

基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)

操作環(huán)境生物體外

操作對(duì)象基因