遗传育种技术课件 -2025-2026学年冀少版生物八年级下册

第二章

生物的遗传和变异第六节遗传育种技术

生物冀少版八年级下册学习目标1．通过分析高产抗倒伏小麦、转基因抗虫棉及太空椒的培育过程，阐明杂交育种、转基因技术及诱变育种的原理与区别。（生命观念、科学思维）2．通过列表比较杂交育种与转基因技术，以及探究无子西瓜的培育机理，构建系统的育种技术知识框架，提升逻辑思维与综合分析能力。（科学思维、探究实践）3．通过了解袁隆平院士的贡献及生物技术在解决粮食危机、改善营养、医药等领域的应用，增强民族自豪感和社会责任感。（态度责任）新课导入——复习导入，引入新课品种A：高产、倒伏品种B：低产、抗倒伏1．通过上节课的学习，自然界原本存在的这些变异对人类都有用吗？2．既然自然变异是不定向的，人类如何定向获得同时具备“高产”和“抗倒伏”优点的优良品种？有的有用有的无用新课导入——复习导入，引入新课需要定向获得“高产且抗倒伏”的完美品种品种A：高产、倒伏品种B：低产、抗倒伏探究一：传统技术——杂交育种原理剖析：高产抗倒伏小麦杂交育种流程图亲本选择（选具有不同优良性状的纯合亲本）杂交（获得

F₁代，集中双亲优良基因）自交（F₁自交，F₂代发生性状分离）筛选（人工挑选符合育种目标的优良个体）连续自交（纯化）（多代自交，淘汰杂合子，获得纯合品种）推广种植（田间试验后大面积推广）为什么要连续自交？为了剔除杂合子，获得能稳定遗传的纯种，避免来年种下去性状又变了杂交：让A和B结合，子一代(F1)虽然表现一致，但基因已经包含了所有优良潜质。自交：关键在子二代(F2)，强调性状分离，此时会出现“高产抗倒伏”的新组合。原理：基因重组探究一：传统技术——杂交育种父本（♂）母本（♀）抗病虫害、抗倒伏穗大、高产×抗病虫害+高产F1①杂交育种技术——植物探究一：传统技术——杂交育种小偃6号（小麦）掖单13号（玉米）我国科研工作者利用杂交育种技术培育出了多种多样的金鱼、小麦、玉米等新品种。星悦（金鱼草）探究一：传统技术——杂交育种牦牛黄牛温顺、肉质好耐寒、耐缺氧、体格强壮×②杂交育种技术——动物适应高原气候、产肉产奶量高探究一：传统技术——杂交育种中国荷斯坦奶牛：利用引进的国外良种与本地黄牛杂交选育，结合了产奶量高和适应性强的特点，成为了我国主要的产奶品种。探究一：传统技术——杂交育种1．黄牛和牦牛属于同种生物吗？亲缘关系很近2．能让猫和狗杂交，或者让番茄和鱼杂交吗？为什么？存在生殖隔离总结：杂交育种通常限制在同种或亲缘关系较近的生物之间，这是传统育种技术的局限性。探究二：现代技术——转基因技术从苏云金芽孢杆菌细胞内的DNA上获取抗虫基因，将该基因导入并整合到棉花细胞DNA上，培育出转基因抗虫棉新品种。苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因导入并整合转基因抗虫棉棉花细胞的培育DNA培育棉花叶子自带杀虫剂减少农药使用③转基因技术探究二：现代技术——转基因技术代码DNA类比转基因就是用“生物剪刀”剪下细菌的抗虫基因代码，用“生物胶水”粘到运载体上，再“运输”进棉花细胞。核心特征：“转基因技术可利用任何生物的基因，不受物种限制”。这是它与杂交育种最大的区别。探究二：现代技术——转基因技术1．农业生产——抗虫/抗病抗虫棉（细菌基因）抗病番木瓜（病毒基因）减少农药，保护生态专门抵抗“番木瓜环斑病毒”，挽救了番木瓜种植业。探究二：现代技术——转基因技术2．农业生产——改善品质营养强化型：高赖氨酸的转基因玉米营养强化型：黄金大米改善农产品营养价值改善农产品营养价值环境耐受型：抗冻番茄提高作物对低温等逆境的耐受性。探究二：现代技术——转基因技术3．农业生产——耐储存耐储存番茄，延长保鲜期抑制乙烯产生或软化酶活性延长保鲜期减少运输损耗（经济效益）探究二：现代技术——转基因技术1．医药应用——生物反应器从人类细胞提取人血清白蛋白基因，构建重组DNA后导入奶牛受精卵，再将受精卵移植至代孕母牛。转基因奶牛产下的牛奶中含有人血清白蛋白，经纯化后即可用于制药，使奶牛成为“生物制药工厂”。转基因奶牛探究二：现代技术——转基因技术2．医药应用——工程菌工程菌利用转基因技术，将人的胰岛素基因转入大肠杆菌细胞中，借助大肠杆菌繁殖速度极快的生物学特点，可实现人胰岛素的低成本、大规模工业化生产。总结：转基因技术为新品种培育提供了无限可能，是现代生物技术的核心。探究三：深度辨析与体系补充对比维度杂交育种转基因技术育种范围基因来源回顾前两部分内容，填充表格探究三：深度辨析与体系补充对比维度杂交育种转基因技术育种范围受种属限制，仅能在近亲物种间进行。不受种属限制，可实现跨物种育种。基因来源来源于种内基因重组，基因仅来自同一物种或近亲物种。可来源于任何生物，能引入不同物种的目标基因。回顾前两部分内容，填充表格探究三：深度辨析与体系补充答：1．将两个亲本的优良性状集中在一起（集优），但通常限制在同种生物内。2．能够获得亲本原本没有的新性状（如抗虫、抗冻），且能突破物种界限。3．提高农作物产量（解决温饱）；改善农产品品质（营养、耐储存）；减少农药使用（保护环境）；增强作物抗性（抗病、抗倒伏）。1．利用杂交育种技术培育出的新品种有什么特点？2．利用转基因技术培育出的新品种有什么特点？3．杂交育种技术和转基因技术对农业发展有什么意义？探究三：深度辨析与体系补充除了杂交育种技术和转基因技术两种，还有其他育种方法吗？1．诱变育种——航天育种利用太空辐射诱发基因突变太空水稻太空椒（个大、维C含量高）探究三：深度辨析与体系补充2．诱变育种——人工诱变用射线或药物处理。这是利用基因突变原理进行育种的方法，也是遗传育种大家族的重要成员。青霉素菌株情境延伸，解决新问题拓展一：袁隆平与杂交水稻袁隆平（1930-2021)，中国工程院院士，一生致力于杂交水稻研究。他的科研成果使我国在杂交水稻和超级杂交水稻育种上一直处于世界领先水平。为了能找到改良人工栽培稻的优良基因，袁隆平顶着高温酷暑在田间一垄垄、一行行地检查了几十万株稻穗，终于在海南南红农场附近的沼泽中找到一株后来被称为“野败”的雄性不育野生稻，为杂交水稻研究找到了突破口，从此开启了杂交水稻研究的新篇章。袁隆平打破“水稻是自花授粉作物，没有杂种优势”的传统认识，创新性地将杂交水稻的培育过程化繁为简，应用杂种优势，使水稻产量登上了一个个新台阶。沿着这样的创新思路，袁隆平又培育出了超级稻，使水稻产量再次提高，为解决世界粮食短缺问题做出了巨大贡献。对袁隆平来说，一辈子只做一件事就够了，这件事足够伟大，他需要就是一生坚守，一生钻研。情境延伸，解决新问题拓展一：袁隆平与杂交水稻袁隆平毕生坚守、勇于创新、胸怀天下，诠释了造福人类的崇高科研精神。科学家精神“野败”提供杂交水稻育种关键基因，印证生物基因多样性对育种创新的重要价值。基因价值杂交水稻大幅提升产量，为缓解全球饥饿、保障粮食安全立下不朽功勋。粮食贡献020103

情境延伸，解决新问题拓展二：多倍体育种——无子西瓜（机理解密）染色体数目的变化会导致性状改变情境延伸，解决新问题拓展二：多倍体育种——无子西瓜（机理解密）1．为什么加倍？2．为什么无子？3．为什么还要授粉？1．用秋水仙素处理，抑制细胞分裂时纺锤体的形成，导致染色体复制后不能拉开，细胞没法一分为二，于是染色体数目加倍（2n→4n）。2．三倍体(3n)植株在进行减数分裂产生生殖细胞时，同源染色体联会紊乱，无法形成正常的精子或卵细胞，所以不能结种。3．虽然不结种，但需要普通花粉的刺激，诱导生长素产生，促进子房壁发育成果皮（西瓜肉）。课堂小结科学造福人类（袁隆平精神）遗传育种技术杂交育种（基因重组，近亲，集优）技术体系农业（高产、抗病、环保）转基因技术（基因重组，跨物种，定向，改善营养/抗性）医药（生物反应器、胰岛素）应用价值诱变/航天育种（基因突变，新基因）社会责任随堂练习1．（连线题）将下列新品种和对应的育种技术用线连接起来。①中国荷斯坦奶牛②抗虫水稻③高产抗倒伏小麦④抗病番木瓜A．杂交育种技术B．转基因育种技术随堂练习2．（单选题）有4个小麦品种，分别是①低产抗叶锈病、②高产易倒伏、③高产不抗叶锈病、④低产抗倒伏，若要培育高产抗叶锈病小麦新品种，应选择的亲本品种是（

）A．①②B．①③C．②④D．③④B随堂练习3．（简答题）人血清白蛋白通常从血液中提取，难以满足临床的大量需求。科研工作者利用转基因技术解决了这一难题，培育出转基因奶牛新品种。该转基因牛的乳腺细胞可分泌含人血清白蛋白的牛乳，再经过提取就可得到人血清白蛋白。大致过程如下图所示，据此回答下列问题。（1）科研工作者将人的一基因转入并整合到母牛A的_______DNA上，从其后代中选育出转基因母牛B。受精卵（2）母牛B因获得______________基因而能分泌含人血清白蛋白的牛乳，说明_______控制生物的性状。人血清白蛋白基因（3）说出你知道的转基因技术成果。（4）如果你是育种专家，你想培育哪些生物新品种?用来解决哪些社会问题?（3）转基因抗虫棉、转基因大豆（抗除草剂）等。（4）培育“抗盐碱水稻新品种”，解决盐碱地无法种植粮食的问题；培育“富含维生素的水果新品种”，解决部分人群维生素缺乏的营养问题。随堂练习1．（对比辨析）下列关于育种技术的叙述，正确的是（

）

A．杂交育种可以实现跨物种的基因交流

B．转基因技术只能用于抗虫，不能改善营养

C．杂交育种和转基因技术的原理都是基因重组