学案23 从杂交育种到基因工程
课前探究案
【预习目标】
能够说出各种育种方法的原理、过程和特点
【知识梳理】 一、杂交育种
1．概念：将两个或多个品种的优良性状通过 集中在一起，再经过 ，获得新品种
的方法。
2.原理：杂交育种依据的遗传学原理是 ，发生在 时期。
3.过程：选择具有不同优良性状的亲本通过 获得F1，F1连续 或杂交，从中筛选获
得需要的类型。 4.特点： （1）优点：
①可以将多个品种的优良性状 在一起 ②操作简便
（2）缺点：获得新品种周期 ，杂交后代会出现 现象，育种过程缓慢。 5.应用：根据需要培育理想类型，如改良作物 ，提高单位面积 ，也可用于 、家禽的育种
【练一练1】育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻，这种水稻出现的原因是 （ ）
A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．环境条件的改变
二、诱变育种
1．概念：利用物理或化学因素来处理生物，使生物发生 ，从而获得优良 类型的方法。
【思考】诱变育种依据的遗传学原理是 ，发生在 时期。 2.方法:（1）物理因素：X射线、γ射线、 、激光、（太空诱变）等诱变。
（2）化学因素： 、硫酸二乙酯等诱变。
3．过程：选择生物→ →选择所需类型→培育。
4.特点：（1）优点：提高 ，大幅度改良某些优良性状， 育种进程。
（2）缺点：有利变异 ，需大量处理实验材料，盲目性 。
【思考】与杂交育种相比，诱变育种有 的优点。
5.应用：（1）农作物育种：培育出的新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。
（2）微生物育种：如 的选育。
【练一练2】诱变育种能使植物体产生更多的突变个体，生物细胞对辐射、化学诱变剂敏感的时期是细胞分裂的 （ ）
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A、间期 B、前期 C、后期 D、末期
三、单倍体育种
1．原理： 。
2．人工诱导单倍体的方法： 。
3．单倍体育种的优点：（1） （2） 【练一练3】下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是（ ）
A. 诱变育种 B. 细胞融合 C. 花粉离体培养 D. 转基因
四、多倍体育种
1．原理： 。
2．人工诱导多倍体的方法： 处理 的种子或幼苗（常用）， 处理。 3．多倍体植株的特点： 。
4．实例：三倍体无籽西瓜 【练一练4】育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种的说法正确的是（ ）
A、涉及的原理有：基因突变、基因重组、染色体变异 B、都不可能产生定向的可遗传变异 C、都在细胞水平上进行操作
D、都不能通过产生新基因从而产生新性状 五、基因工程(基因工程育种)
1．概念：又叫 或 。即按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里， 地改造生物的遗传性状(操作水平为DNA分子水平)
2．原理：不同物种间的 。
3．步骤：提取 →目的基因与 结合→将目的基因 受体细胞→目的基因的 。 【思考】重组成功的标志是获得 产物 4．工具：
（1）基因的“剪刀”—— ，一种限制酶只能识别 。 （2）基因的“针线”—— ，作用部位是 。 （3）基因的 ——将外源基因送入受体细胞，常用的运载体有 。 【思考】限制酶的作用部位是 。
5.特点：（1）优点：目的性 ，育种周期短；克服了 的障碍 。 （2）缺点：技术复杂，安全性问题多，有可能引发生态危机。 【练一练5】下列有关基因工程技术的叙述中，正确的是（ ） A、重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 B、所有的限制酶只能识别同一种特定的核苷酸序列
C、选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快 D、只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
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六、基因工程的应用
1．作物育种：利用 的方法，获得高产、稳产和具有 的农作物，培育出具有各种 的作物新品种；如抗虫棉。
2．药物研制：利用基因工程，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种 的药品，如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等。
3．环境保护：利用转基因细菌降解 的化合物，分解泄漏石油，处理工业废水等。
【预习检测】
1、杂交育种依据的主要遗传学原理是 （ ）
A、基因突变 B、染色体变异 C、自由组合 D、染色体交叉互换 2．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（ ） ①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛 A.① B.①② C.①②③ D.②③④ 3、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是 （ ）
A．单倍体育种 B．杂交育种 C．基因工程育种 D．多倍体育种
4、科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的 是（ ）
A．定向提取生物体的DNA分子 B.定向对DNA分子进行人工“剪切” C．在生物体外对DNA分子进行改造 D.定向地改造生物的遗传性状
学案23 从杂交育种到基因工程
（课内探究案）第一课时
【探究目标】
1.掌握杂交育种的过程，并能够区分动植物杂交育种的区别。 2.掌握诱变育种的原理、应用。
3.掌握单倍体育种的过程，并能够区分单倍体育种和杂交育种的不同。
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【探究过程】
考点一、杂交育种的分析
【典例1】番茄是自花受粉植物，已知红果（Ｒ）对黄果（ｒ）为显性，正常果形（Ｆ）对多棱果形（ｆ）为显性。以上两对基因分别位于非同源染色体上，现有红色正常果品种、黄色多棱果品种、黄色正常果品种（均为纯合子），育种学家期望获得红色多棱果形的新品种，为此进行了杂交。请回答下列问题：
（1）应选用以上哪两个品种作为杂交亲本？ （2）在Ｆ2中红色多棱果形植株出现的比例是
在Ｆ2中能稳定遗传红色多棱果形植株出现的比例是
（3）某同学设计了如下的遗传图解来表示该育种过程，请补充完善如何获得F3，并写出F3代基因型、表现型。 请用简洁的语言准确描述该育种过程。
第一年： 第二年： 第三年： 第四年：
【思维拓展】
1、上题育种过程中植株产生能稳定遗传的红色多棱果番茄种子至少需要多少年？ 。
产生能稳定遗传的红色多棱果番茄的植株至少需要多少年？ 。 要选育出能稳定遗传的红色多棱果品种至少需要多少年？ 。如何操作？ 。 。
2、杂交育种 （填“能”或“不能”）应用于大肠杆菌，原因是 。 【典例2】在家兔中黑色（B）对褐色（b）为显性，短毛（E）对长毛（e）为显性，这些基因是独立分配的。现有纯合黑色短毛兔和褐色长毛兔（雌雄均有）。试回答下列问题：
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