高三生物一轮复习 724从杂交育种到基因工程教学案 新人教版.docx
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高三生物一轮复习724从杂交育种到基因工程教学案新人教版
第24讲 从杂交育种到基因工程
[考纲要求] 1.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。
2.转基因食品的安全(Ⅰ)。
一、杂交育种与诱变育种
1.杂交育种
(1)含义:
将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
(2)育种原理:
基因重组。
(3)方法:
杂交→自交→选种→自交。
2.诱变育种
(1)含义:
利用物理因素或化学因素来处理生物,使生物发生基因突变。
(2)育种原理:
基因突变。
[判一判]
1.太空育种能按人的意愿定向产生优良性状( × )
2.杂交育种的范围只能在有性生殖的植物中( × )
3.诱变育种的优点之一是需大量处理实验材料( × )
提示 此特点为缺点,不是优点。
4.诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体( √ )
5.杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因,创造变异新类型( × )
6.杂合子品种的种子只能种一年,需要年年制种( √ )
二、基因工程
1.基因工程的工具包括限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体,其中两种工具酶作用的化学键都是磷酸二酯键。
2.原理:
基因重组。
3.步骤:
提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
4.应用:
(1)育种,如抗虫棉;
(2)药物研制,如胰岛素等;(3)环境保护,如超级细菌分解石油。
[解惑]
(1)基因工程操作水平——分子水平;操作环境——体外。
(2)操作工具有三种,但工具酶只有两种,另一种工具运载体的化学本质为DNA。
考点一 比较几种遗传育种
1.比较下表中的遗传育种
方法
原理
常用方法
优点
缺点
代表实例
杂交育种
基因重组
杂交
操作简单,目标性强
育种年限长
矮秆抗
病小麦
诱变育种
基因突变
辐射诱变、激光诱变等
提高突变率,加速育种进程
有利变异少,需大量处理实验材料
高产青
霉菌株
多倍
体育种
染色体变异
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
操作简单,且能在较短的时间内获得所需品种
所得品种发育迟缓,结实率低;在动物中无法开展
无子西瓜、八倍体小黑麦
单倍
体育种
染色体变异
花药离体培养后,再用秋水仙素处理
明显缩短育种年限
技术复杂,需要与杂交育种配合
“京花1号”小麦
基因
工程
育种
基因重组
将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中
能定向改造生物的遗传性状
有可能引发生态危机
转基因
抗虫棉
2.分析以下几种育种方法
(1)杂交育种是最简捷的方法,而单倍体育种是最快获得纯合子的方法,可缩短育种年限。
(2)让染色体加倍可以用秋水仙素等进行处理,也可采用细胞融合的方法,且此方法能在两个不同物种之间进行。
(3)原核生物不能进行减数分裂,所以不能运用杂交的方法进行育种,一般采用的方法是诱变育种。
易错警示 与杂交育种有关的4点注意
(1)杂交育种不一定需要连续自交。
若选育显性优良纯种,则需要连续自交筛选直至性状不再发生分离;若选育隐性优良纯种,则只要在子二代出现该性状个体即可。
(2)诱变育种与杂交育种相比,前者能产生前所未有的新基因,创造变异新类型;后者不能产生新基因,只是实现原有基因的重新组合。
(3)杂交育种与杂种优势不同:
①杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目标的个体进一步培育,直到获得稳定遗传的具有优良性状的新品种;②杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状,并不要求遗传上的稳定。
(4)杂交种与多倍体的比较:
二者都可产生很多优良性状如茎秆粗壮、抗倒伏、产量提高、品质改良,但多倍体生长周期长,晚熟;而杂交种可早熟,故根据成熟期早晚可判定是多倍体还是杂交种。
1.要将基因型为AaBB的植物,培育出以下基因型的品种:
①AaBb;②AaBBC;③AAaaBBBB;④aB。
则对应的育种方法依次是( )
A.诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养
B.杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
答案 A
解析 用基因型为AaBB的植物要培育出AaBb的品种,可利用物理或化学方法处理材料,通过基因突变获得;要获得AaBBC的品种,由于本物种没有C基因,所以必须通过转基因技术;要获得AAaaBBBB的品种,可通过细胞融合;要获得aB的品种,可利用花药离体培养。
2.假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。
现有AABB、aabb两个品种,为培育出优良品种AAbb,可采用的方法如图所示。
请据图回答问题:
(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为____________,其原理是______________。
用此育种方式一般从____________才能开始选育AAbb个体,是因为_____________________________________________________________。
(2)若经过过程②产生的子代总数为1552株,则其中基因型为AAbb的植株在理论上有____________株。
基因型为Aabb的植株经过过程③,子代中AAbb与aabb的数量比是____________。
(3)过程⑤常采用____________________________技术得到Ab个体。
与过程①②③的育种方法相比,过程⑤⑥的优势是____________________________________________。
(4)过程⑦的育种方式是____________,与过程⑦比较,过程④的明显优势是________________________________________________________________________。
答案
(1)杂交育种 基因重组 F2 从F2开始出现AAbb个体(或从F2开始出现性状分离)
(2)97 1∶1 (3)花药离体培养 能明显缩短育种年限
(4)诱变育种 过程④产生的变异是定向的(或基因工程育种转入的基因是已知的,用基因工程手段产生的变异是定向的)
解析 根据孟德尔自由组合定律,F2中基因型为AAbb的植株占1/16,所以共97株。
Aabb自交后代AAbb和aabb的比例为1∶1。
⑤⑥过程是单倍体育种,包括了花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍两个步骤,可以明显缩短育种年限。
⑦属于诱变育种。
过程④与⑦相比,其具有的明显优势是能定向地改造生物的遗传性状。
技法提炼
根据育种目的选择育种方式
1.若要培育隐性性状个体,可用自交或杂交,只要出现该性状即可。
2.有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,其最简便的方法是自交。
3.若要快速获得纯种,可用单倍体育种方法。
4.若要提高营养物质含量,可用多倍体育种方法。
5.若要培育原先没有的性状,可用诱变育种。
6.若培育植物为营养繁殖,如土豆、地瓜等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。
考点二 基因工程育种
根据下面基因工程操作步骤图解,填写相关内容
易错警示 与基因工程有关的3点提示
(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键(不是氢键),只是一个切开,一个连接。
(2)质粒是最常用的运载体,不要把质粒等同于运载体,除此之外,λ噬菌体的衍生物和动植物病毒也可作为运载体。
运载体的化学本质为DNA,其基本单位为脱氧核苷酸。
(3)要想从DNA上切下某个基因,应切2个切口,产生4个黏性末端。
3.下列有关基因工程技术的叙述,正确的是( )
A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体
B.所有的限制酶都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.只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达
答案 C
解析 重组DNA技术所用的工具有三种,但其中工具酶是限制酶和DNA连接酶,运载体不是工具酶;限制酶具有专一性,每种限制酶只能识别特定的核苷酸序列;目的基因进入受体细胞不一定就能成功实现表达,需要通过检测来确定。
4.通过DNA重组技术使原有基因得以改造而得到的动物称为转基因动物。
运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质,下图表示了这一技术的基本过程,在该过程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是-G↓GATCC-,请据图回答:
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是__________。
人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是____________。
(2)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内,原因是________________。
(3)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达,使羊产生新的性状。
这种变异属于____________,这里“成功地表达”的含义是_______________________________。
(4)你认为此类羊产生的奶安全可靠吗?
理由是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(2)人和羊DNA分子的空间结构、化学组成相同;有互补的碱基序列(答出其中一点即可) (3)基因重组 人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质 (4)安全,因为目的基因导入受体细胞后没有改变,控制合成的人体蛋白质成分没有改变(或不安全,因为目的基因导入受体细胞后,可能由于羊细胞中某些成分的影响,使合成的蛋白质成分发生一定的改变)
解析 本题主要考查基因工程的一般步骤、操作工具、应用以及转基因技术的安全性等知识。
(1)基因工程的基本操作中用到的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶。
(2)不同生物的DNA分子的化学组成和空间结构相同,即都具有相同的物质基础和结构基础。
(3)人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达,使羊产生新的性状,这是将一种基因导入另一种生物,变异类型属于基因重组,目的基因成功表达的含义是人体蛋白质基因在羊体细胞内通过转录、翻译两个过程控制合成人体蛋白质。
(4)为开放性的题目,但要注意回答的理由要与观点相对应。
基因工程操作的归纳总结
1.DNA酶即DNA水解酶,是将DNA水解的酶;DNA聚合酶是在DNA复制过程中,催化形成新DNA分子的酶,是将单个游离的脱氧核苷酸加到DNA片段上,需要模板;但DNA连接酶是将两个DNA片段的两个缺口同时连接,不需要模板,两者作用的化学键相同,都是磷酸二酯键。
2.原核生物基因(如抗虫基因来自苏云金芽孢杆菌)可为真核生物(如棉花)提供目的基因。
3.受体细胞动物一般用受精卵,植物若用体细胞则通过组织培养的方式形成新个体。
4.抗虫棉只能抗虫,不能抗病毒、细菌。
5.第一步和第二步需要限制酶,且要求用同一种,目的是产生相同的黏性末端。
6.第二步中有两种工具酶并用到了运载体,故是基因工程中最核心的一步。
7.对基因操作是否成功不但要在分子水平上鉴定还要在个体水平上鉴定。
8.目的基因指要表达的基因,标记基因指运载体上且用于鉴定筛选的基因。
9.目的基因表达的标志:
通过转录、翻译产生相应的蛋白质。
序号
错因分析
正确答案
序号
错因分析
正确答案
①
受思维定势影响,忽视了题干中“F1获得F2的方法”
自交
②
忽视了“矮秆抗病中”而不是“F2中”
2/3
③
不理解矮秆抗病Ⅱ植株的来源
Ⅱ
④
答案不完整,要点不全
基因突变频率低且不定向
⑤
审题不清,没有准确获取题干信息
秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍
⑦
忽视了高秆为显性,误认为矮秆为显性
方法一:
将矮秆小麦与高秆小麦杂交,如果子一代为高秆,子二代高秆∶矮秆=3∶1(或出现性状分离),则矮秆性状是基因突变造成的;否则,矮秆性状是由环境引起的
方法二:
将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下,如果两者未出现明显差异,则矮秆性状由环境引起;否则,矮秆性状是基因突变的结果
⑥
该题是“矮秆抗病”中,而且是F1的花药全部培养得到
100%
中国书法艺术说课教案
今天我要说课的题目是中国书法艺术,下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。
一、教材分析:
本节课讲的是中国书法艺术主要是为了提高学生对书法基础知识的掌握,让学生开始对书法的入门学习有一定了解。
书法作为中国特有的一门线条艺术,在书写中与笔、墨、纸、砚相得益彰,是中国人民勤劳智慧的结晶,是举世公认的艺术奇葩。
早在5000年以前的甲骨文就初露端倪,书法从文字产生到形成文字的书写体系,几经变革创造了多种体式的书写艺术。
1、教学目标:
使学生了解书法的发展史概况和特点及书法的总体情况,通过分析代表作品,获得如何欣赏书法作品的知识,并能作简单的书法练习。
2、教学重点与难点:
(一)教学重点
了解中国书法的基础知识,掌握其基本特点,进行大量的书法练习。
(二)教学难点:
如何感受、认识书法作品中的线条美、结构美、气韵美。
3、教具准备:
粉笔,钢笔,书写纸等。
4、课时:
一课时
二、教学方法:
要让学生在教学过程中有所收获,并达到一定的教学目标,在本节课的教学中,我将采用欣赏法、讲授法、练习法来设计本节课。
(1) 欣赏法:
通过幻灯片让学生欣赏大量优秀的书法作品,使学生对书法产生浓厚的兴趣。
(2) 讲授法:
讲解书法文字的发展简史,和形式特征,让学生对书法作进一步的了解和认识,通过对书法理论的了解,更深刻的认识书法,从而为以后的书法练习作重要铺垫!
(3) 练习法:
为了使学生充分了解、认识书法名家名作的书法功底和技巧,请学生进行局部临摹练习。
三、教学过程:
(一)组织教学
让学生准备好上课用的工具,如钢笔,书与纸等;做好上课准备,以便在以下的教学过程中有一个良好的学习气氛。
(二)引入新课,
通过对上节课所学知识的总结,让学生认识到学习书法的意义和重要性!
(三)讲授新课
1、在讲授新课之前,通过大量幻灯片让学生欣赏一些优秀的书法作品,使学生对书法产生浓厚的兴趣。
2、讲解书法文字的发展简史和形式特征,让学生对书法作品进一步的了解和认识通过对书法理论的了解,更深刻的认识书法,从而为以后的书法练习作重要铺垫!
A书法文字发展简史:
①古文字系统
甲古文——钟鼎文——篆书
早在5000年以前我们中华民族的祖先就在龟甲、兽骨上刻出了许多用于记载占卜、天文历法、医术的原始文字“甲骨文”;到了夏商周时期,由于生产力的发展,人们掌握了金属的治炼技术,便在金属器皿上铸上当时的一些天文,历法等情况,这就是“钟鼎文”(又名金文);秦统一全国以后为了方便政治、经济、文化的交流,便将各国纷杂的文字统一为“秦篆”,为了有别于以前的大篆又称小篆。
(请学生讨论这几种字体的特点?
)古文字是一种以象形为主的字体。
②今文字系统
隶书——草书——行书——楷书
到了秦末、汉初这一时期,各地交流日见繁多而小篆书写较慢,不能满足需要,隶书便在这种情况下产生了,隶书另一层意思是平民使用,同时还出现了一种草写的章草(独草),这时笔墨纸都已出现,对书法的独立创作起到了积极的推动作用。
狂草在魏晋出现,唐朝的张旭、怀素将它推向顶峰;行书出现于晋,是一种介于楷、行之间的字体;楷书也是魏晋出现,唐朝达到顶峰,著名的书法家有欧阳询、颜真卿、柳公权。
(请学生谈一下对今文字是怎样理解的?
),教师进行归纳:
它们的共同特点是已经摆脱了象形走向抽象化。
B主要书体的形式特征
①古文字:
甲骨文,由于它处于文明的萌芽时期,故字形错落有致辞,纯古可爱,目前发现的总共有3000多字,可认识的约1800字。
金文,处在文明的发展初期,线条朴实质感饱满而丰腴,因它多附在金属器皿上,所以保存完整。
石鼓文是战国时期秦的文字,记载的是君王外出狩猎和祈祷丰年,秦篆是一种严谨刻板的纯实用性的字体,艺术价值很小。
②今文字:
隶书是在秦篆严谨的压抑下出现的一种潇洒开放型的新字体,课本图例《张迁碑》结构方正,四周平稳,刚劲沉着,是汉碑方笔的典范,章草是在隶书基础上更艺术化,实用化的字体,索靖《急就章》便是这种字体的代表作,字字独立,高古凝重,楷书有两大部分构成:
魏碑、唐楷魏碑是北魏时期优秀书法作品的统称。
《郑文公碑》和《始平公造像》是这一时期的代表,前者气势纵横,雄浑深厚,劲健绝逸是圆笔的典型;唐楷中的《醴泉铭》法度森严、遒劲雄强,浑穆古拙、浑厚刚健,《神策军碑》精练苍劲、风神整峻、法度谨严,以上三种书体分别代表了唐楷三个时期的不同特点。
《兰亭序》和《洛神赋》作者分别是晋代王羲之、王献之父子是中国书法史上的两座高峰,前者气骨雄骏、风神跌宕、秀逸萧散的境界,后者在技法上达到了由拙到巧、笔墨洗练、丝丝入扣的微妙的境界。
他们都是不拘泥于传统的章法和技能,对后世学书者产生了深远的影响;明代文征明的书法文雅自如,现代书家沈尹默在继承传统书法方面起到了不可魔灭的作用。
3、欣赏要点:
先找几位同学说一下自己评价书法作品的标准或原则是什么?
[或如何来欣赏一幅书法作品?
]学生谈完后,对他们的观点进行归纳总结。
然后自己要谈一下自己的观点:
书法艺术的欣赏活动,有着不同于其它艺术门类的特征,欣赏书法伤口不可能获得相对直接的印象、辨识与教益,也不可能单纯为了使学生辨识书写的内容,去探讨言词语汇上的优劣。
进而得出:
书法主要是通过对抽象的点画线条、结构形态和章法布局等有“情趣意味“的形式,从客观物象各种美的体态,安致这些独有的特性中,使人们在欣赏时得到精神上健康闲静的愉悦和人们意念境界里的美妙享受(结合讲授出示古代书法名作的图片,并与一般的书法作品进行比较,让学生在比较中得出什么是格调节器高雅,什么是粗庸平常)。
书法可以说是无声的音乐,抽象的绘画,线条流动的诗歌。
四、课堂评价:
根据本节课所学的内容结合板书。
让学生体会到祖国书法艺术的博大精深,着重分析学生在书体形式特点和审美欣赏方面表现出的得失。
让学生懂得在欣赏书法时主要是通过对抽像的点画线条、结构形态和章法布局等有“情趣意味“的形式,从客观物象各种美的体态,安致这些独有的特性中,使人们在欣赏时得到精神上健康闲静的愉悦和人们意念境界里的美妙享受。
- 配套讲稿:
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