生物的变异与育种
专题07 生物的变异、育种和进化(必备知识清单+思维导图)
专题07 生物的变异、育种和进化→教材必背知识1、DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。
（P81）2、由于自然界诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发产生，因此，基因突变在生物界中是普遍存在的。
（P82）3、基因突变是随机发生的、不定向的。
（P83）4、在自然状态下，基因突变的频率是很低的。
（P84）5、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
（P85）6、染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，可能导致性状的变异。
（P86）7、染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
（P87）8、杂交育种是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。
（P99）9、诱变育种是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。
（P100）10、基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，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，定向地改造生物的遗传性状。
（P102）11、生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
（P114）12、一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
（P115）13、在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。
（P116）14、基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。
（P116）15、在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
（P118）16、能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
（P119）17、不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。
生物的变异与育种
辐射诱变，花药离体培 用秋水仙 激光诱变，养，再秋水 素处理萌 空间育种 仙素处理使 发的种子 染色体加倍
或幼苗 提高突变频 率，加速育 种过程，或 大幅度改良 某些品种
优点
将不同个体 的优良性状 集中于一个 个体上 后代易出现 分离现象， 育种时间长、 过程复杂
明显缩 短育种 年限
果实大， 物的性状，克 营养物质 服了种间杂交 的障碍 含量高
4、比植物杂交育种所需年限短。
结合上述几个实例，小结如下： 概念：
杂交育种
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。
依据原理： 常用方法： 优点： 缺点：
基因重组 杂交 自交 选优 自交
操作简单，目的性强，能使同种生物的不同 优良性状集中于同一个体，具有预见性。 育种年限长，杂交后代会出现性状分离， 需连续自交才能选育出所需要的优良性 状。而且 只适用于有性生殖的生物，存 在远缘杂交不亲和的障碍。
生物的变异与育种
变 异
不 可 遗 传 的 变 异 可 遗 传 变 异
基因突变 基因重组 染色体变异
缺失 重复 染色体结构变异 倒位
易位
个别染色体 染色体数目变异 的增加减少 染色体组 增加减少
镰刀型红细胞
缺 失
比野生草莓大的变异类型
基因突变 基因重组 染色体结构变异 染色体数目变异
白化症状
重复
中 国 荷 斯 坦 牛 后代毛色各不相同
罕 见 的 白 皮 毛 牛 犊
复习目标： 1、了解生物变异在育种上应用的实例；尝 试将生物学原理用于生产和生活实际。 2、归纳整理比较多种育种方法(杂交育种、 诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因 工程育种）的原理、常用方法、优缺点及意 义。
生物变异在育种上的应用教学设计
生物变异在育种上的应用教学设计一、概述生物变异是指在物种中个体间存在差异的现象，这些差异可能是由环境、遗传或其他因素引起的。
在农业领域，生物变异能够为育种工作提供丰富的遗传资源，对于改良作物品质和提高产量具有重要意义。
合理利用生物变异在育种上的应用已成为农学教育中不可忽视的重要内容之一。
二、生物变异的基本概念1.生物变异与遗传生物变异是一种普遍存在的现象，它与遗传密切相关。
在育种中，对生物变异现象的深入理解可以帮助我们更好地利用遗传资源，促进优良特征在后代中的稳定传递。
2.生物变异的类型生物变异包括形态上的变异、生理上的变异和行为上的变异等多个方面。
不同的变异类型对育种工作都有一定的指导意义，因此在教学设计中需要重点介绍这些内容。
三、生物变异在育种中的应用1. 构建遗传图谱通过对生物变异的观察和统计分析，可以构建出作物或动物的遗传图谱，帮助育种人员了解不同基因型的分布情况和相关遗传规律。
这对于指导育种工作具有重要意义。
2. 选择育种亲本利用生物变异的信息，可以更准确地选择出适合作为育种亲本的个体，为后代优良特性的遗传提供更好的基因背景。
3. 交换遗传材料通过对生物变异的观察和分析，可以帮助育种人员发现新的遗传变异类型，促进各地区间的遗传材料交流，为育种工作带来更多的可能性。
四、生物变异在育种教学中的应用1. 课程设置在相关农学或生物学专业的课程中，应设置以生物变异在育种中的应用为主题的专门课程。
通过案例分析和实践操作，帮助学生深入了解生物变异对育种工作的指导作用。
2. 教学方法在教学设计中，可以采用多种教学方法，如授课、实验、研讨、实地考察等。
通过多种方式的教学，可以激发学生学习的兴趣，提高他们对生物变异在育种中应用的理解和掌握程度。
3. 实践环节在教学设计中，应设计相关的实践环节。
可以安排学生进行田间考察，观察不同品种或个体间的生物变异现象，帮助他们将理论知识与实际通联起来，加深对生物变异在育种中的应用的理解。
生物变异与育种
2、基因重组的原理
发生在减数分裂形成配子时四分体时期或减Ⅰ前期
8、基因突变与基因重组的区别
基因突变
基因重组
操作方法：
说明： ①该方法一般适用于植物。 ②该种育种方法有时须与杂交育种配合，其中的花药离体 培养过程需要组织培养技术手段的支持。
年限 第一年 第二年
第三年 第四年
第五年
杂交育种
单倍体育种
亲本杂交得F1代
亲本杂交得F1代
F1自交得F2代种子， 取F1代的花药进行离 并将F2代中符合要求 体培养，得单倍体植 的种子进行单独收藏。株后再进行加倍，选
单倍体育种
原理：染色体变异(染色体组成倍地减少) 方法：花药离体培养,再用秋水仙素处理 优点： 明显缩短育种年限
原理
染色体数目变异
选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉
3、 单 倍
方法
离体培养获得单倍体植株→诱导染色 体加倍获得可育纯合子→选择所需要 的类型。
体
明显缩短育种年限，加速育种进程。
育 种
解析：X射线、紫外线等是十分剧烈的外界条件，在射线处理下大部 分微生物会死亡，但有个别的生存下来。这些生存下来的微生物会 发生基因突变，青霉素产量有的提高，有的减少，变异的方向是不 定向的。经过人工培养并进行选择，就会得到高产菌株。
多倍体育种
原理： 染色体变异(染色体组成倍地增加) 方法: 用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 .
果将A→a，叫做正突变，那么将a→A叫做反突变。
生物的变异、育种与进化
生物的变异、育种与进化
标题：生物的变异、育种与进化：塑造生命的无穷多样性
生命以其无限多样性给人们留下了深刻的印象。
这种多样性是如何产生的呢？其实，这主要源于生物的变异、育种与进化。
这三个过程共同作用，塑造了丰富多彩的生命世界。
首先，变异为生物多样性提供了原料。
这是一种随机过程，在生物繁殖过程中经常发生。
由于各种环境因素，如辐射、温度变化等，以及内在因素，如基因重组、基因突变等，生物个体间会出现各种形态和生理特征的差异。
这些差异为自然选择提供了丰富的素材，为生物进化奠定了基础。
其次，育种是人工干预生物进化的过程。
人们通过有意识地选择具有特定特征的个体，进行培育和繁殖，以实现物种特性的定向改变。
例如，农业中的作物育种，利用基因突变和基因重组等变异手段，培育出抗逆性更强、产量更高、营养价值更高的新品种。
这种定向育种有效地提高了作物的适应性和产量，满足了人类的需求。
最后，进化是生命适应环境、持续发展的过程。
在自然选择的作用下，具有有利特征的个体更易生存和繁殖，从而将有利特征遗传给下一代。
随着环境和生存需求的改变，下一代个体又会产生新的变异和选择，进一步改变物种的遗传特性。
这个过程不断循环，推动了生物的持续进化。
总的来说，生物的变异、育种与进化共同作用，使得生命得以繁衍生息，并在适应环境的过程中不断发展变化。
这三个过程对于理解生物多样性的起源和维持机制具有重要意义，也为我们提供了保护和利用生物资源的有效手段。
因此，我们应该更加关注和研究生物的变异、育种与进化，以更好地认识生命、保护生命和利用生命。
人教版高中生物必修二第六章第1节《变异与育种》教案
《变异与育种》教案设计怀宁中学曹红一、教材分析“杂交育种与诱变育种”是人教版高中课程标准实验教科书《生物（必修二）遗传与进化》第6章的内容。
本节内容与第五章中的承接作用相当明显，学习好本节内容，有助于帮助学生更好掌握各种育种知识，是学习高中生物课程遗传的基础。
二、教学目标：1、知识与技能说出杂交育种、诱变育种和基因工程的原理。
(2)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
(3)通过小组合作，共同完成育种方案，讨论各种育种方法的优点和不足。
2、过程与方法(1)尝试将获得信息用图解的形式表达出来。
(2)运用遗传和变异原理,解决实际生产中的问题。
3、情感态度和价值观(1)关注我国育种技术的发展及在国际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
(2)体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
三、重点与难点：重点：学生自己总结杂交育种和诱变育种的各项内容。
难点：（1）交育种和诱变育种的优点和局限性（2）如何让学生大胆讨论四、教学方法：本节课主要采用启发式教学法，以问题解决的模式带领学生分析教材，培养学生获取信息、分析总结的能力，使学生学习遗传学原理的同时，能关注这部分知识在生活、生产和社会发展中的应用，进而引导学生认识科学技术与社会发展之间相互促进、相互影响的关系。
通过小组合作完成育种方案培养学生的交流合作能力，通过展示结果培养学生的表达能力，并在讨论和辩论的过程中激发学生强烈的参与意识。
五、教学过程六、板书设计：第6章从杂交育种到基因工程育种目标一：矮杆抗病品种杂交育种单倍体育种育种目标二：高蛋白品种诱变育种基因工程总结五种育种方法七、教学反思：应用相关知识解决育种实践中的问题，也是学生学习时的一个难点。
可在课后通过及时习题演练和讲评，以达到较佳的学习目标、通过小组教学，有利于培养学生的动笔能力和合作精神，分小组合作，让学生记忆加深。
通过列提纲，让学生通过讨论，学会分析问题，有目的的进行探究，教学效果显著。
生物的变异、育种与进化判断题(含答案解析)
生物的变异、育种与进化（判断题）1．选择育种的局限性在于进展缓慢，可选择的范围有限（）【解析】选择育种的局限性在于进展缓慢，可选择的范围有限，正确。
2．杂交育种除了选育新品种之外，还可以获得杂种表现的优势（）【解析】杂交育种除了选育新品种之外，还可以获得杂种表现的优势，正确。
3.人工诱变可以创造新品种，定向地改良生物的性状（）【解析】基因突变是不定向的，人工诱变不能定向地改良生物的性状，错误。
4．基因工程使人类有可能按照自己的意愿改造生物，培育新品种（）【解析】基因工程能按照人类的意愿改造生物，培育新品种，正确。
5．细胞在没有受到紫外线、亚硝酸等外界因素影响时，也会发生基因突变（）【解析】在没有外来不良因素的影响时，生物也会发生基因突变，即自发突变，正确。
6．超级杂交水稻和太空椒两者的育种原理相同（）【解析】杂交水稻的育种原理是基因重组，太空椒的育种原理是基因突变，二者原理不同，错误。
7．单倍体育种过程中诱导染色体加倍的环节可以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（）【解析】单倍体育种过程中可以用低温处理幼苗或者用秋水仙素处理幼苗，但是没有种子，错误。
8．诱变育种时可以根据人类的需求进行定向基因突变（）【解析】诱变育种的原理是基因突变，而基因突变是不定向的，错误。
9．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型（）【解析】通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型，正确。
10、同源染色体片段的交换属于染色体结构变异（）【解析】同源染色体片段的交换属于交叉互换，错误。
11．某DNA上的M基因编码一条含65个氨基酸的肽链。
该基因发生缺失突变，使mRNA减少了一个AUA碱基序列，表达的肽链含64个氨基酸。
M基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例会上升（）【解析】M基因突变后，使mRNA减少了一个AUA碱基序列，根据碱基互补原则，因而参与基因复制的嘧啶核苷酸数量减少，但由于嘌呤和嘧啶配对，均为50%，突变前后此比例不会发生变化，故嘌呤核苷酸比例不变，错误。
微生物 10-1第十章 微生物的遗传变异和育种
R100质粒 质粒(89kb)可使宿主对下列药物及重金属具有抗性： 可使宿主对下列药物及重金属具有抗性： 质粒 可使宿主对下列药物及重金属具有抗性 汞（mercuric ion ，mer）四环素（tetracycline，tet ）链霉素 ）四环素（ ， (Streptomycin, Str)、磺胺 、磺胺(Sulfonamide, Su)、氯霉素 、 (Chlorampenicol, Cm)、夫西地酸（fusidic acid，fus） 、夫西地酸（ ， ） 并且负责这些抗性的基因是成簇地存在于抗性质粒上。 并且负责这些抗性的基因是成簇地存在于抗性质粒上。
3、质粒的类型 、
严谨型质粒(stringent plasmid)：复制行为与核染色体的复制同步，低拷贝数 严谨型质粒 ：复制行为与核染色体的复制同步， 松弛型质粒(relaxed plasmid)：复制行为与核染色体的复制不同步，高拷贝数 松弛型质粒 ：复制行为与核染色体的复制不同步，
窄宿主范围质粒(narrow host range plasmid) 窄宿主范围质粒 只能在一种特定的宿主细胞中复制） （只能在一种特定的宿主细胞中复制） 广宿主范围质粒(broad host range plasmid) 广宿主范围质粒 可以在许多种细菌中复制） （可以在许多种细菌中复制）
因子） （2）抗性因子（Resistance factor，R因子） ）抗性因子（ ， 因子
包括抗药性和抗重金属二大类，简称 质粒 质粒。 包括抗药性和抗重金属二大类，简称R质粒。 抗性质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一。 抗性质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一。
抗性转移因子（ 抗性转移因子（RTF）：转移和复制基因 ） R质粒 质粒 抗性决定因子： 抗性决定因子：抗性基因
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5.学习活动的阶段性是否清晰合理，符合导入、探究、总结、迁移的逻辑？
是
6.学习活动是否能展示出学生对目标的达成状况？
【作业表单3：单元学习目标与活动设计及检验提示单】
单元学习主题
生物的变异与育种
单元学习目标
1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷中考查的主要内容是基因频率，基因突变和染色体变异。
2．在命题形式上，题目信息主要以文字形式呈现，考查学生对各类变异特点的理解和基因频率的计算。
3．本专题知识以理解为主。基因突变、基因重组、染色体变异。对育种的复习要联系遗传和变异的原理。
明显缩短育种年限
器官巨大，提高产量和营养成分
缺点
时间长，需及时发现优良性状
有利变异少，需大量处理实验材料，具有不定向性
①技术复杂；②与杂交育种相结合
适用于植物，在动物中难于开展
单元学习目标
设计检验提示
检验指标
实现程度
1.目标是否与课标相符合？是否切合单元学习主题？是否指向每一个学习活动的结果？国家课程标准、学年课程目标、单元学习目标和活动目标是否形成目标结构？
是
单元学习活动
设计检验提示
检验指标
实现程度
1．是否能将单元学习目标转化成问题，形成对学生具有挑战性、趣味性的任务？在教学实施设计中是否把单元目标从陈述句转换成了引导深度学习的疑问句？
是
2.学习活动是否直接针对目标中的关键概念和学科本质？
是
3.学习活动设计是否考虑了学生的多种学习倾向？
是
4.学习活动是否能促进学生的“高级”思维能力的发展？教师是否能在学生进行探究时提供必要的支持？
单元学习活动
常见的几种育种方法的比较
项目
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
原理
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
常用
方法
①杂交→自交→选优→自交；②杂交→杂种
辐射诱变等
花药离体培养，然后用秋水仙素处理使其加倍，得到纯合体
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
优点
使位于不同个体的优良性状集中在一个个体上
可提高变异频率或出现新的性状，加速育种进程
是
2.目标是否符合学生的知识经验水平和思维发展阶段？是否能满足学生的兴趣、需求和问题？是否能适当地让学生参与制定？
是
3.目标是否能反映学科本质？是否能反映学科专家在该单元主题时所运用的知识、方法、过程、形式和价值观?
是
4.目标是否指向学生思维习惯养成和实际应用能力提升？
是
5.目标是否能具体清晰说明期望学生实际学到什么及学到何种程度？是否能告知学生？