第5节 杂交育种与转基因育种
学习目标 1. 说出杂交育种的方法、过程和原理。(科学思维) 2. 举例说出小麦新品种的培育过程。(探究实践) 3. 举例说出转基因育种的原理、方法、过程及应用。(探究实践)
学习任务一：认识杂交育种
请仔细阅读课本P104～P106“杂交育种”内容，在阅读的过程中，圈画出关键词句。阅读完成后独立思考并解决下面的相关问题。
1. 杂交育种
(1)概念：将两个或多个品种进行__ __、选择和__ __，获得新品种的技术。
(2)本质：控制不同性状的__ __，随着双亲__ __的结合，增加生物的__ __。
(3)过程：在杂交后代的众多类型中，不断选择符合__ __的个体进行培育，直至获得优良性状能够__ __的新品种。
2. 普通小麦的形成过程
李振声，中国科学院院士、国家最高科学技术奖获得者，是中国小麦远缘杂交育种奠基人，有“当代后稷”和“中国小麦远缘杂交之父”之称。 他带领他的团队，用普通小麦和长穗偃麦草进行远缘杂交，培育出了小偃6号等高产、抗病、优质小麦品种，并于2006年获国家最高科学技术奖。
活动：思考并讨论
(1)你认为在用小麦和长穗偃麦草进行远缘杂交时，应该提前进行什么工作？为什么这样做？
(2)长穗偃麦草抗条锈病，而普通小麦很容易受真菌感染患上条锈病，严重减产。二者杂交后，为什么能培育出抗条锈病的高产新品种？
学习任务二：认识转基因育种
请仔细阅读课本P106～P108“转基因育种”内容，在阅读的过程中，圈画出关键词句。阅读完成后独立思考并解决下面的相关问题。
1. 转基因育种
(1)概念：科学家通过一定的方法将特定的__ __转移并整合到动植物的__ __中，使其稳定遗传，从根本上改变这些动植物的__ __，这种获得动植物新品种的技术，称为转基因育种。
(2)举例：目前科学家已经成功培育出具有抗虫、__ __、抗除草剂等特性的转基因作物新品种。如抗虫棉、抗病番茄、抗除草剂玉米等。
2. 转基因抗虫棉的培育
(1)图示
(2)过程：提取苏云金杆菌体内的杀虫蛋白__ __，导入普通棉花__ __，使其具备产生__ __的能力，培育出具有抗虫特性的转基因棉。
(3)意义：种植转基因抗虫棉可大大降低__ __，减少了__ __，提高了经济效益。
对照本节课思维导图，说一说本节课的收获。
知识点一 杂交育种
1. 袁隆平院士用他的一生致力于培育优质高产的水稻品种。高寒耐盐碱高产水稻的培育，进一步解决了更多人的吃饭问题，袁隆平和他的团队培育水稻的技术是 ( )
A. 发酵技术 B. 克隆技术
C. 转基因技术 D. 杂交技术
2. 下列属于杂交育种技术的是 ( )
A. 辣椒种子经太空漫游后播种，再选择培育出高产太空椒
B. 利用羊的乳汁生产人凝血因子
C. 亲本选取高产易倒伏小麦和低产抗倒伏小麦，在子代中筛选出高产抗倒伏小麦
D. 将大鼠生长激素基因注射到核未融合的小鼠受精卵中，获得生长速度更快的超级鼠
3. 阅读下列材料，回答相关问题。
材料一：我国科学工作者将一种高产但不抗病的玉米与另一种低产但能抗病的玉米作亲本进行杂交，后代中出现了高产抗病、高产不抗病、低产抗病和低产不抗病四种类型，从中选出符合生产实际的类型。经过若干代选育后，便获得生产所需的玉米新品种。
材料二：科学家利用航天技术，通过返回式卫星、宇宙飞船、航天飞机等手段搭载普通的甜椒种子进入太空，返回地面后再进行选育，培育成果实个大、肉厚、口感好、产量高的太空椒。
材料三：新疆的哈密瓜以甜度大而著称，有人将其引进到山东种植，其果实甜度大大降低，再引种回新疆种植，果实又恢复到以往的甜度。
(1)材料一中玉米杂交后代中出现了高产抗病、低产不抗病类型，这种现象叫__ __。后代的四种类型中符合生产实际的类型是__ __。
(2)太空椒的果实在植物的结构层次上属于__ __，高产抗病玉米新品种的培育和太空椒的培育原理和方法有所不同，前者所采用的育种方法是__ __。
(3)哈密瓜在山东种植甜度降低的变异同太空椒的变异相比，太空椒的变异是__ __(填“不可遗传”或“可遗传”)的变异，原因是其变异涉及__ __的改变。
知识点二 转基因育种
4. 我国科研团队历经17年，将人血清白蛋白基因导入水稻体内，生产人体需要的血清白蛋白。所使用的技术是 ( )
A. 转基因技术
B. 杂交育种
C. 发酵技术
D. 诱变育种
5. (2025·深圳期中)以下生物的培育过程中使用的技术，属于转基因技术的是 ( )
A. 高产奶牛的培育
B. “多莉”羊的培育
C. 利用大肠杆菌制造胰岛素
D. 杂交水稻的培育
6. 我国科研人员将甜菜红素相关基因转入“中棉49”(棉花品种)中，培育出纤维是粉红色的棉花，为彩色棉培育提供新思路。下列选项中，与培育彩色棉所用技术相同的是 ( )
A. 利用大肠杆菌生产胰岛素
B. 用羊的体细胞克隆新个体
C. 运用杂交技术培育新品种
D. 用草莓的茎尖培育新植株
7. 科研人员将拟南芥的某个DNA片段，导入棉花受精卵中，培育出抗旱的棉花植株新品种。下列说法错误的是 ( )
A. 该过程利用了转基因技术
B. 新品种棉花的抗旱性状由新导入的DNA片段控制
C. 拟南芥的DNA分子上全部都是基因
D. 新品种棉花的抗旱性状可遗传给后代
8. 科学家通过转基因技术将苏云金杆菌的BT蛋白基因转入玉米中，培育出抗虫玉米。下列有关叙述错误的是 ( )
A. BT蛋白基因控制的是抗虫性状
B. 该技术将BT蛋白基因整合至玉米DNA中
C. 转基因玉米的基因可遗传给后代
D. 吃了抗虫玉米后人体也具有抗虫性状
9. 骡子是马和驴的杂交品种，其结合了两者的优点，在力量和耐力上表现出色。培育下列生物运用的技术与培育骡子相同的是 ( )
A. 多莉羊
B. 高产抗倒伏水稻
C. 抗虫烟草
D. 组织培养草莓苗
10. 国家最高科学技术奖获得者、小麦育种专家李振声历时二十多年，通过小麦与牧草杂交实验培育出抗病、高产的小麦新品种，下列有关叙述错误的是 ( )
A. 这一实例体现了利用遗传多样性改良作物品种
B. 杂交成功的关键是确保小麦与牧草进行异花传粉
C. 该杂交育种过程是通过植物的无性生殖实现的
D. 小麦抗病、高产的性状可以遗传给下一代
11. 野生小麦的体细胞中有14条染色体，科研工作者通过一定的方法培育出普通冬小麦，其体细胞中含42条染色体，因其耐寒且果实中富含淀粉，而成为我国主要的粮食作物品种。下列有关叙述错误的是 ( )
A. 普通小麦的培育过程中使用的是杂交育种方法
B. 染色体是遗传物质的载体，易被碱性染料染成深色
C. 普通冬小麦染色体数目增多属于可遗传变异
D. 生物的变异都是有利的
12. 南繁基地是国家科研育种保护区。杂交水稻之父袁隆平、抗虫棉之父郭三堆等一大批科研工作者在这里挥洒了青春的汗水。下列关于育种的叙述中，错误的是 ( )
A. 杂交育种属于有性生殖
B. 杂交育种可以使子代获得双亲的优良性状
C. 转基因技术可以定向改良植物品种
D. 转基因技术比较成熟，不存在安全性问题
13. 21世纪是现代生物技术的世纪，大力发展现代生物技术是实现经济和技术跨越式发展的关键之一，如图是抗虫烟草的培育过程，下列叙述错误的是 ( )
A. 烟草的这种变异属于可遗传的变异
B. 抗虫性状由抗虫基因控制
C. 抗虫烟草是利用克隆技术培育的
D. 这种技术实现了不同生物优良性状的重新组合
14. 下列实例与采用的生物技术搭配正确的是 ( )
A. 快速培育无病毒植株——杂交技术
B. “试管婴儿”的诞生——克隆技术
C. 生产葡萄酒——发酵技术
D. 将蜘蛛牵引丝基因转入家蚕，生产含蜘蛛丝蛋白的新型复合茧丝纤维——嫁接技术
15. 阅读材料，回答下列问题。
材料一：科学工作者将一种高产不抗倒伏的小麦与另一种低产抗倒伏的小麦进行杂交。后代中出现了图中的四种类型。选择高产抗倒伏类型进行繁殖培育，多代后就获得了稳定遗传的高产抗倒伏小麦新品种。
材料二：科学家利用航天技术，通过返回式卫星、宇宙飞船、航天飞机等手段搭载普通甜椒的种子。返回地面后再进行选择，培育出果大、肉厚、口感好、产量高的太空椒。
材料三：新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世。某纱厂厂长曾试图在当地引种新疆棉，结果种植后发现新疆棉的性状表现与当地棉相差无几。
(1)材料一中涉及的小麦相对性状有哪些？__ __。性状从亲代传给子代的现象叫__ __；杂交后代中出现了高产抗倒伏、低产不抗倒伏的类型，这种现象叫__ __。
(2)高产抗倒伏小麦新品种的培育和太空椒的培育原理有所不同，前者是__ __育种，而后者是__ __育种。
(3)材料三中，新疆棉被引种到当地未获得某纱厂厂长期待的结果，主要原因是__ __。
16. 阅读材料，回答下列问题。
材料一：蜘蛛丝(蛛丝蛋白)被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，可制成防弹背心、降落伞绳，甚至还可被制成人造韧带和人造肌腱。
材料二：科学家利用生物作“生产车间”，生产人类所需要的某些物质，这就是“生物反应器”。具体的做法是他们先提取到蛛丝蛋白基因，将其注入山羊受精卵中并整合到细胞核的染色体上，培育出早期胚胎，再将胚胎移植到代孕母羊的子宫中，等山羊出生长大它就具备了“产丝”能力(如图)。
(1)具备“产丝”能力的“蜘蛛羊”的产生，利用了现代生物技术中的__ __技术。控制山羊产出特殊蛋白质的基因是__ __基因，该过程中利用__ __作为“生产车间”，生产出人类所需要的物质。
(2)通过“蜘蛛羊”成功获取“蛛丝蛋白”这一事例，说明了基因与性状的关系是__ __。
(3)从遗传和变异角度分析，“产丝”这种特异功能__ __(填“可以”或“不可以”)遗传。若要通过利用“乳房生物反应器”来生产大量的“蜘蛛丝”，可推断“蜘蛛羊”的性别应为__ __性。
8 / 8第5节 杂交育种与转基因育种
学习目标 1. 说出杂交育种的方法、过程和原理。(科学思维) 2. 举例说出小麦新品种的培育过程。(探究实践) 3. 举例说出转基因育种的原理、方法、过程及应用。(探究实践)
学习任务一：认识杂交育种
请仔细阅读课本P104～P106“杂交育种”内容，在阅读的过程中，圈画出关键词句。阅读完成后独立思考并解决下面的相关问题。
1. 杂交育种
(1)概念：将两个或多个品种进行__杂交__、选择和__培育__，获得新品种的技术。
(2)本质：控制不同性状的__基因__，随着双亲__生殖细胞__的结合，增加生物的__变异性__。
(3)过程：在杂交后代的众多类型中，不断选择符合__育种目标__的个体进行培育，直至获得优良性状能够__稳定遗传__的新品种。
2. 普通小麦的形成过程
答：天然杂交 14 天然杂交 21
李振声，中国科学院院士、国家最高科学技术奖获得者，是中国小麦远缘杂交育种奠基人，有“当代后稷”和“中国小麦远缘杂交之父”之称。 他带领他的团队，用普通小麦和长穗偃麦草进行远缘杂交，培育出了小偃6号等高产、抗病、优质小麦品种，并于2006年获国家最高科学技术奖。
活动：思考并讨论
(1)你认为在用小麦和长穗偃麦草进行远缘杂交时，应该提前进行什么工作？为什么这样做？
答：在小麦开花前，为每一朵小花去掉雄蕊，并用纸袋套住小麦穗。防止小麦自花传粉，保证小麦花只接受长穗偃麦草的花粉，完成杂交。
(2)长穗偃麦草抗条锈病，而普通小麦很容易受真菌感染患上条锈病，严重减产。二者杂交后，为什么能培育出抗条锈病的高产新品种？
答：长穗偃麦草和普通小麦杂交后，长穗偃麦草体内的抗条锈病基因伴随着生殖细胞的结合，整合到子代的遗传物质中，发生了基因重组，使子代具有了抗条锈病性状。
学习任务二：认识转基因育种
请仔细阅读课本P106～P108“转基因育种”内容，在阅读的过程中，圈画出关键词句。阅读完成后独立思考并解决下面的相关问题。
1. 转基因育种
(1)概念：科学家通过一定的方法将特定的__外源基因__转移并整合到动植物的__基因组__中，使其稳定遗传，从根本上改变这些动植物的__遗传特性__，这种获得动植物新品种的技术，称为转基因育种。
(2)举例：目前科学家已经成功培育出具有抗虫、__抗病__、抗除草剂等特性的转基因作物新品种。如抗虫棉、抗病番茄、抗除草剂玉米等。
2. 转基因抗虫棉的培育
(1)图示
(2)过程：提取苏云金杆菌体内的杀虫蛋白__基因__，导入普通棉花__细胞__，使其具备产生__杀虫蛋白__的能力，培育出具有抗虫特性的转基因棉。
(3)意义：种植转基因抗虫棉可大大降低__农药使用量__，减少了__环境污染__，提高了经济效益。
对照本节课思维导图，说一说本节课的收获。
知识点一 杂交育种
1. 袁隆平院士用他的一生致力于培育优质高产的水稻品种。高寒耐盐碱高产水稻的培育，进一步解决了更多人的吃饭问题，袁隆平和他的团队培育水稻的技术是 ( D )
A. 发酵技术 B. 克隆技术
C. 转基因技术 D. 杂交技术
2. 下列属于杂交育种技术的是 ( C )
A. 辣椒种子经太空漫游后播种，再选择培育出高产太空椒
B. 利用羊的乳汁生产人凝血因子
C. 亲本选取高产易倒伏小麦和低产抗倒伏小麦，在子代中筛选出高产抗倒伏小麦
D. 将大鼠生长激素基因注射到核未融合的小鼠受精卵中，获得生长速度更快的超级鼠
3. 阅读下列材料，回答相关问题。
材料一：我国科学工作者将一种高产但不抗病的玉米与另一种低产但能抗病的玉米作亲本进行杂交，后代中出现了高产抗病、高产不抗病、低产抗病和低产不抗病四种类型，从中选出符合生产实际的类型。经过若干代选育后，便获得生产所需的玉米新品种。
材料二：科学家利用航天技术，通过返回式卫星、宇宙飞船、航天飞机等手段搭载普通的甜椒种子进入太空，返回地面后再进行选育，培育成果实个大、肉厚、口感好、产量高的太空椒。
材料三：新疆的哈密瓜以甜度大而著称，有人将其引进到山东种植，其果实甜度大大降低，再引种回新疆种植，果实又恢复到以往的甜度。
(1)材料一中玉米杂交后代中出现了高产抗病、低产不抗病类型，这种现象叫__变异__。后代的四种类型中符合生产实际的类型是__高产抗病__。
(2)太空椒的果实在植物的结构层次上属于__器官__，高产抗病玉米新品种的培育和太空椒的培育原理和方法有所不同，前者所采用的育种方法是__杂交育种__。
(3)哈密瓜在山东种植甜度降低的变异同太空椒的变异相比，太空椒的变异是__可遗传__(填“不可遗传”或“可遗传”)的变异，原因是其变异涉及__遗传信息__的改变。
知识点二 转基因育种
4. 我国科研团队历经17年，将人血清白蛋白基因导入水稻体内，生产人体需要的血清白蛋白。所使用的技术是 ( A )
A. 转基因技术
B. 杂交育种
C. 发酵技术
D. 诱变育种
5. (2025·深圳期中)以下生物的培育过程中使用的技术，属于转基因技术的是 ( C )
A. 高产奶牛的培育
B. “多莉”羊的培育
C. 利用大肠杆菌制造胰岛素
D. 杂交水稻的培育
6. 我国科研人员将甜菜红素相关基因转入“中棉49”(棉花品种)中，培育出纤维是粉红色的棉花，为彩色棉培育提供新思路。下列选项中，与培育彩色棉所用技术相同的是 ( A )
A. 利用大肠杆菌生产胰岛素
B. 用羊的体细胞克隆新个体
C. 运用杂交技术培育新品种
D. 用草莓的茎尖培育新植株
7. 科研人员将拟南芥的某个DNA片段，导入棉花受精卵中，培育出抗旱的棉花植株新品种。下列说法错误的是 ( C )
A. 该过程利用了转基因技术
B. 新品种棉花的抗旱性状由新导入的DNA片段控制
C. 拟南芥的DNA分子上全部都是基因
D. 新品种棉花的抗旱性状可遗传给后代
8. 科学家通过转基因技术将苏云金杆菌的BT蛋白基因转入玉米中，培育出抗虫玉米。下列有关叙述错误的是 ( D )
A. BT蛋白基因控制的是抗虫性状
B. 该技术将BT蛋白基因整合至玉米DNA中
C. 转基因玉米的基因可遗传给后代
D. 吃了抗虫玉米后人体也具有抗虫性状
9. 骡子是马和驴的杂交品种，其结合了两者的优点，在力量和耐力上表现出色。培育下列生物运用的技术与培育骡子相同的是 ( B )
A. 多莉羊
B. 高产抗倒伏水稻
C. 抗虫烟草
D. 组织培养草莓苗
10. 国家最高科学技术奖获得者、小麦育种专家李振声历时二十多年，通过小麦与牧草杂交实验培育出抗病、高产的小麦新品种，下列有关叙述错误的是 ( C )
A. 这一实例体现了利用遗传多样性改良作物品种
B. 杂交成功的关键是确保小麦与牧草进行异花传粉
C. 该杂交育种过程是通过植物的无性生殖实现的
D. 小麦抗病、高产的性状可以遗传给下一代
11. 野生小麦的体细胞中有14条染色体，科研工作者通过一定的方法培育出普通冬小麦，其体细胞中含42条染色体，因其耐寒且果实中富含淀粉，而成为我国主要的粮食作物品种。下列有关叙述错误的是 ( D )
A. 普通小麦的培育过程中使用的是杂交育种方法
B. 染色体是遗传物质的载体，易被碱性染料染成深色
C. 普通冬小麦染色体数目增多属于可遗传变异
D. 生物的变异都是有利的
12. 南繁基地是国家科研育种保护区。杂交水稻之父袁隆平、抗虫棉之父郭三堆等一大批科研工作者在这里挥洒了青春的汗水。下列关于育种的叙述中，错误的是 ( D )
A. 杂交育种属于有性生殖
B. 杂交育种可以使子代获得双亲的优良性状
C. 转基因技术可以定向改良植物品种
D. 转基因技术比较成熟，不存在安全性问题
13. 21世纪是现代生物技术的世纪，大力发展现代生物技术是实现经济和技术跨越式发展的关键之一，如图是抗虫烟草的培育过程，下列叙述错误的是 ( C )
A. 烟草的这种变异属于可遗传的变异
B. 抗虫性状由抗虫基因控制
C. 抗虫烟草是利用克隆技术培育的
D. 这种技术实现了不同生物优良性状的重新组合
14. 下列实例与采用的生物技术搭配正确的是 ( C )
A. 快速培育无病毒植株——杂交技术
B. “试管婴儿”的诞生——克隆技术
C. 生产葡萄酒——发酵技术
D. 将蜘蛛牵引丝基因转入家蚕，生产含蜘蛛丝蛋白的新型复合茧丝纤维——嫁接技术
15. 阅读材料，回答下列问题。
材料一：科学工作者将一种高产不抗倒伏的小麦与另一种低产抗倒伏的小麦进行杂交。后代中出现了图中的四种类型。选择高产抗倒伏类型进行繁殖培育，多代后就获得了稳定遗传的高产抗倒伏小麦新品种。
材料二：科学家利用航天技术，通过返回式卫星、宇宙飞船、航天飞机等手段搭载普通甜椒的种子。返回地面后再进行选择，培育出果大、肉厚、口感好、产量高的太空椒。
材料三：新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世。某纱厂厂长曾试图在当地引种新疆棉，结果种植后发现新疆棉的性状表现与当地棉相差无几。
(1)材料一中涉及的小麦相对性状有哪些？__高产与低产、抗倒伏与不抗倒伏__。性状从亲代传给子代的现象叫__遗传__；杂交后代中出现了高产抗倒伏、低产不抗倒伏的类型，这种现象叫__变异__。
(2)高产抗倒伏小麦新品种的培育和太空椒的培育原理有所不同，前者是__杂交__育种，而后者是__诱变__育种。
(3)材料三中，新疆棉被引种到当地未获得某纱厂厂长期待的结果，主要原因是__生物的性状也受环境影响__。
16. 阅读材料，回答下列问题。
材料一：蜘蛛丝(蛛丝蛋白)被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，可制成防弹背心、降落伞绳，甚至还可被制成人造韧带和人造肌腱。
材料二：科学家利用生物作“生产车间”，生产人类所需要的某些物质，这就是“生物反应器”。具体的做法是他们先提取到蛛丝蛋白基因，将其注入山羊受精卵中并整合到细胞核的染色体上，培育出早期胚胎，再将胚胎移植到代孕母羊的子宫中，等山羊出生长大它就具备了“产丝”能力(如图)。
(1)具备“产丝”能力的“蜘蛛羊”的产生，利用了现代生物技术中的__转基因__技术。控制山羊产出特殊蛋白质的基因是__蛛丝蛋白__基因，该过程中利用__山羊__作为“生产车间”，生产出人类所需要的物质。
(2)通过“蜘蛛羊”成功获取“蛛丝蛋白”这一事例，说明了基因与性状的关系是__基因能控制生物的性状__。
(3)从遗传和变异角度分析，“产丝”这种特异功能__可以__(填“可以”或“不可以”)遗传。若要通过利用“乳房生物反应器”来生产大量的“蜘蛛丝”，可推断“蜘蛛羊”的性别应为__雌__性。
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