生物必修二基因突变

2022-08-24

第一篇：生物必修二基因突变

生物：5.1《基因突变和基因重组》教案(新人教版必修2)

第5章基因突变及其他变异

第1节基因突变和基因重组

一、教学目标

1.举例说明基因突变的特点和原因。 2.举例说出基因重组。

3.说出基因突变和基因重组的意义。

二、教学重点和难点 1.教学重点

(1)基因突变的概念及特点。 (2)基因突变的原因。

2.教学难点：基因突变和基因重组的意义。

三、教学方法：讨论法、讲授法

四、教学课时：2

五、教学过程

引言

前面我们对遗传问题进行了学习、知道了主要的遗传物质是DNA，控制生物性状遗传的遗传物质的结构和功能的基本单位是基因，以及遗传的三个基本定律和伴性遗传。

可见遗传的问题很复杂。那么，变异呢?也同样如此。在丰富多彩的生物界中，蕴含着形形色色的变异现象。今天，我们就来学习这方面的知识。

【介绍】生物的变异可分为两大类：不可遗传的变异和可遗传的变异。可遗传变异有三种来源：基因突变、基因重组和染色体变异。

【强调】可遗传的变异不是由于环境因素的影响而引起的性状改变，而是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的，因而能够遗传给后代。

【问】通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗?为什么? 【问】“一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的? 【归纳】

一、基因突变【问1】镰刀型细胞贫血症是怎样引起的一种遗传病?(教师简介镰刀型细胞贫血症)

学生阅书第80—81页后回答。是由基因突变引起的一种遗传病，是由于基因的分子结构发生了改变产生的。

【问2】大家回顾一下，什么叫基因?基因的分子结构如何? 出示基因结构变化示意图，对图讲解。

- 1【归纳】①普遍性②随机性③稀有性④有害性⑤ 不定向性 4.基因突变的意义

基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。

二、基因重组 1.基因重组的概念

问：什么叫基因重组?基因重组产生的根本原因是什么?举例说明

基因重组是指生物进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。【强调】这里必须注意到，基因重组只是生物个体的基因型发生了改变，出现了亲代没有的新的基因组合，而基因本身的结构并没有改变。

2.基因重组的原因

基因重组产生的根本原因主要有两方面，一方面是由于基因的自由组合，即控制两对或两对以上相对性状的等位基因，位于两对或两对以上同源染色体上，该生物个体在减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因间的自由组合。另一方面是由于位于同源染色体上的原来连锁在一条染色体的非等位基因，

在减数分裂第一次分裂的前期，复制后的同源染色体联会后，非姐妹染色单体之间由于交叉而交换，基因也随着交换。

上述二种原因，都能形成基因的重组，而新的重组基因类型又导致了不同相对性状的重组，使后代产生变异。

基因重组是通过有性生殖来实现的，如果两个亲本的杂合性越高、遗传物质的差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异也就越多。以豌豆为例，当具有10对相对性状的亲本进行杂交时，如果只考虑基因的自由组合(l0对等位基因位于10对同源染色体上)所引起的基因重组，可能出现的表现型就有

种„„。

3.基因重组的意义引导阅读思考

总结：生物的变异，根据生物体内的遗传物质是否改变，分为可遗传变异和不可遗传变异两类。可遗传变异中的基因突变，是基因分子结构的改变。是在一定的外界条件或者生物内部因素的作用下，使得DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，结果是基因中的脱氧核苷酸的排列顺序发生改变，最终导致原来的基因变为它的等位基因。

基因突变不同于基因重组，基因重组是基因的重新组合，产生了新的基因型，基因突变是基因结构的改变，产生了新的基因，产生了新的遗传物质。因而基因突变是生物产生变异的根本原因、为生物进化最供了最初的原材料。

基因重组是通过有性生殖过程来实现的，如果两个亲本的杂合性越高、遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异就越多。因而基因重组为生物的变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一，对生物进化具有十分重要的意义。

近年来，应用重组DNA技术，可以把经过改造的基因，通过载体送入生物细胞中，并使

- 3

A.有丝分裂间期 B.有丝分裂全过程

C.受精作用过程 D.减数分裂第一次分裂间期

解析：基因突变最易发生于DNA分子复制过程中，即细胞有丝分裂间期(导致体细胞发生突变)或减数分裂第一次分裂间期(导致生殖细胞发生突变)。当然，对有性生殖的动、植物，只有生殖细胞中的基因突变才能影响到子代性状的变化。霉菌的繁殖方式是无性生殖(孢子生殖)，它不进行减数分裂。

该题是关于基因突变发生时期的应用题，属于化学诱变的范围。考查学生对知识的迁移能力。

答案：A

5.根据图示分析人类镰刀型细胞贫血症的病因，并回答： (1)请给予图中①②③以特定的含义： ①__________;②__________;③__________。 (2)患镰刀型细胞贫血症的根本原因是，控制__________

合

成

的___________________，从而改变了遗传信息。 (3)镰刀型细胞贫血症是常染色体上隐性遗传病，

该隐性致病基因在图中对应的碱基组成为__________;

正常基因在图中对应的组成为______。

(4)根据镰刀型细胞贫血症的发病率和表现特征，说明基因突变具有__________和__________的特点。

解析：镰刀型细胞贫血症的病因是由于病人的血红蛋白分子的一条多肽链上，有一个氨基酸的种类发生了改变，即由正常的谷氨酸变成了异常的缬氨酸，根本原因是合成血红蛋白分子的遗传物质DNA的碱基序列发生了改变，就是发生了基因突变，由

突变成

。

答案：(1)①基因突变 ②CAT ③GUA (2)血红蛋白 DNA碱基序列发生了改变

(3) (4)突变率低有害性

(四)布置作业：课本第84页练习

一、二。

- 5

第二篇：高一生物基因突变教学反思

《基因突变》的教学反思

田胜 2012年6月18日我们学校为落实省教育厅的比访活动，于6月16至17日在全校范围内开展了我最喜爱的课堂的教学比武的活动。我有幸参加了这次活动，现在来谈一谈我的感受。

我选的教学内容是必修2第五章第一节基因突变和其他变异。对于这次参赛我做了充分准备，先是选课题，再就是制作课件和教案，整体来说，前期工作进展顺利。关于基因突变，对于学生来说，比较抽象，因为基因突变在显微镜下根本就看不到，所以只能从有关生物发生基因突变后所表现出来的性状来判断和了解。另外，多举些基因突变的例子让学生对基因突变有更深入的认识。通过举镰刀型细胞贫血症的例子总结出基因突变的概念，我觉得非常好，因为通过例子，让学生一步一步分析病因，原来是DNA分子发生了碱基对的替换而发生了基因结构的改变，从而引起病变的。整个课堂比较活跃，师生互动较默契，我觉得教学就成功了一半，还有讲解很有条理，按照基因突变的概念、发生的时间、原因、特点和意义有条不紊的进行，让学生很容易接受，也很好记忆。最后还配了课堂练习对本节课进行了巩固，学生也是积极参与，正确率很高，充分说明学生对本堂课基本掌握，也达到了我所期望的要求了。

但是，我自知在教学过程中也存在不足，比如说，讲授时间过长，让学生听起来厌倦，本来是一个很简单的问题，讲多了反而把问题弄复杂了，所以应点到为止。再比如说，点学生回答问题时，可能没给太多时间让学生思考，因此，让学生有点手忙脚乱，所以应给一定时间让学生认真思考后再回答。还有就是讲台上讲课的时间较长，下来走动的时间少了，这一点我觉得做的不够，因为课堂要保证师生互动，就必需深入到学生中去，体现师生之间的密切关系，从而使我们的课堂更有生机。

第三篇：基因突变和基因重组第二课时

教学过程(第二课时)

提问：上节课我们学习了基因突变的概念和特点。这是几幅基因突变的图片(投影片)(棉花短果枝、鸡脚叶、水稻矮杆、糯性，果蝇的白眼、残翅，人的白化病、色盲)，为什么说它们的变异性状都是基因突变造成的?

(回答：这些性状是因为正常基因结构改变了，包括DNA碱基对增添、缺失或改变，使基因携带的遗传信息发生了改变，因此性状就发生了变异，这就是基因突变引起的变异。)

提问：从这些正常表现到突变表现，谁能回答基因突变具有哪些特点?

引言：这些基因突变如果是在自然条件下发生的叫——自然突变(回答)，在人为条件下诱发产生的叫——诱发突变(回答)。那诱发突变的人为条件是什么?我们知道基因突变大多是有害的，为什么要人工诱发突变?这有什么用呢?今天我们接着来学习下面一个内容——人工诱变在育种上的应用。

讲述：什么是人工诱变?其实就是在人工条件下诱导基因发生突变，那人工条件是什么?同学看书后回答：有两种方法。物理方法包括X射线、紫外线、激光等;化学方法有亚硝酸、硫酸二乙酯等。

应用这些方法怎样去处理生物使之发生基因突变呢?产生的这些突变又有什么用呢?下面让我们看一段录像片，这是我国科学工作者用人工方法处理农作物发生基因突变的一段内容。

提问：看了录像片大家清楚了怎样用各种射线和化学物质去处理生物，也看到了生物突变的具体性状的表现了。你们说用这些方法诱导基因突变有什么好处?(教师可作诱导回答：可提高突变率，创造人类需要的突变类型，从中选育出优良新品种。)

讲述：通过这种方法培育出的农作物新品种，刚才大家也看到了，具抗病力强、产量高、品质好等优点，黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成黑农五号大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5%，大豆产量提高了16%。大家看书第52页图，太空椒就是利用宇宙空间强烈辐射而发生基因突变培育的新品种。其实人工诱变不仅在农作物育种上起作用，在微生物育种上也发挥了重要作用，如青霉素，最初产量为20单位/mL，后经人们多次用射线等综合处理，目前产量已是50000～60 000单位/mL了，可见人工诱变对生物育种起着巨大作用。因此我们研究基因突变确实有很重要的应用价值。

其实生物变异不只是由基因突变引起的，基因重组也会造成生物变异。那么基因重组造成的生物变异又是在什么情况下发生的呢?又有什么特点呢?接下来我们就来学习基因重组。

什么是基因重组呢?基因重组是控制不同性状的基因重新组合。关于基因重组我们在前面学习自由组合定律和连锁交换定律时已经接触过这方面的知识。大家先写一下，黄色圆粒与绿色皱粒作亲本杂交，产生后代的过程。

P 黄色圆粒X绿色皱粒

↓

黄色圆粒

↓

F2 黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒

提问：(打出此投影片，分析)F2除了黄色圆粒、绿色皱粒以外还有两种亲本所没有的新性状：黄色皱粒、绿色圆粒，这两种性状与亲本相比是不是变异性状?(回答：是。)

提问：它们又是如何产生的呢?

(回答：在F1减数分裂形成配子时，控制不同性状的基因自由组合形成的。)

要求把这个过程的染色体图画出来。提问：可见，基因重组可以发生在什么情况下? (回答：减数分裂形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合)

接下来我们再来写一个遗传图，亲本是灰身长翅和黑身残翅，其子一代雌性

个体测交，写出测交后代的表现型(提示大家这两对等位基因位于一对同源染色体上)。 P 灰身长翅X黑身残翅

测交F1灰身长翅X黑身残翅

后代：灰身长翅黑身残翅灰身残翅黑身长翅

提问：(打出此投影片，分析)在测交后代我们看到了有两种类型是亲本没有的，灰身残翅和黑身长翅。这两种变异的性状又是如何产生的呢?

(回答：控制不同性状的基因重新组合。)

提问：是不是基因的自由组合?(回答：不是，是基因交换的结果。)

要求学生把基因互换过程的染色体图写出来 (打出投影片分析)从图上我们看到这种基因重组是发生在减数分裂四分体时期，由于同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生局部互换，而造成控制不同性状的基因重新组合，(教师引导回答。)

以上是基因重组的两种类型，我们看到这两种类型的基因重组都是在有性生殖过程中实现的。在有性生殖过程中，由于父本和母本遗传物质基础不同，当两者杂交时，基因重新组合，就使子代产生了变异，这就是基因重组造成的变异。基因重组的变异又有什么特点?下面请大家阅读书上第50页下段的内容。

(回答：非常丰富。)

提问：为什么基因重组形成的变异丰富?(回答：父本和母本遗传物质基础不同，自身杂合性越高，二者遗传物质基础相差越大，基因重组产生的差异可能性也就越大。)(学生回答时可由教师引导完成)

讲述：我们看书上给了一个数据，2=1024种是说具有10对相对性状的亲本进行杂交时，只考虑自由组合引起的基因重组，F2可能出现的表现型。在生物体内尤其是在高等动植物体内控制性状的基因数目是非常巨大的，由同源染色体的非姐妹染色革体之间的局部交换引起的基因重组在自然界中也十分常见，如果把这些因素都考虑在内，那么生物通过有性生殖产生的变异就更多了。请大家举出基因重组的例子。(回答：略)

大家举出的例子有好多，要强调的是这些基因重组的变异必须通过有性生殖过程实现。丰富多彩的变异形成了生物多样性的重要原因之一。因此对生物进化具有十分重要的意义。

教师总结：本节内容我们用了二课时学习，要求掌握以下几个问题：

第一，变异的两种类型——不遗传变异和可遗传变异的来源。不遗传变异仅由外界条件引起，没有改变遗传物质，这种变异不能遗传。可遗传变异是遗传物质改变引起，它来源于基因突变、基因重组、染色体变异，是变异的主要类型。生物具有变异才可以进化。

第二，基因突变和基因重组，它们引起的变异有什么区别(可以让学生自己归纳)?

1.基因突变是基因内部结构改变，它能产生新的基因。基因突变的过程发生在DNA复制时，特点是：①普遍性、②随机性、③突变率低、④多数有害、⑤不定向性。

2.基因重组是控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，可形成新的基因型。基因重组的过程发生在有性生殖过程中，特点是：非常丰富。

第三，了解人工诱变在育种上的应用。板书第四节生物的变异

(3)人工诱变在育种上的应用

①人工诱变的概念

方法：物理方法、化学方法 ②优点 ③我国的成果

2.基因重组：

(1)概念：控制不同性状的基因重新组合。包括：基因自由组合、基因交换

(2)特点：非常丰富

第四篇：临清四所高中联合制作生物必修二教学案：必修二第三章第4节《基因是有遗传效应的DNA片段》教案

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http://sw.fjjy.org 学校:临清实验高中学科：生物编写人：陈正文审稿人：张向阳

第3章第4节

基因是有遗传效应的DNA片段

一、教材分析

“基因是有遗传效应的DNA片段”是普通高中课程标准实验教科书《生物2(必修)——遗传与进化》(人教版)第三章第4节的内容。本节是学生在学习了DNA是主要的遗传物质、DNA分子的结构、DNA的复制等三节内容后的概括与提升，是本章基因的本质的升华部分，更是为第四章《基因的表达》作铺垫，所以说是起着不可或缺的桥梁作用的重要一节。

新课标教材的内容与原教材比较，有一大特点：没有直接讲述基因是有遗传效应的DNA片段，而是首先采取资料的形式，以数据差异和作用表达为主线，逐步呈现基因是有遗传效应的DNA片段。这样不仅符合学生的认知特点，还应用数学比较法，让学生知道基因与DNA的存在差别，知道基因才是有用的。从而在情感、能力等多方面得到启示和升华。

二、教学目标

1、知识目标

(1)说明基因和遗传信息的关系。 (2)了解DNA分子的多样性和特异性。

2、能力目标

(1)培养学生的逻辑思维能力，使学生掌握一定的科学研究方法。 (2)掌握分析材料的方法。

3、情感目标与价值观

通过介绍DNA技术，对学生进行科学价值观的教

三、教学重点难点

1、教学重点：

(1)基因是有遗传效应的DNA片段。 (2)DNA分子具有多样性和特异性。

2、教学难点：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。

四、学情分析

学生是教学的主体，那如何针对教材内容，突出重点、突破难点，结合实际来上好课?使学生在一堂课里面学有所获、学有所进，是我们老师必须探讨和追求的问题。虽然我们学校的生源与一流学校间有一定的差距，但是在我们老师的努力指导下，已经掌握了比较扎实的基础，对于DNA的有关知识也了解比较深，若我们能在教学中能充分利用学生的已有知识基础，通过适当的教学策略，让学生真正学会、学懂、学全、活用，发挥自主学习的积极性，提高学习兴趣，必能更好的发展。

五、教学方法

1.以教材所提供的资料入手，通过数学比较、对比的方法，培养学生分析和解决问题的能力;

2.通过将课本所举的重复例子进行整合，加深学生对问题的认识和理解;

3.联系实际生活，引入DNA指纹技术的科普知识，激发学生的学习兴趣，从而为认知DNA的多样性和特异性打下基础

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六、课前准备

1.学生的学习准备：预习课本本节内容

2.教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

我们在第2章第二节学习了摩尔根果蝇实验时，知道了基因位于染色体上，随染色体传给后代;

在第三章中我们证明染色体的成分中，只有DNA才是遗传物质。那么基因等同于DNA吗?基因和DNA又存在什么样的关系呢?

(三)合作探究、精讲点拨。

探究一：通过课本资料分析，理清基因与DNA关系

仔细阅读课本P55-56的4则资料，思考这些资料分别从哪些方面说明DNA与基因的关系? 资料1：

全部基因的碱基对总数只是DNA分子碱基对总数的一部分，因此，________________。资料3：

进一步明确________________________。资料2：

________具有特定的遗传效应。资料4：

进一步明确________________________ 探究二：DNA片段中的遗传信息，探究---脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。

1、DNA分子为什么能储存大量的遗传信息?

2、DNA分子储存的遗传信息与它结构中的什么有关?

3、由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，足以储存生物体必需的全部遗传信息吗

(四)反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。(课堂实录)

(五)发导学案、布置预习。

我们已经学习了第三章基因的本质，那么基因有什么作用，如何传递给后代，这节课后大家可以先预习第四章基因的表达内容，并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。

九、板书设计

第4节基因是有遗传效应的DNA片段

一、说明基因与DNA关系的实例 1.大肠杆菌的DNA与基因

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http://sw.fjjy.org 2.海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术 3.人类基因组计划(HGP计划)碱基序列。 4.小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关

二、DNA片段中的遗传信息 1.基因的化学组成 2.基因不同的实质 3.基因的位置

4.基因是有遗传效应的DNA片段

十、教学反思

在教学中我把知识整合进行教学，的确提高了课堂效率，这对学生通过逐步理解来掌握知识也非常有益，达到轻松突破教学重难点，同时情感态度也得以升华。但在教学过程中由于时间较紧，所以给学生探究讨论的时间不足，所以提高学生兴趣和教学效果有一定的限制。

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第五篇：基因突变和基因重组

1.基因突变从根本上说改变了生物的( )

A.遗传密码 B.遗传信息 C.遗传性状 D.遗传规律 2.人体下列细胞中不容易发生基因突变的是( )

①神经细胞 ②皮肤生发层细胞 ③精原细胞 ④次级精母细胞 ⑤骨髓造血干细胞 A.③④ B.②④ C.②⑤ D.①④

3.长期接触X射线的人群，后代遗传病的发病率明显提高原因是( ) A.生殖细胞发生了基因突变 B.生殖细胞发生了基因重组 C.体细胞发生了基因突变 D.生殖细胞发生了基因交换

4.用紫外线照射某细菌红色菌落，12天后培养基上出现了一个白色菌落。把白色菌落转移到培养基上培养，长出的菌落都是白色的。白色菌落的出现是由于( ) A.染色体变异 B.基因重组 C.自然突变 D.人工诱变

5.(2010年泰州模拟)某种群中发现一突变性状，连续培养到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为( )

A.显性突变(d→D) B.隐性突变(D→d) C.显性突变和隐性突变 D.人工诱变 6.基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是( ) A.无论是低等还是高等生物都可能发生突变 B.生物在个体发育的特定时期才可发生突变

C.突变只能定向形成新的等位基因 D.突变对生物的生存往往是有利的 7.(2010年淄博高一检测)有关基因突变的下列说法，不正确的是( ) A.基因突变是可遗传的变异的根本来源

B.基因突变可以产生新基因，同时产生新的基因型

C.A基因可以突变成a

1、a

2、a3„,同样a基因也可以突变成A

1、A

2、A3„

D.基因中一个碱基对发生改变，则一定发生了基因突变，并一定能改变生物的性状 8.(2010年广州高一检测)下面是某基因的部分碱基序列，该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“—异亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—缬氨酸—”(异亮氨酸的密码子是AUA)。如果箭头所指碱基对A—T缺失，该片段所编码的氨基酸序列为( )

↓

—ATACGGGAGGCGGATGTC— —TATGCCC TCCGCCTACAG—

↑

A.—异亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸— B.—异亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—谷氨酸— C.—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—缬氨酸— D.—亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—缬氨酸—

9.下列情况引起的变异属于基因重组的是( ) ①非同源染色体上非等位基因的自由组合

②一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 ③同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换 ④DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和改变

A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 10.下列关于基因重组的叙述，正确的是( )

A.有性生殖可导致基因重组 B.等位基因的分离可导致基因重组

C.非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组 D.无性生殖可导致基因重组 11.(1)基因突变，从发生突变的时间看，都发生在_______;从发生突变的概率来看，都是________;从发生突变的方向来看，都是________;从突变与生物的利害关系看，都是________。

(2)基因突变按照发生的部位可分为体细胞突变和生殖细胞突变，若是前者，应发生在______分裂的______期;若是后者，则发生在________分裂______期。

(3)一株世代都是开红花的植物，在一次突然性冰冻后，在一个枝条上出现了一朵白花，白花传粉后所结的种子种下去长成的植株都开白花。该白花是来自于_______，其原因是_________，使发育成该花芽的细胞在________时发生差错，从而使________的分子结构发生了改变。

12.我国将大麦、青椒、萝卜等纯系种子和大蒜无性系种子放入卫星中搭载，2.5克苎麻种子搭载“神舟”飞船在太空周游了6天零18个小时后，返回地球，已经有上百种被子植物的种子遨游太空。返回地面的种子，经过反复实验，抗病番茄、大型青椒、优质棉花、高产小麦等相继诞生。请回答：