1、從雜交育種到基因工程第1節(jié) 雜交育種與誘變育種一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)(1)簡(jiǎn)述雜交育種和誘變育種的概念，舉例說(shuō)明雜交育種和誘變育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。（簡(jiǎn)述雜交育種和誘變育種的作用及其局限性。） (2)舉例說(shuō)明雜交育種、誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。 (3)討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。 (4)總結(jié)雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點(diǎn)。2.能力目標(biāo) (1)嘗試將你獲得信息用圖表、圖解的形式表達(dá)出來(lái)。(2)運(yùn)用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實(shí)際中的問題。3、情感態(tài)度和價(jià)值觀(1) 討論從雜交育種到基因工程這一科技發(fā)展歷程中，科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的

2、相互作用。(2) 通過對(duì)我國(guó)雜交育種和誘變育種成果的了解，關(guān)注我國(guó)的育種技術(shù)的發(fā)展及在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)能力，認(rèn)同育種技術(shù)的改進(jìn)對(duì)解決糧食危機(jī)等問題的重要性。(3)體會(huì)科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會(huì)生產(chǎn)力、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步等方面的巨大作用。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種方面的應(yīng)用 2.教學(xué)難點(diǎn)：雜交育種和誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和局限性三、教學(xué)方法：講授法。四、教學(xué)課時(shí)1五、教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件  六、教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教師組織學(xué)生展示課前收集的關(guān)于選擇育種和雜交育種的資料（以圖片為主） 提出問題： 1古印第安人是最早

3、選擇和培育玉米的，最突出的貢獻(xiàn)是選育了果穗碩大、淀粉含量高的玉米。請(qǐng)分析古印第安人培育玉米的方法所隱含的遺傳學(xué)原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。 教師在學(xué)生閱讀教材的基礎(chǔ)上，組織學(xué)生交流上述問題。 【學(xué)情預(yù)設(shè)】若學(xué)生不能較好地回答上述問題，教師可以通過對(duì)問題的分解，實(shí)施進(jìn)一步的引導(dǎo)： （1）古印第安人培育玉米的方法稱為   。 （2）這里的“選擇”的含義是      。 （3）“用作祭祀的玉米是在隔離條件下種植的”其中“隔離”作用是     

4、。 （4）選擇育種的優(yōu)缺點(diǎn)是        。  選擇育種的局限性是：只能利用生物在自然環(huán)境條件下產(chǎn)生的有限變異，在已有的性狀組合中選育優(yōu)良品種。  請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本的“問題探討”并提出問題： 教師檢查，我們發(fā)現(xiàn)大家使用的方法都是雜交育種，看來(lái)你們已經(jīng)嘗試從理論上探索雜交育種的方法了。學(xué)生的資料展示和交流    學(xué)生閱讀資料，學(xué)生帶著問題閱讀教材P98頁(yè)并作答。   學(xué)生作答： （1）選

5、擇育種 （2）汰劣留良 （3）防止質(zhì)劣玉米與選擇的具有優(yōu)良性狀的玉米雜交，使優(yōu)良性狀得到不斷的積累。 （4）優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)簡(jiǎn)單、容易操作。 缺點(diǎn)：選擇范圍有限，育種周期長(zhǎng)。 分組討論。學(xué)生把設(shè)想描述出來(lái)。聽課的同學(xué)對(duì)各方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。  激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。         師生共同解決問題，運(yùn)用現(xiàn)代遺傳學(xué)知識(shí)為學(xué)生闡明“選擇育種”做鋪墊。培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和理解能力。     &#

6、160;      現(xiàn)在我們來(lái)分析各方案是否科學(xué)規(guī)范。引導(dǎo)學(xué)生討論并指出其優(yōu)點(diǎn)和不足，以及自己的疑問。 教師：點(diǎn)撥、解答同學(xué)們的問題： （1）雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理就是：基因的自由組合規(guī)律，即通過雜交，把生物不同品種間的基因重新組合，以便使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起、從而創(chuàng)造出對(duì)人類有益的新品種。 （2）選育出的新品種必須是純合子，否則其后代就會(huì)因?yàn)榘l(fā)生性狀分離而失去優(yōu)勢(shì)。 （3）遺傳圖解有更簡(jiǎn)潔的表示方法，即用我們?cè)诘谝徽滤鶎W(xué)的基因型的方式來(lái)表示。 教師以課本的兩個(gè)小麥品種雜交為

7、例:如果小麥中，高產(chǎn)（A）對(duì)低產(chǎn)（a）是顯性，不抗病（B）對(duì)抗病（b）是顯性，我們需要的是高產(chǎn)抗病的純種，假定兩個(gè)親本小麥品種都是純合子，請(qǐng)繪出育種過程的遺傳圖解： 教師點(diǎn)評(píng)，并示范書寫過程如下： P       AABB  X  aabb                 配子    AB    &

8、#160; ab               F1       AaBbF2   基因型 1/16 AABB  1/16 aaBB 1/16   AAbb    1/16  aabb  2/16 AaBB       2/16 aaBb&#

9、160;  2/16   Aabb   2/16 AABb   4/16 AaBb 表現(xiàn)型   9/16高產(chǎn)不抗   3/16低產(chǎn)不抗 3/16高產(chǎn)抗病    1/16 低產(chǎn)抗病 【學(xué)情預(yù)設(shè)】：根據(jù)自由組合定律，在 F2 中高產(chǎn)抗病（一顯一隱）品種占總數(shù)的316。 思考:（1）我們得到的這種具有雜種優(yōu)勢(shì)的品種可以代代遺傳嗎？ （2）如何能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢(shì)品種？（3）我們選育出的純合子新品種A

10、Abb，在F 所有的后代中的概率是1/16。哪么它在F的高產(chǎn)抗病后代中的概率又是多少？ 教師引導(dǎo)，總結(jié)教材P99頁(yè)的雜交育種的概念。請(qǐng)舉出我國(guó)在雜交育種方面成就。 【學(xué)情預(yù)設(shè)】：與選擇育種比較，雜交育種有什么優(yōu)點(diǎn)？ 【思考與討論】：綜上所述雜交育種的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的，但是在實(shí)際操作中，會(huì)遇到不少困難。請(qǐng)從雜交后代可能出現(xiàn)的類型，以及育種時(shí)間等方面，分析雜交育種方法的不足。有沒有更好的育種方法來(lái)彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)呢？二、誘變育種 教師引導(dǎo)學(xué)生回憶基因突變的內(nèi)容。 利用基因突變的原理應(yīng)用在育種中，就發(fā)展為一種新的方法誘變育種。 教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教

11、材P100頁(yè)，教材列舉了哪些誘變育種的實(shí)例？ 教師通過大量的圖片資料介紹了誘變育種的實(shí)例  教師總結(jié)：誘變育種的概念指什么？ 教師引導(dǎo)，組織開展生生、師生的討論 與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點(diǎn)？聯(lián)系基因突變的特點(diǎn)，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？ 教師小結(jié)： 兩種育種方法都為我們創(chuàng)造許多優(yōu)良的品種，育種技術(shù)的發(fā)展為我們的社會(huì)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了許多價(jià)值，我國(guó)作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個(gè)國(guó)家之一，在作物空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。 在上一章我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了多倍體育種、單倍體育種的方法，現(xiàn)在

12、請(qǐng)同學(xué)們列表比較：雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種在方法、原理、優(yōu)缺點(diǎn)的異同點(diǎn)。出示部分學(xué)生的遺傳圖解   學(xué)生疑問： （1）雜交育種蘊(yùn)含著哪些遺傳學(xué)規(guī)律？   （2）培育出的一個(gè)新品種，如何判斷它是否符合預(yù)期的要求呢？ （3）有沒有更簡(jiǎn)潔的遺傳圖解呢？    學(xué)生每人都在作業(yè)本上嘗試書寫，請(qǐng)兩位同學(xué)在黑板上書寫。    （1）不可以，因?yàn)槠渲杏?/16的植株是雜合體，它的下一代會(huì)出現(xiàn)性狀分離。 （2）要想得到可以代

13、代遺傳的優(yōu)勢(shì)品種，就必須對(duì)在F  中所得到表現(xiàn)型為高產(chǎn)抗病（一顯一隱）的植株連續(xù)自交和育種，逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再發(fā)生性狀分離，就是我們要選育的能夠穩(wěn)定遺傳的純合子新品種AAbb。 （3）1/3。  雜交育種就是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，就得到新品種的方法。 袁隆平的雜交水稻，中國(guó)荷斯坦牛等  能將兩個(gè)不同品種的優(yōu)良性狀集中在一起，產(chǎn)生新的性狀組合的新品種；育種的目的性較強(qiáng)。 雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，

14、育種進(jìn)程緩縵（一般需5至7年），過程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。 學(xué)生回憶學(xué)過的知識(shí)，并交流和討論： 基因突變：誘發(fā)基因突變的因素（物理因素、化學(xué)因素和生物因素）      如黑農(nóng)五號(hào)；衛(wèi)星“872”青椒、“航育1號(hào)”水稻、“豫麥13號(hào)小麥”等；青霉菌高產(chǎn)菌株等。 誘變育種就是利用物理因素（如X射線、r射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變。 誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方

15、向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)理想性狀。要想克服這些局限性，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會(huì)。結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)的育種方法。 充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生積極參與討論。       運(yùn)用自由組合定律的知識(shí)和書寫遺傳圖解的技能解釋雜交育種中的基因重組的現(xiàn)象。             培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，給予學(xué)生發(fā)散思維、啟動(dòng)已有知識(shí)的空間。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)

16、和技能解決實(shí)際問題的能力。   理解雜交育種在產(chǎn)生F1代后，還需要經(jīng)過選擇和培育形成能穩(wěn)定遺傳個(gè)體的過程。             培養(yǎng)學(xué)生提煉和歸納能力。  突出雜交育種的局限為后續(xù)學(xué)習(xí)埋下伏筆。  師生共同解決疑惑的問題，強(qiáng)化對(duì)概念的學(xué)習(xí)。  掌握基本概念  培養(yǎng)自學(xué)能力，使學(xué)生在反饋、思考中進(jìn)一步突破難點(diǎn)。  四種育種方法的比較 雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種處理  雜交用物理、化學(xué)因素處理生物，  用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)原理通過基因重組，把兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀的組合在同一個(gè)后代中，從而產(chǎn)生符合要求的新類型。用人工方法誘發(fā)基因?qū)嵶儯a(chǎn)生新性狀，創(chuàng)造新品種或新類型。抑制細(xì)胞分裂中紡錘體的形成。使染色體的數(shù)目加倍后不能形成兩個(gè)細(xì)胞。誘導(dǎo)精子直接發(fā)育成植株，再用秋水仙素加倍成純合子。優(yōu)缺點(diǎn)方法簡(jiǎn)單，容易操作。 不能創(chuàng)造新的基因，育種進(jìn)程緩縵，過程繁