《第一節(jié)雜交育種與誘變育種》教學(xué)設(shè)計【設(shè)計理念】

榆社中學(xué) 高一生物組 趙曉菲依據(jù)高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)的四個根本理念,高中生物學(xué)教學(xué)重在提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),提倡探究性學(xué)習(xí),培育學(xué)生的創(chuàng)精神和實踐力量。課程對生物學(xué)教師和生物學(xué)教學(xué)都提出了的要求，面對課程，生物學(xué)教師要通力打造一個融啟發(fā)性、制造性、自主性、交互性于一堂的生物課堂教學(xué)氣氛。在生物學(xué)教學(xué)中，如何貫徹并達(dá)成課程提倡的教學(xué)理念呢？在教學(xué)中認(rèn)真落實主體性教學(xué)，留意課堂動態(tài)生成變資源的開發(fā)與利用,以切實提高學(xué)生的科學(xué)探究力量，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。【教學(xué)目標(biāo)】1、學(xué)問與技能簡述雜交育種和誘變育種的概念〔簡述雜交育種和誘變育種的作用及其局限性〕舉例說明雜交育種、誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。(3)爭論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實踐中的應(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。2、過程與方法(1)嘗試將你獲得信息用圖表、圖解的形式表達(dá)出來。(2)運用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實際中的問題。3、情感態(tài)度和價值觀爭論從雜交育種到基因工程這一科技進(jìn)展歷程中，科學(xué)、技術(shù)和社會的相互作用。通過對我國雜交育種和誘變育種成果的了解上的競爭力量，認(rèn)同育種技術(shù)的改進(jìn)對解決糧食危機(jī)等問題的重要性。體會科學(xué)技術(shù)在進(jìn)展社會生產(chǎn)力、推動社會進(jìn)步等方面的巨大作用。【教材分析】2選修3現(xiàn)代生物科技專題中的基因工程專題有親熱的聯(lián)系要的，通過該內(nèi)容的分析學(xué)習(xí)，還可以訓(xùn)練學(xué)生的各方面力量。【學(xué)情分析】初中生物課中關(guān)于人類應(yīng)用遺傳變異原理培育品種的內(nèi)容會生產(chǎn)力、推動社會進(jìn)步等方面的巨大作用。【課時安排】1【教學(xué)預(yù)備】教師依據(jù)下面幾方面制作多媒體課件1、課前預(yù)備教師指導(dǎo)學(xué)生搜集我國在育種實踐方面取得成功的事例，分析其中包含的遺傳學(xué)規(guī)律，體會科學(xué)技術(shù)在進(jìn)展社會生產(chǎn)力、推動社會進(jìn)步等方面的巨大作用。2、情境創(chuàng)設(shè)的挨次，先向?qū)W生展現(xiàn)古人馴化狗、馬、牛、豬、雞，培育玉米、小麥、水稻、各種蔬菜、水果的過程；再向?qū)W生展現(xiàn)現(xiàn)在的家禽、家畜、糧食、蔬菜、水果的各種優(yōu)良品種的圖片，引起學(xué)生的興趣。3、師生互動優(yōu)良品種。教師要提倡或維護(hù)生生、師生公平溝通互動的人際關(guān)系，教師要運用各種方法，促進(jìn)師生和生生的思維碰撞和情感的溝通，到達(dá)《標(biāo)準(zhǔn)》對學(xué)問、情感、力量目標(biāo)的要求。【教學(xué)過程】教師活動導(dǎo)入：教師展現(xiàn)課前收集的關(guān)于選擇育種資料〔以圖片為主〕提出問題：古印第安人是最早選擇和培育玉米的，最突出的奉獻(xiàn)是選育了果穗碩大、淀粉含量高的玉米。請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。教師在學(xué)生閱讀教材的根底上，組織學(xué)生溝通上述問題。【學(xué)情預(yù)設(shè)】假設(shè)學(xué)生不能較好地答復(fù)上述問題，教師可以通過對問題的分解，實施進(jìn)一步的引導(dǎo)：古印第安人培育玉米的方法稱為 。這里的“選擇”的含義是 。“用作祭祀的玉米是在隔離條件下種植的”其中“隔離”作用是 。選擇育種的優(yōu)缺點是 。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。授內(nèi)容一、雜交育種

學(xué)生活動學(xué)生的觀看資料并溝通學(xué)生閱讀資料，學(xué)生帶著問題閱讀教P98學(xué)生作答：選擇育種汰劣留良防止質(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存。術(shù)簡潔、簡潔操作。缺點：選擇范

設(shè)計意圖激發(fā)學(xué)生的探究欲望趣。師生共同解決問題，運用現(xiàn)代遺傳學(xué)學(xué)問為培育學(xué)生的概括力量和理解力量。請同學(xué)們閱讀課本“問題探討并設(shè)計方案解決問題： 分組爭論。學(xué)生教師檢查，我們覺察大家使用的方法都是――雜交育種，把設(shè)想描述出來。聽 結(jié)合學(xué)生看來你們已經(jīng)嘗試從理論上探究雜交育種的方法了，即：將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，就得到品種的方法。

課的同學(xué)對各方案進(jìn)展評價。

，引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)現(xiàn)在我們來分析各方案是否科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。引導(dǎo)學(xué)生爭論并指P 高產(chǎn)不抗法。出其優(yōu)點和缺乏，以及自己的疑問。出示局部學(xué)生的遺傳圖解遺傳圖解有更簡潔的表示方法，即用我們在第一章所學(xué)的基因型的方式來表示。假設(shè)玉米中，高產(chǎn)〔A〕對低產(chǎn)〔a〕是顯性，不抗病〔B〕對抗病〔b〕是顯性，我們需要的是高產(chǎn)抗病的純種，假定兩個親本玉米品種都是純合子，請繪出育種過程的遺傳圖解：教師點評，并示范書寫過程如下：P AABB X aabb↓ ↓配子 AB ab↓ ↓F AaBb1F 基因型 1/16AABB 1/16aaBB2

病X低產(chǎn)抗病↓F 高1產(chǎn)抗病↓F 2病、低產(chǎn)抗病

充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生樂觀參與爭論。運用自由組合定律的學(xué)問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。1/16 AAbb 1/16 aabb2/16AaBB 2/16aaBb2/16AABb 4/16AaBb

Aabb 2/16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

培育學(xué)生的問題意教師：點撥、解答同學(xué)們的問題規(guī)律，即通過雜交，把生物不同品種間的基因重組合，以便使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起、從而制造出對人類有益的品種。發(fā)生性狀分別而失去優(yōu)勢。要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種，就必需對在F２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)生性狀分別，就是我們要選育的能夠穩(wěn)定遺傳的純合子品種――AAbb。

學(xué)生疑問：雜交育種蘊含著哪些遺傳學(xué)規(guī)律？培育出的一個品種，如何推斷它是否符合預(yù)期的要求呢？如何能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種？雜交育種這

識，賜予學(xué)維、啟動已有學(xué)問的空間。培育學(xué)生運用所學(xué)的學(xué)問和技能解決實際。能夠有性生殖的同一物種之間〔不存在生殖隔離。 種技術(shù)適用于培育哪些生物物種之間？袁隆平的雜交水稻，中國荷斯坦牛等

4雜交育種方面的成就。小結(jié)：1.與選擇育種比較，雜交育種有什么優(yōu)點？2.綜上所述雜交育種的優(yōu)點是很明顯的，但是在實際操作中，會遇到不少困難。請從雜交后代可能消滅的類型，以及育種時間等方面，分析雜交育種方法的缺乏。有沒有更好的育種方法來彌補(bǔ)這些缺點呢？二、誘變育種

能將兩個不同品種的優(yōu)良性狀集中在一起，產(chǎn)生的性狀組合的品種；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，并不能制造的基因。雜交后代會消滅性狀分別現(xiàn)〔一57繁瑣。這些都是雜交育種方法的缺乏。學(xué)生回憶學(xué)過的

培育學(xué)生提煉和歸納力量。突出雜交育種的局限為后續(xù)學(xué)筆。師生共同解決疑心的問題，強(qiáng)化對概念的教師引導(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，就進(jìn)展為一種的方法——誘變育種。

把握根本概念教師提問：誘變育種的概念指什么？教師通過大量的圖片資料介紹了誘變育種的實例教師引導(dǎo)，組織開展生生、師生的爭論〔1〕與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點？〔2〕聯(lián)系基因突變的特點，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。〔3〕要想抑制這些局限性，可以實行什么方法？反思總結(jié)：兩種育種方法都為我們制造很多優(yōu)良的品種，育種技術(shù)的進(jìn)展為我們的社會經(jīng)濟(jì)制造了很多價值。而且，我國作為目前世界上能放射返回式衛(wèi)星的三個國家之一，在作物空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)展列。現(xiàn)在請同學(xué)們列表比較：雜交育種、誘變育種、多倍體育種、

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〕來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。如黑農(nóng)五號；衛(wèi)星“87－2”青椒、“航育1號”水稻、“豫麥13號小麥”等；青霉菌高產(chǎn)菌株等。誘變育種的優(yōu)點是能夠提高突變率，在較短的時間內(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)突變的方向難以把握，突變體難以集中多個抱負(fù)性狀。要想抑制這些局限性，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的時機(jī)。分組爭論與交

培育自學(xué)力量，使、思考中進(jìn)一步突破難點。培育學(xué)生總結(jié)、梳理單倍體育種在方法、原理、優(yōu)缺點的異同點以應(yīng)用。 流，共同完成表格。力。理苗理苗原理通過基因重組，把兩個親本的優(yōu)良性狀的組合在同一個后代中，從而產(chǎn)生符合要求的類型。方法簡潔，簡潔操作。用人工方法誘發(fā)基因?qū)嵶儯a(chǎn)生性狀，制造品種或類型。能提高變異的頻抑制細(xì)胞分裂染色體的數(shù)目加倍后不能形成兩個細(xì)胞。優(yōu)缺點變異性狀較穩(wěn)定，可加速育種進(jìn)程。直接發(fā)育成植素加倍成純合子。不發(fā)生性狀分別年限〔2。例矮莖〔抗倒伏〕易染病的純種進(jìn)展雜交，培育出矮莖抗銹病小麥品種。理，培育出青霉素產(chǎn)量很高的菌株雜交育種誘變育種多倍體育種種處雜交→自交→〔選優(yōu)→自交〕用物理、化學(xué)因素處理生物，用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼培育不能制造的基因，育種進(jìn)程緩縵，過程繁瑣。有利變異少，需大量處理供試材料，誘發(fā)突變的方向難以把握，突變體難以集中多個抱負(fù)性狀。率底。方法簡單，成活率低。實小麥高莖〔易倒伏、抗銹病的純種與X紫外線照耀以及綜合處三倍體無籽西瓜、八倍體小黑麥。的育成。當(dāng)堂檢測：1、雜交育種依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是 〔 〕A、染色體變異 B、基因的穿插互換C、基因的自由組合 D、基因突變2、長期接觸X發(fā)生 〔〕A、基因重組B、基因分別C、基因穿插互換D、基因突變3、誘變育種突出的優(yōu)點是〔 〕A、提高突變頻率，加速育種進(jìn)程B、產(chǎn)生很多有利個體C、節(jié)約試驗材料D、方法簡潔易行4、以下表達(dá)中不正確的選項是〔 〕A、培育無子西瓜利用染色體變異的原理B、培育八倍體小黑麥的利用染色體變異的原理C、培育中國黑白花牛是利用染色體變異的原理D、培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用基因突變5、屬于分子水平上的育種工作的是 〔〕B、培育八倍體小黑麥的利用染色體變異的原理C、培育中國黑白花牛是利用染色體變異的原理D、培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用基因突變5、屬于分子水平上的育種工作的是 〔〕A、誘變育種 B、雜交育種C、單倍體育種 D、多倍體育種在家兔中黑色(B)對褐色(b)為顯性，短毛(E)對長毛(e)為顯性，這些基因是獨立安排的。現(xiàn)有純合黑色短毛兔和褐色長毛兔。請答復(fù)下面的問題。試設(shè)計培育出能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔的育種方案(簡要程序)。第一步 ；其次步 ；第三步 。F中黑色長毛兔的基因型有 和 兩種，其中純合體占黑色長毛兔總數(shù)2的，雜合體占F總數(shù)的。2此題屬于基因的 定律。a產(chǎn)量之間的變化，曲線b、c、d誘變劑后菌株數(shù)與產(chǎn)量之間的變化。請依據(jù)圖6 1答復(fù)下面的問題。曲線b和a了 。ｂ、ｃ、ｄ3條曲線比較，說明白 。比較ｂ、ｃ、ｄ3條曲線的變化，最符合人們的菌株是 ，從中我們可得到什么啟發(fā)？答案：1.C2.D3.A4.C5.B6.(1)黑色短毛兔×褐色長毛兔雜交得FF自交得F 在F中選出黑色長毛兔連續(xù)自交，選1 1 2 2出純合黑色長毛兔(2)BbeeBBee1／31／8(3)自由組合7.〔1〕誘變劑可以引起青霉菌發(fā)生基因突變，使青霉素的產(chǎn)量提高〔2〕基因突變具有不定向性〔3〕d曲線對應(yīng)的青霉素株人們可以通過反復(fù)誘變，不斷地從誘變產(chǎn)生的突變中篩選出高產(chǎn)菌株，從而提高青霉素的產(chǎn)量。【學(xué)問鏈接】太空育種簡介太空育種主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球所能到達(dá)的空間環(huán)境，通過強(qiáng)輻射、微重力和高真【學(xué)問鏈接】太空育種簡介太空育種主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球所能到達(dá)的空間環(huán)境，通過強(qiáng)輻射、微重力和高真空等條件誘發(fā)植物種子的基因發(fā)生變異的作物