【公开课教案】杂交育种和诱变育种教学设计

1、第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种一、教材分析：本节内容是高中生物人教版必修2第6章第1节，学生已经具备生物遗传变异基本规律和遗传变异的单倍体育种和多倍体育种知识，通过本节杂交育种和诱变育种内容的学习，完善生物育种类型，突显育种根据可遗传变异的三种来源，是遗传和变异知识的深化和拓展，是高考命题考查学生核心素养重要题材，同时也为基因工程育种做铺垫，有利于学生把遗传学的知识用于指导生产实践，因此本节内容在高中生物整体教学中具有特别重要位置。二、教学目标1.知识目标（1）简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。（2）举例说出诱变育种在生产中的应用。（3）讨论遗传和变异规

2、律在生产实践中的应用。2. 能力目标（1）尝试将你获得信息用图表、图解的形式表达出来。（2）运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。3. 情感态度与价值观目标（1）讨论育种科学技术发展是科学、技术和社会的相互作用。（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、教学重点和难点1. 教学重点遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。2. 教学难点（1）杂交育种和诱变育种的优点和局限性。（2）用遗传图解表示各种育种过程四学情分析：学生已经具备基因分离定律和自由组合定律及染色体变异单倍体育种和多倍体育种的知识，为本节内容育种原理和理解各个育种方式之间的优缺点

3、打下良好的基础，同时通过杂交育种学习能够帮助学生进一步熟练运用基因自由组合定律，完善遗传图解的规范书写。高中学生热爱探究，具有一定的分析问题和解决问题的能力，自学能力较强，课堂中通过师生互动，营造轻松的课堂氛围，学生乐于接受知识的洗礼。五设计思路：1.每个知识模块设置贴近教学内容的情景（如选择育种选择“绿手指”的故事、杂交育种介绍杂交水稻之父袁隆平、太空育种利用2009春节联欢晚会宇航员手捧太空花、神州11号景海鹏太空养蚕视频）导入，让学生在轻松愉快的教学情境中进入学习状态，同时在不经意间培养了学生的核心素养。让学生明白课堂学习不再是那么枯燥，课堂45分钟并不长，树立了学习的兴趣，提高学生对科

4、学和探索未知的兴趣，养成科学的态度和科学的精神，对我国科学家的成就感到自豪，增加了社会责任感。同时也让教师明白培养学生核心素养并不是一件难事，课堂教学的组织体现教师主导、学生为主体的教学理念。2.问题体验式教学应用：精心设置问题情境，让教材知识问题化，问题难易层次化，问题任务驱动学习，在这个过程学生不断思考，培养了学生分析问题、解决问题的能力，让学生在解决问题的同时知识得以强化，体验遗传学原理在实践中的应用。根据学生遗传图解纠错展示，注重课堂动态生成变资源的开发与利用,以切实提高学生的科学探究能力，训练学生科学的思维方法。3. 知识梳理总结，培养学生的发散思维能力，以及对知识的归纳、整合、应用

5、,构建完整的知识网络，从而提升学生对生物学科知识体系的理解，提高学生运用知识的综合能力。4. 应用信息技术，二维码链接相应学习资料供学生课后进一步学习,引导学生正确使用手机。五教学方法：情景导入法、引导分析法、小组讨论法【课时安排】1课时四、教学课时：1课时五、教学过程教学内容教师组织和引导学生活动教学意图1温故知新可遗传变异有哪三种来源？思考，回前后联II情境介绍金盏花及相关分类知识讲述【绿手指】的故事答问题系，复习旧知识，引出课题【绿手指】的你从这个故事得到什么启故事示？倾听故事IV.发散思维培养学V师生共同解生有恒决问题，运用心和坚现代遗传学强的毅知识为学生力的品III新课阐明“选择育质

6、，论一、选择育种”做铺垫。证只要种(1)古印第安人培育玉米的专注，方法称为。就一定会成功(2)这里的“选择”的含义引出选是。择育种(3)“用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的”其中“隔离”小组展示：帮助学生自主作用是。(1)选择育理解选种择育种(4)选择育种的优缺点(2)汰劣留是。良培养学(3)防止质生的概选择育种的局限性是：只能劣玉米与选括能力利用生物在自然环境条件下产择的具有优和理解生的有限变异，在已有的性状组良性状的玉能力。合中选育优良品种。设想：米杂交，使优每种生物都有不少良性状得到性状，这些性状有的是优良性不断的积累。状，有的是不良性状，而且不同(4)优点:的优良性状存在于不同的品种技

7、术简单、容教学内容中。人们一直设想如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于易操作。一身，创造出自然条件下没有的缺点：选择范新性状组合，突破选择育种的局围有限，育种限，培育出具有优良性状组合的新品种。|教师组织和引导周期长。学生活动教学意图教学情境：袁隆平:农学家、杂交水稻育关注我国的引出杂袁隆平的成就种专家。995年当选为中国工程科学成就交育种院院士。产生自豪感崇尚科袁隆平长期从事杂交水稻学二、杂交育种育种理论研究和制种技术热爱科实践,被誉为“杂交水稻之学父”。热爱祖超级杂交稻在小面积试种国1.概念获得成功，亩产达到80激发学0公斤，推广“超级稻”每杂交育种生从事年可多养活7000万人农业科1

8、996年6月24日，国家国学研究资局正式认定“袁隆平”激发学品牌价值为一千亿元人民学生探究，方生的探币。案设计究欲望2016/11/22袁隆平华南双季合作探究和学习稻产量破民办记录年亩用遗传图解兴趣。产3075斤表示杂交育问题探讨种过程，并用2.原理看来你们已经尝试从理论上文字、箭头等用问题3.育种过程探索杂交育种的方法了。现在我归纳育种过串引导们来分析各组的方案是否科学程。学生层规范。小组互评层推现有高产、不抗病和低产、书写遗传进，激抗病两纯系品种，有人想把两个图解发学生4.优缺点小麦品种的优良性状结合，如果养成问仍然是你是育种专家，你的设计题驱动方案是什么？自主归纳杂学习的各小组设计方案的

9、展示与评价交育种方法习惯遗传图解纠错展示（基因型、表思考杂交理解杂现型书写是否正确，图解是否准育种的优缺交育种确规范点的优缺学生讨论点、养成正确的书对杂交育种的评价（教材99页写习惯思考与讨论）杂交育种的优点严谨的是很明显的，但是在实际操作思维碰撞科学学中，会遇到不少困难。请从杂习态度交后代可能出现的类型，以及培养学育种时间等方面，分析杂交育生分析种方法的不足。归纳能力10议一议激发学生思维和学生农民每年要到种子公司购买种探究的子，为什么不能自己留种？介绍荷斯坦-兴趣杂交育种与杂种优势是一回事弗里生牛X当运吗？不是，杂交育种是在杂交后地黄牛杂交用自由代众多类型中选留并符合育种培育出中国组合定目

10、标的个体进一步培育直至获荷斯坦牛（优律的知得稳定遗传具有优良性状的新良种）。识和书品种（纯合子）5.写遗传育种实践上，人们常常利用杂种图解的优势获得较好的经济性状。生产技能解上人们利用杂种优势，需要年年一小组展示释杂交配制生产种（杂种），但是不再案例育种中留种。这种方法可以比较巧妙地的遗传图解的基因解决育种实践上周期过长的问重组的题。但是年年制种也是一件十分小组互评现象。麻烦的事情动物的杂交育种合作探究教师点拨：原产我国的奶牛年产学生自主奶量3000kg左右，世界优质奶归纳牛年产奶量为1万kg左右。引种优质奶牛一头荷斯坦-费里生奶牛价格3-5万元，而且对我国的环境不太适应，所以一般往往是引种优

11、质乳用公牛在与我国当地黄牛杂交和选育，逐渐形成中国荷斯坦奶牛(中国黑白花牛)学生思假设现有长毛立耳猫考讨论(BBEE)和短毛折耳猫(bbee),你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)?写出育种方案(图解)小结杂交育种的概念：原理：基因重组方法：应用类比推理的科学方法，进一步巩固自由组合定律应用引导分优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”能产生新的基因型。析归纳思考与讨论杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型，以及育种时间等方面，分析比较杂交育种方法的不足。引出诱变育种杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并

12、不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对要短激活思维：利用杂交育种只能通过基因重组获得新的基因型，产生新性状组合,不能创造新的基因，新性状如何利用已有的品种创造出自然界还没有的新品种呢？ii三.诱变育种1.原理复习：1什么叫基因突变？属于什么水平的变化？2.自然突变和诱发突变特点的异同？（都有普遍性、随机性、不定向性，诱发突变的频率高）3诱发基因突变的因素有哪一小组展示诱变育种的5个要点。1.诱变育种就是利用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激2. 方法3. 应用些？（物理、化学等）诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用太

13、空育种介绍太空育种光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使生物激发学4.诱变育种发生基因突习兴趣的优点和变。从而在展示我诱变育种视频：1.200年春节联欢晚会宇短时间内获国科技的局限性航员手捧太空花得更多的优进步，2.2016年神州11号景海鹏太空良变异类型为祖国养蚕视频的育种方骄傲，法。培养爱展示太空育种成果图片国精神优点：这种方法可以提高学生观看视和社会，在较短的时间内获得频思考问题责任感更多的优良变异类型。产生共鸣4.举例如“”大豆品种，等。20对诱变育种的评价（教材100页思考与讨论）诱变育种的与杂交育种相比，诱变育种有优点是能够什么优点？联系基因突变的提高突变特点，谈谈

14、诱变育种的局限率，在较短性。要想克服这些局限性，可的时间内获以采取什么办法？得更多的优良变异类教师点拨：自然情况下由型。于DNA分子复制的差错，也会.黑农五号发生基因突变10-510-8的突青霉菌选育变率，人工诱变育种大概提高了100倍左右。诱变育种的利用基因突变的原理，利局限性是诱用返回式卫星和高空气球搭发突变的方载农作物种子，使种子在空间向难以掌条件下发生基因突变，进行农握，突变体作物遗传性状的改良。如：卫难以集中多星“872”青椒、“航育1个理想性号”水稻、“豫麦13号小麦”状。要想克等。服这些局限可见科学与技术的发展与性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。社会的发展有着相互影响、

15、相互制约的关系，请简单的叙述他们之间的这种关系。遗传变异规律在促进经济与社会发展方面的有着重要的价值，遗传变异规律的发展直接促进了经济与社会发展。但是，在某一历史阶段，由于科学认识的局限性，科学技术总会存在一些难以解决的问题，这些问题阻碍了生产力的提高。随着科学认识的不断深入，技术上的问题得以解决，生产力也随之提高；社会生产力的提高，又能反过来促进科学技术的发展。杂交育种就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，就得到新品种的方法。诱变育种就是利用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使生物发生基因突变。从而在短时间

16、内获得更多的优良变异类型的育种方法。杂交育种的优点：方法简单，容易操作；但是，杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓绶，过程繁琐。诱变育种的优点：是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。但是，诱变育种的诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。需大量处理供试材料。两种育种方法都为我们创造许多优良的品种，育种技术的发展为我们的社会经济创造了许多价值，我国作为目前世界上能发射返回式卫星的三个国家之一，在作物空间技术育种方面已经进入世界先进行列。列表比较四种育种方法的比较一小组的表归纳整格在实物投理影仪上展示，建

17、立另一小组点新旧知当堂检测评。识间联一小组展示系，形习题答案。成知识其余同学质网络疑另一小组点评解答创设情境：教师和学生课前收集图片熒料引入选择育种的方法"间题探究"组织学生进行讨论得出杂交育种的概念，总结朶交育种在生产生活中的实际应用杂交育种通过“思考与讨论吃目引导学主思考朶交育种的方法存在哪些不足选用典型的育种实例，分析苴中蕴舍的遗倍学规律通过图片资料介绍了诱变育种的实例和方法诱变育种莊系基因夹变的特点，讨论诱变育种的局限性总结归纳弓导学主思苇诱变育种与朶交育种相比荷哪些忧势列表比较：朶交育种r诱变育种、多倍体育种、单倍体育种在方法、瓯理、优;缺点的异同点【教学反思】本

18、节教学在每一个知识模块都设置了相应的教学情境，让学生轻松过渡到学习情境，全学习过程不再枯燥乏味。教学过程中让学生通过问题串体验知识形成过程，通过任务驱动方式，让学生上课堂上明确学习目的性，培养学生思维能力；教学中探究杂交育种的方法，同时注意对学生的评价，纠正遗传图的不良书写习惯，都会学生养成严谨的学习习惯。，整个一节课每个学生都有事情可做，在非常和谐的气氛中轻松的完成了教学任务。教师的角色主要是引和导，充分考虑学生已有的知识结构和知识体系，在此基础上通过问题的创设，引导学生学习新知识，并使学生体会理解遗传和变异的知识在生活实践是怎么应用，通过这种诱思的学习方式，可以使学生实现知识迁移，那么在考试中就能应付自如了。学生是学习的主体，从课堂上学生的反应来看，学生的学习热情被调动起来了，积极思考，库存中的知识被唤醒并抽取利用，积极回答问题,在回答问题中也暴露出一些问题，老师趁此机会及时对存在问题进行纠正，取得了比较好的教学效果。