高中生物-杂交育种与诱变育种教学设计学情分析教材分析课后反思

第1节杂交育种与诱变育种教学目标：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)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。(4)总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种的异同点。2、能力目标(1)尝试将你获得的信息用图表、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、情感目标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。教学重点、难点及解决方法：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。[解决方法]通过育种实践的实例，使学生理解遗传变异规律在促进经济与社会发展方面的价值，进而引导学生认识科学技术与社会之间相互影响、相互制约的关系。2．[教学难点]杂交育种和诱变育种的优点和局限性。[解决方法]让学生讨论杂交育种的不足，针对这一方法的不足，教师介绍人工诱变育种，结合实例分析诱变育种的优点，在此基础上，进而引导学生分析诱变育种方法的不足。教学设计思路及策略：根据新课程理念，在本课时教学中首先采用学生熟悉的古诗创设问题情境，唤起学生的注意力，激发学习兴趣，导入新课。在教学过程中运用多种教学方法，引领学生主动参与，积极思考讨论，让学生从中学会科学方法，深切真实的体会科学态度和科学精神，从而达到提高学生生物学素养的目的。教学方法：引导分析法、讨论法教学过程：教师活动学生活动设计意图问题情境导入：以最熟悉的一首古诗导入锄禾日当午，汗滴禾下土。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。————《悯农》唐•李绅从中我们看到农民伯伯种植庄家是多么的辛苦，假如你是一位育种工作者你应该为他们做点什么呢？利用所学的知识尽量为农民培育一些优质高产的新品种。激发学生的探究欲望和学习兴趣。二、杂交育种1.试一试：结合所学的知识利用以下提供的材料，设计一套育种方案。现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt）。如果你是育种工作者，你应该怎样操作才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？2、教师屏幕展示过程，点评学生自行设计杂交育种方法，并示范书写过程。3、教师引导，总结教材P99页的杂交育种的概念、原理、方法和杂交育种的优缺点。讲解动物育种过程和植物育种的区别。4、大家能不能举出一些杂交育种的例子？杂交水稻：袁隆平,从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决6000万人的粮食问题。中国花白奶牛：就是中国荷斯坦奶牛就是我国本土黄牛与国外的荷斯坦奶牛杂交后经选育形成的优良品种。泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。杂交育种不能创造新基因，产生新的性状。那种变异可以创造新的基因？（基因突变）怎样做才能使生物产更多可供选择的新基因呢？（用物理因素或化学因素诱发基因突变）这种利用诱发基因突变的因素处理生物以获得新基因的育种方法就是诱变育种。学生讨论分析把育种方案用遗传图解描述出来。学生每人在学案上尝试书写，请两位同学在黑板上书写。

学生纠错并把把要点记录在学案上。学生举例，通过杂交水稻讨论，体会作为一个成功育种者成就和自豪感。为杂交育种做铺垫运用自由组合定律的知识和书写遗传图解的技能解释杂交育种中的基因重组的现象体会杂交育种过程突出杂交育种的局限为后续学习埋下伏笔。三、诱变育种1、教师教师通过大量的图片资料介绍太空育种：用卫星或航天飞船搭载种子，利用宇宙射线来诱导基因突变，这种诱变育种叫太空育种。我国已成功培育出许多太空作物：自1987年以来，我国先后17次利用卫星和神州飞船搭载了2000多种份的生物。返回地面后，育成60多个优异的新品种。据有关统计，我国太空育种所培育的新品种，在近4年中累计推广850万亩以上，增长粮食3。4亿斤，创造社会经济效益5亿元以上。2、思考与讨论：通过太空育种这个实例要求学生讨论一下问题诱变育种的原理、方法是什么与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？3、讨论结束后学生回答问题，教师进行总结。4、课件展示诱变育种的其他成就例如黑农五号：”我国科学家用X射线和化学诱变剂对大豆进行处理，培育出了“黑农五号”大豆，这种大豆含油量比原来提高了2.5%，产量提高了16%。高产青霉菌：青霉素是一种抗生素，由青霉菌产生。但是1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～60000单位/mL。学生回忆学过的知识，并交流和讨论：学生展示交流，并且把答案记录在学案上。学生举出身边有关杂交育种的例子掌握基本概念开拓学生的视野

四、引导学生总结比较所学四种育种方法。1、我们已经学习了四种育种方法，杂交育种、诱变育种、人工诱导多倍体育种、单倍体育种。接下来，我们列表比较这四种育种方法。我们从四个方面来比较：利用的遗传学原理，方法，优点和缺点。请同学思考回答。2、灵活创新、实际应用根据现实的需求，灵活的使用多种育种方法解决实际问题现有某二倍体作物，将其种子带到太空中，返回地球后种植，得到高产（A）、品质差（b）和低产（a）、品质好（B）的两个品种(纯种），现计划在较短时间内得到种子粒大、高产且品质好的品种，你应怎样做？学生思考填写表格学生根据题目要求设计育种方案，谈论交流各自的方案。通过比较掌握各种育种方式的优缺点，并且根据要求灵活运用。总结本节内容，总结育种方法，设置习题巩固知识板书设计：杂交育种原理：基因重组过程：杂交——自交——选优——自交——选优优点：不同的优良性状可集中到同一个体上缺点：时间长，需要及时发现优良性状二、诱变育种原理：基因突变过程：用物理方法和化学方法处理生物优点：提高突变率，大幅度改良某些性状，加速育种进程缺点：有利个体少，需要大量处理材料，具有盲目性三、四种育种方法的比较和灵活运用本节课，我在教学上采取的策略就是设计几个实际育种问题，要求学生自己利用所学知识解决这些问题，并设计出育种方案。最后和学生一起点评个别学生的育种方案，从中总结育种方法和规律。效果很好，特别是丰富的图片实例扩充了学生的知识面，学生积极思考，回答踊跃。但在从育种方案评价中，体现学生写遗传图解很不规范。所以平时应多抓学生规范度，对基础知识掌握的准确度，语言描述的规范度。最后灵活运用环节，强调审题时应细心专注。总之本节内容不难，学生掌握还是比较好的。【教材分析】本节是在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，进一步引导学生认识遗传学的知识是怎样用于指导生产实践、提高和改善生产技术，最大限度地满足人类不断增长的物质需要的。本节内容与遗传的物质基础、遗传的基本规律以及生物的可遗传变异等知识密切相关，是遗传和变异的基本原理在生产实践中的应用。通过本节学习不仅使学生学会怎样将遗传变异的有关知识应用于生产实践，而且通过该内容的分析学习，可以训练学生各方面能力。从杂交育种到基因工程教学学案及测评试题1．杂交育种杂交育种是将或品种的通过集中在一起，再经过和，获得的方法。2．试一试，植物杂交育种的方法例1：小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？用遗传图解表示。例2、试一试，动物杂交育种的方法假设现有长毛立耳猫（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）3、杂交育种的相关问题1．杂交育种的原理：________________2．杂交育种的优点：____________________3．杂交育种的缺点：____________________4、应用：（1）改良农作物品质，提高农作物_____________________的常规方法。（2）_________________的育种，如将引进的优质种牛与本地牛杂交，可培育出乳用或乳肉兼用型优良品种。二、诱变育种1．诱变育种的原理是________________________。2．诱变育种是指利用_______________________________________，使生物_____________的方法3．诱变育种方面所取得的成就：①培育__________________________；②在_____________________方面也发挥了重要作用，如_____________________。4、诱变育种的相关问题1、诱变育种的方法①物理方面可选用X射线、γ射线、紫外线、激光等照射生物材料；②化学方面可用亚硝酸、硫酸二乙酯等化学药品处理生物材料。2、诱变育种的优点①大大提高突变频率；②大幅度改良某些性状；③较短时间内获得稳定遗传的个体。3、诱变育种的缺点因为基因突变具不定向性，所以诱变育种有一定盲目性，需处理大量的生物材料，再进行选择培育。5、几种育种的方法比较杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种方法原理优点缺点育种年限长处理材料较多，突变后有利个体少发育延迟，结实率较低，在动物中难以开展方法复杂，成活率较低，需与杂交育种配合举例高秆抗病和矮秆易感病小麦杂交产生矮秆抗病品高产青霉素菌株的育成三倍体西瓜和甜菜抗病植株的育成三、基因工程巩固练习1．(新情竟题)2009年春节联欢晚会上，航天英雄们手捧经过太空育种的太空花，给全国人民拜年。下列相关叙述正确的是() A．培育太空花依据的基本原理是基因重组 B．太空育种一定会出现人类需要的新品种 C．太空花的性状是可以遗传的 D．可以从太空花的紫色花瓣中提取紫色蛋白用作染料2．育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种的说法正确的是() A．涉及的原理有：基因突变、基因重组、染色体变异 B．都不可能产生定向的可遗传变异C．都在细胞的水平上进行操作 D．都不能通过产生新基因从而产生新性状3、两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传。要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是 （）A．人工诱变育种 B．细胞工程育种C．单倍体育种 D．杂交育种4．(2010·莱芜模拟)如图是基因4、工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需用到的工具是() A．DNA连接酶和解旋酶B．DNA聚合酶和限制性核酸内切酶C．限制性核酸内切酶和DNA连接酶D．DNA聚合酶和RNA聚合酶5．请写出下面各项培育方法：（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是。（2）用60Co辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是。(3)用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是____________6．下列关于育种优点的叙述，不正确的是A．多倍体较二倍体茎杆粗大，果实种子大B．杂交育种能产生新基因C．人工诱变育种能提高变异频率D．利用单倍体育种能明显缩短育种年限7、下图表示以某种农作物（1）和（2）两个品种为基础，培育出（4）、（5）、（6）、（7）四个品种的过程。根据下图，回答下列问题：（1）用<1>和<2>培育出<5>所采用的方法I和II分别称为_______和_______，其培育出<5>所依据的原理是_______。（2）由<3>培育出<4>的常用方法III是_______；由<4>培育成<5>的方法V称_______，其优点是_______。（3）由<3>培育出<6>的常用方法IV是_______，其形成的<6>称_______。（4）由<2>培育出<7>的方法VI是_______。8．现有两个纯种小麦，一个纯种小麦性状是高秆(D)、抗锈病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮秆(d)、易染锈病(t)(两对基因独立遗传)，育种专家提出了如图中工、Ⅱ所示的两种育种方法以获得小麦新品种。问：(1)缩短育种年限，应选择的方法是____________________；方法Ⅱ依据的变异原理是__________________________________________________。(2)图中①和④的基因组成分别为_____________和____________。(3)(二)过程中，D与d的分离发生在__________________；(三)过程采用的方法称为____________；(四)过程最常用的化学药剂是_______________。(4