高中生物-《从杂交育种到基因工程》教学设计学情分析教材分析课后反思

《从杂交育种到基因工程》【课时安排】1课时【考纲要求】:1.阐明不同育种方法利用的生物变异原理2.举例说明不同育种方法的优缺点3.描述基因工程的基本流程【教学准备】教师根据下面几方面制作多媒体课件课前准备教师指导学生独自完成课前学案，并巩固复习上节课所学内容。【教学过程】教师检查课前学案完成情况，并对学案中出现的问题及时点评与纠正。课前预习作业【预习目标】能够说出各种育种方法的原理、过程和特点一、杂交育种1．概念：将两个或多个品种的优良性状通过集中在一起，再经过，获得新品种的方法。2.原理：杂交育种依据的遗传学原理是，发生在时期。3.过程：选择具有不同优良性状的亲本通过获得F1，F1连续或杂交，从中筛选获得需要的类型。4.特点：（1）优点：①可以将多个品种的优良性状在一起②操作简便（2）缺点：获得新品种周期，杂交后代会出现现象，育种过程缓慢。5.应用：根据需要培育理想类型，如改良作物，提高单位面积，也可用于、家禽的育种二、诱变育种1．概念：利用物理或化学因素来处理生物，使生物发生，从而获得优良类型的方法。2.方法:（1）物理因素：X射线、γ射线、、激光、（太空诱变）等诱变。（2）化学因素：、硫酸二乙酯等诱变。3．过程：选择生物→→选择所需类型→培育。4.特点：（1）优点：提高，大幅度改良某些优良性状，育种进程。（2）缺点：有利变异，需大量处理实验材料，盲目性。5.应用：（1）农作物育种：培育出的新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。（2）微生物育种：如的选育。三、多倍体育种（1）原理：（2）方法：处理萌发的种子或幼苗。（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，培育出的植物大，产量高，丰富。（4）缺点：，发育延迟。（5）举例：、八倍体小黑麦四、单倍体育种（1）原理：（2）方法：利用技术获得单倍体植株，再利用染色体数目加倍。（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短，加速育种。（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。（5）举例：“京花一号”小麦五、基因工程(基因工程育种)1．概念：又叫或。即按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，地改造生物的遗传性状(操作水平为DNA分子水平)2．原理：不同物种间的。3．步骤：提取→目的基因与结合→将目的基因受体细胞→目的基因的。4．工具：（1）基因的“剪刀”，一种限制酶只能识别。（2）基因的“针线”，作用部位是。（3）基因的“运输工具”，将外源基因送入受体细胞，常用的运载体有。5.特点：（1）优点：目的性，育种周期短；克服了的障碍。（2）缺点：技术复杂，安全性问题多，有可能引发生态危机。提出问题生物变异的类型有几种，它们之间的区别是什么？【学情预设】若学生不能较好地回答上述问题，教师可以通过对问题的分解，实施进一步的引导：变异是生物繁衍后代的自然现象，是遗传的结果。亲子之间性状表现存在差异的现象称为变异，可分为可遗传的变异与不可遗传的变异。高考探究归纳1.某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d，E、e）控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：（1）自然状态下该植物一般都是_______合子。（2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有______和有害性这三个特点。（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中_____抗病矮茎个体，再经连续自交等_____手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的_____。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1

在自然状态下繁殖，则理论上，F2的表现型及比例为_______。（4）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有____。请用遗传图解表示其过程（说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。高考母体变式.变式一优良性状的选择1．杂交育种的选育目标可分三类——、及杂合子。2．杂交育种不一定需要连续自交，若选育显性优良纯种，则需要连续自交筛选直至性状不再；若选育隐性优良纯种，则只要在出现该性状个体即可，若选育杂合子，则只要得到即可(需年年制种或采用无性繁殖方法繁殖)。变式二育种原理的理解若采用单倍体育种，一般应包括、、处理三个阶段，发生染色体变异的阶段是和高考角度全练角度1育种方法的选择1、现有小麦种质资源包括：①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是(多选)()A．利用①、③品种间杂交筛选获得aB．对品种③进行染色体加倍处理筛选获得bC．a、b和c的培育均可采用诱变育种方法D．用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c2．下图为某农科所培育高品质小麦的过程，其中①③④⑤代表具体操作过程。(1)具有①④⑤操作的育种方法是________，依据的原理是________________。(2)具有①③操作的育种方法的是________，依据的原理是___________。(3)操作③是________，其目的是_____________。操作⑤常用的方法有________，原理是______________。(4)操作①表示杂交，其目的是将两个纯合亲本的______通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。角度2育种原理的理解1.冬小麦是我国重要的粮食作物，农业科技人员不断进行研究以期获得矮秆抗病的新品种。下列三组实验是对不同育种方法的探索，有关叙述错误的是()A．A、B、C组所运用的育种方法分别是杂交育种、单倍体育种和诱变育种B．C组γ射线要处理萌发的种子或幼苗C．A组用F1获得F2的方法是自交，F2中的矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占2/3D．B组F2中的矮秆抗病植株可以直接用于生产（2014江苏）13.下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误的是

A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株

B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异

C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程

D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高

角度3育种方法的综合应用1．下列关于育种方法的叙述正确的是()A．用杂交的方法进行育种，往往从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种B．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多优良性状C．用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的新品种自交后代中约有eq\f(1,4)为纯合子D．用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的新品种和原品种杂交一定能产生可育后代如图所示，科研小组用60Co照射棉花种子，诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状，诱变Ⅰ代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制，棉酚含量由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。(1)两个新性状中，棕色是________性状，低酚是________性状。(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是______，白色、高酚的棉花植株基因型是________。(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变Ⅰ代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从________的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变Ⅰ代中选择另一个亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。深度思考.上图解中集中了多种育种方法，请据图回答(1)请写出图解中各字母表示的处理方法：A—______，D—________，B—__________，C—_________处理，E—_______处理，F—_______处理，G—________技术，H—_______，I—__________，J—包裹人工种皮。(2)根据以上分析可以判断：“亲本A、D,新品种”为________育种，“亲本B、C,新品种”为_________育种，“种子或幼苗E,新品种”为________育种，“种子或幼苗F,新品种”为_________育种，“植物细胞G,新细胞H,愈伤组织eq\o(→,\s\up7(I))胚状体eq\o(→,\s\up7(J))人工种子→新品种”为_________育种。学情分析初中生物课中关于人类应用遗传变异原理培育新品种的内容，使学生对选择育种与杂交育种有了初步的了解。在本书前几章的学习中，学生又学习了分离定律与自由组合定律，为理解传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。在本节教学中，教师可以指导学生搜集我国在育种实践方面取得成功的事例，分析其中包含的遗传学规律，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。效果分析课堂教学效果是教师进行课堂教学的落脚点，一切教学手段的运用和教学方法的选择最终的目的是课堂教学效果的最大化。教师对每一个教学环节的设计和方式、方法的选择都要先问自己一声：这样做的效果会怎样？要紧紧围绕有效和高效这一核心要求来组织和开展教学活动。当然这里所说的效果是一个综合性的教学效果，内容即包括基础知识的掌握情况，又包括基本技能的训练效果，同时也包括学生学习能力的培养和道德情感的教育等。学生是课堂的主体，通过学生表情的变化、思维的速度，回答问题、练习、测试、动手操作的准确性等信息反馈，可获知教学信息的传输是否畅通，亦可看出新知识新技能的掌握情况。教学任务是否完成不能只看少数尖子学生，大多数中下学生同样也是知识的接受体，从他们身上更能体现教学任务是否完成，以及教师的教学水平、教学质量的高低。总之，本节课在教师的引导帮助下，全体学生的潜力得到很大限度的挖掘，智力好的学生吃得饱，中等水平的学生吸收得好，差的学生消化得了，学生人人学有所得。课堂教学中充分体现师生平等、教学民主的思想，师生信息交流畅通，情感交流融洽，合作和谐，配合默契，教与学的气氛达到最优化，课堂教学效果达到最大化。教师教得轻松，学生学得愉快。课堂效果分析课堂教学效果是教师进行课堂教学的落脚点，一切教学手段的运用和教学方法的选择最终的目的是课堂教学效果的最大化。教师对每一个教学环节的设计和方式、方法的选择都要先问自己一声：这样做的效果会怎样？要紧紧围绕有效和高效这一核心要求来组织和开展教学。教材分析本节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，而且生物育种知识是高中生物新课程教学中的重点知识，该知识内容不仅是必修2的学习主线之一，还与选修3现代生物科技专题中的基因工程专题有密切的联系，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，通过该内容的分析学习，还可以训练学生的各方面能力。评测练习1.已知在荔枝的性状中，只存在高杆（D）这一性状，而不存在抗倒伏的矮杆性状，T（甜味）对t（非甜味）显性，两对性状独立遗传。现有高杆甜味（DDTT）、高杆非甜（DDtt）两纯种品系。如果你是科学家，欲得到矮杆甜味的荔枝，应该如何操作？请简要说明。2.通过上述方法，现在已存在矮杆荔枝，且D（高杆）对d（矮杆）显性，，T（甜味）对t（非甜味）显性，两对性状独立遗传。现有高杆甜味（DDTT）、矮杆非甜（ddtt）两纯种品系。能否利用两个纯种品系得到良种荔枝（ddTT）？请简要介绍你的育种方案（用遗传图解和必要的文字说明加以表述）（1）尝试用最简便的育种方法进行育种。（2）尝试用最快速的育种方法进行育种。3.为了改良荔枝，要求在不改良原有外观品质的前提下，把其改良为无核、果大、糖分含量高的荔枝，该怎样设计育种方案？4.荔枝蚧壳虫害严重影响了荔枝的产量，以前果农采用喷洒农药、放养生蜂等方法来治疗。如今科学家在一种细菌体内找到了他的抗虫基因（L），请设计育种方案来有效减轻荔枝蚧壳虫危害。课后反思新课程倡导学生是学习的主体，要培养学生的自主、合作和探究学习的能力，反思自己的这堂课，我在授课的过程中依旧讲的过多，而让学生自主学习的活动做的太少。这就要求我在以后的教学中一定要注重提高学生学习的自主性，增强学生学习的参与度，在教学设计中，应该有针对性的设置符合学生认知水平的问题，在教学过程中，尽量做到“三讲”、“三不讲”，力求做到让学生快乐、自主地学习。由于自己过分依赖多媒体的缘故，我在讲课的时候基本上把自己所要表达的内容设置在课件中，在本课的小结中，我对这一节课的内容设置了知识框架，引导学生对本课的知识进行了梳理，而这一部分恰恰应该依据教学过程以板书的形式展示在黑板上的。反思失误，在多媒体与板书之间，我过分注重前者的作用，而忽视了后者在课堂教学中的作用，特别是板书体现一个教师的基本素质，体现课堂的完整性，我应该将两者结合起来，综合运用。经过这次教训，相信我在以后的教学中，一定会重视板书的作用，再不会犯这样的失误。教态是反映一个教师综合素质的重要方面，尽管在上课之前，内心有点紧张，下课后又有点忐忑，但整节课下来，自我感觉并没有自己想象的那样复杂，教学过程进展的比较顺利。当然，在一些教学内容的设计上也存在着一些失误，