高中生物-一轮复习生物育种的原理及应用教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计

一、教学目标：

1、知识目标：

(1)简述各育种方法的原理、操作及特点，并能举例说明。

(2)比较几种育种方法的原理、方法、优缺点和例子。

2、能力目标：

(1)掌握将获得的信息用图表、遗传图解等形式进行表达。

(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：

(1)通过对我国育种成果的了解，关注我国育种技术的发展及

在国际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的

重要性。

(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。

(3)培养学生用辩证的观点看问题的生物学观点。

二、教学重点：

1.能描述几种常见的育种方法的原理、过程及优点；

2.能结合遗传、变异的知识在新情境下解决综合性问题。

三、教学难点：

能结合遗传、变异的知识在新情境下解决综合性问题。

四、教材分析

本课复习内容为人教版必修2《遗传与进化》第6章《从杂交育

种到基因工程》。本册教材的前5章是按照生物学史的顺序，逐步阐

述了遗传和变异的基本原理，本章则是以前5章为基础，围绕遗传学

原理和规律在生产实践中的应用展开。本节内容也与选修三《现代生

物科技专题》密切联系，借助各种现代生物科技，改良育种方法，更

好的达成育种目的。

本章具体教材内容包括传统育种与现代生物科技育种两大方面,

既有各育种方法的详尽介绍，也有实例列举。让学生明确掌握各育种

方法的原理、过程，并引导学生进行横向比较，客观分析各育种方法

的优势和局限性。

五、学情分析

知识方面：学生已复习过遗传的两大基本定律，及基因突变、基

因重组和染色体变异的相关知识，育种的相关内容正好处在学生的最

近发展区，可以通过引导学生回顾、比较和引申来自主归纳提升新的

复习内容。学生选修三《现代生物科技专题》也已经学习完毕，有此

为基础，学生可以更好的将育种知识与基因工程、蛋白质工程和植物

体细胞杂交技术相联系，使育种的复习更加系统、完整。

生活经验方面：学生在实际生活中经常会接触到一些与育种有关

的物品、新闻报道，如各种转基因食品、袁隆平的杂交水稻等，对育

种有一定的感性认识，也了解其是社会热点的重要地位，结合本节课

的复习，最终使学生升华完善理性知识，并引起学生的重视。

六、教学方法：

学案导学法、谈话法、讲授法、讨论法

七、教学过程：

（一）明确学习目标与高考要求

师：PPT展示本课重、难点，并详细解读，明确育种的遗传学原理

生：说出可遗传变异的具体类型

（二）复习导入：从单倍体和多倍体植株的特点引入

（三）重点剖析、拓展提升：

1、单倍体育种与多倍体育种

生：回答其原理、各自过程及优缺点

师：引导学生思考多倍体育种的三个实例，区分三种不同目的

生：书写无子西瓜和八倍体小黑麦的培育过程

师：强调细节，规范书写

生：讨论两育种方法的目的和过程，并回答

2、诱变育种

生：说出其原理、过程、优缺点及实例

师：引导学生区分优良性状为显、为隐及为杂种优势时,不同的选种

方法

3、杂交育种

生：回答其原理、过程及优缺点

师：引导学生比较动、植物杂交育种的具体操作，引导学生思考、讨

论

生：改良植物的杂交育种方案，联系“雄性不育系”和单倍体育种

生：设计矮杆抗锈病水稻的培育过程

师：强调亲本选择和优良品种选出两个环节的注意事项，明确高考评

分标准

4、现代生物科技育种：

生：回答植物体细胞杂交育种、基因工程、蛋白质工程的原理、一般

过程和意义

师：引导学生思考讨论防止“转基因鲤鱼”造成基因污染的方法

生：展示讨论成果

(四)课堂小结：

教师帮助学生自主归纳、比较各育种方法，构建知识网络

(五)当堂练习：小试牛刀

生：回答并互评

师：点评并进行解法指导

八、板书设计

一轮复习生物育种的原理和应用

八倍体小黑麦的培育：矮杆、抗锈病二倍体水稻的培育:

六倍体小麦(AABBDD)(d)(R)

野生黑麦(RR)

九、课后作业设计

制定达标检测试卷：主要为涉及本课内容的高考题或高考模拟题，考

虑到自主命题，所以选择的大多是卷自主命题时的真题和模拟题

十、教学反思

本节课的教学目标通过自主复习、小组讨论、思维对话和归纳提

升，已经基本达成。复习效果比较满意。教学整体思路明确，教学设

计合理，重难点突出，时间分配合理。讲解过程中，以教材为本，采

用学案、课件辅助，设疑和问答式教学，充分调动学生的积极性，课

堂气氛活跃，语言精练和准确。

在达成教学目标的同时，培养了学生的创新意识和合作精神。课

堂最大限度的减少了教师讲授，满足学生自主发展的需要，做到了学

生在活动中学习，在主动中发展，在合作中增智，在探究中创新。在

研究性学习过程中，通过学生自己设计、分析，将创设性问题与复习

内容相结合，使学生有了充分表现自己、发挥自己想象力、创造力的

时间和空间。学生通过小组讨论互相帮助，互相启发，在讨论中碰撞

出创造思维的火花，体会了相互合作的重要性和必要性。训练了科学

研究的基本方法和思维过程。在研讨活动中，学生可提出不同的设计

方案和结果，鼓励学生开展讨论，各抒己见，大胆质疑，体现了研究

性学习培养科学态度、求新、求异精神的主旨。加强了学生个性的发

展，充分体现了学生在学习中的主体作用，有助于学生养成独立思考、

积极探究、勇于表达的学习习惯。学生注意力集中，情绪饱满，思维

活跃，参与面广

不足之处在于作为一节复习课，学生基础参差不齐，受时间制约

不能对每个学生的育种方案设计进行评价分析，没有足够的时间逐一

落实每一位学生的复习效果。

学情分析

1、知识方面：学生已复习过遗传的两大基本定律，及基因突变、

基因重组和染色体变异的相关知识，育种的相关内容正好处在学生的

最近发展区，可以通过引导学生回顾、比较和引申来自主归纳提升新

的复习内容。学生选修三《现代生物科技专题》也已经学习完毕，有

此为基础，学生可以更好的将育种知识与基因工程、蛋白质工程和植

物体细胞杂交技术相联系，使育种的复习更加系统、完整。

2、生活经验方面：学生在实际生活中经常会接触到一些与育种

有关的物品、新闻报道，如各种转基因食品、袁隆平的杂交水稻等,

对育种有一定的感性认识，也了解其是社会热点的重要地位，结合本

节课的复习，最终使学生升华完善理性知识，并引起学生的重视。

效果分析

在复习了遗传变异有关规律后，本课复习育种相关知识，是对遗

传变异内容的进一步联系和深化，也是科学指导人的生活实践、科学

与生活相联系的充分展现。回顾今天的教学，大体达到了以下效果:

学生注意力集中，情绪饱满，思维活跃，参与面广，在教师指导

下自主复习，合作探究，积极交流。在整堂课中是主动的，灵动的，

收获较多。

教师围绕课标要求和教材内容组织教学，达到课堂的高效性、和

谐性。本节课根据学生认知能力的发展水平和生物学科特点，恰当的

制定了符合德育一体化和核心价值观的教学目标，从浅至深，具体、

明确，符合课标精神和学生的认知规律，不仅让学生回顾了遗传的基

本规律，还培养了学生进行实践的能力。

体现学生为主体的新课改理念，符合学生发展实际。因材施教,

面向全体学生。教学机智，双边活动的气氛活跃。从社会热点、高考

真题入手，集中学生的注意力，激发学生的兴趣和重视等。突出过程

原理优点缺点的教学重点，辅以恰当的例题，让学生轻松巩固课堂内

容。教学节奏紧凑，教学方法灵活，通过问题讨论、合作、引发质疑，

引导学生思维活跃，从感性到理性，实现了课堂上师生互动的高效性,

让学生归纳总结，突破重点和难点，带给学生成就感。

实现信息技术与生物学科整合，教学效率高。充分做到在呈现教

学内容上的图文并茂，提高了可读性，为学生学习和发展提供了丰富

多彩的教育环境和有力的学习工具，师生和生生信息交流充分而且有

效。

教材分析

本课复习内容为人教版必修2《遗传与进化》第6章《从杂交育

种到基因工程》。

本册教材的前5章是按照生物学史的顺序，逐步阐述了遗传和变

异的基本原理，本章则是以前5章为基础，围绕遗传学原理和规律在

生产实践中的应用展开。本节内容也与选修三《现代生物科技专题》

密切联系，借助各种现代生物科技，改良育种方法，更好的达成育种

目的。

本章具体教材内容包括传统育种与现代生物科技育种两大方面,

既有各育种方法的详尽介绍，也有实例列举。让学生明确掌握各育种

方法的原理、过程，并引导学生进行横向比较，客观分析各育种方法

的优势和局限性。

班级姓名完成时间等级

导学案：生物育种的原理及应用

【重点剖析】

一、单倍体育种与多倍体育种一一遗传学原理：

1.单倍体育种

(1)单倍体植株的特点：_______________________________________

(2)过程：口离体JI人工诱导染色体数目加倍,

I国前加处理得到正常

(3)件点:,所得个体均为

一缺点：技术复杂。(只适于植物)

2.多倍体育种

(1)多倍体植株的特点:________________________________________

(2)过程：

用_________________

_________或中不能移向细胞两极,

正在—的细胞从而引起染色体数目一.

(3)实例:

①求“大”一一人工培育的四倍体作物，如马铃薯、葡萄、番茄等。

②求“无子”倍体西瓜:

获得无子

西瓜

思考：＜1＞先后a、b两次传粉的作用一样吗?

＜2＞三倍体西瓜无子的原因？

＜3＞培育无子番茄与无子西瓜的原理一样吗？其无子性状都能遗传

吗？

<4>三倍体西瓜是不是新物种？四倍体西瓜是不是新物种？

③求“有子”一一一倍体小黑麦：请写明其培育过程

提示：普通小麦是异源六倍体(AABBDD),野生黑麦是二倍体(RR)

二、诱变育种一一遗传学原理：

1.过程

(1)优良性状为隐性(aa)：得到的优良个体即可；

(2)优良性状为显性(A_)：得到的优良个体需进一步纯化分离；

植物纯化方法｛最简便的：____________________________

.用时短的：结合育种

(3)杂种优势(Aa)：具有相对性状的纯合子杂交(_X_f),

再进行繁殖

2.J优点：①可以提高,在较短时间内获得更多的优良变异类

也

、②大幅度地改良某些性状。

缺点：个体往往不多，需要处理o

3.实例：太空椒、高产的青霉菌株

三、杂交育种一一遗传学原理：

1.过程:

动物绝大多数植物

选择具有不同优良性状的亲本杂交选择具有不同优良性状的亲本杂交

11

获得E,获得Fi,

Fi雌雄个体交配Fi____

1I

获得F2,获得

F2,

选出需要的类型，并与隐性类型测交选出需要的类型，并使之能稳定遗传

1

选择

2./尤点：操作相对简单，可以把集中在一起。

I缺点：育种时间一般较长。

思考：＜1＞两性花植物(如豌豆)进行杂交时的具体操作？有什么方

法可以简化该杂交步骤？

＜2＞有什么方法可以缩短植物的育种进程？该过程是否发生基因重

组？

3.实例：培育矮杆(d)抗锈病(R)水稻(请尝试用遗传图解和文字说

明写出育种过程)

【拓展提升】

一、现代生物科技在育种中的几个应用

1.培育八倍体小黑麦，还可以借助技术，其遗

传学原理是_______________

请写出其大体培育过程：

其优点为

2.若优良基因来自不同的物种，需借助,其遗传学原

理为,请写出其一般流程

其优点为

3.若优良基因是人工合成的新基因或对现有基因进行了修饰、改造，

该技术为,其遗传学原理为。

思考：科学家把二倍体鲫鱼的生长激素基因转入二倍体鲤鱼体内，培

育出了生长更快、体型更大的超级鲫鲤，但其在养殖过程中可能造成

基因污染，结合你所复习过的育种方法，如何进行改良？

二、育种技术中的“四最”和“一明显”

1.最能提高产量的育种一一2.最简便的育种一一

3.最盲目的育种一一4.最具预见性的育种一一

5.可明显缩短育种年限的育种一一

【小试牛刀】

1、改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是（）

A.诱变育种B.单倍体育种C.基因工程育种D.杂交育

种

2、某农科所通过右图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。下

列有关叙述正确的是（）

A.a过程中运用的遗传学原理是基因重组

B.b过程需要通过逐代自交来提高纯合率

C.a过程需要用秋水仙素处理萌发的种子

D.b过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限

3、以六倍体小麦为母本，二倍体玉米为父本进行杂交，杂种合子在

最初几次细胞分裂中玉米染色体被排除，最后形成只具有小麦染色体

的幼胚，经培养获得植株下列相关叙述不正确的是（）

A.培育获得的M为不同于双亲的新物种

B.该方法应用于育种可显著缩短育种年限

C.植株M是单倍体,具有高度不育的特性

D.该方法能解决花药培养不易产生愈伤组织的问题

*整体构建与问题反馈

班级姓名完成时间等级

达标检测生物育种的原理及应用

1.大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性6℃o处理大豆种子后,

筛选出一株抗花叶病的植株X,取其花粉经离体培养得到若干单倍体

植株，其中抗病植株占50吼下列叙述正确的是（）

A.用花粉离体培养获得的抗病植株,其细胞仍具有全能性

B.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期,共含有20条染色体

C.植株X连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代降低

D.放射性汽。诱发的基因突变,可以决定大豆的进化方向

2.下列实践活动包含基因工程技术的是（）

A.水稻用花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种

B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦

C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植

株

D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异

的大豆

3.现有甲、乙两物种的植株（均为二倍体纯种），其中甲种植株的光合

作用能力高于乙种植株，但乙种植株很适宜在寒冷的条件下种植。若

想培育出高产、耐寒的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所

采用的技术手段中可能不可行的是（）

A.先杂交得到迪，再利用单倍体育种技术获得纯种的目标植株

B.将乙种植株耐寒基因导入到甲种植株的根尖细胞中，可培育出

目标植株

C.利用人工诱变的方法处理乙种植株以获得满足要求的目标植株

D.诱导两种植株的愈伤组织细胞融合并培育成幼苗

4.如图表示无子西瓜的培育过程：

二倍体西秋水仙

四倍体（?）

瓜幼苗素处理三倍体（，）

无子

二倍体"）

西瓜

二倍体（d）

根据图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是

（）

A.秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂

前期纺锤体的形成

B.四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组

C.无子西瓜既没有种皮，也没有胚

D.培育无子西瓜通常需要年年制种，用植物组织培养技术可以

快速进行无性繁殖

5.太空育种是将农作物种子搭载于返回式地面卫星，借助于太空超真

空、微重力及宇宙射线等地面无法模拟的环境变化，使种子发生变异,

从而选择出对人类有益的物种类型。下列有关叙述不正确的是

()

A.太空育种的原理主要是基因突变

B.太空条件下产生的变异是不定向的

C.太空育种可以缩短育种周期，但从太空搭载回来以后，在地

面上要进行不少于四代的培育，才可能培育出优良性状品种

D.不可能发生染色体变异产生新物种

6.普通小麦中有高杆抗病(TTRR)和矮杆易感病(ttrr)两个品种,

控制

两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同

的A组B组c组

韵扇P高杆抗病X矮杆易感病p高杆抗病

7偿s比1JJ彳II「―

Jy射线

F1

高杆抗病高杆抗病矮杆抗病山

!1花药离体培养

F2矮杆抗病I矮杆抗病n

请分析回答：

(1)A组由E获得Fz的方法是,F2矮杆抗病植株中不能稳

定遗传的占o

(2)I、II、III三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是

类。

(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方

法是组，原因

是o

(4)通过矮杆抗病H获得矮杆抗病小麦新品种的方法

是,获得的矮杆抗病植株中能稳

定遗传的占。

(5)在一块高杆(纯合体)小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计

实验方案探究该性状出现的可能的原因(简要写出所用方法、结果和

结论)

7.优质彩棉是通过多次杂交获得的品种，其自交后代常出现色彩、纤

维长短等性状遗传不稳定的问题。请分析回答：

(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题，理论上可直接培养

，通过育种方式，快速获得纯合子。

但此技术在彩棉育种中尚未成功。

(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种，研究人员以白色棉品种57

-4做母本，棕色彩棉做父本杂交，受粉后存在着精子与卵细胞不融

合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后，会出现少量的父

本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌

合体植株。

①欲获得纯合子彩棉，应选择植株，用秋水仙素处

理植株的，使其体细胞染色体数目加倍。

②如图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果：

(

卓

)

出

Q

L

L

世

后

盘

日

抹

0.02%0.05%0.10%0.20%

秋水仙素浓度

本实验的目的是探究

实验效果最好的实验处理是

③欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍，可以通过直接测量

，并与单倍体枝条进行比较作出判断。

(3)欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合子，在实践中应采

用的方法，依据后代是否出现