杂交育种与诱变育种-教学设计

杂交育种与诱变育种---教学设计一、教学目标1.知识与技能目标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。举例说出诱变育种在生产中的应用。讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。2.过程与方法目标通过对杂交育种和诱变育种实例的分析，培养学生运用遗传和变异原理解决实际问题的能力。引导学生尝试将杂交育种和诱变育种的方法应用于具体的育种情境，提高学生的科学思维和实践能力。3.情感态度与价值观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。关注育种技术的发展，认同遗传育种技术的改进对解决粮食问题等人类社会发展问题的重要意义，培养学生的社会责任感。二、教学重难点1.教学重点杂交育种和诱变育种的原理和方法。杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用。2.教学难点杂交育种和诱变育种过程中复杂的遗传规律应用。能够根据实际需求选择合适的育种方法。三、教学方法讲授法、讨论法、案例分析法、问题引导法四、教学过程（一）导入新课（5分钟）展示袁隆平院士的图片，提问学生："大家知道袁隆平院士被誉为什么吗？他对我国乃至世界农业做出了怎样的巨大贡献？"引导学生回答袁隆平院士被誉为"杂交水稻之父"，他通过杂交育种培育出了高产的杂交水稻，解决了许多人的温饱问题。由此引出本节课的主题杂交育种与诱变育种。（二）杂交育种（20分钟）1.杂交育种的概念讲解：杂交育种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，获得新品种的方法。举例：以小麦的杂交育种为例，展示小麦不同品种的优良性状（如高产但不抗病、低产但抗病），说明如何通过杂交将高产和抗病这两个优良性状集中到一个个体上。2.杂交育种的过程以课本上高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）的小麦杂交为例，详细讲解杂交育种的过程：第一步：让高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）的小麦进行杂交，得到F1（DdTt）。第二步：F1自交，得到F2。F2中出现了各种性状组合，表现型及比例为高秆抗锈病（D_T_）：高秆不抗锈病（D_tt）：矮秆抗锈病（ddT_）：矮秆不抗锈病（ddtt）=9:3:3:1。第三步：从F2中选择矮秆抗锈病（ddT_）的植株进行连续自交，直到不发生性状分离为止，就可以获得稳定遗传的矮秆抗锈病（ddTT）新品种。用遗传图解的方式进一步展示整个过程，便于学生理解。3.杂交育种的优点和不足优点：可以将多个优良性状集中在一个个体上。操作简便，是改良作物品质和提高农作物产量的常规方法。不足：育种周期长，一般需要57年甚至更长时间。只能利用已有的基因进行重组，不能创造新的基因。（三）课堂讨论（15分钟）组织学生讨论以下问题：1.在杂交育种过程中，如何确定哪些性状是优良性状？2.对于一些隐性优良性状，在F2中出现后，怎样快速获得纯合子？3.杂交育种除了应用于农作物育种，还在哪些领域有应用？让学生分组讨论，每组推选一名代表发言，教师进行点评和总结，引导学生深入理解杂交育种的过程和特点。（四）诱变育种（15分钟）1.诱变育种的概念讲解：诱变育种是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。2.诱变育种的原理强调诱变育种的原理是基因突变，基因突变可以产生新的基因，从而为育种提供了新的基因资源。3.诱变育种的过程以青霉素高产菌株的培育为例，介绍诱变育种的过程：最初从自然界分离的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。科学家用X射线、紫外线等照射青霉菌，诱发其基因突变。经过筛选，获得了青霉素产量高达50000单位/mL的高产菌株。4.诱变育种的优点和不足优点：提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。可以大幅度改良某些性状。不足：基因突变具有不定向性，因此诱变育种盲目性大。突变体难以集中多个优良性状，需要大量处理实验材料。（五）案例分析（10分钟）展示以下案例：某农业科研单位想要培育一种新的水稻品种，要求该品种既高产又抗倒伏，同时还能抵抗某种常见的水稻病害。请学生思考并讨论：1.可以采用哪些育种方法来实现这个目标？2.哪种方法可能更适合？为什么？学生分组讨论后，各小组代表发言，教师引导学生分析不同育种方法的可行性和优缺点，进一步加深学生对杂交育种和诱变育种的理解。（六）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾杂交育种和诱变育种的概念、原理、过程、优点和不足。2.强调两种育种方法在农业生产中的重要应用以及它们各自的特点，帮助学生梳理本节课的重点知识。（七）课堂练习（5分钟）1.杂交育种所依据的主要遗传学原理是（）A.基因突变B.基因自由组合C.染色体交叉互换D.染色体变异2.诱变育种能使植物体产生更多的突变个体，生物细胞对辐射、化学诱变剂敏感的时期是细胞分裂的（）A.间期B.前期C.后期D.末期3.现有两个小麦品种，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所示的Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。问：（1）要缩短育种年限，应选择的方法是________，依据的变异原理是________；另一种方法的育种原理是________。（2）图中①和④基因组成分别为________和________。（3）（二）过程中，D和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）（五）过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合子占________；如果让F1按（五）、（六）过程连续自交2代，则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占________。（5）如将方法Ⅰ中获得的③⑤植株杂交，再让所得到的后代自交，则后代的基因型比例为________。通过课堂练习，及时巩固学生所学知识，了解学生对本节课内容的掌握情况。（八）布置作业1.书面作业：完成课本课后练习题。2.拓展作业：查阅资料，了解除了杂交育种和诱变育种外，还有哪些现代育种技术，并简要介绍其原理和应用。五、教学反思在本节课的教学过程中，通过多种教学方法的综合运用，学生对杂交育种和诱变育种的概念、原理、过程等知识有了较好的理解。课堂讨论和案例分析环节激发了学生的学习兴趣和思维能力，使学生能够积极参与到课堂教学中来。然而，在教学过程中