人教课标版高中生物必修2第6章《杂交育种与诱变育种》示范教案1文档格式.docx

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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。

人工诱变育种的学习是学生在讨论杂交育种的不足之后，教师可以针对这一方法的不足，结合基因突变和染色体变异的相关知识，介绍人工诱变育种。

教师可以结合具体实例分析诱变育种的基本原理，并通过与杂交育种的比较，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，并鼓励学生应用所学的遗传变异规律设想解决的办法。

教学内容分析

前5章集中讲述了遗传和变异的基本原理。

第1章的分离定律与自由组合定律，为理解本章介绍的传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。

第3章中有关DNA的结构、基因的本质，第4章中基因指导蛋白质的合成等内容，是学习本章基因工程及其应用的基础。

第5章中有关基因突变的内容是学习本章诱变育种的基础。

第5章中有关染色体变异及多倍体育种、单倍体育种的内容与本章杂交育种、诱变育种和基因工程形成育种知识的完整体系。

本章内容围绕遗传学原理和规律在生产生活中的应用展开。

通过截取三个具有代表性的阶段，即杂交育种、诱变育种和基因工程，再现了人类。

应用遗传学原理和规律对其他生物利用和改造的历程，体现了科学与技术的互动。

教学目标分析

1．知识与技能

（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．过程与方法

（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．能力目标

（1）运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题。

（2）进行转基因生物和转基因食品安全性的资料搜集和分析。

4．情感态度和价值观目标

（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。

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。

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。

教具准备

1．教学课件。

2．教师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。

课时安排

1课时。

教学过程设计

一、情境创设

教师展示课前收集的古人驯化野生动物、栽培植物的图片资料制成的课件，按课件图片的顺序，先向学生展示古人驯化狗、马、牛、猪、鸡，培育玉米、小麦、水稻、各种蔬菜、水果的过程；

再向学生展示现在的家禽、家畜、粮食、蔬菜、水果的各种优良品种的图片，引起学生的兴趣。

二、师生互动

教师：

这些优良的品种，都是人们利用生物的变异，通过长期的选择，汰劣留良，培育出来的优良品种。

但是这种选择育种的方法周期长，可选择的范围又有限，有些品种只在某一方面优势，不能满足日益增长的人们的需要，在实践中，人们逐渐摸索出许多优秀的育种方法。

1．杂交育种

请同学们阅读课本的“问题探讨”并进行讨论。

学生：

分组讨论。

各小组选派代表上台陈述自己的具体设想，并把设想用遗传图解在实物投影仪上表示出来。

听课的同学对各小组的方案进行评价。

从上述同学们的汇报交流中，我们发现大家使用的方法都是杂交育种，看来你们已经尝试从理论上探索杂交育种的方法了。

现在我们来分析各组的方案是否科学规范。

（再次出示各小组的遗传图解）由同学们指出其优点和不足，以及自己的疑问。

学生1：

……我们的问题是：

杂交育种蕴含着哪些遗传学规律？

什么是规范的遗传图解？

学生2：

如何推测杂交育种可能的选育过程和结果，培育出的一个新品种，如何判断它是否符合预期的要求呢？

学生3：

……如果我们需要的性状是显性该如何选？

如果是隐性呢？

如果又有显性又有隐性呢？

选出的新品种应该是纯合子还是杂合子？

学生4：

……有没有更简洁的遗传图解呢？

同学们提的问题都非常到位，大家再讨论。

分组讨论，发言。

点拨、解答同学们的问题：

杂交育种依据的遗传学原理就是：

基因的自由组合规律，即通过杂交，把生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出对人类有益的新品种。

课本的遗传图解就是一个很规范的育种方案，它是以文字的形式，从性状的角度来阐述杂交育种的过程。

同学们在书写时，要依据基因的自由组合规律的原理，把每一代的可能表现型都正确地写出，从杂种第二代就可以选出我们需要的品种。

选育出的新品种必须是纯合子，否则其后代就会因为发生性状分离而失去优势。

这里，同学们可能发现了问题：

隐性性状的品种肯定是纯合子，但显性性状的品种就有可能是纯合子，也有可能是杂合子，该如何鉴定呢？

如果我们需要的性状是显性性状，育种时就用亲本的杂交后代连续自交，逐步淘汰，直到不再发生性状分离为止；

如果我们需要的性状是隐性性状，育种时就从杂种二代中直接选用。

遗传图解有更简洁的表示方法，即用我们在第一章所学的基因型的方式来表示。

以课本的两个小麦品种杂交为例：

如果小麦中，高产（A）对低产（a）是显性，不抗病（B）对抗病（b）是显性，我们需要的是高产抗病的纯种，假定两个亲本小麦品种都是纯合子，请绘出育种过程的基因型图解。

每人都在作业本上尝试书写，请两位同学在黑板上书写。

点评，并示范书写过程如下：

F2基因型：

1/16AABB1/16aaBB1/16AAbb1/16aabb

2/16AaBB2/16aaBb2/16Aabb2/16AABb4/16AaBb

表现型：

9/16高产不抗3/16低产不抗3/16高产抗病1/16低产抗病

根据自由组合定律，在F2中高产抗病（一显一隐）品种占总数的3/16。

思考：

我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？

不可以，因为其中有2/16的植株是杂合子，它的下一代会出现性状分离。

那么，如何能得到可以代代遗传的优势品种？

要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对在F2中所得到的表现型为高产抗病（一显一隐）的植株连续自交和育种，逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再发生性状分离，就是我们要选育的能够稳定遗传的纯合子新品种——AAbb。

我们选育出的纯合子新品种——AAbb，在F2所有的后代中的概率是1/16。

那么它在F2的高产抗病后代中的概率又是多少？

1/3。

通过上述分析，请给杂交育种下一个合理的定义。

杂交育种就是将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，再经过选择和培育，就得到新品种的方法。

请举出我国在杂交育种方面的成就。

袁隆平的杂交水稻、中国荷斯坦牛等。

综上所述，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类型，以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足。

分组讨论，各小组选派代表回答。

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，育种进程缓慢（一般需5至7年），过程烦琐。

这些都是杂交育种方法的不足。

有没有更好的育种方法来弥补这些缺点呢？

2．诱变育种

教师提示：

从变异的角度去思考，并举例说明其可行性。

利用基因突变的原理，用辐射方法处理大豆，可以培育优良的大豆品种。

如：

黑农五号。

利用基因突变的原理，利用返回式卫星和高空气球搭载农作物种子，使种子在空间条件下发生基因突变，进行农作物遗传性状的改良。

卫星“87－2”青椒、“航育1号”水稻、“豫麦13号小麦”等。

利用基因突变的原理，对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育了高产菌株。

利用基因突变的原理，进行核技术诱变育种，可培育出优良的粮食、蔬菜、水果、花卉品种。

同学们的知识面很广，介绍了许多诱变育种的方法，请给诱变育种下一个合理的定义。

诱变育种就是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使生物发生基因突变，从而在短时间内获得更多的优良变异类型的育种方法。

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？

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。

诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。

要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。

可见科学与技术的发展与社会的发展有着相互影响、相互制约的关系，请简单地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。

三、教师精讲

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，得到新品种的方法。

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，育种进程缓慢，过程烦琐。

诱变育种的优点：

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