高中生物人教版必修2精品教案第六章从杂交育种到基因工程文档格式.docx
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教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
教师组织学生展示课前收集的关于选择育种和杂交育种的资料（以图片为主）
提出问题：
古印第安人是最早选择和培育玉米的，最
学生资料展示和交流。
学生阅读资料，学生带着问题阅读教材P98页并作答。
激发学生的探究欲望和学习兴趣。
续上表
学生作答：
（1）选择育种。
（2）汰劣留良。
（3）防止质劣玉米与选择的具有优良性状的玉米杂交，使优良性状得到不断积累。
（4）优点：
技术简单、容易操作。
缺点：
选择范围有限，育种周期长。
分组讨论。
学生把设想描述出来。
并对各方案进行评价。
师生共同解决问题，运用现代遗传学知识为学生阐明“选择育种”做铺垫。
培养学生的概括能力和理解能力。
现在我们来分析各方案是否科学规范。
引导学生讨论并指出其优点和不足，以及自己的疑问。
教师：
点拨、解答同学们的问题：
（1）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。
（2）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。
（3）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。
教师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，请绘出育种过程的遗传图解：
教师点评，并示范书写过程如下：
结合学生的生活经验，引导学生思考相关的育种方法。
充分发挥学生的主观能动性，让学生积极参与讨论。
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。
P
AABB
×
aabb
↓
F1
AaBb
↓自交
F2
A_B_A_bbaaB_aabb
高产不抗高产抗病低产不抗低产抗病
9:
3:
1
【学情预设】：
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：
（1）我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？
（2）如何能得到可以代代遗传的优势品种？
（3）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？
教师引导，总结教材P99页的杂交育种的概念。
请举出我国在杂交育种方面成就。
与选择育种比较，杂交育种有什么优点？
【思考与讨论】：
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。
有没有更好的育种方法来弥补这些缺点呢？
二、诱变育种
教师引导学生回忆基因突变的内容。
利用基因突变的原理应用在育种中，就发展为一种新的方法——诱变育种。
教师引导学生阅读教材P100页，教材列举了哪些诱变育种的实例？
教师通过大量的图片资料介绍了诱变育种的实例
。
教师总结：
诱变育种的概念指什么？
教师引导，组织开展生生、师生的讨论。
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？
（1）不可以，因为其中有2/16的植株是杂合体，其下一代会出现性状分离。
（2）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。
（3）1/3。
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，就得到新品种的方法。
袁隆平的杂交水稻，中国荷斯坦牛等。
能将两个不同品种的优良性状集中在一起，产生新的性状组合的新品种；
育种的目的性较强。
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，育种进程缓缦（一般需5至7年），过程繁琐。
这些都是杂交育种方法的不足。
学生回忆学过的知识，并交流和讨论：
基因突变：
诱发基因突变的因素（物理因素、化学因素和生物因素）
，如黑农五号；
卫星“87－2”青椒、“航育1号”水稻、“豫麦13号小麦”等；
青霉菌高产菌株等。
培养学生的问题意识，给予学生发散思维、启动已有知识的空间。
培养学生运用所学的知识和技能解决实际问题的能力。
理解杂交育种在产生F1代后，还需要经过选择和培育形成能稳定遗传个体的过程。
培养学生提炼和归纳能力。
突出杂交育种的局限为后续学习埋下伏笔。
教师小结：
两种育种方法都为我们创造许多优良的品种，育种技术的发展为我们的社会经济创造了许多价值，我国作为目前世界上能发射返回式卫星的三个国家之一，在作物空间技术育种方面已经进入世界先进行列。
在上一章我们已经学习了多倍体育种、单倍体育种的方法，现在请同学们列表比较：
杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种在方法、原理、优缺点方面的异同点。
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、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。
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。
师生共同解决疑惑的问题，强化对概念的学习。
掌握基本概念
培养自学能力，使学生在反馈、思考中进一步突破难点。
板书展示
第6章从杂交育种到基因工程
第1节杂交育种和诱变育种
一、选择育种：
利用自然条件下的生物变异，汰劣留良，长期选择，培育优良品种。
二、杂交育种
三、诱变育种
课堂作业
1．既要提高农作物的变异频率，又要使后代变异性状较快稳定，可采用（）
A．杂交育种法B．诱变育种C．单倍体育种D．多倍体育种
2．在动物的育种中，用一定剂量的X射线处理精巢，渴望获得大量变异个体。
这是因为（）
A．合子都是纯合子
B．诱发雄配子发生了高频率的基因突变
C．诱导发生了大量的染色体变异
D．提高了基因的重组
3．利用激光对DNA进行修复，生物学上称之为（）
由于很多内容学生已经学习过如基因的自由组合定律、基因突变，所以我采用温故知新—杂交育种的技术方法—诱变育种的技术方法—知识扩展—总结的方法来讲授新知识。
本节课的设计也能把理论与实践充分地结合在一起，例如在杂交育种技术的学习中，教师举例：
利用高抗和矮感的小麦来设计如何培养出矮抗的小麦。
通过学生的动手操作，使知识更能贴近生活，学以致用。
课程改革的目标要求教师应具备对知识体系熟练，应对课堂教学自如，教学中注重学生的差异性等能力。
在教学中教师能注重学生的差异性，例如在杂交育种的设计实验中，大部分同学不太理解最后得到矮抗的比例，教师能放慢教学一步步解释。
教育格言
活的人才教育不是灌输知识，而是将开发文化宝库的钥匙，尽我们知道的教给学生。
——陶行知
如果不去加强并发展儿童的个人自尊感，就不能形成他的道德面貌。
……教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。
——苏霍姆林斯基
好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。
——美国·
斯奇卡列
强迫学习的东西是不会保存在心里的。
——柏拉图论教育
一个人在学校里表面上的成绩，以及较高的名次，都是靠不住的，唯一的要点是你对于你所学的是否心里真正觉得很喜欢，是否真有浓厚的兴趣……
——邹韬奋
1．简述基因工程的基本原理。
2．通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。
1．利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，培养自主学习能力。
2．通过制作模型的活动来模拟基因工程的操作过程，使学生在理解步骤的同时，切身体会基因工程的主要过程。
关注基因工程的最新进展，关注转基因生物和转基因食品的安全性。
基因工程的基本原理。
以具体事例讲述，学生制作模型，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。
以EcoRI为例，构建重组DNA分子模型，体会基因的剪切、拼接和缝合的过程。
讨论法、演示法、讲授法。
观察法、阅读法、讨论交流法等。
实物、资料、课件。
预习，分清基因工程的步骤。
教师通过图片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等，引入课题。
教师利用“问题探讨”，提出问题，组织学生讨论、交流看法。
为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？
推测这种“嫁接”怎样才能实现？
这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？
从杂交育种的局限性切入，人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。
说明本节教学目标。
将学生分成4个人一组，发给所需材料，可将构建模型的文字指导，复印后发给各组。
教师提出问题：
1．在制作模型时用到的工具（剪刀和不干胶）各代表什么？
比较剪切后的DNA片断的末端切片，你发现有什么特点呢？
2．回顾在模型构建过程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“产品”，你对重组DNA的操作有什么新的理解？
教师启发学生思考重组后的DNA分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。
教师用图片或课件动画展示质粒的结构及特点。
（教科书图6-5）
①细胞拟核之外的小的环状DNA分子。
②借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响。
③能够自主复制。
④可以容易地从细胞中取出或放入。
这些特点使它能够胜任运载体的工作，携带目的基因进入细胞。
教师用多媒体课件或与教科书插图6-6类似的示意图，简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。
启发学生思考：
想象科学家在分子水平上进行这一操作的精确性。
总结：
基因工程的别名
基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
操作工具
基因的剪刀、针线、运载体
基本过程
剪刀→拼接→导入→表达
结果
人类需要的基因产物
1．基因工程的设计施工是在什么水平上进行的（）
A．细胞B．细胞器C．分子D．原子
2．有关基因工程的叙述正确的是（）
A．限制性内切酶只在获得目的基因时才用
B．重组质粒的形成在细胞内完成
C．质粒都可以作为运载体
D．蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料
3．基因工程中常作为基因的运载体的一组结构是（）
A．质粒、线粒体、噬菌体B．染色体、叶绿体、线粒体
C．质粒、噬菌体、动植物病毒D．细菌、噬菌体、动植物病毒
4．DNA连接酶的重要功能是（）
A．DNA复制时母链与子链之间形成氢键B．黏性末端碱基之间形成氢键
C．两条DNA末端之间的缝隙连接起来D．ABC都不正确
5．在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是（）
A．限制酶和连接酶B．限制酶和水解酶
C．限制酶和运载体D．连接酶和运载体
参考答案：
1．C2．D3．C4．C5．A
教学反思
1．巧妙布置预习作业，化“复杂”为“简约”。
由于基因工程内容上的“高”与“新”，处理不好，会提高学习难度，令学生视高科技为畏途，致使教学流于形式。
所以在课前以学生较为熟悉的转基因抗虫棉的培育过程案例为预习作业，使学生首先从整体上了解基因工程的四个步骤，起到了突破难点及培养自学能力的目的。
2．巧妙运用构建模型及多媒体技术，化“抽象”为“形象”。
对于基因工程，学生接触得少，只运用文字来教学会感到很抽象。
如在讲授如何构建基因文库时，教师会提供一幅非常形象的插图，结合图文提出相应问题，诱导学生思考，从而把学习的注意力从简单的死记硬背引导到分析、批判、创新等有利于学生终身发展的能力上来。
你在任何时候也不要急于给学生打不及格的分数。
请记住：
成功的欢乐是一种巨大的情绪力量，它可以促进儿童好好学习的愿望。
请你注意无论如何不要使这种内在的力量消失。
缺少这种力量，教育上的巧妙措施都是无济于事的。
——苏霍姆林斯基：
《给教师的建议》
总之，必使学生得学之乐，而耐学之苦，才是正轨。
若一任学生趋乐避苦，这是哄骗小孩子的糖果子，决不是造就人才的教育。
——《陶行知全集》
凡是儿童自己能够理解和感受的一切，都应当让他们自己去理解和感受。
不过，教师知道应当朝哪个方向引导儿童：
对于他们的思想，有些加以支持和发展，而有些则机智地予以抵销——当学生离开了作品的思想内容，陷入一些细节的时候就需要这样做。
——赞可夫：
《和教师的谈话》
错误本身是“达到真理的一个必然环节”，“由于错误，真理才会发现”。
——黑格尔
第二课时
基因工程的安全性问题。
转基因生物与转基因食品的安全性。
搜集资料，采用思考、分析、想象、推断和辩论等方法，讨论转基因食品和转基因生物的安全性问题。
把学生分组分别站在两种观点的立场上讨论并分析安全性问题。
观察法、阅读法、讨论法等。
搜集基因工程应用的实例。
复习基因工程操作的基本步骤和重要工具。
检查课前收集到的有关基因工程应用的资料。
一、导入新课：
基因工程的应用
指定几名学生汇报，其他人补充。
学生阅读教科书P104的内容。
教师总结，并从具体事例引入关于转基因生物和转基因食品安全性的争议，启发学生对其安全问题进行讨论。
学生分组讨论，教师强调支持某一观点的论据要充分，要注意科学性、客观性和逻辑性。
在学生讨论的基础上，与学生协商或按小组指派某个角色，安排角色扮演活动。
教师可将角色扮演的程序、规则和具体要求以及评价标准事先复印好，分发给各组，引导学生以小组为单位讨论并形成陈述报告要点。
二、模拟听证会
议题：
近来，一些市民和媒体纷纷向市政府反映了他们对转基因农产品或转基因食品安全性的担忧，呼吁市政府制定条例对转基因生物及转基因食品的生产和销售加以控制。
请你作为A-F中的任一角色参加听证会，就是否应当对转基因生物与转基因食品加以限制发表你的看法。
要求：
观点正确，论据充分，注意科学性，客观性和逻辑性。
听证会程序：
1．决策部门的主管陈述听证会议题及议程（规则）；
2．控辩双方分别陈述各自的主张；
3．辩论阶段；
4．法律专家代表陈述我国和世界各主要国家和地区的有关法律法规；
5．表决有关条例决议案。
三、总结
师生共同总结，对活动过程和结果做出合理评价。
（一）基因工程的应用
1．农业上的应用
（1）获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。
（2）培育出具有各种抗逆性的作物新品种。
2．畜牧业上的应用
（1）培育各种具有优良品质的动物。
（2）利用动物乳腺细胞获得人类所需要的各种物质。
3．食品工业上的应用
为人类开辟新的食物来源。
4．基因工程与医药卫生
（1）生产基因工程药品。
（2）用于基因诊断与基因治疗。
基因诊断：
用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子作探针，利用DNA分子杂交的原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。
基因治疗：
把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
5．基因工程与环境保护
（1）用于环境检测。
（2）用于被污染环境的净化。
（二）关注转基因生物和转基因食品的安全性
1．目前在基因工程中不常被使用的基因载体有（）
A．质粒 B．噬菌体 C．染色体 D．动、植物病毒
2．某科学工作者把兔子的血红蛋白的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，在这
个细胞的合成系统中能合成兔子的血红蛋白，这个事实说明（）
“自主、探究、合作”是新课程理念倡导的学生学习方式，教学从学生的熟知的生活入手，创设教学情境。
教学过程中，充分发扬民主，指导学生自主学习和合作学习，并积极为学生提供提出质疑的优质资源，因此学生在学习的过程中能始终保持较高的热情。
优化教育过程的标准，是效果和时间。
——布鲁纳
学习的最大动力，是对学习材料的兴趣。
——布卢姆
教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒和鼓舞。
——第斯多惠
教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。
——郭沫若
我们教书，是要引起学生的读书兴趣，做教员的不可一句一句或一字一字的都讲给学生听，最好使学生自己去研究，教员不讲也可以，等到学生实在不能用自己的力量去了解功课时，才去帮助他。
——蔡元培
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