2022年“雜交育種與誘變育種”教學(xué)設(shè)計(jì)

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載“ 雜交育種與誘變育種” 教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】本章內(nèi)容是在“生物的遺傳和變異”的基礎(chǔ)理論知識獲得的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生進(jìn)一步了解遺傳和變異的基本原理如何應(yīng)用于實(shí)踐。本內(nèi)容旨在使學(xué)生了解遺傳學(xué)原理應(yīng)用的同時(shí)， 關(guān)注這部分知識在生活、生產(chǎn)和社會發(fā)展中的應(yīng)用，從而提高對科學(xué)和探索未知的興趣，養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)精神。三、學(xué)情分析從知識儲備來看，學(xué)生已學(xué)習(xí)過遺傳的兩個(gè)基本定律，及突變、 重組和染色體變異的相關(guān)知識，也學(xué)過單倍體育種和多倍體育種等知識，雜交育種和誘變育種的知識正好處在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，可以通過引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)、回憶、比較來獲得對新知識的認(rèn)識?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1知識目標(biāo)：(1) 簡述雜交

2、育種的概念，舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。（2）舉例說出誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。2.能力目標(biāo)：（1）學(xué)會用遺傳圖解的方式表示育種過程。（2）運(yùn)用遺傳和變異原理, 解決生產(chǎn)和生活實(shí)際中的問題。3情感目標(biāo)：(1) 討論育種科學(xué)技術(shù)發(fā)展是科學(xué)、技術(shù)和社會的相互作用。(2) 體會科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會生產(chǎn)力、推動(dòng)社會進(jìn)步等方面的巨大作用?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種等方面的應(yīng)用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】（1）雜交育種和誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和局限性。（2）用遺傳圖解表示各種育種過程【教具準(zhǔn)備】教師課件【課時(shí)安排】1 課時(shí)【教學(xué)過程】教學(xué)內(nèi)容及活動(dòng)安排設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入，今天到這來，是想和大家一起解決一個(gè)

3、關(guān)于作物育種的問題。請大家當(dāng)一次育種專家，幫我們解決一些生產(chǎn)上急待解決的問題。我希望我今天的任務(wù)會得到圓滿完成。關(guān)于育種的問題，大約一萬年前，自從人類開始種植作物和飼養(yǎng)動(dòng)物以來，就從未停止過對品種的改良。在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們知道要挑選品質(zhì)好的個(gè)體來傳種。教師組織學(xué)生展示課前收集的關(guān)于選擇育種和雜交育種的資料（以圖片為主） （教師展示玉米的圖片）提出問題：激 發(fā) 學(xué)生 的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。師 生 共同 解決問題，運(yùn)用現(xiàn)代遺傳學(xué)知識為學(xué)生闡明精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料

4、 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載1古印第安人是最早選擇和培育玉米的，最突出的貢獻(xiàn)是選育了果穗碩大、淀粉含量高的玉米。請分析古印第安人培育玉米的方法所隱含的遺傳學(xué)原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。【學(xué)生閱讀資料】學(xué)生帶著問題閱讀教材p98 頁并作答。教師在學(xué)生閱讀教材的基礎(chǔ)上，組織學(xué)生交流上述問題?！締栴}】（1）古印第安人培育玉米的方法稱為選擇育種（2）這里的“選擇”的含義是汰劣留良。（3） “用作祭祀的玉米是在隔離條件下種植的”其中“隔離”作用是防止雜交（逐代自交）。（4）選擇育種的優(yōu)缺點(diǎn)是優(yōu)點(diǎn)

5、：操作簡單缺點(diǎn)：選擇范圍有限，育種周期長。選擇育種的局限性是：只能利用生物在自然環(huán)境條件下產(chǎn)生的有限變異（突變或重組） ，在某個(gè)植株已有的性狀或基因中選育優(yōu)良品種。請同學(xué)們閱讀課本的“問題探討”并提出問題： a品種玉米籽粒多但不抗黑粉病， b 品種籽粒少但抗病，如何選育出粒多又抗病的品種呢？（分紹黑粉?。河烧婢械暮诜劬鸬摹Ｒ院瘫究浦参锇l(fā)生最普遍。其特征是在寄主植物的受害部位產(chǎn)生大量由病菌的冬孢子構(gòu)成的黑色粉狀物（即冬孢子堆），故名。玉米黑粉病的病菌，從幼苗到成株期的所有幼嫩組織或器官，如幼根、葉腋、雌雄花器等部位都可以被病菌侵染）（展示圖片）（四人小組討論）并每一組請一位同學(xué)上黑板寫圖解

6、，假設(shè)a 和 b都是純種p 粒少、抗病x 粒多、不抗病f1 【注意， 沒有說明顯隱關(guān)系,因此 f1 性狀不一定】f2 粒少、抗病粒少、不抗病粒多、抗病粒多、不抗病教師檢查，我們發(fā)現(xiàn)大家使用的方法都是雜交 ，說明，要讓兩個(gè)個(gè)體的性狀集中到一個(gè)個(gè)體上，要用到雜交?！編煛吭趂2 中出現(xiàn)了集中了兩個(gè)個(gè)體優(yōu)良性狀的品種，同時(shí)也出現(xiàn)了集中了兩個(gè)不利性狀的個(gè)體，出現(xiàn)的原因是什么？f1 減數(shù)分裂形成配子時(shí)，控制不同對的性狀的基因之間出現(xiàn)了重新組合，導(dǎo)致 f2兩個(gè)性狀之間的重新組合。【問題】是自由組合嗎？并沒有說明兩對性狀是兩對染色體上的基因控“ 選擇育種 ” 做鋪墊。培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和理解能力。同時(shí)回憶學(xué)過

7、的關(guān)于變異的知識，為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)通 過 介紹 說明育種的迫切性， 提高學(xué)生解決問題的積極性訓(xùn)練學(xué)生的遺傳圖解繪圖及的分析能力，學(xué)會育種過程的表示方法， 及強(qiáng)化圖解規(guī)范化要求精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載制，所以也可能是交叉互換，但也是重組，并沒有【問題】 : f2 中出現(xiàn)的粒多、 抗病個(gè)體， 就是符合要求的品種嗎？

8、它的后代也一定是粒多抗病的嗎？該如何進(jìn)行處理呢？看來你們已經(jīng)嘗試從理論上探索雜交育種的方法了。 （生：后代可能會性狀分離）大家都已在理論上嘗試雜交育種了，下面以小麥為例，讓我們更好地理解雜交育種小麥高稈（ d）對矮稈（ d）為顯性，抗銹?。╰）對不抗銹?。?t）為顯性，兩對基因獨(dú)立遺傳，現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（ddtt）和矮稈不抗銹病的小麥（ ddtt ） ，怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddtt）？要想把兩個(gè)小麥品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，育種上一個(gè)有效的方法就是把這兩個(gè)品種雜交，雜交 （高抗x矮不抗ddtt ddtt自交f1 高抗選優(yōu)f2 高抗高不抗矮抗矮不抗ddtt 自交矮抗ddtt

9、 ddtt 矮抗ddtt 選優(yōu)矮抗矮抗、矮不抗要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種，就必須對在f中所得到表現(xiàn)型為矮抗（一顯一隱）的植株連續(xù)自交和育種，逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再發(fā)生性狀分離，就是我們要選育的能夠穩(wěn)定遺傳的純合子新品種ddtt。從圖解中可以看出，如果選育的是隱性性狀個(gè)體，需要連續(xù)自交嗎？不需要教師引導(dǎo)，學(xué)生總結(jié)教材p99 頁的雜交育種的概念。雜交育種的概念： 雜交育種就是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，就得到新品種的方法。【問題】 1、雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理是什么？雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理就是：基因的自由組合規(guī)律，即通過雜交，把生物不同品種間的

10、基因重新組合，以便使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起、從而創(chuàng)造出對人類有益的新品種。2、培育出的一個(gè)新品種，如何判斷它是否符合預(yù)期的要求呢？選育出的新品種必須是純合子，否則其后代就會因?yàn)榘l(fā)生性狀分離而失去優(yōu)勢。3、與選擇育種比較，雜交育種有什么優(yōu)點(diǎn)？能將兩個(gè)不同品種的優(yōu)良性狀集中在一起，產(chǎn)生新的性狀組合的新品種；育種的目的性較強(qiáng)。請舉出我國在雜交育種方面成就。袁隆平的雜交水稻，中國荷斯坦牛等八十年代， 國際組織給他的獎(jiǎng)項(xiàng)多得像米粒一樣。中國有九億農(nóng)民，他一個(gè)人，教師書寫圖解， 進(jìn)一步規(guī)范圖解表示結(jié)合學(xué)生的學(xué)過的遺傳和變異的相關(guān)知識和生活經(jīng)驗(yàn)， 引導(dǎo)學(xué)生思考，并交流和討論， 培養(yǎng)學(xué)生分析總結(jié)的能力通

11、過介紹育種的偉大成果，體會科學(xué)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載相當(dāng)于干了兩億農(nóng)民的活。有人預(yù)估，他的種子共創(chuàng)造效益5600 億美元。假設(shè)其中分零頭給他，那么他的資產(chǎn)就會大致與世界首富卡洛斯斯利姆埃盧590 億美元相當(dāng)。 我們把袁隆平先生稱為雜交水稻之父 ，因?yàn)樗某删筒粌H是中國的驕傲，也是世界的驕傲，他的成就給人類帶來了福

12、音。”水稻產(chǎn)量對比中國荷斯坦牛（原稱中國黑白花牛）：國外的荷斯坦弗里生牛引進(jìn)后，經(jīng)過長期馴化，與當(dāng)?shù)攸S牛進(jìn)行雜交選育，逐漸形成的優(yōu)良種。技術(shù)在發(fā)展社會生產(chǎn)力、推動(dòng)社會進(jìn)步等方面的巨大作用，讓學(xué)生感受科學(xué)帶給人類的巨大好處，感受科學(xué)的奉獻(xiàn)精神?！舅伎寂c討論】 ：綜上所述雜交育種的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的，但是在實(shí)際操作中，會遇到不少困難。請從雜交后代可能出現(xiàn)的類型，以及育種時(shí)間等方面，分析雜交育種方法的不足。有沒有更好的育種方法來彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)呢？雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩縵（一般需5 至 7 年） ，過程繁瑣。這些都是雜交育種方法的

13、不足?！締栴}】在上述的方法中，只要在某些步驟上進(jìn)行改進(jìn)，就可以縮短育種的年限呢？單倍體育種（這部分內(nèi)容，看課堂的具體情況）p aabb aabb f1 aabb 花藥離體培養(yǎng)ab ab ab ab 秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍aabb aabb aabb aabb 選出矮桿抗病植株，采收留種與雜交育種相比，單倍體育種可以縮短育種年限，但是單倍體育種也是只能利用現(xiàn)有的基因重組，并不能創(chuàng)造新基因，有沒有更好的方法來彌補(bǔ)這些缺陷呢？大家知道，可遺傳的變異有三個(gè)來源，基因重組、基因突變和染色體變異。：充 分 發(fā)揮 學(xué)生的主觀能動(dòng)性， 讓學(xué)生積極參與討論。突 出 雜交 育種的局限為后續(xù)學(xué)習(xí)埋下伏筆。培 養(yǎng) 學(xué)

14、生 的問題意識，給予學(xué)生發(fā)散思維、啟動(dòng)已有知識的空間。 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識和技能解決實(shí)際問題精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載根據(jù)基因重組的原理，我們有發(fā)雜交育種，那么基因突變的原理應(yīng)用于育種中，就發(fā)展為一種新的方法誘變育種二、誘變育種【問題】什么是基因突變？突變的結(jié)果是什么？突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，突變的結(jié)果產(chǎn)生了它的等

15、位基因。有了新基因，就有了新基因型，從而產(chǎn)生了新性狀。而這種性狀的改變幅度是遠(yuǎn)大于基因重組。如 aaaaaa 基因突變的特點(diǎn)：不定向性，低頻性，少利多害性。基因突變可以是自然發(fā)生的自然突變，頻率很低(所以選擇育種周期長 ) 基因突變可以是誘發(fā)產(chǎn)生的誘發(fā)突變，哪些因素會誘發(fā)基因突變？誘發(fā)基因突變的因素（物理因素、化學(xué)因素和生物因素）利用基因突變的原理應(yīng)用在育種中，就發(fā)展為一種新的方法誘變育種。誘變育種就是利用物理因素（如x 射線、 r 射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。從中選育出符合要求的品種方法：人工誘變+人工選擇自然突變的頻率很低，人工誘

16、變可以提高突變率，可以在短時(shí)間內(nèi)獲得較多的變異類型，并且大幅度改良某些性狀?！纠纭拷處熞龑?dǎo)學(xué)生閱讀教材p100 頁，教材列舉了哪些誘變育種的實(shí)例？誘變育種的應(yīng)用在作物方面，應(yīng)用誘變育種我國已培育出100 多種水稻、小麥、玉米、大豆等優(yōu)良品種。1、 用射線和其他誘變劑處理大豆，培育成了“黑農(nóng)五號”等新品種。這品種含有改變了的酶系，在同樣的施肥和管理?xiàng)l件下可提高產(chǎn)量16%，含油量提高2.5。2、 用于微生物育種：例如青霉素的選育。1943 年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20 單位 /ml。后來人們對青霉菌多次進(jìn)行x射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已

17、達(dá)到5000060000 單位 /ml 誘變育種除了采用常規(guī)的誘變育種方法外，還采用太空育種。太空育種主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球能達(dá)到的高空環(huán)境，通過強(qiáng)輻射、微重力和高真空等條件使植物種子的基因發(fā)生基因突變的作物育種新技術(shù)我國已培育成功許多太空作物：太空南瓜太空黃瓜太空椒師通過大量的圖片資料介紹了誘變育種的實(shí)例【問題】與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點(diǎn)？聯(lián)系基因突變的特點(diǎn)，的能力。通過復(fù)習(xí)基因突變的概念和特點(diǎn)，為后面學(xué)習(xí)誘變育種打下理論基礎(chǔ)， 也更利于理解誘變育種的優(yōu)點(diǎn)及局限性培 養(yǎng) 學(xué)生 提煉和歸納能力。培養(yǎng)自學(xué)能力，使學(xué)生在反饋、 思考中進(jìn)一步突破難點(diǎn)。展 示 育種 新成果，激發(fā)學(xué)生學(xué)

18、習(xí)的熱情精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載談?wù)務(wù)T變育種的局限性。要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？優(yōu)點(diǎn)：提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。大幅度地改良某些性狀。缺點(diǎn)：難以控制突變方向，無法將多個(gè)優(yōu)良性狀組合，有利性狀比較少，需要大量處理實(shí)驗(yàn)材料。辦法：擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇機(jī)會。教

19、師小結(jié)：兩種育種方法都為我們創(chuàng)造許多優(yōu)良的品種，育種技術(shù)的發(fā)展為我們的社會經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了許多價(jià)值，我國作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個(gè)國家之一，在作物空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。雜交育種誘變育種依據(jù)原理基因重組基因突變常用方法雜交自交選種自交輻射誘變，激光誘變，空間技術(shù)育種優(yōu)點(diǎn)將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀，集于一個(gè)個(gè)體上將 不 同 個(gè) 體 的 優(yōu) 良 性狀，集于一個(gè)個(gè)體上缺點(diǎn)時(shí)間長，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料【拓展】1、 在雜交育種時(shí)，是不是一定要培育出純種呢？營養(yǎng)生殖的生物如馬鈴薯等只要培育出有合適的性狀，即使是雜種也是可以的，因?yàn)闋I養(yǎng)生殖后找保持親本的性狀2、雜種優(yōu)

20、勢：指親本基因型不同的個(gè)體相互雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個(gè)親本的現(xiàn)象。目前我們吃的大米，也就是水稻基本是雜交水稻，因?yàn)樗哂挟a(chǎn)量高，品質(zhì)好的雜種優(yōu)勢，那么應(yīng)該如何進(jìn)行育種呢？-雜交水稻之父袁隆平，請大家回去查找相應(yīng)的資料，下節(jié)課回來探討生產(chǎn)上人們利用雜種優(yōu)勢，需要年年配制生產(chǎn)種（雜種），但不再留種。讓 學(xué) 生歸 納總結(jié)，掌握的效果將更好，同學(xué)培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力， 明確事務(wù)的兩面性適當(dāng)拓展， 避免學(xué)生的思維局限于那種典型事例， 從而真正能理解雜交育種的應(yīng)用。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - -

21、- - - - 第 6 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載這種方法可以比較巧妙解決育種實(shí)踐上育種周期過長的問題【練習(xí)】1、試試動(dòng)物雜交育種的方法：假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（bbee ）和短毛折耳貓（ bbee） ，你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（bbee）？寫出育種方案（圖解通過練習(xí)， 加強(qiáng)學(xué)生對于雜交育種的過程理解和掌握， 并熟練運(yùn)用圖解來表示育種進(jìn)程【教學(xué)反思】這節(jié)課，應(yīng)該說基本比較圓滿達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，學(xué)生的參與意識很強(qiáng)，興趣高漲，對于老師給出的問題，他們經(jīng)過思考與討論，基本上能找到解決的方法，因此，有成就感， 能體會到學(xué)習(xí)的樂趣和科學(xué)研究