雜交育種與誘變育種教學(xué)設(shè)計(jì)

雜交育種與誘變育種教學(xué)設(shè)計(jì)?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能目標(biāo)簡(jiǎn)述雜交育種和誘變育種的概念，舉例說明雜交育種和誘變育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。舉例說明雜交育種、誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。嘗試運(yùn)用遺傳和變異原理，解決生產(chǎn)和生活實(shí)際中的問題。2.過程與方法目標(biāo)通過對(duì)雜交育種和誘變育種實(shí)例的分析，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。引導(dǎo)學(xué)生模擬雜交育種的過程，體驗(yàn)科學(xué)探究的方法和過程，提高學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)踐操作能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)體會(huì)科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會(huì)生產(chǎn)力、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步等方面的巨大作用。關(guān)注我國(guó)的育種技術(shù)的發(fā)展及在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)能力，認(rèn)同育種技術(shù)的改進(jìn)對(duì)解決糧食危機(jī)等問題的重要性，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和責(zé)任感。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)雜交育種和誘變育種的原理和過程。雜交育種和誘變育種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。2.教學(xué)難點(diǎn)雜交育種和誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和局限性。運(yùn)用遺傳和變異原理解決實(shí)際育種問題。三、教學(xué)方法講授法、討論法、探究法相結(jié)合四、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）通過多媒體展示袁隆平院士的照片以及他所取得的雜交水稻成就。提問學(xué)生：袁隆平院士被譽(yù)為"雜交水稻之父"，他是如何培育出高產(chǎn)的雜交水稻的呢？這種培育方法涉及到哪些生物學(xué)原理呢？從而引出本節(jié)課的主題雜交育種與誘變育種。（二）雜交育種（20分鐘）1.概念講解結(jié)合教材，講解雜交育種的概念：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，獲得新品種的方法。2.原理分析引導(dǎo)學(xué)生回顧孟德爾遺傳定律，分析雜交育種的原理是基因重組。例如，在一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中，高莖（DD）和矮莖（dd）雜交，F(xiàn)1（Dd）表現(xiàn)為高莖，F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2中出現(xiàn)了高莖和矮莖的性狀分離，通過不斷地選擇高莖個(gè)體進(jìn)行自交，就可以逐漸獲得穩(wěn)定遺傳的高莖純合子（DD）。這就是利用基因重組實(shí)現(xiàn)優(yōu)良性狀的重新組合。3.過程實(shí)例分析以小麥抗銹病和不抗銹病的雜交育種為例，詳細(xì)講解雜交育種的過程：假設(shè)小麥的抗銹?。═）對(duì)不抗銹?。╰）為顯性。現(xiàn)有抗銹病但易倒伏（TTdd）的品種和不抗銹病但抗倒伏（ttDD）的品種。第一步：讓這兩個(gè)品種雜交，即TTdd×ttDD，得到F1（TtDd），F(xiàn)1表現(xiàn)為抗銹病且抗倒伏。第二步：讓F1自交，F(xiàn)1自交后代（F2）會(huì)出現(xiàn)性狀分離，表現(xiàn)型有抗銹病抗倒伏（T_D_）、抗銹病易倒伏（T_dd）、不抗銹病抗倒伏（ttD_）、不抗銹病易倒伏（ttdd）四種。第三步：從F2中選擇抗銹病抗倒伏（T_D_）的個(gè)體進(jìn)行連續(xù)自交，逐代淘汰不符合要求的個(gè)體，直到不發(fā)生性狀分離為止，就可以獲得穩(wěn)定遺傳的抗銹病抗倒伏（TTDD）的優(yōu)良品種。4.優(yōu)點(diǎn)與不足組織學(xué)生討論雜交育種的優(yōu)點(diǎn)和不足。優(yōu)點(diǎn)：可以將多個(gè)優(yōu)良性狀集中在一起；操作簡(jiǎn)便。不足：育種周期長(zhǎng)；只能利用已有的基因重組，不能創(chuàng)造新的基因。（三）誘變育種（15分鐘）1.概念講解講解誘變育種的概念：利用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變，從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法。2.原理分析明確誘變育種的原理是基因突變?；蛲蛔兡軌虍a(chǎn)生新的基因，從而為生物進(jìn)化提供原始材料，也為育種工作提供了新的基因資源。3.實(shí)例分析以青霉素高產(chǎn)菌株的選育為例進(jìn)行講解：野生型青霉菌分泌的青霉素很少，產(chǎn)量只有20單位/mL?？茖W(xué)家用X射線、紫外線等處理青霉菌，使其發(fā)生基因突變。經(jīng)過篩選，獲得了青霉素產(chǎn)量高達(dá)50000單位/mL以上的高產(chǎn)菌株。4.優(yōu)點(diǎn)與不足引導(dǎo)學(xué)生討論誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和不足。優(yōu)點(diǎn)：能提高突變率，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型；能大幅度改良某些性狀。不足：誘發(fā)產(chǎn)生的突變方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)優(yōu)良性狀；需要處理大量的實(shí)驗(yàn)材料。（四）課堂小結(jié)（5分鐘）與學(xué)生一起回顧雜交育種和誘變育種的概念、原理、過程、優(yōu)點(diǎn)和不足，并通過表格的形式進(jìn)行總結(jié)歸納（如下表所示），幫助學(xué)生梳理知識(shí)，加深記憶。|育種方式|概念|原理|過程|優(yōu)點(diǎn)|不足|||||||||雜交育種|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，獲得新品種的方法|基因重組|雜交→自交→選優(yōu)→自交（不斷選優(yōu)）|可集中優(yōu)良性狀；操作簡(jiǎn)便|育種周期長(zhǎng)；不能創(chuàng)造新基因||誘變育種|利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變，從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法|基因突變|物理或化學(xué)因素處理生物→選擇符合要求的變異類型|提高突變率，短時(shí)間內(nèi)獲得更多優(yōu)良變異類型；大幅度改良某些性狀|突變方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)優(yōu)良性狀；需處理大量實(shí)驗(yàn)材料|（五）課堂練習(xí)（10分鐘）1.下列關(guān)于雜交育種的敘述，正確的是（）A.雜交育種的原理是染色體變異B.雜交育種一定要從F1開始選育C.雜交育種一般需要連續(xù)自交，不斷選優(yōu)D.雜交育種的年限一定比單倍體育種長(zhǎng)2.誘變育種所依據(jù)的遺傳學(xué)原理是（）A.基因自由組合B.基因突變C.染色體變異D.染色體交叉互換3.現(xiàn)有兩個(gè)純種小麥，一個(gè)純種小麥性狀是高稈（D）抗銹?。═）；另一個(gè)純種小麥的性狀是矮稈（d）易染銹病（t）（兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳）。育種專家提出了如圖Ⅰ、Ⅱ兩種育種方法以獲得小麥新品種，問：（1）要縮短育種年限，應(yīng)選擇的方法是______，依據(jù)的變異原理是______；另一種方法的育種原理是______。（2）圖中①和④基因組成分別為______和______。（3）（二）過程中，D和d的分離發(fā)生在______；（三）過程采用的方法稱為______；（四）過程最常用的化學(xué)藥劑是______。（4）（五）過程產(chǎn)生的抗倒伏抗銹病植株中的純合子占______；如果讓F1按（五）、（六）過程連續(xù)自交2代，則⑥中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占______。通過課堂練習(xí)，及時(shí)鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)，了解學(xué)生對(duì)本節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容的掌握情況，針對(duì)學(xué)生存在的問題進(jìn)行有針對(duì)性的講解。（六）拓展延伸（5分鐘）介紹我國(guó)在雜交育種和誘變育種方面取得的其他成就，如太空育種（屬于誘變育種的一種特殊形式，利用太空的特殊環(huán)境誘發(fā)種子發(fā)生基因突變）培育出的許多優(yōu)良品種等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和民族自豪感。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考隨著科技的不斷發(fā)展，育種技術(shù)還會(huì)有哪些新的突破和發(fā)展方向，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)注。（七）課堂總結(jié)（5分鐘）請(qǐng)學(xué)生談?wù)劚竟?jié)課的收獲和體會(huì)，教師對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)，強(qiáng)調(diào)雜交育種和誘變育種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及生物科學(xué)研究中的重要意義，鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)關(guān)注生物育種技術(shù)的發(fā)展，為解決實(shí)際問題貢獻(xiàn)自己的力量。五、教學(xué)反思通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對(duì)雜交育種和誘變育種的概念、原理、過程、優(yōu)點(diǎn)和不足有了較為系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。在教學(xué)過程中，通過實(shí)例分析、討論、模擬等活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂，較好地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)踐操作能力。然而，在教學(xué)過程中