“杂交育种与诱变育种”教学设计

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“杂交育种与诱变育种”教学设计　　一、教材分析和设计思路　　人教版高中生物（必修2）遗传与进化第6章第1节“杂交育种和诱变育种”，主要包括杂交育种的概念、过程、基本原理、应用以及优缺点和诱变育种的概念、过程、基本原理、应用以及优缺点等内容，其中教学重点是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；教学难点是杂交育种和诱变育种的优点和局限性。本节采取以育种技术的发展递进历程来组织教学内容。教学过程中始终抓住育种技术的不断突破和不断改进这一主线，重点引导学生利用遗传学原理分析不同育种阶段育种技术，发现其优缺点，应用所学的遗传学知识，尝试设计突破已有育种技术局限的途径。充分利用教材所介绍的许多具体生动的育种方法的实例，培养学生的阅读理解能力、归纳总结能力和分析思考解决问题的能力。运用小组合作的方式，收集育种的相关资料，通过成员汇报，提高小组的凝聚力；再采取各组互评的方式，进一步培养学生们的合作意识。　　二、教学目标　　1.知识目标　　简述杂交育种的概念；　　说明杂交育种的遗传学原理；　　举例说出诱变育种的基本原理及其在生产中的应用。　　2.能力目标 　　尝试将信息用图表、遗传图解的形式表达出来运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题。　　3.情感态度和价值观目标　　（1）讨论从选择育种到杂交育种，再到诱变育种中，科学、技术和社会的相互作用。　　（2）通过对杂交育种和诱变育种成果的了解，关注育种技术的发展。　　（3）体会科学技术在发展社会生产力、推动社会发展中的巨大作用。　　三、教学过程　　自从孟德尔的遗传规律问世之后，人工杂交的方法就被广泛应用到动植物育种。随着科学技术的进步，人工诱变技术的应用进一步推动了育种的步伐，后来基因工程的诞生，使人们能够定向地改变生物的遗传特性，创造出新的生物类型。育种在农业生产上的地位越来越重要了。请同学们结合我们学过的遗传和变异的相关知识以及平时对这方面的认识，说一说选育新品种的方法有哪些？（让学生分小组互相讨论一段时间后，学生起来回答。）　　（选择育种、杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种）　　1.选择育种　　教师在上课之前先收集一些关于选择育种和杂交育种的图片，在上课的时候首先展示这些图片，让学生仔细观察这些图片，教师根据这些图片设计问题： 　　根据图片分析古印第安人培育玉米的方法所隐含的遗传学原理及其优缺点是什么？　　看完图片提出问题后，教师先让学生阅读教材上的基础内容，并组织学生分组讨论，然后让每一小组选出代表来回答问题。在回答问题过程中若学生不能很好地回答所提出的问题，教师可以通过对问题的分解来进行引导：　　教师提示：（1）古印第安人培育玉米的方法称为什么？（2）这时出现的选择的具体含义是什么？（3）选择育种的优缺点是什么？　　最后再找同学起来补充回答直到答得全面为止，教师在必要的时候可以给予适当的提示，使学生牢固掌握这部分的内容。　　2.杂交育种　　每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，而且不同的优良性状存在于不同的品种中。人们一直设想如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，创造出自然条件下没有的新性状组合，突破选择育种的局限，培育出具有优良性状组合的新品种。会有什么办法呢？（学生思考、分组讨论之后回答），在此基础上，教师提出问题：　　有两个小麦品种：一种是高产不抗病（AABB），另一种是低产抗病（aabb），两对性状独立遗传，你们用什么方法能培育出高产抗病的小麦新品种呢？请将你们的设想用遗传图解表示出来。（课本例子） 　　学生思考，分组讨论，讨论完成后自己画出，同时找两位同学到黑板上来画，先让学生互相批改他们做的结果，并说明理由，在学生汇报的时候老师给予适当的引导，让学生展示出自己的方案，最后通过生生、师生间的交流研讨，总结出可行性的方案。共同完善写出课本例子遗传基因型图解。　　师生共同总结：F2高产抗病植株继续自交，淘汰性状分离的类型，选育纯种。但是，在水稻育种过程中，我们直接利用F1代的杂种优势。　　通过问题展示和解答，教学课件辅助，展示学生所写的遗传图解。最后由学生归纳杂交育种的概念，所利用的原理及我国在杂交育种方面的成就。　　（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；基因重组，成就略）　　学情预设：与选择育种比较，杂交育种有什么优点？　　学生思考、分组讨论回答：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。　　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？　　学生思考，分组讨论回答：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），过程繁琐。这些都是杂交育种方法的不足。　　思考与讨论：有没有更好的育种方法来弥补这些缺点呢？　　学生回忆学过的知识，并交流和讨论：　　3.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？　　学生阅读教材并回答：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。　　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？　　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。　　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？　　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。　　教师小结：　　两种育种方法都为我们创造了许多优良的品种，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。