【公開課教案】雜交育種和誘變育種教學設計

1、第6章從雜交育種到基因工程第1節(jié)雜交育種與誘變育種一、教材分析：本節(jié)內容是高中生物人教版必修2第6章第1節(jié)，學生已經具備生物遺傳變異基本規(guī)律和遺傳變異的單倍體育種和多倍體育種知識，通過本節(jié)雜交育種和誘變育種內容的學習，完善生物育種類型，突顯育種根據可遺傳變異的三種來源，是遺傳和變異知識的深化和拓展，是高考命題考查學生核心素養(yǎng)重要題材，同時也為基因工程育種做鋪墊，有利于學生把遺傳學的知識用于指導生產實踐，因此本節(jié)內容在高中生物整體教學中具有特別重要位置。二、教學目標1.知識目標（1）簡述雜交育種的概念，舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點和不足。（2）舉例說出誘變育種在生產中的應用。（3）討論遺傳和變異規(guī)

2、律在生產實踐中的應用。2. 能力目標（1）嘗試將你獲得信息用圖表、圖解的形式表達出來。（2）運用遺傳和變異原理,解決生產和生活實際中的問題。3. 情感態(tài)度與價值觀目標（1）討論育種科學技術發(fā)展是科學、技術和社會的相互作用。（2）體會科學技術在發(fā)展社會生產力、推動社會進步等方面的巨大作用。三、教學重點和難點1. 教學重點遺傳和變異規(guī)律在改良農作物和培育家畜品種等方面的應用。2. 教學難點（1）雜交育種和誘變育種的優(yōu)點和局限性。（2）用遺傳圖解表示各種育種過程四學情分析：學生已經具備基因分離定律和自由組合定律及染色體變異單倍體育種和多倍體育種的知識，為本節(jié)內容育種原理和理解各個育種方式之間的優(yōu)缺點

3、打下良好的基礎，同時通過雜交育種學習能夠幫助學生進一步熟練運用基因自由組合定律，完善遺傳圖解的規(guī)范書寫。高中學生熱愛探究，具有一定的分析問題和解決問題的能力，自學能力較強，課堂中通過師生互動，營造輕松的課堂氛圍，學生樂于接受知識的洗禮。五設計思路：1.每個知識模塊設置貼近教學內容的情景（如選擇育種選擇“綠手指”的故事、雜交育種介紹雜交水稻之父袁隆平、太空育種利用2009春節(jié)聯(lián)歡晚會宇航員手捧太空花、神州11號景海鵬太空養(yǎng)蠶視頻）導入，讓學生在輕松愉快的教學情境中進入學習狀態(tài)，同時在不經意間培養(yǎng)了學生的核心素養(yǎng)。讓學生明白課堂學習不再是那么枯燥，課堂45分鐘并不長，樹立了學習的興趣，提高學生對科

4、學和探索未知的興趣，養(yǎng)成科學的態(tài)度和科學的精神，對我國科學家的成就感到自豪，增加了社會責任感。同時也讓教師明白培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)并不是一件難事，課堂教學的組織體現(xiàn)教師主導、學生為主體的教學理念。2.問題體驗式教學應用：精心設置問題情境，讓教材知識問題化，問題難易層次化，問題任務驅動學習，在這個過程學生不斷思考，培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題的能力，讓學生在解決問題的同時知識得以強化，體驗遺傳學原理在實踐中的應用。根據學生遺傳圖解糾錯展示，注重課堂動態(tài)生成變資源的開發(fā)與利用,以切實提高學生的科學探究能力，訓練學生科學的思維方法。3. 知識梳理總結，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力，以及對知識的歸納、整合、應用

5、,構建完整的知識網絡，從而提升學生對生物學科知識體系的理解，提高學生運用知識的綜合能力。4. 應用信息技術，二維碼鏈接相應學習資料供學生課后進一步學習,引導學生正確使用手機。五教學方法：情景導入法、引導分析法、小組討論法【課時安排】1課時四、教學課時：1課時五、教學過程教學內容教師組織和引導學生活動教學意圖1溫故知新可遺傳變異有哪三種來源？思考，回前后聯(lián)II情境介紹金盞花及相關分類知識講述【綠手指】的故事答問題系，復習舊知識，引出課題【綠手指】的你從這個故事得到什么啟故事示？傾聽故事IV.發(fā)散思維培養(yǎng)學V師生共同解生有恒決問題，運用心和堅現(xiàn)代遺傳學強的毅知識為學生力的品III新課闡明“選擇育質

6、，論一、選擇育種”做鋪墊。證只要種(1)古印第安人培育玉米的專注，方法稱為。就一定會成功(2)這里的“選擇”的含義引出選是。擇育種(3)“用作祭祀的玉米是在隔離條件下種植的”其中“隔離”小組展示：幫助學生自主作用是。(1)選擇育理解選種擇育種(4)選擇育種的優(yōu)缺點(2)汰劣留是。良培養(yǎng)學(3)防止質生的概選擇育種的局限性是：只能劣玉米與選括能力利用生物在自然環(huán)境條件下產擇的具有優(yōu)和理解生的有限變異，在已有的性狀組良性狀的玉能力。合中選育優(yōu)良品種。設想：米雜交，使優(yōu)每種生物都有不少良性狀得到性狀，這些性狀有的是優(yōu)良性不斷的積累。狀，有的是不良性狀，而且不同(4)優(yōu)點:的優(yōu)良性狀存在于不同的品種技

7、術簡單、容教學內容中。人們一直設想如果能想辦法去掉不良性狀，讓優(yōu)良性狀集于易操作。一身，創(chuàng)造出自然條件下沒有的缺點：選擇范新性狀組合，突破選擇育種的局圍有限，育種限，培育出具有優(yōu)良性狀組合的新品種。|教師組織和引導周期長。學生活動教學意圖教學情境：袁隆平:農學家、雜交水稻育關注我國的引出雜袁隆平的成就種專家。995年當選為中國工程科學成就交育種院院士。產生自豪感崇尚科袁隆平長期從事雜交水稻學二、雜交育種育種理論研究和制種技術熱愛科實踐,被譽為“雜交水稻之學父”。熱愛祖超級雜交稻在小面積試種國1.概念獲得成功，畝產達到80激發(fā)學0公斤，推廣“超級稻”每雜交育種生從事年可多養(yǎng)活7000萬人農業(yè)科1

8、996年6月24日，國家國學研究資局正式認定“袁隆平”激發(fā)學品牌價值為一千億元人民學生探究，方生的探幣。案設計究欲望2016/11/22袁隆平華南雙季合作探究和學習稻產量破民辦記錄年畝用遺傳圖解興趣。產3075斤表示雜交育問題探討種過程，并用2.原理看來你們已經嘗試從理論上文字、箭頭等用問題3.育種過程探索雜交育種的方法了?，F(xiàn)在我歸納育種過串引導們來分析各組的方案是否科學程。學生層規(guī)范。小組互評層推現(xiàn)有高產、不抗病和低產、書寫遺傳進，激抗病兩純系品種，有人想把兩個圖解發(fā)學生4.優(yōu)缺點小麥品種的優(yōu)良性狀結合，如果養(yǎng)成問仍然是你是育種專家，你的設計題驅動方案是什么？自主歸納雜學習的各小組設計方案的

9、展示與評價交育種方法習慣遺傳圖解糾錯展示（基因型、表思考雜交理解雜現(xiàn)型書寫是否正確，圖解是否準育種的優(yōu)缺交育種確規(guī)范點的優(yōu)缺學生討論點、養(yǎng)成正確的書對雜交育種的評價（教材99頁寫習慣思考與討論）雜交育種的優(yōu)點嚴謹的是很明顯的，但是在實際操作思維碰撞科學學中，會遇到不少困難。請從雜習態(tài)度交后代可能出現(xiàn)的類型，以及培養(yǎng)學育種時間等方面，分析雜交育生分析種方法的不足。歸納能力10議一議激發(fā)學生思維和學生農民每年要到種子公司購買種探究的子，為什么不能自己留種？介紹荷斯坦-興趣雜交育種與雜種優(yōu)勢是一回事弗里生牛X當運嗎？不是，雜交育種是在雜交后地黃牛雜交用自由代眾多類型中選留并符合育種培育出中國組合定目

10、標的個體進一步培育直至獲荷斯坦牛（優(yōu)律的知得穩(wěn)定遺傳具有優(yōu)良性狀的新良種）。識和書品種（純合子）5.寫遺傳育種實踐上，人們常常利用雜種圖解的優(yōu)勢獲得較好的經濟性狀。生產技能解上人們利用雜種優(yōu)勢，需要年年一小組展示釋雜交配制生產種（雜種），但是不再案例育種中留種。這種方法可以比較巧妙地的遺傳圖解的基因解決育種實踐上周期過長的問重組的題。但是年年制種也是一件十分小組互評現(xiàn)象。麻煩的事情動物的雜交育種合作探究教師點撥：原產我國的奶牛年產學生自主奶量3000kg左右，世界優(yōu)質奶歸納牛年產奶量為1萬kg左右。引種優(yōu)質奶牛一頭荷斯坦-費里生奶牛價格3-5萬元，而且對我國的環(huán)境不太適應，所以一般往往是引種優(yōu)

11、質乳用公牛在與我國當地黃牛雜交和選育，逐漸形成中國荷斯坦奶牛(中國黑白花牛)學生思假設現(xiàn)有長毛立耳貓考討論(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)小結雜交育種的概念：原理：基因重組方法：應用類比推理的科學方法，進一步鞏固自由組合定律應用引導分優(yōu)點：使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即“集優(yōu)”能產生新的基因型。析歸納思考與討論雜交育種的優(yōu)點是很明顯的，但是在實際操作中會遇到不少困難。請從雜交后代可能出現(xiàn)的各種類型，以及育種時間等方面，分析比較雜交育種方法的不足。引出誘變育種雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并

12、不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程緩慢那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結果，并且需要時間相對要短激活思維：利用雜交育種只能通過基因重組獲得新的基因型，產生新性狀組合,不能創(chuàng)造新的基因，新性狀如何利用已有的品種創(chuàng)造出自然界還沒有的新品種呢？ii三.誘變育種1.原理復習：1什么叫基因突變？屬于什么水平的變化？2.自然突變和誘發(fā)突變特點的異同？（都有普遍性、隨機性、不定向性，誘發(fā)突變的頻率高）3誘發(fā)基因突變的因素有哪一小組展示誘變育種的5個要點。1.誘變育種就是利用物理因素（如X射線、r射線、紫外線、激2. 方法3. 應用些？（物理、化學等）誘變育種除了采用常規(guī)的誘變育種方法外，還采用太

13、空育種介紹太空育種光等）或化學因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來處理生物，使生物激發(fā)學4.誘變育種發(fā)生基因突習興趣的優(yōu)點和變。從而在展示我誘變育種視頻：1.200年春節(jié)聯(lián)歡晚會宇短時間內獲國科技的局限性航員手捧太空花得更多的優(yōu)進步，2.2016年神州11號景海鵬太空良變異類型為祖國養(yǎng)蠶視頻的育種方驕傲，法。培養(yǎng)愛展示太空育種成果圖片國精神優(yōu)點：這種方法可以提高學生觀看視和社會，在較短的時間內獲得頻思考問題責任感更多的優(yōu)良變異類型。產生共鳴4.舉例如“”大豆品種，等。20對誘變育種的評價（教材100頁思考與討論）誘變育種的與雜交育種相比，誘變育種有優(yōu)點是能夠什么優(yōu)點？聯(lián)系基因突變的提高突變特點，談談

14、誘變育種的局限率，在較短性。要想克服這些局限性，可的時間內獲以采取什么辦法？得更多的優(yōu)良變異類教師點撥：自然情況下由型。于DNA分子復制的差錯，也會.黑農五號發(fā)生基因突變10-510-8的突青霉菌選育變率，人工誘變育種大概提高了100倍左右。誘變育種的利用基因突變的原理，利局限性是誘用返回式衛(wèi)星和高空氣球搭發(fā)突變的方載農作物種子，使種子在空間向難以掌條件下發(fā)生基因突變，進行農握，突變體作物遺傳性狀的改良。如：衛(wèi)難以集中多星“872”青椒、“航育1個理想性號”水稻、“豫麥13號小麥”狀。要想克等。服這些局限可見科學與技術的發(fā)展與性，可以擴大誘變后代的群體，增加選擇的機會。社會的發(fā)展有著相互影響、

15、相互制約的關系，請簡單的敘述他們之間的這種關系。遺傳變異規(guī)律在促進經濟與社會發(fā)展方面的有著重要的價值，遺傳變異規(guī)律的發(fā)展直接促進了經濟與社會發(fā)展。但是，在某一歷史階段，由于科學認識的局限性，科學技術總會存在一些難以解決的問題，這些問題阻礙了生產力的提高。隨著科學認識的不斷深入，技術上的問題得以解決，生產力也隨之提高；社會生產力的提高，又能反過來促進科學技術的發(fā)展。雜交育種就是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經過選擇和培育，就得到新品種的方法。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。從而在短時間

16、內獲得更多的優(yōu)良變異類型的育種方法。雜交育種的優(yōu)點：方法簡單，容易操作；但是，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，育種進程緩綬，過程繁瑣。誘變育種的優(yōu)點：是能夠提高突變率，在較短的時間內獲得更多的優(yōu)良變異類型。但是，誘變育種的誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀。需大量處理供試材料。兩種育種方法都為我們創(chuàng)造許多優(yōu)良的品種，育種技術的發(fā)展為我們的社會經濟創(chuàng)造了許多價值，我國作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個國家之一，在作物空間技術育種方面已經進入世界先進行列。列表比較四種育種方法的比較一小組的表歸納整格在實物投理影儀上展示，建

17、立另一小組點新舊知當堂檢測評。識間聯(lián)一小組展示系，形習題答案。成知識其余同學質網絡疑另一小組點評解答創(chuàng)設情境：教師和學生課前收集圖片熒料引入選擇育種的方法"間題探究"組織學生進行討論得出雜交育種的概念，總結朶交育種在生產生活中的實際應用雜交育種通過“思考與討論吃目引導學主思考朶交育種的方法存在哪些不足選用典型的育種實例，分析苴中蘊舍的遺倍學規(guī)律通過圖片資料介紹了誘變育種的實例和方法誘變育種莊系基因夾變的特點，討論誘變育種的局限性總結歸納弓導學主思葦誘變育種與朶交育種相比荷哪些憂勢列表比較：朶交育種r誘變育種、多倍體育種、單倍體育種在方法、甌理、優(yōu);缺點的異同點【教學反思】本

18、節(jié)教學在每一個知識模塊都設置了相應的教學情境，讓學生輕松過渡到學習情境，全學習過程不再枯燥乏味。教學過程中讓學生通過問題串體驗知識形成過程，通過任務驅動方式，讓學生上課堂上明確學習目的性，培養(yǎng)學生思維能力；教學中探究雜交育種的方法，同時注意對學生的評價，糾正遺傳圖的不良書寫習慣，都會學生養(yǎng)成嚴謹的學習習慣。，整個一節(jié)課每個學生都有事情可做，在非常和諧的氣氛中輕松的完成了教學任務。教師的角色主要是引和導，充分考慮學生已有的知識結構和知識體系，在此基礎上通過問題的創(chuàng)設，引導學生學習新知識，并使學生體會理解遺傳和變異的知識在生活實踐是怎么應用，通過這種誘思的學習方式，可以使學生實現(xiàn)知識遷移，那么在考試中就能應付自如了。學生是學習的主體，從課堂上學生的反應來看，學生的學習熱情被調動起來了，積極思考，庫存中的知識被喚醒并抽取利用，積極回答問題,在回答問題中也暴露出一些問題，老師趁此機會及時對存在問題進行糾正，取得了比較好的教學效果。