高中生物-雜交育種與誘變育種教學設計學情分析教材分析課后反思

《雜交育種與誘變育種》教學設計

1教材分析及設計思路

本節(jié)內容是在學習“生物的遺傳和變異”理論知識的基礎上，進一步引導學

生認識遺傳學的基本原理如何應用于實踐，也為下一節(jié)“基因工程及其應用”的

學習做了鋪墊。

關于雜交育種，教材首先從問題探討導入，使學生從玉米育種專家的角度，

嘗試從理論上探索雜交育種的方法，通過培育“高產、抗病小麥新品種”和長毛

折耳兔實例，介紹雜交育種的概念和過程；利用“思考與討論”欄目引導學生思

考雜交育種方法存在的不足之處。關于誘變育種，教材介紹了誘變育種的方法，

通過實例說明誘變育種的重要作用。因此把“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”作為教學重點，將“雜交育種和誘變育種的優(yōu)點和局

限性”和“用遺傳圖解表示各種育種過程”作為教學難點。教學過程中使用“探究

式”和“討論式”的教學方法，采用多媒體教學，以教學案例為課堂教學主線，突

破教學重點；通過歸納和比較雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種

方式的異同點，突破教學難點。

2教學目標

2.1知識目標

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；舉例說出誘變

育種在生產中的應用；總結雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異

同點。

2.2能力目標

嘗試用遺傳圖解的方式表示育種過程；運用遺傳和變異原理，解決生產和

生活實際中的問題。

2.3情感、態(tài)度與價值觀目標

認同育種技術的改進對解決糧食危機等問題的重要性；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。

3教學過程

3.1創(chuàng)設情境，激趣導入

課件展示如下圖片：袁隆平院士與超級雜交水稻、太空椒、高產青霉素菌

株，引出課題“雜交育種與誘變育種”，激發(fā)學生的探究欲望和學習興趣。

3.2自主學習，提升能力

課件展示導學提綱，引導學生在閱讀教材的過程中，掌握本節(jié)內容的單點

知識，初步形成知識框架。

導學提綱：①什么是雜交育種？其依據的遺傳學原理是什么？有哪些優(yōu)

缺點？③什么是誘變育種？其依據的遺傳學原理是什么？有哪些優(yōu)缺點？④

誘變育種方面取得了哪些成就？

學生閱讀教材，把相關知識點記錄在課堂記錄本上，先在小組內進行交流,

然后讓學生黑板展示，教師適時給予指點評價。

3.3案例引領，突破重點

課件展示一系列教學案例，引導學生分析歸納，對提出的問題進行探究，得

出相應結論，完善認知結構，從而突破教學重點。

案例1：小麥高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗銹病(T)對不抗銹病(t)

為顯性，兩對基因獨立遺傳，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),假如你是小麥育種專家李振聲院士，怎樣才能得到

矮稈抗銹病的優(yōu)良品種(ddTT)?

教師要求學生獨立完成育種方案，并用遺傳圖解的方式來表示。選取2個

學生的方案用投影儀展示，其他學生對其進行評價。教師用課件展示規(guī)范的寫

法(圖2),學生修正自己不規(guī)范的地方。

植物育種方案

實例1

|雜交P高抗x矮不抗

DDTT,ddtt

局抗DdTt

軟

高抗高不抗抗矮不抗

ddTT

矮抗ddll矮抗ddTt

期

矮抗ddU矮抗矮不抗

ddTI

ddlt

教師總結雜交育種的方法：雜交―自交一選優(yōu)一自交一選優(yōu)……從第二代

開始選擇，保留需要性狀的個體，淘汰不需要性狀的個體，經過6~7代的選

育，即可選育出符合要求性狀的純合子。雜交育種的方法也用于家禽、家畜的

育種。

課件展示問題：（1）嘗試歸納雜交育種的概念。（2）雜交育種依據的遺

傳學原理。（3）請從雜交后代可能出現(xiàn)的類型以及育種時間等方面，分析雜交

育種方法的不足。

通過介紹雜交水稻的偉大成果，讓學生感受袁隆平帶給人類的巨大貢獻，

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，感受科學

的奉獻精神。

利用分析過的2個教學案例，結合教材內容，師生共同歸納，形成有關雜

交育種的知識體系，提升學生對于知識的理解。雜交育種的優(yōu)點是能將不同品

種的優(yōu)良性狀集中在一起，產生新的性狀組合的新品種，育種的目的性較強；

但其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。雜交后代還

會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進程緩慢（一般需5~7年），過程繁瑣，這些都

是雜交育種方法的不足。應怎樣做才能產生更多可供選擇的新基因呢？引出誘

變育種。

實例3

假設你是一位水稻育種專家，某水稻品種出現(xiàn)為不抗病，怎樣利用這一品

種培育出抗病的水稻新品種？

1.不抗病性狀變?yōu)榭共⌒誀睿@屬于生物變異中的哪一類型？

2.為使水稻發(fā)生基因突變，你應選擇怎樣的材料？（時期）

3.你計劃對材料進行怎樣的處理？

4.處理后得到的性狀一定為目的性狀嗎？

課件展示問題：（1）嘗試歸納誘變育種的概念。（2）誘變育種依據的

遺傳學原理。（3）與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點？聯(lián)系基因突變的特

點，談談誘變育種的局限性。要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？

學生自主分析所給的案例，再次閱讀教材，給出問題的結論，教師補充完

善，建構誘變育種的知識體系。另外指出誘變育種的優(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；誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方

向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀；要想克服這些局限性，可以擴大

誘變后代的群體，增加選擇的機會。

教師繼續(xù)提問：除了雜交育種和誘變育種方法外，回憶學過的知識，還有哪

些育種方法？學生指出有單倍體育種和多倍體育種等。

3.4歸納比較，突破難點

課件展示表1,幫助學生總結4種育種方法的區(qū)別。

雜父育種誘變育種單倍體育種多倍體育種

原染色體變異染色體變異

理基因重組基因突變

（成倍減少）（成倍增加）

?；ㄋ庪x體培養(yǎng)

用用物理或化學f單倍體f秋秋水仙素

方雜交

方法處理生物水仙素處理一處理

法

純種

使位于不同

優(yōu)明顯縮短育種各種器官大、

提高變異頻

點個體的優(yōu)良年限，育種時營養(yǎng)成分高、

率，加速育種

性狀集中于間較短?？剐詮?/p>

i個個體上進程，

有利變異少，技術復雜，需與與雜交育種

育種時間最長

需大量處理供雜交育種配合配合；發(fā)育

占

試材料延遲

通過完成表格的內容，既內化了本節(jié)課教學的重難點內容，又整合了前置

教學內容。

3.5課堂小結

雜交育種就是將2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；其運用遺傳學的基本原理是基因重組;

具有方法簡單，容易操作等優(yōu)點，但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，育種進程緩緩，過程繁瑣。

誘變育種就是利用物理因素（如X射線、y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；其遺傳學

運用的基本原理是基因突變；具有提高突變率，在較短的時間內獲得更多的優(yōu)

良變異類型等優(yōu)點，但誘發(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等缺點。

《雜交育種與誘變育種》學情分析

教學的主體是學生，教學的各個環(huán)節(jié)的實施均是從學生的知識起點出發(fā)，

關注學生的最近發(fā)展區(qū)，清除在學生智力活動中，對于所要解決的問題和原有

能力之間可能存在差異，更好的實現(xiàn)課堂的高效。

知識水平：初中八年級下生物的變異、袁隆平雜交水稻

高中必修二第一遺傳因子的發(fā)現(xiàn)、第五章生物的變異

能力水平：具有一定的自主探究、案例分析能力；

能在實踐中應用所學的知識解決實際問題，但能力不強。

可以逐條羅列出所學的知識，但是設計列表整理一類知識的能力強

情感態(tài)度價值觀水平：體會過科學技術和社會的相互作用

實際的生活經驗：對育種問題接觸不多，生活經驗匱乏

《雜交育種與誘變育種》效果分析

1.學生能夠通過看課本簡述雜交育種與誘變育種的方法和原理，并指出雜交育

種和誘變育種的優(yōu)點和不足，能說出誘變育種在生產中的應用。但在運用遺傳

圖解的方式表示雜交育種過程的時候，出現(xiàn)書寫不規(guī)范，不能區(qū)分植物和動物

雜交育種過程等問題。

2.很多學生復習不夠到位，不能準確區(qū)分雜交育種、誘變育種、多倍體育種、

單倍體育種4種育種方式。

3.學生能夠感悟到袁隆平對世界糧食生產做出的貢獻以及我國在太空育種中創(chuàng)

造的巨大成果，明白科技發(fā)展是科學、技術和社會的相互作用，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，激起學生的愛國之情。

《雜交育種與誘變育種》教材分析

一教材的地位和作用

《雜交育種與誘變育種》是人教版教材高二生物必修二第六單元第一節(jié)

內容。本節(jié)課是學習孟德爾遺傳定律、基因突變等遺傳和變異的基礎后，進一

步認識遺傳和變異原理在生產實踐中的應用，本章集中講述遺傳和變異原理在

實踐中的應用，通過對本節(jié)知識的學習，以期使學生在了解遺傳學原理的應用

的同時，在“科學、技術、社會”方面有更多的思考，得到更多的啟示。

二教學目標

根據本教材的結構和內容分析，結合著高二年級學生他們的認知結構及其

心理特征，我制定了以下的教學目標：

知識目標：

1簡述雜交育種與誘變育種的方法和原理

2舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點和不足，說出雜交育種和誘變育種在生產中的

應用。

3討論雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種。

能力目標：

1學會用遺傳圖解的方式表示育種過程。

2嘗試運用遺傳和變異的原理解決生產和生活實際中所遇到的問題。

情感、態(tài)度與價值觀目標：

1探討育種科技發(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。

三教學的重、難點

依據課程標準、考試大綱及其本校學生的特點確定本節(jié)課的重難點：

教學重點：雜交育種和誘變育種的原理及其應用

教學難點：雜交育種和誘變育種的局限性；用遺傳圖解表示各種育種過程

第六章從雜交育種到基因工程

第1課時雜交育種和誘變育種

【學習目標】

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）總結雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點

2、能力目標

嘗試用遺傳圖解的方式表示育種過程；運用遺傳和變異原理，解決生產和生活實際中

的問題。

3.情感價值觀目標

（1）認同育種技術的改進對解決糧食危機等問題的重要性

（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

【導學提綱】

①古印第安人在何種條件下種植玉米的？

②什么是雜交育種？其依據的遺傳學原理是什么？有哪些優(yōu)缺點？

③雜交育種方面取得了哪些成就？

④什么是誘變育種？其依據的遺傳學原理是什么？有哪些優(yōu)缺點？

⑤誘變育種方面取得了哪些成就？

【實例分析】

實例1

小麥高稈（D）對矮稈（d）為顯性，抗銹病（T）對不抗銹?。╰）為顯性，兩對基因獨

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）,假如你是小

麥育種專家李振聲院士，用遺傳圖解表示怎樣才能得到矮稈抗銹病的優(yōu)良品種（ddTT）?

實例2

假設現(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)

【歸納總結】

(1)雜交育種的概念：_______________________________________________________

(2)雜交育種依據的遺傳學原理。

(3)雜交育種在植物和動物中的區(qū)別.

(4)雜交育種依據的遺傳學原理。

植物：__________________________________________________________________

動物：__________________________________________________________________

(5)雜交育種在實踐中的應用。

①②

(6)請從雜交后代可能出現(xiàn)的類型以及育種時間等方面，分析雜交育種方法的優(yōu)點及

不足。

優(yōu)點：___________________________________________________________________

不足：___________________________________________________________________

實例3

假設你是一位水稻育種專家，某水稻品種出現(xiàn)為不抗病，怎樣利用這一品種培育出抗病的水

稻新品種？

4.不抗病性狀變?yōu)榭共⌒誀睿@屬于生物變異中的哪一類型？

5.為使水稻發(fā)生基因突變，你應選擇怎樣的材料？(時期)

6.你計劃對材料進行怎樣的處理？

4.處理后得到的性狀一定為目的性狀嗎？

【歸納總結】

(1)歸納誘變育種的概念：_________________________________________________________

(2)誘變育種依據的遺傳學原理：___________________________________________________

(3)誘變育種的流程：______________________________________________________________

(4)與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點？聯(lián)系基因突變的特點，談談誘變育種的局限性。

要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？

(5)誘變交育種在實踐中的應用。

①②

【反思提升】

雜交育種人工誘變育種

依據原理

常用方法

優(yōu)點

缺點

【習題鞏固】

1、誘變育種與雜交育種的不同之處是①能大幅度改良某些性狀②能形成新基因③能形成新

基因型④一般對個體生存有利

A、①@B、①③C、②③D、②④

2、通過改變原有基因結構而導致新品種出現(xiàn)的方法是()

A雜交育種B單倍體育種C多倍體育種D誘變育種

3、誘變育種突出的優(yōu)點是（）

A、提高突變頻率，加速育種進程B、產生很多有利個體

C、節(jié)省實驗材料D、方法簡單易行

4、6。（：0是典型的丫放射源，可用于作物誘變育種。我國運用這種方法培育出了許多農作物新品

種，如棉花高產品種“魯棉1號”，在我國自己培養(yǎng)的棉花品種中栽培面積最大。Y射線處理

后主要引起,從而產生可遺傳的變異。除Y射線外，用于誘變育種的其他物理誘

變因素還有、和。

5、下列表示某種農作物①和②兩種品種分別培育出④⑤⑥三種品種,根據上述過程，回答下列

問題:

根據上述過程，回答下列問題：

（1）用①和②培育⑤所采用的方法I稱為,方法n稱為,

所依據的原理是。

（2）用③培育出④的常用方法m是,由④培育成⑤的過程中需用化學

藥劑處理④的幼苗，方法in和v合稱為育種，其優(yōu)點是

（3）由③培育出⑥的常用方法稱為,形成的⑥叫,依據的原

理是O

【小試牛刀答案】

l.A2.D3.A4.基因突變激光紫外線X射線

5.（1）雜交自交基因重組（2）花藥離體培養(yǎng)秋水仙素單倍體明顯縮

短育種年限（3）人工誘導多倍體多倍體染色體變異

《雜交育種與誘變育種》教學反思

1、充分利用教材資源，體現(xiàn)新課標理念

本節(jié)課教學體現(xiàn)新課程標準的基本理念，倡導探究性學習，注意與現(xiàn)實生

活的聯(lián)系。建構主義理論認為，學習是一個不斷建構和發(fā)展的過程。學習者要

想完成對所學知識的意義建構，最好的方法是讓學習者到現(xiàn)實世界的真實環(huán)境

中去感受、去體驗，而不是僅僅聆聽教師關于這種經驗的介紹和講解。人教版

高中生物教材充分體現(xiàn)了引發(fā)學生問題意識這一建構主義教學思想，提供了不

少素材。如章節(jié)開頭“問題探討”中提到的“假如你是一位玉米育種專家，你

怎么做？”，能喚起學生的極