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杂交育种与诱变育种【设计理念】根据高中生物课程标准的四个基本理念,高中生物学教学重在提高学生的生物科学素养,倡导探究性学习,培养学生的创新精神和实践能力。
新课程对生物学教师和生物学教学都提出了新的要求，面对新课程，生物学教师要通力打造一个融启发性、创造性、自主性、交互性于一堂的生物课堂教学氛围。
在生物学教学中，如何贯彻并达成新课程倡导的教学理念呢？在教学中认真落实主体性教学，注重课堂动态生成变资源的开发与利用,以切实提高学生的科学探究能力，训练学生科学的思维方法。
【教学目标】知识与技能(1)简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。
（简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。
）(2)举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。
(3)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
(4)总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。
2、过程与方法(1)尝试将你获得信息用图表、图解的形式表达出来。
(2)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(1) 讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中，科学、技术和社会的相互作用。
(2) 通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解，关注我国的育种技术的发展及在国际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
(3)体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
【教材分析】本节在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，而且生物育种知识是高中生物新课程教学中的重点知识，该知识内容不仅是必修2的学习主线之一，还与选修3现代生物科技专题中的基因工程专题有密切的联系，进一步引导学生认识遗传学的知识是怎样用于指导生产实践、提高和改善生产技术，最大限度地满足人类不断增长的物质需要的，通过该内容的分析学习，还可以训练学生的各方面能力。
【学情分析】初中生物课中关于人类应用遗传变异原理培育新品种的内容，使学生对选择育种与杂交育种有了初步的了解。
第1节杂交育种与诱变育种教学目标：1、简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。
2、举例说出诱变育种在生产中的应用。
3、讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
4、总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点课时安排：1课时教学准备:教师展示课前收集的古人驯化野生动物、栽培植物的图片资料制成的课件，按课件图片的顺序，先向学生展示古人驯化狗、马、牛、猪、鸡，培育玉米、小麦、水稻、各种蔬菜、水果的过程；再向学生展示现在的家禽、家畜、粮食、蔬菜、水果的各种优良品种的图片，引起学生的兴趣。
教学过程教师活动学生活动设计意图教师组织学生展示课前收集的关于古人驯化野生动物，栽培植物的资料（以图片为主），引出“选择育种”的概念。
提出问题：举例说出什么是选择育种，这种育种的优缺点有哪些？【学情预设】若学生不能较好地回答上述问题，教师可以学生阅读，思考学生带着问题阅读教材并作答。
学生作答：举例：古印第安人对玉米的选择和培育。
优点：技术简单，容易操作。
缺点：育种周期长，选择范围有限学生作答：激发学生的探究欲望和学习兴趣。
师生共同解决问题，运用现代遗传学知识为学生阐明“选择育种”做铺垫。
培养学生的概括通过对问题的分解，实施进一步的引导：（1）古印第安人培育玉米的方法称为。
（2）这里的“选择”的含义是。
（3）“用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的”其中“隔离”作用是。
（4）选择育种的优缺点是。
选择育种的局限性是：只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品种。
这一育种方法显然不能满足人们日益增长的需要，在实践中，人们逐渐摸索出许多优秀的育种方法。
情景一：水稻高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗病（T）对不抗病（t）为显性，现有纯合的高秆抗病的水稻（DDTT）和矮秆不抗病的水稻（ddtt），如果你是育种工作者，怎样才能得到能稳定遗传的矮秆抗病的优良品种？教师检查，我们发现大家使用的方法都是――杂交育种，看来你们已经尝试从理论上探索杂交育种的方法了。
第1节杂交育种与诱变育种课标要求1．知识与技能：：(1) 简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。
（2）举例说出诱变育种在生产中的应用。
（3）讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
（4）总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。
2．过程与方法：（1）尝试将你获得信息用图表、图解的形式表达出来。
（2）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：(1) 讨论育种科学技术发展是科学、技术和社会的相互作用。
(2) 体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
复习重点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。
复习难点（1）杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
（2）用遗传图解表示各种育种过程知识网络体系一、杂交育种1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
2.原理：基因重组。
通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。
4.缺点：不会创造新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。
二、诱变育种1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。
2.诱变原理：基因突变3.诱变因素：（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。
（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。
4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。
5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。
三、四种育种方法的比较A N aB N b N a b N a b 物种物种杂交染色体加倍22222422=+==+=+ 二倍体 二倍体 不育 四倍体四、遗传图示④Ab①AABB I III II V③AaBb ⑤AAbb②aabb IV⑥AaaaBBbb重难热点归纳1．多倍体育种原理：染色体变异。
第六章第1节杂交育种与诱变育种【教学过程】教师活动学生活动设计意图教师组织学生展示课前收集的关于选择育种和杂交育种的资料（以图片为主）提出问题：1．古印第安人是最早选择和培育玉米的，最突出的贡献是选育了果穗硕大、淀粉含量高的玉米。
请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。
教师在学生阅读教材的基础上，组织学生交流上述问题。
【学情预设】若学生不能较好地回答上述问题，教师可以通过对问题的分解，实施进一步的引导：（1）古印第安人培育玉米的方法称为。
（2）这里的“选择”的含义是。
（3）“用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的”其中“隔离”作用是。
（4）选择育种的优缺点是。
选择育种的局限性是：只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品种。
请同学们阅读课本的“问题探讨”并提出问题：教师检查，我们发现大家使用的方法都是――杂交育种，看来你们已经尝试从理论上探索杂交育种的方法了。
学生的资料展示和交流学生阅读资料，学生带着问题阅读教材P98页并作答。
学生作答：（1）选择育种（2）汰劣留良（3）防止质劣玉米与选择的具有优良性状的玉米杂交，使优良性状得到不断的积累。
（4）优点：技术简单、容易操作。
缺点：选择范围有限，育种周期长。
分组讨论。
学生把设想描述出激发学生的探究欲望和学习兴趣。
师生共同解决问题，运用现代遗传学知识为学生阐明“选择育种”做铺垫。
培养学生的概括能力和理解能力。
各方案进行评价。
现在我们来分析各方案是否科学规范。
引导学生讨论并指出其优点和不足，以及自己的疑问。
教师：点拨、解答同学们的问题：（1）杂交育种依据的遗传学原理就是：基因的自由组合规律，即通过杂交，把生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起、从而创造出对人类有益的新品种。
（2）选育出的新品种必须是纯合子，否则其后代就会因为发生性状分离而失去优势。
（3）遗传图解有更简洁的表示方法，即用我们在第一章所学的基因型的方式来表示。
第六章从杂交育种到基因工程
第1节杂交育种与诱变育种
导入：大约在一万年以前，古人就开始驯化野生动物，栽培植物。
在生产实践中，人们知道要挑品种好的个体来传种。
而这些优良的品种都是人们利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良获得的。
选择育种不仅周期长，而且可选择的范围是有限的。
在实践中，人们逐渐摸索出许多优良的育种方法。
一、杂交育种
[问题探讨]学生分组讨论教材P98相关讨论题。
杂交育种依据的遗传学原理就是：基因的自由组合定律，即通过杂交，把生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出人类有益的新品种。
出示课本中的小麦杂交图解：
亲代高产、不抗病×低产、抗病
↓
杂种第一代高产、不抗病
↓
第二代高产、抗病，中产、抗病，中产、不抗病，低产、不抗病如果高产（A）对低产（a）是显性，不抗病（B）对抗病（b）是显性，亲代都是纯合子，将上图改为基因型图解，叫两位学生到前面板画。
提问：
1、第二代中的高产抗病品种能代代相传吗？
2、怎样才能得到可以代代遗传的优势品种？
由此可见，杂交育种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，获得新品种的方法。
学生阅读教材P99相关内容了解我国在杂交育种方面的成就。
[思考与讨论]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。
杂交后代会出现分离现象，育种进程缓慢，过程复杂。
有没有更好的育种方法来弥补这些缺陷呢？
二、诱变育种
导言
“基因突变的概念、意义和特点”。
明确“性状变异是由于基因突变”。
请大家回答基因突变具体有哪些特点?(回答略)
放映投影片:如棉花短果枝、鸡脚叶，水稻矮杆、糯叶，果蝇的白眼、残翅，人的白化病、色盲。
这些基因突变如果是在自然条件下发生的叫---自然突变；在人为条件下诱发产生的叫---诱发突变。
那诱发突变的人为条件是什么? 我们知道基因突变大多是有害的，为什么要人工诱发突变? 这有什么用呢?
今天我们接着来学习下面一个内容---“人工诱变在育种上的应用”。
教学目标达成过程
1.阅读书P44，划出“人工诱变的概念”:人工诱变就是在人工条件下诱导基因发生突变。
人工条件有两种:物理方法包括X射线、紫外线、激光等；化学方法有亚硝酸、硫酸二乙酯等。
应用这些方法怎样去处理生物使之发生基因突变呢?产生的这些突变又有什么用呢?
下面让我们看一段录像片，这是我国科学工作者用人工方法处理农作物发生基因突变的一段内容。
看了录像片，大家清楚了怎样用各种射线和化学物质去处理生物，也看到了生物突变的具体性状的表现了。
让学生说明这些方法诱导基因突变有什么好处?
回答:可提高突变率，创造人类需要的突变类型，从中选育出优良新品种。
2.通过人工诱导方法培育出的农作物新品种，具抗病力强、产量高、品质好等优点。
例如，黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成黑农五号大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5％，大豆产量提高了16％。
大家看书P52图，太空椒就是利用宇宙空间强烈辐射而发生基因突变培育的新品种。
人工诱变不仅在农作物育种上起作用，在微生物育种上也发挥了重要作用，如青霉素，最初产量为20单位／mL，后经人们多次用射线等综合处理，目前产量已是50000～60000单位／mL了，可见人工诱变对生物育种起着巨大作用。
因此我们研究基因突变确实有很重要的应用价值。
放映投影片:
让学生看投影并分析:F2中除黄色圆粒、绿色皱粒外，还有两种亲本所没有的新性状：黄色皱粒、绿色圆粒，这两种性状与亲本相比是不是变异性状?(是)它们又是如何产生的呢?(在F1减数分裂形成配子时，控制不同性状的基因自由组合形成的。
)
让学生画出以上过程的染色体图，总结出:基因重组可以发生在减数分裂形成配子非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
接着回忆果蝇的灰身长翅和黑身残翅杂交，其子一代雌性个体测交后代的表现型的遗传过程。
放映投影片:
分析说明:测交后代有两种类型是亲本所没有的：灰身残翅和黑身长翅。
这两种变异的性状是由于控制不同性状的基因进行交换、重新组合的结果。
这种情况也属于基因重组，它发生在减数分裂的四分体时期，是由于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了局部互换而造成控制不同性状的基因重新组合。
[四] 布置作业
P46复习题:二、2、4 三、2。
[五] 总结
我们用两课时学习了可遗传变异的来源中的两种:基因突变和基因重组。
知道了变异的两种类型及其来源。
请大家一起归纳总结一下:
基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?
(1)基因突变是基因内部结构的改变，它能产生新的基因,是生物变异的根本来源。
其过程发生于:DNA复制时；特点是:普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。
(2)基因重组是控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，可形成新的基因型,是生物变异的主要来源。
其过程发生在有性生殖过程中，特点是非常丰富。
还应该注意把理论知识应用于实践中，特别要注意了解人工诱变在育种上的应用。
课本P46最后一段以小字方式简要介绍了“重组DNA技术”，同学们也应稍加了解。
[六] 板书设计
教师总结归纳。
（四）作业布置 教材P101练习。
（五）板书设计
第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种
一、杂交育种
1、 小麦杂交
2、杂交育种概念
3、杂交育种原理
4、杂交育种的优点和不足 二、诱变育种
1、概念
2、方法
3、原理
4、优点和不足
三、四种育种方法的比较。
