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生物变异在育种上的应用教学设计一、概述生物变异是指在物种中个体间存在差异的现象，这些差异可能是由环境、遗传或其他因素引起的。
在农业领域，生物变异能够为育种工作提供丰富的遗传资源，对于改良作物品质和提高产量具有重要意义。
合理利用生物变异在育种上的应用已成为农学教育中不可忽视的重要内容之一。
二、生物变异的基本概念1.生物变异与遗传生物变异是一种普遍存在的现象，它与遗传密切相关。
在育种中，对生物变异现象的深入理解可以帮助我们更好地利用遗传资源，促进优良特征在后代中的稳定传递。
2.生物变异的类型生物变异包括形态上的变异、生理上的变异和行为上的变异等多个方面。
不同的变异类型对育种工作都有一定的指导意义，因此在教学设计中需要重点介绍这些内容。
三、生物变异在育种中的应用1. 构建遗传图谱通过对生物变异的观察和统计分析，可以构建出作物或动物的遗传图谱，帮助育种人员了解不同基因型的分布情况和相关遗传规律。
这对于指导育种工作具有重要意义。
2. 选择育种亲本利用生物变异的信息，可以更准确地选择出适合作为育种亲本的个体，为后代优良特性的遗传提供更好的基因背景。
3. 交换遗传材料通过对生物变异的观察和分析，可以帮助育种人员发现新的遗传变异类型，促进各地区间的遗传材料交流，为育种工作带来更多的可能性。
四、生物变异在育种教学中的应用1. 课程设置在相关农学或生物学专业的课程中，应设置以生物变异在育种中的应用为主题的专门课程。
通过案例分析和实践操作，帮助学生深入了解生物变异对育种工作的指导作用。
2. 教学方法在教学设计中，可以采用多种教学方法，如授课、实验、研讨、实地考察等。
通过多种方式的教学，可以激发学生学习的兴趣，提高他们对生物变异在育种中应用的理解和掌握程度。
3. 实践环节在教学设计中，应设计相关的实践环节。
可以安排学生进行田间考察，观察不同品种或个体间的生物变异现象，帮助他们将理论知识与实际通联起来，加深对生物变异在育种中的应用的理解。
变异在育种中的应用——教学设计一、教材分析本节课是高三生物一轮复习《生物可遗传变异》这一模块在育种方面的综合应用。
对本节课的设计，本人一改教材“一种变异原理+一种育种方法”的形式，而是先复习所有变异原理，再延伸出应用。
本节课正是应用中的重要方面。
纵观变异这部分的知识体系，以变异原理为核心向外发散出人类遗传病、育种这两大实践应用，同时又是学习生物进化的前提。
本节课将从育种的方向重申变异原理，并从实践中探讨育种的方法。
该部分在考纲要求中为Ⅱ级，在全国卷的考试中出现的频率不高，难度要求适中，多以以选择题或非选择题中的个别小题的形式出现，所以在设计教学过程时以基础知识的巩固为主，稳扎稳打勤学多练，让学生参与到知识的探索过程中，高效学习。
二、学科素养1.理性思维：培养学生科学思维习惯的形成；能够辩证的看待每一种育种方法，全面认识生物变异对人类及自然的意义。
2.科学探究探究活动培养学生动手动脑的能力，能够发现现实生活中的育种问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、设计方案以及结果的交流与讨论。
在讨论、交流设计方案体验小组合作的乐趣和意义。
3.社会责任激励学生关注涉及育种（比如航天育种，转基因生物及转基因食品的安全性等问题）的社会议题，并运用自己所学知识科学的看待社会现象。
三、学情分析高三学生经历了两年的学习生活之后知识储备丰富，学习能力和自觉性相应提高。
但伴随各学科的复习，学生终日沉浸在做题和复习中，学生的做题能力得到锻炼，但是缺少与现实社会的联系。
另外，进入一轮复习阶段学生出现了两极分化现象。
基础好的学生知识容量大，对于他们而言没有陌生的知识，缺乏对复习课的兴趣；而学习基础薄弱的学生，由于知识断层，复习课这种知识高度整合模式又跟不上，基本上处于“被学习”状态。
面对学生的这种现状，如何提高学生的综合技能，如何调动各层次学生的积极性，怎样将复习课变得让学生充满期待和兴趣，将会是我设计本节课必须考虑的问题。
变异原理在育种中的应用1. 引言育种是通过选择和培育具有理想性状的植物或动物品种，以满足人类需求的一种重要农业活动。
而变异原理作为育种中的重要手段之一，广泛应用于育种过程中。
本文将重点介绍变异原理在育种中的应用，包括自然变异和人工诱变两个方面。
2. 自然变异的应用自然变异是指植物或动物在自然条件下发生的基因突变或基因组重组的现象。
以下是自然变异在育种中的应用：•优势品种的选育：通过对自然变异的观察和筛选，可以发现具有某种优势性状的个体，进而培育出更为优良的品种。
例如，通过对自然变异中抗病性强的植株进行选育，可以获得更健壮、抗病能力更强的作物品种。
•新基因的引入：自然变异中可能会产生新的基因型和表型，这些新基因可以用于引入品种间的基因交换，从而增加遗传多样性，提高品种的适应性和抗逆性。
•基因资源的保护：自然变异中存在大量的遗传多样性，对这些变异的保护和利用有助于维持种间和种内的遗传多样性，避免基因的丢失，保护物种的基因库。
3. 人工诱变的应用人工诱变是指通过人为手段诱导基因的突变或重组，以产生新的遗传变异。
以下是人工诱变在育种中的应用：•作物品种改良：通过人工诱变可以改变作物的某些性状，例如增加作物的耐病性、抗逆性或提高产量等。
人工诱变可以通过化学物质诱变剂、辐射诱变等多种方法实现。
•花卉品种培育：人工诱变在花卉品种培育中得到广泛应用。
通过诱变，可以产生更多的花色、形态和花期变异，为花卉品种的培育提供了更多的选择。
•畜禽品种改良：人工诱变在畜禽品种改良中也有着重要作用。
通过人工诱变可以改变畜禽的生长速度、繁殖力和抗病性等性状，从而提高畜禽品种的经济效益和抗逆能力。
4. 变异原理的潜在挑战与风险尽管变异原理在育种中具有很大的潜力和应用前景，但也存在一些潜在挑战和风险：•变异效果不稳定：遗传变异产生的效果通常是随机的，同一诱变剂对不同个体或种群的作用效果可能不同，导致育种过程的不稳定性。
•不良变异的产生：在诱变过程中，可能会出现不良变异，如生长发育异常、生殖能力下降等，这对育种工作造成一定的困扰。
第3课时 生物变异在育种上的应用课标要求 阐明生物变异在育种上的应用。
1．单倍体育种(1)原理：染色体(数目)变异。
(2)过程(3)优点：明显缩短育种年限，且得到纯合二倍体。
(4)缺点：技术复杂。
2．多倍体育种(1)方法：用秋水仙素或低温处理。
(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。
(3)原理：染色体(数目)变异。
(4)实例：三倍体无子西瓜的培育①两次传粉⎩⎪⎨⎪⎧第一次传粉：杂交获得三倍体种子第二次传粉：刺激子房发育成果实 ②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。
③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。
3．杂交育种(1)原理：基因重组。
(2)过程①培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F 1(即为所需品种)。
②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F 1――→⊗F 2→选出表型符合要求的个体种植并推广。
③培育显性纯合子品种 a ．植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F 1→F 1自交→获得F 2→鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止。
b ．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F 1→F 1雌雄个体交配→获得F 2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F 2个体。
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(4)缺点：获得新品种的周期长。
4．诱变育种 (1)原理：基因突变。
(2)过程(3)优点①可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地改良某些性状。
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
考向一 分析单倍体育种与多倍体育种的应用1．(2022·宁波高三模拟)如图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。
下列有关叙述错误的是( )A．过程①是花药离体培养B．过程②若正常培养，则植株B是单倍体C．过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍，则植株B是二倍体纯合子D．若该过程为单倍体育种，则育种原理是基因重组答案D2．一粒小麦(染色体组AA,2n＝14)与山羊草(染色体组BB,2n＝14)杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形成了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦(4n＝28)。
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知识点10 生物变异在育种上的应用一、选择题1.（2010·聊城高一检测）可改变原有基因的分子结构的育种方法有A．杂交育种B．诱变育种C．多倍体育种D．单倍体育种【答案】选B。
2．（2010·扬州高一检测）运用不同生物学原理，可培育出各种符合人类需要的生物品种。
下列叙述错误的是A．培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理B．培育无子西瓜是利用基因重组的原理C．培育八倍体小黑麦利用的是染色体变异的原理D．我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉是利用基因重组的原理【解析】选B。
高产青霉素菌株的获取是利用了基因突变，培育无子西瓜八倍体小黑麦的原理是染色体变异。
3.（2010·济南高一检测）下列关于基因工程的叙述，正确的是A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B．细菌质粒是基因工程常用的运载体C．通常用一种限制酶处理含有目的基因的DNA，用另一种限制酶处理运载体DNAD．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体【解析】选B。
基因工程中抗菌素抗性基因一般作为标记基因，质粒具有运载体所必须的三个条件所以是常用的运载体，在一般情况用同一种限制酶剪切目的基因和运载体，切出相同的黏性末端有利于碱基互补配对；植物的全能性较高所以可以是用体细胞作为受体细胞。
4.（2010·长沙高一检测）右图表示用某农作物①和②两品种分别培育出④、⑤、⑥三品种的过程，叙述正确的是A．由③培育出④的常用方法Ⅲ是用花药离体培养B．由①和②培育⑤所采用的方法I和Ⅱ分别杂交和测交C．由③培育出⑥的常用方法Ⅳ是只用物理方法进行处理D．培育出⑤所依据的原理是基因突变和基因重组【解析】选A。
由③到④的过程是获得单倍体的过程，用花药离体培养方法；过程Ⅰ、Ⅱ分别表示杂交和自交；由③到⑥的常用的方法可用低温处理或用秋水仙素处理；培育出⑤，由④到⑤的原理是染色体变异，由③到⑤的原理是基因重组。
第二课时生物变异在育种上的应用课前自主检测判断正误并找到课本原文1．三倍体无子西瓜中一颗种子也不会产生。
（必修2 P89-拓展题）（×）2．传统的方法是选择育种，通过汰劣留良的方法来选择和积累优良基因。
（必修2 P98—正文）(√)3．选择育种不仅周期长,而且可选择的范围是有限的。
（必修2 P98—正文）(√）4．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。
(必修2 P99—正文）（√) 5．我国科学家应用X射线和化学诱变剂进行人工诱变处理,从诱变后代中选出抗病性强的优良大豆。
（必修2 P100—小字）(√）6．基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
（必修2 P102—正文）（√)7．质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。
(必修2 P103—正文)（√)8．基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品，如青霉素。
(必修2 P104—正文)(×）真题重组判断正误（1）（2014·江苏高考)通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型。
（√）（2)(2013·大纲卷)用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆,属于诱变育种.（√)(3）（2013·大纲卷)水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种,属于单倍体育种。
（√)（4)（2013·大纲卷)将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株，属于基因工程育种.(√)(5）（2013·四川高考)抗病植株连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代下降.(×)知识自主梳理一单倍体育种1．原理：错误!染色体变异.2．方法3．优点：错误!明显缩短育种年限.4．缺点：技术复杂。
藏躲市安详阳光实验学校考点44 生物变异在育种上的应用高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．单倍体育种和多倍体育种（1）图中①和③的操作是秋水仙素处理，其作用原理是抑制纺锤体的形成。
（2）图中②过程是花药离体培养。
（3）单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。
2．杂交育种与诱变育种（1）杂交育种①概念：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。
②过程：选择具有不同优良性状的亲本→杂交→获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。
（2）诱变育种①概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。
②过程：选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。
3．基因工程（1）概念：基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
（2）操作的基本步骤：提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
4．生物育种原理、方法、实例(连线)考向一育种方法的选择与分析1．如图是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。
下列分析不正确的是A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子D．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%【参考答案】D解题必备育种方式的选择（1）根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法①集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。
