从杂交育种到基因工程 教学案4

杂交育种与诱变育种教学设计【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】1、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。

【考纲展示】本节课在近几年的高考中五年两考（全国卷2 014:32；2015:40），考试题型为非选择题的形式。

《从杂交育种到基因工程》【课时安排】1 课时【考纲要求】: 1.阐明不同育种方法利用的生物变异原理2.举例说明不同育种方法的优缺点3.描述基因工程的基本流程【教学准备】教师根据下面几方面制作多媒体课件课前准备教师指导学生独自完成课前学案，并巩固复习上节课所学内容。

【教学过程】教师检查课前学案完成情况，并对学案中出现的问题及时点评与纠正。

课前预习作业【预习目标】能够说出各种育种方法的原理、过程和特点一、杂交育种1.概念：将两个或多个品种的优良性状通过集中在一起，再经过，获得新品种的方法。

2.原理：杂交育种依据的遗传学原理是，发生在时期。

3.过程：选择具有不同优良性状的亲本通过获得F1，F1 连续或杂交，从中筛选获得需要的类型。

4.特点：（1）优点：①可以将多个品种的优良性状在一起②操作简便（2）缺点：获得新品种周期，杂交后代会出现现象，育种过程缓慢。

5.应用：根据需要培育理想类型，如改良作物，提高单位面积，也可用于、家禽的育种二、诱变育种1.概念：利用物理或化学因素来处理生物，使生物发生，从而获得优良类型的方法。

2.方法:（1）物理因素：X 射线、γ射线、、激光、（太空诱变）等诱变。

（2）化学因素：、硫酸二乙酯等诱变。

3.过程：选择生物→→选择所需类型→培育。

4.特点：（1）优点：提高，大幅度改良某些优良性状，育种进程。

（2）缺点：有利变异，需大量处理实验材料，盲目性。

5.应用：（1）农作物育种：培育出的新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。

（2）微生物育种：如的选育。

三、多倍体育种（1）原理：（2）方法：处理萌发的种子或幼苗。

（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，培育出的植物大，产量高，丰富。

（4）缺点：，发育延迟。

（5）举例：、八倍体小黑麦四、单倍体育种（1）原理：（2）方法：利用技术获得单倍体植株，再利用染色体数目加倍。

（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短，加速育种。

（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。

高中生物教案《从杂交育种到基因工程》高中生物教案《从杂交育种到基因工程》班级：小组：姓名：评价：【复习目标】1.举例说出生物变异在育种上应用的事例2.简述杂交育种和诱变育种的作用及局限性3.简述基因工程的原理及其应用4.关注转基因生物和转基因食品的安全性【复习重点和难点】重点：(1)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(2)基因工程的“操作工具”和“操作步骤”难点：杂交育种和诱变育种的优点和局限性、基因工程的基本原理【复习过程】基础知识过关一、杂交育种⒈概念：将两个或多个品种的优良性状通过__________集中在一起，再经过________和培育，获得新品种的方法。

⒉原理：_____________________。

⒊优点：位于不同个体上的__________集中在___________上，即“集优”。

⒋缺点：不能创造出新的_________，进程缓慢，过程繁琐，后代易出现_________。

⒌应用：改良作物___________、提高农作物____________的常规方法，同时也可用于____________、_____________的育种。

二、诱变育种⒈概念：是利用物理因素(如_____________、γ射线、_____________、激光等)或化学因素(如_____________、_____________等)来处理生物，使生物发生_____________，获得新品种的方法。

⒉原理：_____________________。

⒊优点：提高了_____________，在短时间内获得更多的优良变异类型，加速_____________的进程，创造生物新品种、新类型。

⒋缺点：_____________少，_____________大，需要大量地处理实验材料，具有很大的_____________性。

⒌应用：主要应用于__________和_____________，如太空椒的培育、高产青霉素的选育。

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一、杂交育种1概念：是将两个或多个品种的____________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：通过________________产生新的________________，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________________，且杂交后代会出现性状分离，育种过程________________。

5应用：是改良作物_____________、提高农作物________________的常规方法二、诱变育种1概念：指利用______________来处理生物，使生物产生____________，利用这些变异育成新品种的方法。

2诱变原理：____________________3诱变因素：（1）物理：______________________________________等。

（2）化学：______________________________________等。

4实例：①培育“黑农五号”利用的因素：②培育青霉素高产菌株利用的因素：5优点：提高生物_________________可以在较短时间内获得更多的优良性状。

6缺点：因为基因突变具有___________________性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。

7应用：主要应用于______________和________________，如太空椒的培育、高产青霉素的选育三、四种育种方法的比较第2节基因工程及其应用1.概念：______________________________________________________________________________。

又叫：____________________________________________2原理：________________3基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：__________________能够对DNA分子进行切割，它具有_________性。

6.1 杂交育种与诱变育种班级： 姓名：【学习目标】：1.结合具体实例，简述杂交育种的概念和基本原理，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。

【学习重点】：杂交育种和诱变育种的原理和过程。

【预习导学】： 一、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________和________，获得新品种的方法。

2．原理：____________。

3．常用流程：选择具有不同优良性状的亲本→――――→( )F 1――――→( )F 2――――――――――→筛选( )……――→稳定遗传的良种。

4．优缺点可以把多个品种的____________集中在一起，但是育种周期________，育种筛选过程________；不能产生____________和新性状。

二、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____________，从而获得优良变异类型的育种方法称为诱变育种。

2．原理：____________。

自然突变的频率________，而且是____________的，较难获得生产所需要的品种。

物理因素或化学因素能提高__________，短时间内获得更多的____________类型。

3．常用方法运用物理的或者化学的手段处理______________或幼苗，诱发____________，从中选出需要的突变个体，然后进行培育推广。

4．优缺点(1)优点：①提高变异频率，加速育种进程；②__________改良某些性状。

(2)缺点：①有利变异__________，需大量处理实验材料；②诱变的方向和性质不能控制，具有________性。

5．应用⎩⎪⎨⎪⎧：培育“黑农五号”大豆微生物： 的选育【课堂练习】：1．杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法是()A．根据杂种优势原理，从子一代中即可选出B．从子三代中选出，因为子三代中才出现纯合子C．既可从子二代中选出，也可从子三代中选出D．只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种2．用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee)最简捷的方法是()A．种植→F1→选双隐性植株→纯合子B．种植→秋水仙素处理→纯合子C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合子3．下列几种育种方法，能改变原有基因的分子结构的是()A．杂交育种B．诱变育种C．单倍体育种D．多倍体育种4．有一种塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解为无毒物质，可以降解，不至于对环境造成严重的白色污染。

从杂交育种到基因工程教学案4班级____________ 姓名_____________【旧知检测】1.（双选）下列有关育种的叙述中,错误的是A.用于大田生产的优良品种不一定是纯合子B. 杂交育种不可用于家畜、家禽的育种C.通过植物组织培养技术培育脱毒苗,筛选培育抗病毒新品种D.为了避免对三倍体无子西瓜年年育种,可利用植物组织培养快速繁殖【考点及回顾练习】2.下列有关基因工程中限制酶的描述,错误的是A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制酶的活性受温度的影响C.限制酶能识别和切割RNAD.限制酶能从原核生物中提取3.如图表示基因工程中构建生产人乳铁蛋白的重组载体。

图中tet R表示四环素抗性基因,amp R表示氨苄青霉素抗性基因,BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。

图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用几种限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因?筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含哪种抗生素的培养基上进行?A.1种四环素B.2种氨苄青霉素C.1种四环素D.2种四环素4.下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述,正确的是A.基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因B.通过转基因技术可获得抗虫农作物,从而增加粮食产量,减少农药使用C.通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA,用另一种限制性核酸内切酶处理运载体DNAD.若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界,则生产出来的甘蔗不存在安全性问题【巩固练】：5.如图中的①②③表示培育番茄新品种的三种育种方法。

下列说法不正确的是A.方法①和③的育种原理都是基因重组,但采用方法③的变异是定向的B.方法②诱导单倍体的过程中,细胞全能性的表达与植物激素密切相关C.方法③可将抗病基因直接导入叶肉细胞,使其与细胞中的DNA分子整合D.上述三种育种方法都没有培育出新物种【拓展练(变式训练)】6.通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。

【最新整理，下载后即可编辑】【最新整理，下载后即可编辑】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【课标定位】 1.理解杂交育种和诱变育种的原理。

2.了解杂交育种和诱变育种的优点和局限性。

【教材回归】 一、杂交育种 （一）杂交育种的实例——以高产抗病小麦品种的选育为例（二）杂交育种的概念 将同一物种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生物新品种的方法叫做杂交育种。

（三）杂交育种的原理 杂交育种依据的遗传学原理是基因重组。

（四）杂交育种的过程 选择同一物种具有不同优良性状的亲本杂交得F 1，F 1自交或杂交得F 2，从F 2中选择具有所需优良性状的个体。

（五）杂交育种的优缺点 1.杂交育种的优点 可将同一物种不同品种的优良性状集中在一个个体上，而且操作简便。

2.杂交育种的缺点 （1）只能利用已有基因的重组，产生新的基因型，不能产生新的基因，因而杂交育种只能出现新的性状组合，而不会出现新的性状。

（2）由于杂交过程中会出现性状分离现象，因而育种进程缓慢，所需时间较长。

（3）亲本的选择范围比较局限：亲本的选择一般限制在同种生物范围之内，而且只适用于进行有性生殖的生物。

（六）杂交育种的应用 P高产不抗病小麦 × 低产抗病小麦 F 1F2新的优良品种绵阳外国语学校 高中生物备课组【最新整理，下载后即可编辑】在农业生产中，杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法，同时也可用于家畜和家禽的育种。

二、诱变育种 （一）诱变育种的原理 诱变育种依据的遗传学原理是基因突变。

（二）诱变育种的方法 利用物理因素（如X 射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。

（三）诱变育种的优缺点 诱变育种最突出的优点在于：可以提高突变率，加速育种进程，在较短时间内获得更多的优良变异类型。

但是，有利变异不多，需大量处理供应材料并且具有盲目性。

《从杂交育种到基因工程》教学设计高一生物组一、教学目标知识方面：举例说出生物变异在育种上应用的事例；简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性；简述基因工程的原理及其应用。

情感态度与价值观方面：体会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，感受生物学科的价值。

能力方面：运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题。

二、教学方法：谈话法、讲授法、讨论法、积分学习法三、重、难点知识归类、整理1、杂交育种：（1）原理：基因重组（2）方法：连续自交，不断选种。

（3）举例：矮秆抗锈病小麦（4）特点：育种年限长，需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。

2．诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变。

（3）举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得（4）特点：提高了突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种，但由于突变的不定向性，因此该种育种方法具有盲目性。

3. 单倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：花药离体培养（3）过程：（4）特点：缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低4．诱变育种（1）原理：染色体变异（2）方法：低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（3）举例：八倍体小麦、三倍体无籽西瓜（4）特点：器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低5、基因工程（1）原理：基因重组（2）工具：限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体（3）举例：抗虫棉、能分泌胰岛素的大肠杆菌（4）特点：打破物种界限，定向改造生物，但可能引发生态危机四、例题解析【例1】两个亲本的基因型分别是AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传。

要培育出基因型为，aabb的新品种最简捷的方法是（）A、人工诱变育种B、细胞工程育种C、单倍体育种D、杂交育种【例2】杂交玉米的种植面积越来越广，农民需要每年购买玉米杂交种的原因是（）A、自留种子的发芽率低B、杂交种具有杂种优势C、自留种子容易患病虫害D、杂交种的后代会发生性状分离【例3】通过改变原有的基因结构从而创造出新品种的育种方法是（）A、诱变育种B、多倍体育种C、单倍体育种D、杂交育种【例4】下列关于人工诱变育种优点的叙述错误的是（）A、提高变异频率B、后代性状稳定快C、普遍提高产量D、获得较多的优良变异类型【例5】用激光或亚硝酸处理萌发的种子或幼苗能诱导基因突变,激光或硝酸起作用的时间是（）A、分裂间期B、分裂中期C、分裂后期D、分裂末期【例6】下列有关单倍体的叙述中，不正确的是（）A、未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体B、含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体C、生物的精子或卵细胞一定都是单倍体D、含有奇数染色体组的个体一定是单倍体【例7】填出下列各例的育种方法：（1）花药离体培养育成的烟草新品种是。

第6章从杂交育种到基因工程【知识梳理】一、杂交育种与诱变育种 1.杂交育种：(1)概念：将___________品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过_____和_____，获得新品种的方法。

(2)原理：_________ 。

(3)过程：选择具有不同优良性状的亲本→_____，获得F 1→F 1_____→获得F 2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。

(4)优点：可以把___________________集中在一起。

(5)应用：培育性状重组型优良品种。

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__________，从而获得优良变异类型的育种方法。

(2)原理：_________ 。

(3)过程：选择生物→诱发基因突变→选择_________→培育。

(4)特点。

①可以提高_______，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。

③具有盲目性，需大量处理材料。

(5)应用：培育具有_______的品种。

3.生物育种原理、方法、实例(连线)：二、基因工程的概念及其应用 1.基因工程的概念：2.工具：(1)剪刀与针线(如图)：①a：基因的“剪刀”：_________________。

②b：基因的“针线”：__________。

(2)基因的“运输工具”：_______，常用_____、噬菌体、动植物3.基本步骤：4.基因工程的应用：(3)环境保护：利用___________降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。

目的：培育出具有各种_______的作物新品种实例：抗棉铃虫的_____________意义：减少了_____用量，保护环境5.基因工程的安全性：【小题快练】1.考题诊断：(1)(2013·全国卷T5D)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。

( )(2)(2013·全国卷T5C)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。