2019-2020年高中生物 6.1《雜交育種與誘變育種》教案（1） 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 6.1《雜交育種與誘變育種》教案（1） 新人教版必修2 一、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) （1）簡(jiǎn)述雜交育種的概念，舉例說(shuō)明雜交育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。 （2）舉例說(shuō)出誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。 （3）討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。 （4）總結(jié)雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點(diǎn)。 情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān) （1）討論育種科學(xué)技術(shù)發(fā)展是科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的相互作用。 （2）體會(huì)科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會(huì)生產(chǎn)力、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步等方面的巨大作用。 能力目標(biāo) （1）嘗試將你獲得信息用圖表、圖解的形式表達(dá)出來(lái)。 （2）運(yùn)用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實(shí)際中的問(wèn)題。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種等方面的應(yīng)用。 教學(xué)難點(diǎn)： 1、雜交育種和誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和局限性。 2、用遺傳圖解表示各種育種過(guò)程。 三、教學(xué)方法：討論法、演示法。 四、教學(xué)課時(shí)：1 五、教學(xué)過(guò)程 教學(xué)內(nèi)容 教師組織和引導(dǎo) 學(xué)生活動(dòng) 教學(xué)意圖 “問(wèn)題探討” 1、雜交育種 從上述同學(xué)們的匯報(bào)交流中，我們發(fā)現(xiàn)大家使用的方法都是――雜交育種，看來(lái)你們已經(jīng)嘗試從理論上探索雜交育種的方法了?，F(xiàn)在我們來(lái)分析各組的方案是否科學(xué)規(guī)范。 （再次出示各小組的遺傳圖解） 〖評(píng)價(jià)〗同學(xué)們提的問(wèn)題都非常到位，大家再討論。 點(diǎn)撥、解答同學(xué)們的問(wèn)題： 雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理就是：基因的自由組合規(guī)律，即通過(guò)雜交，把生物不同品種間的基因重新組合，以便使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起、從而創(chuàng)造出對(duì)人類(lèi)有益的新品種。 課本的遺傳圖解就是一個(gè)很規(guī)范的育種方案，它是以文字的形式，從性狀的角度來(lái)闡述雜交育種的過(guò)程。同學(xué)們?cè)跁?shū)寫(xiě)時(shí)，要依據(jù)基因的自由組合規(guī)律的原理，把每一代的可能表現(xiàn)型都正確的寫(xiě)出，從雜種第二代就可以選出我們需要的品種。選育出的新品種必須是純合子，否則其后代就會(huì)因?yàn)榘l(fā)生性狀分離而失去優(yōu)勢(shì)。這里，同學(xué)們可能發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題：隱性性狀的品種肯定是純合子，但顯性性狀的品種就有可能是純合子、也有可能是雜合子，該如何鑒定呢? 如果我們需要的性狀是顯性性狀，育種時(shí)就用親本的雜交后代連續(xù)自交，逐步淘汰，直到不再發(fā)生性狀分離為止；如果我們需要的性狀是隱性性狀，育種時(shí)就從雜種二代中直接選用。 遺傳圖解有更簡(jiǎn)潔的表示方法，即用我們?cè)诘谝徽滤鶎W(xué)的基因型的方式來(lái)表示。 以課本的兩個(gè)小麥品種雜交為例:如果小麥中，高產(chǎn)（A）對(duì)低產(chǎn)（a）是顯性，不抗病（B）對(duì)抗?。╞）是顯性，我們需要的是高產(chǎn)抗病的純種，假定兩個(gè)親本小麥品種都是純合子，請(qǐng)繪出育種過(guò)程的基因型圖解。 〖點(diǎn)評(píng)〗并示范書(shū)寫(xiě)過(guò)程如下： P AABB X aabb 　 　 ↓　 ↓ 　 配子 AB ab 　　 ↓　 ↓ 　 F１ AaBb F２ 基因型　 1/16 AABB 1/16 aaBB 1/16 AAbb 1/16 aabb 2/16 AaBB 2/16 aaBb 2/16 Aabb 2/16 AABb 4/16 AaBb 表現(xiàn)型 9/16高產(chǎn)不抗 3/16低產(chǎn)不抗　3/16高產(chǎn)抗病 1/16 底產(chǎn)抗病 根據(jù)自由組合定律，在F２ 中高產(chǎn)抗?。ㄒ伙@一隱）品種占總數(shù)的3／16。 〖問(wèn)〗我們得到的這種具有雜種優(yōu)勢(shì)的品種可以代代遺傳嗎 那么，如何能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢(shì)品種？ 我們選育出的純合子新品種――AAbb，在F２ 所有的后代中的概率是1/16。哪么它在F２的高產(chǎn)抗病后代中的概率又是多少？ 通過(guò)上述分析，請(qǐng)給雜交育種下一個(gè)合理的定義。 請(qǐng)舉出我國(guó)在雜交育種方面成就。 綜上所述雜交育種的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的，但是在實(shí)際操作中，會(huì)遇到不少困難。請(qǐng)從雜交后代可能出現(xiàn)的類(lèi)型，以及育種時(shí)間等方面，分析雜交育種方法的不足。 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(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩縵（一般需5至7年），過(guò)程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。有沒(méi)有更好的育種方法來(lái)彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)呢？ 閱讀 分組討論 聽(tīng)課評(píng)價(jià) 疑問(wèn) 1.雜交育種蘊(yùn)含著哪些遺傳學(xué)規(guī)律？什么是規(guī)范的遺傳圖解？ 2.如何推測(cè)雜交育種可能的選育過(guò)程和結(jié)果，培育出的一個(gè)新品種，如何判斷它是否符合預(yù)期的要求呢？ 3. 如果我們需要的性狀顯性該如何選？如果是隱性呢？如果又有顯性又有隱性呢？選出的新品種應(yīng)該是純合子還是雜合子？ 4. 有沒(méi)有更簡(jiǎn)潔的遺傳圖解呢？ 每人都在作業(yè)本上嘗試書(shū)寫(xiě)，請(qǐng)兩位同學(xué)在黑板上書(shū)寫(xiě)。 〖答〗不可以，因?yàn)槠渲杏?/16的植株是雜合體，它的下一代會(huì)出現(xiàn)性狀分離。 〖答〗要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢(shì)品種，就必須對(duì)在F２中所得到表現(xiàn)型為高產(chǎn)抗?。ㄒ伙@一隱）的植株連續(xù)自交和育種，逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再發(fā)生性狀分離，就是我們要選育的能夠穩(wěn)定遺傳的純合子新品種――AAbb。 1/3。 雜交育種就是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，再經(jīng)過(guò)選擇和培育，就得到新品種的方法。 袁隆平的雜交水稻，中國(guó)荷斯坦牛等 討論回答 2、誘變育種 〖提示〗從變異的角度去思考。并舉例說(shuō)明其可行性。 同學(xué)們的知識(shí)面很廣，介紹了許多誘變育種的方法，請(qǐng)給誘變育種一個(gè)合理的定義。 與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點(diǎn)？聯(lián)系基因突變的特點(diǎn)，談?wù)務(wù)T變育種的局限性。要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？ 可見(jiàn)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與社會(huì)的發(fā)展有著相互影響、相互制約的關(guān)系，請(qǐng)簡(jiǎn)單的敘述他們之間的這種關(guān)系。 〖提示〗遺傳變異規(guī)律在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展方面的有著重要的價(jià)值，遺傳變異規(guī)律的發(fā)展直接促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展。但是，在某一歷史階段，由于科學(xué)認(rèn)識(shí)的局限性，科學(xué)技術(shù)總會(huì)存在一些難以解決的問(wèn)題，這些問(wèn)題阻礙了生產(chǎn)力的提高。隨著科學(xué)認(rèn)識(shí)的不斷深入，技術(shù)上的問(wèn)題得以解決，生產(chǎn)力也隨之提高；社會(huì)生產(chǎn)力的提高，又能反過(guò)來(lái)促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 〖精講〗 雜交育種就是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，再經(jīng)過(guò)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(xiàn)、r射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、激光等）或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變。從而在短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型的育種方法。 雜交育種的優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)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(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩縵，過(guò)程繁瑣。 誘變育種的優(yōu)點(diǎn)：是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)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(gè)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(shù)的發(fā)展為我們的社會(huì)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了許多價(jià)值，我國(guó)作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個(gè)國(guó)家之一，在作物空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。 1：利用基因突變的原理，用輻射方法處理大豆，可以培育優(yōu)良的大豆品種。如:黑農(nóng)五號(hào)。 2：利用基因突變的原理，利用返回式衛(wèi)星和高空氣球搭載農(nóng)作物種子，使種子在空間條件下發(fā)生基因突變，進(jìn)行農(nóng)作物遺傳性狀的改良。如：衛(wèi)星“87－2”青椒、“航育1號(hào)”水稻、“豫麥13號(hào)小麥”等。 3：利用基因突變的原理，對(duì)青霉菌多次進(jìn)行X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)照射以及綜合處理，培育了高產(chǎn)菌株。 4、利用基因突變的原理，進(jìn)行核技術(shù)誘變育種，可培育出優(yōu)良的糧食、蔬菜、水果、花卉品種。 〖定義〗誘變育種就是利用物理因素（如X射線(xiàn)、r射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、激光等）或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變。從而在短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型的育種方法。 誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)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(gè)理想性狀。要想克服這些局限性，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會(huì)。 課堂小結(jié) 四種育種方法的比較: 雜交育種 誘變育種 多倍體育種 單倍體育種 處理 雜交 用物理、化學(xué)因素處理生物， 用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 花藥離體培養(yǎng) 原理 通過(guò)基因重組，把兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀的組合在同一個(gè)后代中，從而產(chǎn)生符合要求的新類(lèi)型。 用人工方法誘發(fā)基因?qū)嵶儯a(chǎn)生新性狀，創(chuàng)造新品種或新類(lèi)型。 抑制細(xì)胞分裂中紡錘體的形成。使染色體的數(shù)目加倍后不能形成兩個(gè)細(xì)胞。 誘導(dǎo)精子直接發(fā)育成植株，再用秋水仙素加倍成純合子。 優(yōu)缺點(diǎn) 方法簡(jiǎn)單，容易操作。 不能創(chuàng)造新的基因，育種進(jìn)程緩縵，過(guò)程繁瑣。 能提高變異的頻率，大幅改良某些性狀，變異性狀較穩(wěn)定，可加速育種進(jìn)程。 有利變異少，需大量處理供試材料，誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)理想性狀。 器官較大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高。 發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率底。 自交后代不發(fā)生性狀分離，可縮短育種年限（2年）。 方法復(fù)雜，成活率低。 實(shí)例 小麥高莖（易倒伏）、抗銹病的純種與矮莖（抗倒伏）易染病的純種進(jìn)行雜交，培育出矮莖抗銹病小麥品種。 青霉菌經(jīng)X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)照射以及綜合處理，培育出青霉素產(chǎn)量很高的菌株 三倍體無(wú)籽西瓜、八倍體小黑麥。 抗病植株的育成。 作業(yè) 課本P101 練習(xí) 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 育種 雜交育種 誘變育種 多倍體育種 單倍體育種 方法 原理 優(yōu)缺點(diǎn) 方法 原理 優(yōu)缺點(diǎn) 方法 原理 優(yōu)缺點(diǎn) 方法 原理 優(yōu)缺點(diǎn) 小麥高產(chǎn)（A）對(duì)低產(chǎn)（a）是顯性，不抗?。˙）對(duì)抗?。╞）是顯性，選育高產(chǎn)抗病的純種，假定兩個(gè)親本小麥品種都是純合子。則遺傳圖解如下： P AABB（高產(chǎn)不抗） X aabb（低產(chǎn)抗?。? 　 　 ↓　 ↓ 　 配子 AB ab 　　 ↓　 ↓ 　 F１ AaBb（高產(chǎn)不抗） F２ 基因型　 1/16 AABB 1/16 aaBB 1/16 AAbb 1/16 aabb 2/16 AaBB 2/16 aaBb 2/16 Aabb 2/16 AABb 4/16 AaBb 表現(xiàn)型 9/16高產(chǎn)不抗 3/16低產(chǎn)不抗　3/16高產(chǎn)抗病 1/16 底產(chǎn)抗病 本節(jié)聚焦 （P98） （一）雜交育種的原理是什么？ 雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理就是：基因的自由組合規(guī)律，即通過(guò)雜交，是生物不同品種間的基因重新組合，以便使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起、從而創(chuàng)造出對(duì)人類(lèi)有益的新品種。 （二）什么是誘變育種？ 誘變育種就是利用物理因素（如X射線(xiàn)、r射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、激光等）或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變。從而在短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型的育種方法。 （三）雜交育種和誘變育種各有哪些優(yōu)點(diǎn)和不足？ 雜交育種的優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)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(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩縵，過(guò)程繁瑣。 誘變育種的優(yōu)點(diǎn)：是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)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(gè)理想性狀。需大量處理供試材料。