第6章 從雜交育種到基因工程
一、本章在教材中所處的地位
本章內容是在“生物的遺傳和變異”的基礎理論知識獲得的基礎上，讓學(xué)生進(jìn)一步了解遺傳和變異的基本原理應用于生產(chǎn)實(shí)踐已由來(lái)已久，且隨著(zhù)認識的深入，技術(shù)的改進(jìn)，應用的范圍日益廣泛，效果日益顯著(zhù)，同時(shí)，隨著(zhù)科技的進(jìn)一步發(fā)展應用，必然會(huì )引發(fā)新的思考。
本內容旨在使學(xué)生了解遺傳學(xué)原理應用的同時(shí)，關(guān)注這部分知識在生活、生產(chǎn)和社會(huì )發(fā)展中的應用，從而提高對科學(xué)和探索未知的興趣，養成科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)精神。
二、本章的學(xué)習目標
（一）知識方面：
1、舉例說(shuō)出生物變異（雜交育種、誘變育種、基因工程育種）在育種上的應用的事例。
2、簡(jiǎn)述雜交育種和誘變育種的作用及其局限性。
3、簡(jiǎn)述基因工程的原理及其應用。
（二）情感態(tài)度方面：
1、關(guān)注轉基因生物和轉基因食品的安全性。
2、討論從雜交育種到基因工程這一科技發(fā)展歷程中，科學(xué)、技術(shù)和社會(huì )的相互作用。
（三）能力方面：
1、運用遺傳和變異原理，解決生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的問(wèn)題。
2、進(jìn)行轉基因生物和轉基因食品安全性的資料收集和分析。
三、本章教學(xué)課時(shí)安排
本章授課時(shí)數為3節，其中第1節用1課時(shí)，第2節用2課時(shí)。
四、本章每課時(shí)教學(xué)流程
第1節 雜交育種與誘變育種
（一）教學(xué)目標
1．知識方面：
(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)中的應用。
（3）總結比較雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點(diǎn)。
2．能力方面：
（1）嘗試將信息用圖表、遺傳圖解的形式表達出來(lái)。
（2）運用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實(shí)際中的問(wèn)題。
3．情感態(tài)度和價(jià)值觀(guān)：
(1) 認識我國在農作物育種方面的成就。
(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。
（二）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：遺傳和變異規律在改良農作物和培育家畜品種等方面的應用。
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)設計思路
本節教學(xué)計劃用1課時(shí)。課前教師可指導學(xué)生搜集我國在育種實(shí)踐方面取得成功的事例，分析其中包含的遺傳學(xué)規律，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。
教師展示課前收集的古人馴化野生動(dòng)物、栽培植物的圖片資料制成的課件，按課件圖片的順序，先向學(xué)生展示古人馴化狗、馬、牛、豬、雞，培育玉米、小麥、水稻、各種蔬菜、水果的過(guò)程；再向學(xué)生展示現在的家禽、家畜、糧食、蔬菜、水果的各種優(yōu)良品種的圖片，引起學(xué)生的興趣。
在雜交育種的學(xué)習時(shí)，選用典型的育種實(shí)例――培育高產(chǎn)、抗病的小麥作為切人點(diǎn)，針對育種實(shí)踐中遇到的實(shí)際問(wèn)題和解決方法，分析其中蘊含的遺傳學(xué)規律。并引導學(xué)生應用遺傳學(xué)規律和遺傳圖解，對特定的雜交組合進(jìn)行理論分析，推測可能的選育過(guò)程和結果，進(jìn)而引導學(xué)生分析討論雜交育種方法的不足之處及其解決方法。
（四）教學(xué)過(guò)程
| 教學(xué)過(guò)程 | 教學(xué)內容 | 教學(xué)手段 |
| 課題引入 | 學(xué)生搜集的我國在育種實(shí)踐方面取得成功的事例展示及簡(jiǎn)單說(shuō)明 | 課件或圖片展示 |
| 問(wèn)題探究 | 就課本的“問(wèn)題探討”并進(jìn)行討論。 | 小組回答與交流 |
| 雜交育種 | 雜交育種蘊含著(zhù)哪些遺傳學(xué)規律？如何推測雜交育種可能的選育過(guò)程和結果？如何判斷選育的新品種是否符合預期的要求呢？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？選出的新品種應該是純合子還是雜合子？學(xué)生寫(xiě)出課本例子的遺傳基因型圖解。 P： AABB X aabb F2 基因型： 1/16 AABB 1/16 aaBB 1/16 AAbb 1/16 aabb 2/16 AABb 4/16 AaBb F2表現型： 9/16高產(chǎn)不抗 3/16低產(chǎn)不抗 3/16高產(chǎn)抗病 1/16 低產(chǎn)抗病 | 通過(guò)問(wèn)題展示和解答，教學(xué)課件輔助，展示學(xué)生所寫(xiě)的遺傳圖解。最后由學(xué)生歸納雜交育種的概念。 |
| 引出下一個(gè)教學(xué)內容 | 雜交育種方法有什么不足呢？ 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 )出現性狀分離現象，育種進(jìn)程緩縵（一般需5至7年），過(guò)程繁瑣。 有沒(méi)有更好的育種方法來(lái)彌補這些缺點(diǎn)呢？ | |
| 誘變育種 | 誘變育種有哪些成功的實(shí)例？ 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)，誘變育種有何局限性？如何克服？ | 學(xué)生看書(shū)，分組討論。 歸納誘變育種的概念。 |
| 反饋評價(jià) | 請同學(xué)們列表比較：雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種在方法、原理、優(yōu)缺點(diǎn)的異同點(diǎn)。 完成課本練習題 | 在實(shí)物投影儀上展示和點(diǎn)評學(xué)生填寫(xiě)的表格 |
附：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 |
| 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)基因實(shí)變，產(chǎn)生新性狀，創(chuàng )造新品種或新類(lèi)型。 | 抑制細胞分裂中紡錘體的形成。使染色體的數目加倍后不能形成兩個(gè)細胞。 | 誘導精子直接發(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)養物質(zhì)含量高。 發(fā)育延遲，結實(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。 |
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