變異在植物育種中的應(yīng)用

一、三維目標(biāo)：

知識(shí)目標(biāo)：(1) 簡(jiǎn)述各育種的概念，舉例說明各育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。  

（2）舉例說出各育種在生產(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、基因工程異同點(diǎn)。

情感目標(biāo)：通過育種的復(fù)習(xí)，讓學(xué)生們提高自己的總結(jié)能力，并認(rèn)識(shí)到總結(jié)是

讓知識(shí)更好的應(yīng)用的方法。

過程方法：通過復(fù)習(xí)遺傳與變異的知識(shí)，過度到遺傳與變異在育種上的應(yīng)用。多媒體課件師生互動(dòng)，使學(xué)生輕松復(fù)習(xí)各種育種方法。

二、重 難 點(diǎn)：

重點(diǎn)：遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物等方面的應(yīng)用。

難點(diǎn)：雜交育種和誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和局限性。

三、課時(shí)安排：1課時(shí)復(fù)習(xí)+1課時(shí)練習(xí)

四、學(xué)情分析

前面生物復(fù)習(xí)課中已經(jīng)把遺傳變異原理內(nèi)容總結(jié)了，使學(xué)生對(duì)遺傳與變異在育種中的應(yīng)用有了初步的回憶。在本書前幾章的復(fù)習(xí)中，學(xué)生又復(fù)習(xí)了分離定律與自由組合定律，為復(fù)習(xí)傳統(tǒng)育種方法所依據(jù)的遺傳學(xué)原理打下了基礎(chǔ)。

五、教學(xué)方法

1．復(fù)習(xí)課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：復(fù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→復(fù)習(xí)導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)

六、課前準(zhǔn)備

1．學(xué)生的復(fù)習(xí)準(zhǔn)備：完成復(fù)習(xí)學(xué)案，把握各種育種的原理、方法、優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及應(yīng)用。

2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。

七、教學(xué)設(shè)計(jì)：  

 (一) 復(fù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

檢查落實(shí)學(xué)生的復(fù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的薄弱之處，使教學(xué)具有了針對(duì)性。

（二）復(fù)習(xí)導(dǎo)入、展示目標(biāo)。

教師提問的方式復(fù)習(xí)遺傳與變異的相關(guān)知識(shí)：

問題1:同學(xué)們想一想，前面我們復(fù)習(xí)的可遺傳的變異方式有哪些？

（基因突變、基因重組、染色體變異）

問題2：這些變異原理都廣泛應(yīng)用于育種領(lǐng)域，那么哪種育種應(yīng)用了基因突變的原理呢？（誘變育種）

      基因重組應(yīng)用于哪種育種？（雜交育種、基因工程育種）

      染色體變異呢？（單倍體育種、多倍體育種）

（三）合作探究、精講點(diǎn)撥。

教師：生物變異在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分普遍，在高考中考查的幾率也比較高，考試說明中把這一知識(shí)點(diǎn)的難道要求定位II，也就是理解并能熟練運(yùn)用。本節(jié)我們復(fù)習(xí)的主要有以基因突變?yōu)樵砘A(chǔ)的誘變育種、以基因重組為原理基礎(chǔ)的雜交育種和基因工程育種、以染色體變異為原理基礎(chǔ)的單倍體育種及多倍體育種。

誘變育種

教師：首先請(qǐng)同學(xué)們思考并討論課件中的這一問題：若現(xiàn)有的小麥都是高桿（dd）易感病（tt）的個(gè)體，在小麥群體中這兩對(duì)性狀沒有其他表現(xiàn)類型了，我們通過什么方法才可能得到優(yōu)良性狀的小麥品種呢？

學(xué)生：分組討論。各小組選派代表上臺(tái)陳述自己的具體設(shè)想，并把設(shè)想相互交流。聽課的同學(xué)對(duì)各小組的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。

教師講述：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――誘變育種，看來你們已經(jīng)嘗試對(duì)各種育種的理論有了初步的掌握?，F(xiàn)在我們一起來復(fù)習(xí)誘變育種的知識(shí)。

邊提問，邊展示課件：

誘變育種：

概念：利用物理因素（X射線.γ射線.紫外線.激光等）或化學(xué)因素（亞硝酸.堿基類似物等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。

原理：基因突變

方法：誘導(dǎo)處理→基因突變→人工選擇→新品種

教師：同學(xué)們思考：通過誘變，可能會(huì)在某一株小麥個(gè)體上出現(xiàn)矮稈性狀，而在另一株小麥個(gè)體上出現(xiàn)抗病性狀，得不到一株個(gè)體同時(shí)出現(xiàn)兩種優(yōu)良的變異性狀，為什么呢？

學(xué)生思考回答：因?yàn)橥蛔兙哂械皖l性，所以兩種優(yōu)良突變發(fā)生在同一個(gè)體上的可能性非常低，幾乎為零。

教師：所以誘變育種有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢？

學(xué)生思考總結(jié)：優(yōu)點(diǎn)：提高突變的頻率，加快育種進(jìn)程且大幅改良性狀；能產(chǎn)生新基因

              缺點(diǎn)：有利個(gè)體不多，材料處理量大，有很大的盲目性

教師：那么我們要怎么做才能讓矮稈和抗病這兩種優(yōu)良性狀表現(xiàn)在同一株小麥上呢？

學(xué)生思考回答：雜交(雜交育種)

教師講述：要讓兩種優(yōu)良性狀得以在一株小麥個(gè)體上表現(xiàn)，就必須利用基因重組的原理，也就是雜交育種。那么我們一起來復(fù)習(xí)雜交育種的知識(shí)。

邊提問，邊展示課件：

雜交育種：

原理：基因重組

方法：單優(yōu)個(gè)體間雜交→自交→選優(yōu)→連續(xù)自交純化

教師：回顧通過雜交育種的過程，我們想一想，這種育種方法有什么優(yōu)點(diǎn)和弊端呢？

學(xué)生思考回答：優(yōu)點(diǎn)：集多個(gè)優(yōu)良性狀與一體，操作簡(jiǎn)單

缺點(diǎn)：育種年限長(zhǎng)，存在遠(yuǎn)緣雜交不親和

教師：那么我們有沒有其他縮短育種年限的方法來彌補(bǔ)雜交育種年限長(zhǎng)的弊端呢？

學(xué)生思考回答：?jiǎn)伪扼w育種

教師講述：單倍體育種是以染色體變異為基礎(chǔ)原理的育種方法，主要目的就是為了縮短育種年限，所以，在常規(guī)育種中，通常都是雜交育種與單倍體育種配合使用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，既可以重組優(yōu)良基因，又可以短時(shí)間獲得純種。下面我們復(fù)習(xí)單倍體育種的知識(shí)。

          單倍體育種：

          原理：染色體變異

          方法：雜交→花藥離體培養(yǎng)→低溫或秋水仙素處理→誘導(dǎo)染色體加倍→人工選擇

          優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限，所得品種均為純合子

          缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合

教師:單倍體育種的原理是染色體變異，還有哪一種育種的原理也是染色體變異？

學(xué)生思考回答：多倍體育種

教師講述：很好，多倍體育種也是以染色體變異為基礎(chǔ)原理的育種方式，但是多倍體育種不像單倍體育種一樣，需要和雜交育種配合，一般多倍體育種可以獨(dú)立進(jìn)行。下面我們復(fù)習(xí)多倍體育種的知識(shí)

          多倍體育種：

         目的：A、獲得無籽果實(shí)

               B、讓異源多倍體可育（解決聯(lián)會(huì)紊亂）

         原理：染色體數(shù)目變異

         方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗

         優(yōu)點(diǎn)：可培育出自然界中沒有的新品種，且培育出的植物器官大，產(chǎn)量高，營(yíng)養(yǎng)豐富

         缺點(diǎn)：一般只適于植物，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低

教師：再回頭想一想，開始我們使用的人工誘變處理高桿易感病小麥一定會(huì)得到矮稈抗病這兩種性狀嗎？

學(xué)生思考：不一定，因?yàn)橥蛔兊牟欢ㄏ蛐?/span>

教師：若其他物種擁有矮稈抗病這兩種性狀，這時(shí)還能使用雜交育種嗎？為什么？

學(xué)生思考：不能，可以使用轉(zhuǎn)基因育種

教師講述：轉(zhuǎn)基因育種，也就是基因工程育種，近年來一直是高考的熱點(diǎn)，知識(shí)涉及的有必修內(nèi)容，也有選修內(nèi)容，具體過程我們后面的復(fù)習(xí)再展開，本節(jié)我們僅介紹轉(zhuǎn)基因育種的一般特點(diǎn)。

         轉(zhuǎn)基因育種：

         原理：基因重組

         方法：目的基因+運(yùn)載體→重組DNA分子→導(dǎo)入→受體細(xì)胞→培育→轉(zhuǎn)基因生物

         優(yōu)點(diǎn)：打破物種界限，定向改造生物性狀

         缺點(diǎn)：有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)

（四）教師總結(jié)：通過復(fù)習(xí)，常見育種方法及特點(diǎn)，我們就復(fù)習(xí)到這里，下面我們一起來對(duì)各種育種方法做一個(gè)比較：

教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。（見學(xué)案）

（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)。

八、板書設(shè)計(jì)

生物變異在育種中的應(yīng)用

一、可遺傳的變異方式    二、誘變育種 三、雜交育種   四、單倍體育種

五、多倍體育種      六、基因工程育種

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