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

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)知識目標(biāo)（1）簡述雜交育種的概念，舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點和不足。（2）舉例說出誘變育種在生產(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。情感態(tài)度與價值觀（1）討論育種科學(xué)技術(shù)發(fā)展是科學(xué)、技術(shù)和社會的相互作用。（2）體會科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會生產(chǎn)力、推動社會進(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。（2）運用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實際中的問題。二、教學(xué)重點和難點教學(xué)重點：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：1、雜交育種和誘變育種的優(yōu)點和局限性。2、用遺傳圖解表示各種育種過程。三、教學(xué)方法：討論法、演示法。四、教學(xué)課時：1五、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖“問題探討”1、雜交育種從上述同學(xué)們的匯報交流中，我們發(fā)現(xiàn)大家使用的方法都是雜交育種，看來你們已經(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）評價同學(xué)們提的問題都非常到位，大家再討論。點撥、解答同學(xué)們的問題：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)造出對人類有益的新品種。 課本的遺傳圖解就是一個很規(guī)范的育種方案，它是以文字的形式，從性狀的角度來闡述雜交育種的過程。同學(xué)們在書寫時，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，否則其后代就會因為發(fā)生性狀分離而失去優(yōu)勢。這里，同學(xué)們可能發(fā)現(xiàn)了問題：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，育種時就從雜種二代中直接選用。遺傳圖解有更簡潔的表示方法，即用我們在第一章所學(xué)的基因型的方式來表示。以課本的兩個小麥品種雜交為例:如果小麥中，高產(chǎn)（A）對低產(chǎn)（a）是顯性，不抗?。˙）對抗?。╞）是顯性，我們需要的是高產(chǎn)抗病的純種，假定兩個親本小麥品種都是純合子，請繪出育種過程的基因型圖解。點評并示范書寫過程如下：P AABB X aabb 配子 AB ab F AaBbF 基因型 1/16 AABB 1/16 aaBB 1/16 AAbb 1/16 aabb2/16 AaBB 2/16 aaBb 2/16 Aabb 2/16 AABb4/16 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F 中高產(chǎn)抗病（一顯一隱）品種占總數(shù)的316。問我們得到的這種具有雜種優(yōu)勢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)勢品種？我們選育出的純合子新品種AAbb，在F 所有的后代中的概率是1/16。哪么它在F的高產(chǎn)抗病后代中的概率又是多少？通過上述分析，請給雜交育種下一個合理的定義。請舉出我國在雜交育種方面成就。綜上所述雜交育種的優(yōu)點是很明顯的，但是在實際操作中，會遇到不少困難。請從雜交后代可能出現(xiàn)的類型，以及育種時間等方面，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），過程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。有沒有更好的育種方法來彌補這些缺點呢？閱讀 分組討論 聽課評價 疑問1.雜交育種蘊含著哪些遺傳學(xué)規(guī)律？什么是規(guī)范的遺傳圖解？2.如何推測雜交育種可能的選育過程和結(jié)果，培育出的一個新品種，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. 有沒有更簡潔的遺傳圖解呢？每人都在作業(yè)本上嘗試書寫，請兩位同學(xué)在黑板上書寫。答不可以，因為其中有2/16的植株是雜合體，它的下一代會出現(xiàn)性狀分離。答要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種，就必須對在F中所得到表現(xiàn)型為高產(chǎn)抗病（一顯一隱）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或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，就得到新品種的方法。袁隆平的雜交水稻，中國荷斯坦牛等 討論回答2、誘變育種提示從變異的角度去思考。并舉例說明其可行性。同學(xué)們的知識面很廣，介紹了許多誘變育種的方法，請給誘變育種一個合理的定義。與雜交育種相比，誘變育種有什么優(yōu)點？聯(lián)系基因突變的特點，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？可見科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與社會的發(fā)展有著相互影響、相互制約的關(guān)系，請簡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)濟與社會發(fā)展方面的有著重要的價值，遺傳變異規(guī)律的發(fā)展直接促進(jìn)了經(jīng)濟與社會發(fā)展。但是，在某一歷史階段，由于科學(xué)認(rèn)識的局限性，科學(xué)技術(shù)總會存在一些難以解決的問題，這些問題阻礙了生產(chǎn)力的提高。隨著科學(xué)認(rèn)識的不斷深入，技術(shù)上的問題得以解決，生產(chǎn)力也隨之提高；社會生產(chǎn)力的提高，又能反過來促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。精講雜交育種就是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，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、r射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。從而在短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型的育種方法。雜交育種的優(yōu)點：方法簡單，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。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩縵，過程繁瑣。誘變育種的優(yōu)點：是能夠提高突變率，在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。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)展為我們的社會經(jīng)濟創(chuàng)造了許多價值，我國作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個國家之一，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。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“872”青椒、“航育1號”水稻、“豫麥13號小麥”等。3：利用基因突變的原理，對青霉菌多次進(jìn)行X射線、紫外線照射以及綜合處理，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、r射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。從而在短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型的育種方法。誘變育種的優(yōu)點是能夠提高突變率，在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。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理想性狀。要想克服這些局限性，可以擴大誘變后代的群體，增加選擇的機會。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)原理通過基因重組，把兩個親本的優(yōu)良性狀的組合在同一個后代中，從而產(chǎn)生符合要求的新類型。用人工方法誘發(fā)基因?qū)嵶?，產(chǎn)生新性狀，創(chuàng)造新品種或新類型。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)缺點方法簡單，容易操作。不能創(chuàng)造新的基因，育種進(jìn)程緩縵，過程繁瑣。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理想性狀。器官較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高。發(fā)育延遲，結(jié)實率底。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、紫外線照射以及綜合處理，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)【板書設(shè)計】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)缺點方法原理優(yōu)缺點方法原理優(yōu)缺點方法原理優(yōu)缺點小麥高產(chǎn)（A）對低產(chǎn)（a）是顯性，不抗病（B）對抗病（b）是顯性，選育高產(chǎn)抗病的純種，假定兩個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)抗病） 配子 AB ab F AaBb（高產(chǎn)不抗）F 基因型 1/16 AABB 1/16 aaBB 1/16 AAbb 1/16 aabb2/16 AaBB 2/16 aaBb 2/16 Aabb 2/16 AABb4/16 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)造出對人類有益的新品種。 （二）什么是誘變育種？誘變育種就是利用物理因素（如X射線、r射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。從而在短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型的育種方法。（三）雜交育種和誘變育種各有哪些優(yōu)點和不足？雜交育種的優(yōu)點：方法簡單，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。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩縵，過程繁瑣。誘變育種的優(yōu)點：是能夠提高突變率，在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。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理想性狀。需大量處理供試材料。