高一生物下學(xué)期第6章第1節(jié)從雜交育種到誘變育種3教案新人教版

1、第 1 節(jié) 從雜交育種到誘變育種【三維目標(biāo)】1知識與技能： ：（1）簡述雜交育種的概念，舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點(diǎn)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(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)。 2過程與方法：（1）嘗試將你獲得信息用圖表、圖解的形式表達(dá)出來。（2）運(yùn)用遺傳和變異原理 , 解決生產(chǎn)和生活實(shí)際中的問題。 3情感態(tài)度和價(jià)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。 【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

2、應(yīng)用?！窘虒W(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程【教具準(zhǔn)備】 教師課件【課時(shí)安排】 1 課時(shí) 【教學(xué)準(zhǔn)備】一、課前準(zhǔn)備教師指導(dǎo)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(guī)律， 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。二、情境創(chuàng)設(shè) 教師展示課前收集的古人馴化野生動物、栽培植物的圖片資料制成的課件，按課件圖 片的順序，先向?qū)W生展示古人馴化狗、馬、牛、豬、雞，培育玉米、小麥、水稻、各種蔬菜、 水果的過程；再向?qū)W生展示現(xiàn)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。三、師生互動 教師；這些優(yōu)良

3、的品種，都是人們利用生物的變異，通過長期的選擇，汰劣留良，培 育出來的優(yōu)良品種。 但是這種選擇育種的方法周期長，可選擇的范圍又有限，有些品種只 在某一方面優(yōu)勢， 而另一方面卻不良等，不能滿足日益增長的人們的需要，在實(shí)踐中，人 們逐漸摸索出許多優(yōu)秀的育種方法。1、雜交育種請同學(xué)們閱讀課本的“問題探討”并進(jìn)行討論。學(xué)生：分組討論。 各小組選派代表上臺陳述自己的具體設(shè)想， 并把設(shè)想用遺傳圖解在實(shí) 物投影儀上表示出來。聽課的同學(xué)對各小組的方案進(jìn)行評價(jià)。教師： 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 你們已經(jīng)嘗試從理論上探索雜交育種的方法了。現(xiàn)在我們來分析各組的方案是否科

4、學(xué)規(guī)范。 （再次出示各小組的遺傳圖解）由同學(xué)們指出其優(yōu)點(diǎn)和不足，以及自己的疑問。學(xué)生1:我們的問題是：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？學(xué)生2：我們的問題是：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(gè) 新品種，如何判斷它是否符合預(yù)期的要求呢？學(xué)生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?學(xué)生4: 有沒有更簡潔的遺傳圖解呢教師：同學(xué)們提的問題都非常到位，大家再討論。學(xué)生：分組討論，發(fā)言。教師：點(diǎn)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

5、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(gè)很規(guī)范的育種方案，它是以文字的形式，從性狀的角度來闡述 雜交育種的過程。同學(xué)們在書寫時(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?yàn)榘l(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(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

6、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(gè)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，不抗病（B）對抗?。╞）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，請繪出育種過程的基因型圖解。學(xué)生：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。教師：點(diǎn)評，并示范書寫過程如下：P AABB X aabbJJ配子 AB abJJF 1 AaBbF 2 基因型 1/16 AABB 1/16 aaBB 1/16 AAbb 1/16 aabb2/16 AaBB 2/16 aaBb 2/

7、16 Aabb2/16 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 2中高產(chǎn)抗病（一顯一隱）品 種占總數(shù)的3/ 16。 思考：我們得到的這種具有雜種優(yōu)勢的品種可以代代遺傳嗎？ 學(xué)生：不可以，因?yàn)槠渲杏?/16的植株是雜合體，它的下一代會出現(xiàn)性狀 分離。教師：那么，如何能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種？學(xué)生：要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種，就必須對在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一一AAbd思

8、考：我們選育出的純合子新品種一一AAbb,在F2所有的后代中的概率是1/16。哪么它在F 2的高產(chǎn)抗病后代中的概率又是多少？學(xué)生：1/3。教師：通過上述分析，請給雜交育種下一個(gè)合理的定義。學(xué)生：雜交育種就是將兩個(gè)或多個(gè)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。教師：請舉出我國在雜交育種方面成就。 學(xué)生：袁隆平的雜交水稻，中國荷斯坦牛等 教師：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(shí) 間 等 方 面 ，分 析 雜 交 育 種 方法的不足。學(xué)生: 分組討論，

9、各小組選派代表回答。教師 : 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(bǔ)這些缺點(diǎn)呢？2、誘變育種 學(xué)生：分組討論。 教師提示：從變異的角度去思考。并舉例說明其可行性。學(xué)生 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。學(xué)生 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”水稻

10、、“豫麥 13 號小麥”等。學(xué)生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。學(xué) 生 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。教師: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(gè)合理的 定義。學(xué)生：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(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型的 育種方法。教師： 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)

11、， 談?wù)?誘變育種 的局限性。要想克服這些局限性， 可以采取什么辦法？學(xué)生： 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。教師：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。學(xué)生： 遺傳變異規(guī)律在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會發(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

12、 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。四 、 教師 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(shí) 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(diǎn)：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

13、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(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 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 經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了許多價(jià)值，我國作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個(gè)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。五、評價(jià)反饋教師：在上一章我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了多倍體育種、單倍體育種的方法，現(xiàn)在請同 學(xué)們列表比較：雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育

14、種在方法、原理、 優(yōu)缺點(diǎn)的異同點(diǎn)。學(xué)生：在作業(yè)本上列表比較。教師隨機(jī)抽幾位同學(xué)的表格在實(shí)物投影儀上展 示，學(xué)生點(diǎn)評。六、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 理牛物，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(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 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)方法簡單，容易操 作。不能創(chuàng)造新的

15、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(gè)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(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)例小麥咼莖（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。七、布置作業(yè) 課本Plol練習(xí)。

16、八、課后拓展下圖表示以某種農(nóng)作物（1）和（2 ）兩個(gè)品種為基礎(chǔ)，培育出（4 ）、（ 5 ）、（ 6 ）、（ 7）四 個(gè)品種的過程。根據(jù)下圖，回答下列問題：(1)AABB(4) Ab4(2) aabbAaBbII厶(5) AAbb(6) AAaaBBbb(7) Aabb（1） 用1和2培育出5所采用的方法I和II分別稱為 和，其培育出5所依據(jù)的原理是。（2） 由3培育出4的常用方法山是；由4培育成5的方法V稱其優(yōu)點(diǎn)是。（3） 由3培育出6的常用方法IV是，其形成的6稱。（4）由2培育出7的方法VI是?！窘馕觥窟@是一道有關(guān)育種方式的學(xué)科內(nèi)綜合題，根據(jù)四種育種方式的育種原理，分步 解析如下：（1）

17、用1AABE和2aabb培育出5AAbb,需分兩步走，第一步 AABB與 aabb進(jìn)行雜 交得3AaBb,所以方法I為雜交育種：第二步讓 AaBb自交，選出符合要求的 AAbb和Aabb 兩種后代的個(gè)體，AAbb和Aabb在外觀上無法區(qū)別，因此需將AAbb和Aabb再分別自交，觀 察后代性狀無分離者為 AAbb,所以方法II為自交，所依據(jù)的原理是基因的自由組合規(guī)律。（2） 由3AaBb培育成4Ab的常用方法是花粉的離體培養(yǎng)，由4Ab培育成5AAbb 的方法是將Ab的幼苗用秋水仙素處理，使染色體加倍，即人工單倍體育種。（3）由3AaBb培育成6AAaaBBbb的方法，也是用秋水仙素處理 AaBb

18、的幼苗或種子，使染色體加倍，AAaaBBbb又被稱為多倍體。射線或藥劑不能殺死被實(shí)驗(yàn)的生物，但能誘發(fā)其中一部分個(gè)a突變?yōu)轱@性基因 A 自交， 基因重組；人工誘導(dǎo)染色體加倍，（4）由2aabb培育成7Aabb,可采用射線照射或藥劑處理等人工誘變方式，其依據(jù) 的原理是在一定的劑量范圍內(nèi)， 體產(chǎn)生基因突變，使隱性基因【答案】.雜交縮短育種年限；（2）花藥離體培養(yǎng)；3）人工誘導(dǎo)多倍體，多倍體（4）采用射線照射或藥劑處理等人工誘變方式 【板書設(shè)計(jì)】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）對低產(chǎn)（a）是顯性，不抗?。˙）對抗?。╞）是顯性，選育高產(chǎn)抗病的 純種

19、，假定兩個(gè)親本小麥品種都是純合子。則遺傳圖解如下：PAABB（咼產(chǎn)不抗）X aabb （低產(chǎn)抗?。┡渥覣BabF 1AaBb（咼產(chǎn)不抗）F 2 基因型1/16 AABB2/16 AaBB1/16 aaBB 1/16 AAbb2/16 aaBb 2/16 Aabb1/16 aabb2/16 AABb4/16 AaBb3/16 低產(chǎn)不抗咼產(chǎn)抗病 1/16 底產(chǎn)抗病表現(xiàn)型9/16 咼產(chǎn)不抗3/16【習(xí)題詳解】、練習(xí)（Pi 01）（一）基礎(chǔ)題解析：考察對雜交育種和誘變育種的基本原理和過程，只要正確理解其原理和過程就能較快得出答案?！敬鸢浮浚?. Bo 2 . Bo 3 .基因突變；X射線；紫外線；激光。（二）拓展題提示：可采用雜交育種的方法，遺傳圖解可參考教科書插圖61繪制。優(yōu)點(diǎn)是育種的目的性較強(qiáng)，能夠獲得具有優(yōu)良性狀、 淘汰不良性狀的品種。 缺點(diǎn)是育種周期長，過程繁瑣。二、問題探討（氐）提示：此節(jié)問題探