高中生物-《從雜交育種到基因工程》教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《從雜交育種到基因工程》【課時(shí)安排】1課時(shí)【考綱要求】:1.闡明不同育種方法利用的生物變異原理2.舉例說(shuō)明不同育種方法的優(yōu)缺點(diǎn)3.描述基因工程的基本流程【教學(xué)準(zhǔn)備】教師根據(jù)下面幾方面制作多媒體課件課前準(zhǔn)備教師指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)自完成課前學(xué)案，并鞏固復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容?！窘虒W(xué)過(guò)程】教師檢查課前學(xué)案完成情況，并對(duì)學(xué)案中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)點(diǎn)評(píng)與糾正。課前預(yù)習(xí)作業(yè)【預(yù)習(xí)目標(biāo)】能夠說(shuō)出各種育種方法的原理、過(guò)程和特點(diǎn)一、雜交育種1．概念：將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)集中在一起，再經(jīng)過(guò)，獲得新品種的方法。2.原理：雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理是，發(fā)生在時(shí)期。3.過(guò)程：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本通過(guò)獲得F1，F(xiàn)1連續(xù)或雜交，從中篩選獲得需要的類(lèi)型。4.特點(diǎn)：（1）優(yōu)點(diǎn)：①可以將多個(gè)品種的優(yōu)良性狀在一起②操作簡(jiǎn)便（2）缺點(diǎn)：獲得新品種周期，雜交后代會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)象，育種過(guò)程緩慢。5.應(yīng)用：根據(jù)需要培育理想類(lèi)型，如改良作物，提高單位面積，也可用于、家禽的育種二、誘變育種1．概念：利用物理或化學(xué)因素來(lái)處理生物，使生物發(fā)生，從而獲得優(yōu)良類(lèi)型的方法。2.方法:（1）物理因素：X射線、γ射線、、激光、（太空誘變）等誘變。（2）化學(xué)因素：、硫酸二乙酯等誘變。3．過(guò)程：選擇生物→→選擇所需類(lèi)型→培育。4.特點(diǎn)：（1）優(yōu)點(diǎn)：提高，大幅度改良某些優(yōu)良性狀，育種進(jìn)程。（2）缺點(diǎn)：有利變異，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料，盲目性。5.應(yīng)用：（1）農(nóng)作物育種：培育出的新品種具有抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。（2）微生物育種：如的選育。三、多倍體育種（1）原理：（2）方法：處理萌發(fā)的種子或幼苗。（3）優(yōu)點(diǎn)：可培育出自然界中沒(méi)有的新品種，培育出的植物大，產(chǎn)量高，豐富。（4）缺點(diǎn)：，發(fā)育延遲。（5）舉例：、八倍體小黑麥四、單倍體育種（1）原理：（2）方法：利用技術(shù)獲得單倍體植株，再利用染色體數(shù)目加倍。（3）優(yōu)點(diǎn)：自交后代不發(fā)生性狀分離，能明顯縮短，加速育種。（4）缺點(diǎn)：技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜，需與雜交育種結(jié)合，其中的花藥離體培養(yǎng)過(guò)程需要組織培養(yǎng)技術(shù)手段的支持，多限于植物。（5）舉例：“京花一號(hào)”小麥五、基因工程(基因工程育種)1．概念：又叫或。即按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，地改造生物的遺傳性狀(操作水平為DNA分子水平)2．原理：不同物種間的。3．步驟：提取→目的基因與結(jié)合→將目的基因受體細(xì)胞→目的基因的。4．工具：（1）基因的“剪刀”，一種限制酶只能識(shí)別。（2）基因的“針線”，作用部位是。（3）基因的“運(yùn)輸工具”，將外源基因送入受體細(xì)胞，常用的運(yùn)載體有。5.特點(diǎn)：（1）優(yōu)點(diǎn)：目的性，育種周期短；克服了的障礙。（2）缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜，安全性問(wèn)題多，有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)。提出問(wèn)題生物變異的類(lèi)型有幾種，它們之間的區(qū)別是什么？【學(xué)情預(yù)設(shè)】若學(xué)生不能較好地回答上述問(wèn)題，教師可以通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分解，實(shí)施進(jìn)一步的引導(dǎo)：變異是生物繁衍后代的自然現(xiàn)象，是遺傳的結(jié)果。親子之間性狀表現(xiàn)存在差異的現(xiàn)象稱(chēng)為變異，可分為可遺傳的變異與不可遺傳的變異。高考探究歸納1.某自花且閉花授粉植物，抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀。抗病和感病由基因R和r控制，抗病為顯性；莖的高度由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因（D、d，E、e）控制，同時(shí)含有D和E表現(xiàn)為矮莖，只含有D或E表現(xiàn)為中莖，其他表現(xiàn)為高莖。現(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的抗病矮莖品種。請(qǐng)回答：（1）自然狀態(tài)下該植物一般都是_______合子。（2）若采用誘變育種，在γ射線處理時(shí)，需要處理大量種子，其原因是基因突變具有______和有害性這三個(gè)特點(diǎn)。（3）若采用雜交育種，可通過(guò)將上述兩個(gè)親本雜交，在F2等分離世代中_____抗病矮莖個(gè)體，再經(jīng)連續(xù)自交等_____手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。據(jù)此推測(cè)，一般情況下，控制性狀的基因數(shù)越多，其育種過(guò)程所需的_____。若只考慮莖的高度，親本雜交所得的F1

在自然狀態(tài)下繁殖，則理論上，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為_(kāi)______。（4）若采用單倍體育種，該過(guò)程涉及的原理有____。請(qǐng)用遺傳圖解表示其過(guò)程（說(shuō)明：選育結(jié)果只需寫(xiě)出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型及其比例）。高考母體變式.變式一優(yōu)良性狀的選擇1．雜交育種的選育目標(biāo)可分三類(lèi)——、及雜合子。2．雜交育種不一定需要連續(xù)自交，若選育顯性優(yōu)良純種，則需要連續(xù)自交篩選直至性狀不再；若選育隱性優(yōu)良純種，則只要在出現(xiàn)該性狀個(gè)體即可，若選育雜合子，則只要得到即可(需年年制種或采用無(wú)性繁殖方法繁殖)。變式二育種原理的理解若采用單倍體育種，一般應(yīng)包括、、處理三個(gè)階段，發(fā)生染色體變異的階段是和高考角度全練角度1育種方法的選擇1、現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括：①高產(chǎn)、感?。虎诘彤a(chǎn)、抗??；③高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求，育種專(zhuān)家要培育3類(lèi)品種：a.高產(chǎn)、抗??；b.高產(chǎn)、早熟；c.高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是(多選)()A．利用①、③品種間雜交篩選獲得aB．對(duì)品種③進(jìn)行染色體加倍處理篩選獲得bC．a(chǎn)、b和c的培育均可采用誘變育種方法D．用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源抗旱基因?qū)擘壑蝎@得c2．下圖為某農(nóng)科所培育高品質(zhì)小麥的過(guò)程，其中①③④⑤代表具體操作過(guò)程。(1)具有①④⑤操作的育種方法是________，依據(jù)的原理是________________。(2)具有①③操作的育種方法的是________，依據(jù)的原理是___________。(3)操作③是________，其目的是_____________。操作⑤常用的方法有________，原理是______________。(4)操作①表示雜交，其目的是將兩個(gè)純合親本的______通過(guò)雜交集中在一起，再經(jīng)過(guò)選擇和培育獲得新品種。角度2育種原理的理解1.冬小麥?zhǔn)俏覈?guó)重要的糧食作物，農(nóng)業(yè)科技人員不斷進(jìn)行研究以期獲得矮稈抗病的新品種。下列三組實(shí)驗(yàn)是對(duì)不同育種方法的探索，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．A、B、C組所運(yùn)用的育種方法分別是雜交育種、單倍體育種和誘變育種B．C組γ射線要處理萌發(fā)的種子或幼苗C．A組用F1獲得F2的方法是自交，F(xiàn)2中的矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占2/3D．B組F2中的矮稈抗病植株可以直接用于生產(chǎn)（2014江蘇）13.下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過(guò)程,有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

A.通過(guò)上圖篩選過(guò)程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株

B.X射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異

C.上圖篩選高產(chǎn)菌株的過(guò)程是定向選擇過(guò)程

D.每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會(huì)明顯提高

角度3育種方法的綜合應(yīng)用1．下列關(guān)于育種方法的敘述正確的是()A．用雜交的方法進(jìn)行育種，往往從F1自交后代中可篩選出符合人類(lèi)需要的優(yōu)良品種B．用輻射的方法進(jìn)行誘變育種，誘變后的植株一定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀C．用基因型為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種，所育的新品種自交后代中約有eq\f(1,4)為純合子D．用基因型為DdTt的植株進(jìn)行多倍體育種，所育的新品種和原品種雜交一定能產(chǎn)生可育后代如圖所示，科研小組用60Co照射棉花種子，誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀，誘變Ⅰ代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對(duì)基因(A、a)控制，棉酚含量由另一對(duì)基因(B、b)控制，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。(1)兩個(gè)新性狀中，棕色是________性狀，低酚是________性狀。(2)誘變當(dāng)代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是______，白色、高酚的棉花植株基因型是________。(3)棕色棉抗蟲(chóng)能力強(qiáng)，低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲(chóng)高產(chǎn)棉花新品種，研究人員將誘變Ⅰ代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代種植在一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域，從________的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請(qǐng)你利用該純合體作為一個(gè)親本，再?gòu)恼T變Ⅰ代中選擇另一個(gè)親本，設(shè)計(jì)一方案，盡快選育出抗蟲(chóng)高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。深度思考.上圖解中集中了多種育種方法，請(qǐng)據(jù)圖回答(1)請(qǐng)寫(xiě)出圖解中各字母表示的處理方法：A—______，D—________，B—__________，C—_________處理，E—_______處理，F(xiàn)—_______處理，G—________技術(shù)，H—_______，I—__________，J—包裹人工種皮。(2)根據(jù)以上分析可以判斷：“親本A、D,新品種”為_(kāi)_______育種，“親本B、C,新品種”為_(kāi)________育種，“種子或幼苗E,新品種”為_(kāi)_______育種，“種子或幼苗F,新品種”為_(kāi)________育種，“植物細(xì)胞G,新細(xì)胞H,愈傷組織eq\o(→,\s\up7(I))胚狀體eq\o(→,\s\up7(J))人工種子→新品種”為_(kāi)________育種。學(xué)情分析初中生物課中關(guān)于人類(lèi)應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種的內(nèi)容，使學(xué)生對(duì)選擇育種與雜交育種有了初步的了解。在本書(shū)前幾章的學(xué)習(xí)中，學(xué)生又學(xué)習(xí)了分離定律與自由組合定律，為理解傳統(tǒng)育種方法所依據(jù)的遺傳學(xué)原理打下了基礎(chǔ)。在本節(jié)教學(xué)中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生搜集我國(guó)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(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。效果分析課堂教學(xué)效果是教師進(jìn)行課堂教學(xué)的落腳點(diǎn)，一切教學(xué)手段的運(yùn)用和教學(xué)方法的選擇最終的目的是課堂教學(xué)效果的最大化。教師對(duì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和方式、方法的選擇都要先問(wèn)自己一聲：這樣做的效果會(huì)怎樣？要緊緊圍繞有效和高效這一核心要求來(lái)組織和開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。當(dāng)然這里所說(shuō)的效果是一個(gè)綜合性的教學(xué)效果，內(nèi)容即包括基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，又包括基本技能的訓(xùn)練效果，同時(shí)也包括學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和道德情感的教育等。學(xué)生是課堂的主體，通過(guò)學(xué)生表情的變化、思維的速度，回答問(wèn)題、練習(xí)、測(cè)試、動(dòng)手操作的準(zhǔn)確性等信息反饋，可獲知教學(xué)信息的傳輸是否暢通，亦可看出新知識(shí)新技能的掌握情況。教學(xué)任務(wù)是否完成不能只看少數(shù)尖子學(xué)生，大多數(shù)中下學(xué)生同樣也是知識(shí)的接受體，從他們身上更能體現(xiàn)教學(xué)任務(wù)是否完成，以及教師的教學(xué)水平、教學(xué)質(zhì)量的高低?？傊竟?jié)課在教師的引導(dǎo)幫助下，全體學(xué)生的潛力得到很大限度的挖掘，智力好的學(xué)生吃得飽，中等水平的學(xué)生吸收得好，差的學(xué)生消化得了，學(xué)生人人學(xué)有所得。課堂教學(xué)中充分體現(xiàn)師生平等、教學(xué)民主的思想，師生信息交流暢通，情感交流融洽，合作和諧，配合默契，教與學(xué)的氣氛達(dá)到最優(yōu)化，課堂教學(xué)效果達(dá)到最大化。教師教得輕松，學(xué)生學(xué)得愉快。課堂效果分析課堂教學(xué)效果是教師進(jìn)行課堂教學(xué)的落腳點(diǎn)，一切教學(xué)手段的運(yùn)用和教學(xué)方法的選擇最終的目的是課堂教學(xué)效果的最大化。教師對(duì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和方式、方法的選擇都要先問(wèn)自己一聲：這樣做的效果會(huì)怎樣？要緊緊圍繞有效和高效這一核心要求來(lái)組織和開(kāi)展教學(xué)。教材分析本節(jié)在學(xué)習(xí)生物遺傳變異的基礎(chǔ)知識(shí)、了解遺傳變異基本規(guī)律的基礎(chǔ)上，而且生物育種知識(shí)是高中生物新課程教學(xué)中的重點(diǎn)知識(shí)，該知識(shí)內(nèi)容不僅是必修2的學(xué)習(xí)主線之一，還與選修3現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題中的基因工程專(zhuān)題有密切的聯(lián)系，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)遺傳學(xué)的知識(shí)是怎樣用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐、提高和改善生產(chǎn)技術(shù)，最大限度地滿足人類(lèi)不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)需要的，通過(guò)該內(nèi)容的分析學(xué)習(xí)，還可以訓(xùn)練學(xué)生的各方面能力。評(píng)測(cè)練習(xí)1.已知在荔枝的性狀中，只存在高桿（D）這一性狀，而不存在抗倒伏的矮桿性狀，T（甜味）對(duì)t（非甜味）顯性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有高桿甜味（DDTT）、高桿非甜（DDtt）兩純種品系。如果你是科學(xué)家，欲得到矮桿甜味的荔枝，應(yīng)該如何操作？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明。2.通過(guò)上述方法，現(xiàn)在已存在矮桿荔枝，且D（高桿）對(duì)d（矮桿）顯性，，T（甜味）對(duì)t（非甜味）顯性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有高桿甜味（DDTT）、矮桿非甜（ddtt）兩純種品系。能否利用兩個(gè)純種品系得到良種荔枝（ddTT）？請(qǐng)簡(jiǎn)要介紹你的育種方案（用遺傳圖解和必要的文字說(shuō)明加以表述）（1）嘗試用最簡(jiǎn)便的育種方法進(jìn)行育種。（2）嘗試用最快速的育種方法進(jìn)行育種。3.為了改良荔枝，要求在不改良原有外觀品質(zhì)的前提下，把其改良為無(wú)核、果大、糖分含量高的荔枝，該怎樣設(shè)計(jì)育種方案？4.荔枝蚧殼蟲(chóng)害嚴(yán)重影響了荔枝的產(chǎn)量，以前果農(nóng)采用噴灑農(nóng)藥、放養(yǎng)生蜂等方法來(lái)治療。如今科學(xué)家在一種細(xì)菌體內(nèi)找到了他的抗蟲(chóng)基因（L），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)育種方案來(lái)有效減輕荔枝蚧殼蟲(chóng)危害。課后反思新課程倡導(dǎo)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，要培養(yǎng)學(xué)生的自主、合作和探究學(xué)習(xí)的能力，反思自己的這堂課，我在授課的過(guò)程中依舊講的過(guò)多，而讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)的活動(dòng)做的太少。這就要求我在以后的教學(xué)中一定要注重提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該有針對(duì)性的設(shè)置符合學(xué)生認(rèn)知水平的問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中，盡量做到“三講”、“三不講”，力求做到讓學(xué)生快樂(lè)、自主地學(xué)習(xí)。由于自己過(guò)分依賴(lài)多媒體的緣故，我在講課的時(shí)候基本上把自己所要表達(dá)的內(nèi)容設(shè)置在課件中，在本課的小結(jié)中，我對(duì)這一節(jié)課的內(nèi)容設(shè)置了知識(shí)框架，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本課的知識(shí)進(jìn)行了梳理，而這一部分恰恰應(yīng)該依據(jù)教學(xué)過(guò)程以板書(shū)的形式展示在黑板上的。反思失誤，在多媒體與板書(shū)之間，我過(guò)分注重前者的作用，而忽視了后者在課堂教學(xué)中的作用，特別是板書(shū)體現(xiàn)一個(gè)教師的基本素質(zhì)，體現(xiàn)課堂的完整性，我應(yīng)該將兩者結(jié)合起來(lái)，綜合運(yùn)用。經(jīng)過(guò)這次教訓(xùn)，相信我在以后的教學(xué)中，一定會(huì)重視板書(shū)的作用，再不會(huì)犯這樣的失誤。教態(tài)是反映一個(gè)教師綜合素質(zhì)的重要方面，盡管在上課之前，內(nèi)心有點(diǎn)緊張，下課后又有點(diǎn)忐忑，但整節(jié)課下來(lái)，自我感覺(jué)并沒(méi)有自己想象的那樣復(fù)雜，教學(xué)過(guò)程進(jìn)展的比較順利。當(dāng)然，在一些教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上也存在著一些失誤，