高中生物-一輪復(fù)習生物育種的原理及應(yīng)用教學設(shè)計學情分析教材分析課后反思

教學設(shè)計

一、教學目標：

1、知識目標：

(1)簡述各育種方法的原理、操作及特點，并能舉例說明。

(2)比較幾種育種方法的原理、方法、優(yōu)缺點和例子。

2、能力目標：

(1)掌握將獲得的信息用圖表、遺傳圖解等形式進行表達。

(2)運用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實際中的問題。

3、情感目標：

(1)通過對我國育種成果的了解，關(guān)注我國育種技術(shù)的發(fā)展及

在國際上的競爭能力，認同育種技術(shù)的改進對解決糧食危機等問題的

重要性。

(2)體會科學技術(shù)在發(fā)展社會生產(chǎn)力、推動社會進步等方面的

巨大作用。

(3)培養(yǎng)學生用辯證的觀點看問題的生物學觀點。

二、教學重點：

1.能描述幾種常見的育種方法的原理、過程及優(yōu)點；

2.能結(jié)合遺傳、變異的知識在新情境下解決綜合性問題。

三、教學難點：

能結(jié)合遺傳、變異的知識在新情境下解決綜合性問題。

四、教材分析

本課復(fù)習內(nèi)容為人教版必修2《遺傳與進化》第6章《從雜交育

種到基因工程》。本冊教材的前5章是按照生物學史的順序，逐步闡

述了遺傳和變異的基本原理，本章則是以前5章為基礎(chǔ)，圍繞遺傳學

原理和規(guī)律在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用展開。本節(jié)內(nèi)容也與選修三《現(xiàn)代生

物科技專題》密切聯(lián)系，借助各種現(xiàn)代生物科技，改良育種方法，更

好的達成育種目的。

本章具體教材內(nèi)容包括傳統(tǒng)育種與現(xiàn)代生物科技育種兩大方面,

既有各育種方法的詳盡介紹，也有實例列舉。讓學生明確掌握各育種

方法的原理、過程，并引導學生進行橫向比較，客觀分析各育種方法

的優(yōu)勢和局限性。

五、學情分析

知識方面：學生已復(fù)習過遺傳的兩大基本定律，及基因突變、基

因重組和染色體變異的相關(guān)知識，育種的相關(guān)內(nèi)容正好處在學生的最

近發(fā)展區(qū)，可以通過引導學生回顧、比較和引申來自主歸納提升新的

復(fù)習內(nèi)容。學生選修三《現(xiàn)代生物科技專題》也已經(jīng)學習完畢，有此

為基礎(chǔ)，學生可以更好的將育種知識與基因工程、蛋白質(zhì)工程和植物

體細胞雜交技術(shù)相聯(lián)系，使育種的復(fù)習更加系統(tǒng)、完整。

生活經(jīng)驗方面：學生在實際生活中經(jīng)常會接觸到一些與育種有關(guān)

的物品、新聞報道，如各種轉(zhuǎn)基因食品、袁隆平的雜交水稻等，對育

種有一定的感性認識，也了解其是社會熱點的重要地位，結(jié)合本節(jié)課

的復(fù)習，最終使學生升華完善理性知識，并引起學生的重視。

六、教學方法：

學案導學法、談話法、講授法、討論法

七、教學過程：

（一）明確學習目標與高考要求

師：PPT展示本課重、難點，并詳細解讀，明確育種的遺傳學原理

生：說出可遺傳變異的具體類型

（二）復(fù)習導入：從單倍體和多倍體植株的特點引入

（三）重點剖析、拓展提升：

1、單倍體育種與多倍體育種

生：回答其原理、各自過程及優(yōu)缺點

師：引導學生思考多倍體育種的三個實例，區(qū)分三種不同目的

生：書寫無子西瓜和八倍體小黑麥的培育過程

師：強調(diào)細節(jié)，規(guī)范書寫

生：討論兩育種方法的目的和過程，并回答

2、誘變育種

生：說出其原理、過程、優(yōu)缺點及實例

師：引導學生區(qū)分優(yōu)良性狀為顯、為隱及為雜種優(yōu)勢時,不同的選種

方法

3、雜交育種

生：回答其原理、過程及優(yōu)缺點

師：引導學生比較動、植物雜交育種的具體操作，引導學生思考、討

論

生：改良植物的雜交育種方案，聯(lián)系“雄性不育系”和單倍體育種

生：設(shè)計矮桿抗銹病水稻的培育過程

師：強調(diào)親本選擇和優(yōu)良品種選出兩個環(huán)節(jié)的注意事項，明確高考評

分標準

4、現(xiàn)代生物科技育種：

生：回答植物體細胞雜交育種、基因工程、蛋白質(zhì)工程的原理、一般

過程和意義

師：引導學生思考討論防止“轉(zhuǎn)基因鯉魚”造成基因污染的方法

生：展示討論成果

(四)課堂小結(jié)：

教師幫助學生自主歸納、比較各育種方法，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)

(五)當堂練習：小試牛刀

生：回答并互評

師：點評并進行解法指導

八、板書設(shè)計

一輪復(fù)習生物育種的原理和應(yīng)用

八倍體小黑麥的培育：矮桿、抗銹病二倍體水稻的培育:

六倍體小麥(AABBDD)(d)(R)

野生黑麥(RR)

九、課后作業(yè)設(shè)計

制定達標檢測試卷：主要為涉及本課內(nèi)容的高考題或高考模擬題，考

慮到自主命題，所以選擇的大多是卷自主命題時的真題和模擬題

十、教學反思

本節(jié)課的教學目標通過自主復(fù)習、小組討論、思維對話和歸納提

升，已經(jīng)基本達成。復(fù)習效果比較滿意。教學整體思路明確，教學設(shè)

計合理，重難點突出，時間分配合理。講解過程中，以教材為本，采

用學案、課件輔助，設(shè)疑和問答式教學，充分調(diào)動學生的積極性，課

堂氣氛活躍，語言精練和準確。

在達成教學目標的同時，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和合作精神。課

堂最大限度的減少了教師講授，滿足學生自主發(fā)展的需要，做到了學

生在活動中學習，在主動中發(fā)展，在合作中增智，在探究中創(chuàng)新。在

研究性學習過程中，通過學生自己設(shè)計、分析，將創(chuàng)設(shè)性問題與復(fù)習

內(nèi)容相結(jié)合，使學生有了充分表現(xiàn)自己、發(fā)揮自己想象力、創(chuàng)造力的

時間和空間。學生通過小組討論互相幫助，互相啟發(fā)，在討論中碰撞

出創(chuàng)造思維的火花，體會了相互合作的重要性和必要性。訓練了科學

研究的基本方法和思維過程。在研討活動中，學生可提出不同的設(shè)計

方案和結(jié)果，鼓勵學生開展討論，各抒己見，大膽質(zhì)疑，體現(xiàn)了研究

性學習培養(yǎng)科學態(tài)度、求新、求異精神的主旨。加強了學生個性的發(fā)

展，充分體現(xiàn)了學生在學習中的主體作用，有助于學生養(yǎng)成獨立思考、

積極探究、勇于表達的學習習慣。學生注意力集中，情緒飽滿，思維

活躍，參與面廣

不足之處在于作為一節(jié)復(fù)習課，學生基礎(chǔ)參差不齊，受時間制約

不能對每個學生的育種方案設(shè)計進行評價分析，沒有足夠的時間逐一

落實每一位學生的復(fù)習效果。

學情分析

1、知識方面：學生已復(fù)習過遺傳的兩大基本定律，及基因突變、

基因重組和染色體變異的相關(guān)知識，育種的相關(guān)內(nèi)容正好處在學生的

最近發(fā)展區(qū)，可以通過引導學生回顧、比較和引申來自主歸納提升新

的復(fù)習內(nèi)容。學生選修三《現(xiàn)代生物科技專題》也已經(jīng)學習完畢，有

此為基礎(chǔ)，學生可以更好的將育種知識與基因工程、蛋白質(zhì)工程和植

物體細胞雜交技術(shù)相聯(lián)系，使育種的復(fù)習更加系統(tǒng)、完整。

2、生活經(jīng)驗方面：學生在實際生活中經(jīng)常會接觸到一些與育種

有關(guān)的物品、新聞報道，如各種轉(zhuǎn)基因食品、袁隆平的雜交水稻等,

對育種有一定的感性認識，也了解其是社會熱點的重要地位，結(jié)合本

節(jié)課的復(fù)習，最終使學生升華完善理性知識，并引起學生的重視。

效果分析

在復(fù)習了遺傳變異有關(guān)規(guī)律后，本課復(fù)習育種相關(guān)知識，是對遺

傳變異內(nèi)容的進一步聯(lián)系和深化，也是科學指導人的生活實踐、科學

與生活相聯(lián)系的充分展現(xiàn)?；仡櫧裉斓慕虒W，大體達到了以下效果:

學生注意力集中，情緒飽滿，思維活躍，參與面廣，在教師指導

下自主復(fù)習，合作探究，積極交流。在整堂課中是主動的，靈動的，

收獲較多。

教師圍繞課標要求和教材內(nèi)容組織教學，達到課堂的高效性、和

諧性。本節(jié)課根據(jù)學生認知能力的發(fā)展水平和生物學科特點，恰當?shù)?/p>

制定了符合德育一體化和核心價值觀的教學目標，從淺至深，具體、

明確，符合課標精神和學生的認知規(guī)律，不僅讓學生回顧了遺傳的基

本規(guī)律，還培養(yǎng)了學生進行實踐的能力。

體現(xiàn)學生為主體的新課改理念，符合學生發(fā)展實際。因材施教,

面向全體學生。教學機智，雙邊活動的氣氛活躍。從社會熱點、高考

真題入手，集中學生的注意力，激發(fā)學生的興趣和重視等。突出過程

原理優(yōu)點缺點的教學重點，輔以恰當?shù)睦}，讓學生輕松鞏固課堂內(nèi)

容。教學節(jié)奏緊湊，教學方法靈活，通過問題討論、合作、引發(fā)質(zhì)疑，

引導學生思維活躍，從感性到理性，實現(xiàn)了課堂上師生互動的高效性,

讓學生歸納總結(jié)，突破重點和難點，帶給學生成就感。

實現(xiàn)信息技術(shù)與生物學科整合，教學效率高。充分做到在呈現(xiàn)教

學內(nèi)容上的圖文并茂，提高了可讀性，為學生學習和發(fā)展提供了豐富

多彩的教育環(huán)境和有力的學習工具，師生和生生信息交流充分而且有

效。

教材分析

本課復(fù)習內(nèi)容為人教版必修2《遺傳與進化》第6章《從雜交育

種到基因工程》。

本冊教材的前5章是按照生物學史的順序，逐步闡述了遺傳和變

異的基本原理，本章則是以前5章為基礎(chǔ)，圍繞遺傳學原理和規(guī)律在

生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用展開。本節(jié)內(nèi)容也與選修三《現(xiàn)代生物科技專題》

密切聯(lián)系，借助各種現(xiàn)代生物科技，改良育種方法，更好的達成育種

目的。

本章具體教材內(nèi)容包括傳統(tǒng)育種與現(xiàn)代生物科技育種兩大方面,

既有各育種方法的詳盡介紹，也有實例列舉。讓學生明確掌握各育種

方法的原理、過程，并引導學生進行橫向比較，客觀分析各育種方法

的優(yōu)勢和局限性。

班級姓名完成時間等級

導學案：生物育種的原理及應(yīng)用

【重點剖析】

一、單倍體育種與多倍體育種一一遺傳學原理：

1.單倍體育種

(1)單倍體植株的特點：_______________________________________

(2)過程：口離體JI人工誘導染色體數(shù)目加倍,

I國前加處理得到正常

(3)件點:,所得個體均為

一缺點：技術(shù)復(fù)雜。(只適于植物)

2.多倍體育種

(1)多倍體植株的特點:________________________________________

(2)過程：

用_________________

_________或中不能移向細胞兩極,

正在—的細胞從而引起染色體數(shù)目一.

(3)實例:

①求“大”一一人工培育的四倍體作物，如馬鈴薯、葡萄、番茄等。

②求“無子”倍體西瓜:

獲得無子

西瓜

思考：＜1＞先后a、b兩次傳粉的作用一樣嗎?

＜2＞三倍體西瓜無子的原因？

＜3＞培育無子番茄與無子西瓜的原理一樣嗎？其無子性狀都能遺傳

嗎？

<4>三倍體西瓜是不是新物種？四倍體西瓜是不是新物種？

③求“有子”一一一倍體小黑麥：請寫明其培育過程

提示：普通小麥是異源六倍體(AABBDD),野生黑麥是二倍體(RR)

二、誘變育種一一遺傳學原理：

1.過程

(1)優(yōu)良性狀為隱性(aa)：得到的優(yōu)良個體即可；

(2)優(yōu)良性狀為顯性(A_)：得到的優(yōu)良個體需進一步純化分離；

植物純化方法｛最簡便的：____________________________

.用時短的：結(jié)合育種

(3)雜種優(yōu)勢(Aa)：具有相對性狀的純合子雜交(_X_f),

再進行繁殖

2.J優(yōu)點：①可以提高,在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類

也

、②大幅度地改良某些性狀。

缺點：個體往往不多，需要處理o

3.實例：太空椒、高產(chǎn)的青霉菌株

三、雜交育種一一遺傳學原理：

1.過程:

動物絕大多數(shù)植物

選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交

11

獲得E,獲得Fi,

Fi雌雄個體交配Fi____

1I

獲得F2,獲得

F2,

選出需要的類型，并與隱性類型測交選出需要的類型，并使之能穩(wěn)定遺傳

1

選擇

2./尤點：操作相對簡單，可以把集中在一起。

I缺點：育種時間一般較長。

思考：＜1＞兩性花植物(如豌豆)進行雜交時的具體操作？有什么方

法可以簡化該雜交步驟？

＜2＞有什么方法可以縮短植物的育種進程？該過程是否發(fā)生基因重

組？

3.實例：培育矮桿(d)抗銹病(R)水稻(請嘗試用遺傳圖解和文字說

明寫出育種過程)

【拓展提升】

一、現(xiàn)代生物科技在育種中的幾個應(yīng)用

1.培育八倍體小黑麥，還可以借助技術(shù)，其遺

傳學原理是_______________

請寫出其大體培育過程：

其優(yōu)點為

2.若優(yōu)良基因來自不同的物種，需借助,其遺傳學原

理為,請寫出其一般流程

其優(yōu)點為

3.若優(yōu)良基因是人工合成的新基因或?qū)ΜF(xiàn)有基因進行了修飾、改造，

該技術(shù)為,其遺傳學原理為。

思考：科學家把二倍體鯽魚的生長激素基因轉(zhuǎn)入二倍體鯉魚體內(nèi)，培

育出了生長更快、體型更大的超級鯽鯉，但其在養(yǎng)殖過程中可能造成

基因污染，結(jié)合你所復(fù)習過的育種方法，如何進行改良？

二、育種技術(shù)中的“四最”和“一明顯”

1.最能提高產(chǎn)量的育種一一2.最簡便的育種一一

3.最盲目的育種一一4.最具預(yù)見性的育種一一

5.可明顯縮短育種年限的育種一一

【小試牛刀】

1、改良缺乏某種抗病性的水稻品種，不宜采用的方法是（）

A.誘變育種B.單倍體育種C.基因工程育種D.雜交育

種

2、某農(nóng)科所通過右圖所示的育種過程培育成了高品質(zhì)的糯小麥。下

列有關(guān)敘述正確的是（）

A.a過程中運用的遺傳學原理是基因重組

B.b過程需要通過逐代自交來提高純合率

C.a過程需要用秋水仙素處理萌發(fā)的種子

D.b過程能提高突變率，從而明顯縮短了育種年限

3、以六倍體小麥為母本，二倍體玉米為父本進行雜交，雜種合子在

最初幾次細胞分裂中玉米染色體被排除，最后形成只具有小麥染色體

的幼胚，經(jīng)培養(yǎng)獲得植株下列相關(guān)敘述不正確的是（）

A.培育獲得的M為不同于雙親的新物種

B.該方法應(yīng)用于育種可顯著縮短育種年限

C.植株M是單倍體,具有高度不育的特性

D.該方法能解決花藥培養(yǎng)不易產(chǎn)生愈傷組織的問題

*整體構(gòu)建與問題反饋

班級姓名完成時間等級

達標檢測生物育種的原理及應(yīng)用

1.大豆植株的體細胞含40條染色體。用放射性6℃o處理大豆種子后,

篩選出一株抗花葉病的植株X,取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干單倍體

植株，其中抗病植株占50吼下列敘述正確的是（）

A.用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株,其細胞仍具有全能性

B.單倍體植株的細胞在有絲分裂后期,共含有20條染色體

C.植株X連續(xù)自交若干代,純合抗病植株的比例逐代降低

D.放射性汽。誘發(fā)的基因突變,可以決定大豆的進化方向

2.下列實踐活動包含基因工程技術(shù)的是（）

A.水稻用花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍,獲得基因型純合新品種

B.抗蟲小麥與矮稈小麥雜交,通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥

C.將含抗病基因的重組DNA導入玉米細胞,經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植

株

D.用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,獲得種子性狀發(fā)生變異

的大豆

3.現(xiàn)有甲、乙兩物種的植株（均為二倍體純種），其中甲種植株的光合

作用能力高于乙種植株，但乙種植株很適宜在寒冷的條件下種植。若

想培育出高產(chǎn)、耐寒的植株，有多種生物技術(shù)手段可以利用。下列所

采用的技術(shù)手段中可能不可行的是（）

A.先雜交得到迪，再利用單倍體育種技術(shù)獲得純種的目標植株

B.將乙種植株耐寒基因?qū)氲郊追N植株的根尖細胞中，可培育出

目標植株

C.利用人工誘變的方法處理乙種植株以獲得滿足要求的目標植株

D.誘導兩種植株的愈傷組織細胞融合并培育成幼苗

4.如圖表示無子西瓜的培育過程：

二倍體西秋水仙

四倍體（?）

瓜幼苗素處理三倍體（，）

無子

二倍體"）

西瓜

二倍體（d）

根據(jù)圖解，結(jié)合你學過的生物學知識，判斷下列敘述錯誤的是

（）

A.秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的莖尖，主要是抑制有絲分裂

前期紡錘體的形成

B.四倍體植株所結(jié)的西瓜，果皮細胞內(nèi)含有4個染色體組

C.無子西瓜既沒有種皮，也沒有胚

D.培育無子西瓜通常需要年年制種，用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以

快速進行無性繁殖

5.太空育種是將農(nóng)作物種子搭載于返回式地面衛(wèi)星，借助于太空超真

空、微重力及宇宙射線等地面無法模擬的環(huán)境變化，使種子發(fā)生變異,

從而選擇出對人類有益的物種類型。下列有關(guān)敘述不正確的是

()

A.太空育種的原理主要是基因突變

B.太空條件下產(chǎn)生的變異是不定向的

C.太空育種可以縮短育種周期，但從太空搭載回來以后，在地

面上要進行不少于四代的培育，才可能培育出優(yōu)良性狀品種

D.不可能發(fā)生染色體變異產(chǎn)生新物種

6.普通小麥中有高桿抗病(TTRR)和矮桿易感病(ttrr)兩個品種,

控制

兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同

的A組B組c組

韻扇P高桿抗病X矮桿易感病p高桿抗病

7償s比1JJ彳II「―

Jy射線

F1

高桿抗病高桿抗病矮桿抗病山

!1花藥離體培養(yǎng)

F2矮桿抗病I矮桿抗病n

請分析回答：

(1)A組由E獲得Fz的方法是,F2矮桿抗病植株中不能穩(wěn)

定遺傳的占o

(2)I、II、III三類矮桿抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是

類。

(3)A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮桿抗病小麥新品種的方

法是組，原因

是o

(4)通過矮桿抗病H獲得矮桿抗病小麥新品種的方法

是,獲得的矮桿抗病植株中能穩(wěn)

定遺傳的占。

(5)在一塊高桿(純合體)小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮桿小麥。請設(shè)計

實驗方案探究該性狀出現(xiàn)的可能的原因(簡要寫出所用方法、結(jié)果和

結(jié)論)

7.優(yōu)質(zhì)彩棉是通過多次雜交獲得的品種，其自交后代常出現(xiàn)色彩、纖

維長短等性狀遺傳不穩(wěn)定的問題。請分析回答：

(1)欲解決彩棉性狀遺傳不穩(wěn)定的問題，理論上可直接培養(yǎng)

，通過育種方式，快速獲得純合子。

但此技術(shù)在彩棉育種中尚未成功。

(2)為獲得能穩(wěn)定遺傳的優(yōu)質(zhì)彩棉品種，研究人員以白色棉品種57

-4做母本，棕色彩棉做父本雜交，受粉后存在著精子與卵細胞不融

合但母本仍可產(chǎn)生種子的現(xiàn)象。這樣的種子萌發(fā)后，會出現(xiàn)少量的父

本單倍體植株、母本單倍體植株及由父本和母本單倍體細胞組成的嵌

合體植株。

①欲獲得純合子彩棉，應(yīng)選擇植株，用秋水仙素處

理植株的，使其體細胞染色體數(shù)目加倍。

②如圖是研究人員在誘導染色體數(shù)目加倍時的實驗處理和結(jié)果：

(

卓

)

出

Q

L

L

世

后

盤

日

抹

0.02%0.05%0.10%0.20%

秋水仙素濃度

本實驗的目的是探究

實驗效果最好的實驗處理是

③欲鑒定枝條中染色體數(shù)目是否加倍，可以通過直接測量

，并與單倍體枝條進行比較作出判斷。

(3)欲檢測染色體數(shù)目已加倍的植株是否為純合子，在實踐中應(yīng)采

用的方法，依據(jù)后代是否出現(xiàn)