1、從雜交育種到基因工程第1節 雜交育種與誘變育種一、教學目標1.知識目標(1)簡述雜交育種和誘變育種的概念，舉例說明雜交育種和誘變育種方法的優點和不足。（簡述雜交育種和誘變育種的作用及其局限性。） (2)舉例說明雜交育種、誘變育種在生產中的應用。 (3)討論遺傳和變異規律在生產實踐中的應用。 (4)總結雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點。2.能力目標 (1)嘗試將你獲得信息用圖表、圖解的形式表達出來。(2)運用遺傳和變異原理,解決生產和生活實際中的問題。3、情感態度和價值觀(1) 討論從雜交育種到基因工程這一科技發展歷程中，科學、技術和社會的

2、相互作用。(2) 通過對我國雜交育種和誘變育種成果的了解，關注我國的育種技術的發展及在國際上的競爭能力，認同育種技術的改進對解決糧食危機等問題的重要性。(3)體會科學技術在發展社會生產力、推動社會進步等方面的巨大作用。 二、教學重點和難點1.教學重點：遺傳和變異規律在改良農作物和培育家畜品種方面的應用 2.教學難點：雜交育種和誘變育種的優點和局限性三、教學方法：講授法。四、教學課時1五、教學準備：多媒體課件  六、教學過程教師活動學生活動設計意圖教師組織學生展示課前收集的關于選擇育種和雜交育種的資料（以圖片為主） 提出問題： 1古印第安人是最早

3、選擇和培育玉米的，最突出的貢獻是選育了果穗碩大、淀粉含量高的玉米。請分析古印第安人培育玉米的方法所隱含的遺傳學原理及其優缺點。 教師在學生閱讀教材的基礎上，組織學生交流上述問題。 【學情預設】若學生不能較好地回答上述問題，教師可以通過對問題的分解，實施進一步的引導： （1）古印第安人培育玉米的方法稱為   。 （2）這里的“選擇”的含義是      。 （3）“用作祭祀的玉米是在隔離條件下種植的”其中“隔離”作用是     

4、。 （4）選擇育種的優缺點是        。  選擇育種的局限性是：只能利用生物在自然環境條件下產生的有限變異，在已有的性狀組合中選育優良品種。  請同學們閱讀課本的“問題探討”并提出問題： 教師檢查，我們發現大家使用的方法都是雜交育種，看來你們已經嘗試從理論上探索雜交育種的方法了。學生的資料展示和交流    學生閱讀資料，學生帶著問題閱讀教材P98頁并作答。   學生作答： （1）選

5、擇育種 （2）汰劣留良 （3）防止質劣玉米與選擇的具有優良性狀的玉米雜交，使優良性狀得到不斷的積累。 （4）優點：技術簡單、容易操作。 缺點：選擇范圍有限，育種周期長。 分組討論。學生把設想描述出來。聽課的同學對各方案進行評價。  激發學生的探究欲望和學習興趣。         師生共同解決問題，運用現代遺傳學知識為學生闡明“選擇育種”做鋪墊。培養學生的概括能力和理解能力。     &#

6、160;      現在我們來分析各方案是否科學規范。引導學生討論并指出其優點和不足，以及自己的疑問。 教師：點撥、解答同學們的問題： （1）雜交育種依據的遺傳學原理就是：基因的自由組合規律，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良基因組合到一起、從而創造出對人類有益的新品種。 （2）選育出的新品種必須是純合子，否則其后代就會因為發生性狀分離而失去優勢。 （3）遺傳圖解有更簡潔的表示方法，即用我們在第一章所學的基因型的方式來表示。 教師以課本的兩個小麥品種雜交為

7、例:如果小麥中，高產（A）對低產（a）是顯性，不抗病（B）對抗病（b）是顯性，我們需要的是高產抗病的純種，假定兩個親本小麥品種都是純合子，請繪出育種過程的遺傳圖解： 教師點評，并示范書寫過程如下： P       AABB  X  aabb                 配子    AB    &

8、#160; ab               F1       AaBbF2   基因型 1/16 AABB  1/16 aaBB 1/16   AAbb    1/16  aabb  2/16 AaBB       2/16 aaBb&#

9、160;  2/16   Aabb   2/16 AABb   4/16 AaBb 表現型   9/16高產不抗   3/16低產不抗 3/16高產抗病    1/16 低產抗病 【學情預設】：根據自由組合定律，在 F2 中高產抗病（一顯一隱）品種占總數的316。 思考:（1）我們得到的這種具有雜種優勢的品種可以代代遺傳嗎？ （2）如何能得到可以代代遺傳的優勢品種？（3）我們選育出的純合子新品種A

10、Abb，在F 所有的后代中的概率是1/16。哪么它在F的高產抗病后代中的概率又是多少？ 教師引導，總結教材P99頁的雜交育種的概念。請舉出我國在雜交育種方面成就。 【學情預設】：與選擇育種比較，雜交育種有什么優點？ 【思考與討論】：綜上所述雜交育種的優點是很明顯的，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的類型，以及育種時間等方面，分析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？二、誘變育種 教師引導學生回憶基因突變的內容。 利用基因突變的原理應用在育種中，就發展為一種新的方法誘變育種。 教師引導學生閱讀教

11、材P100頁，教材列舉了哪些誘變育種的實例？ 教師通過大量的圖片資料介紹了誘變育種的實例  教師總結：誘變育種的概念指什么？ 教師引導，組織開展生生、師生的討論 與雜交育種相比，誘變育種有什么優點？聯系基因突變的特點，談談誘變育種的局限性。要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？ 教師小結： 兩種育種方法都為我們創造許多優良的品種，育種技術的發展為我們的社會經濟創造了許多價值，我國作為目前世界上能發射返回式衛星的三個國家之一，在作物空間技術育種方面已經進入世界先進行列。 在上一章我們已經學習了多倍體育種、單倍體育種的方法，現在

12、請同學們列表比較：雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種在方法、原理、優缺點的異同點。出示部分學生的遺傳圖解   學生疑問： （1）雜交育種蘊含著哪些遺傳學規律？   （2）培育出的一個新品種，如何判斷它是否符合預期的要求呢？ （3）有沒有更簡潔的遺傳圖解呢？    學生每人都在作業本上嘗試書寫，請兩位同學在黑板上書寫。    （1）不可以，因為其中有2/16的植株是雜合體，它的下一代會出現性狀分離。 （2）要想得到可以代

13、代遺傳的優勢品種，就必須對在F  中所得到表現型為高產抗病（一顯一隱）的植株連續自交和育種，逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再發生性狀分離，就是我們要選育的能夠穩定遺傳的純合子新品種AAbb。 （3）1/3。  雜交育種就是將兩個或多個品種的優良性狀通過交配集中在一起，再經過選擇和培育，就得到新品種的方法。 袁隆平的雜交水稻，中國荷斯坦牛等  能將兩個不同品種的優良性狀集中在一起，產生新的性狀組合的新品種；育種的目的性較強。 雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創造新的基因。雜交后代會出現性狀分離現象，

14、育種進程緩縵（一般需5至7年），過程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。 學生回憶學過的知識，并交流和討論： 基因突變：誘發基因突變的因素（物理因素、化學因素和生物因素）      如黑農五號；衛星“872”青椒、“航育1號”水稻、“豫麥13號小麥”等；青霉菌高產菌株等。 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）或化學因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來處理生物，使生物發生基因突變。 誘變育種的優點是能夠提高突變率，在較短的時間內獲得更多的優良變異類型。誘變育種的局限性是誘發突變的方

15、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。結合學生的生活經驗，引導學生思考相關的育種方法。 充分發揮學生的主觀能動性，讓學生積極參與討論。       運用自由組合定律的知識和書寫遺傳圖解的技能解釋雜交育種中的基因重組的現象。             培養學生的問題意識，給予學生發散思維、啟動已有知識的空間。培養學生運用所學的知識

16、和技能解決實際問題的能力。   理解雜交育種在產生F1代后，還需要經過選擇和培育形成能穩定遺傳個體的過程。             培養學生提煉和歸納能力。  突出雜交育種的局限為后續學習埋下伏筆。  師生共同解決疑惑的問題，強化對概念的學習。  掌握基本概念  培養自學能力，使學生在反饋、思考中進一步突破難點。  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、化學因素處理生物，  用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗花藥離體培養原理通過基因重組，把兩個親本的優良性狀的組合在同一個后代中，從而產生符合要求的新類型。用人工方法誘發基因實變，產生新性狀，創造新品種或新類型。抑制細胞分裂中紡錘體的形成。使染色體的數目加倍后不能形成兩個細胞。誘導精子直接發育成植株，再用秋水仙素加倍成純合子。優缺點方法簡單，容易操作。 不能創造新的基因，育種進程緩縵，過程繁