高中生物-《從雜交育種到基因工程》教學設計學情分析教材分析課后反思

《從雜交育種到基因工程》【課時安排】1課時【考綱要求】:1.闡明不同育種方法利用的生物變異原理2.舉例說明不同育種方法的優(yōu)缺點3.描述基因工程的基本流程【教學準備】教師根據下面幾方面制作多媒體課件課前準備教師指導學生獨自完成課前學案，并鞏固復習上節(jié)課所學內容?！窘虒W過程】教師檢查課前學案完成情況，并對學案中出現的問題及時點評與糾正。課前預習作業(yè)【預習目標】能夠說出各種育種方法的原理、過程和特點一、雜交育種1．概念：將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過集中在一起，再經過，獲得新品種的方法。2.原理：雜交育種依據的遺傳學原理是，發(fā)生在時期。3.過程：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本通過獲得F1，F1連續(xù)或雜交，從中篩選獲得需要的類型。4.特點：（1）優(yōu)點：①可以將多個品種的優(yōu)良性狀在一起②操作簡便（2）缺點：獲得新品種周期，雜交后代會出現現象，育種過程緩慢。5.應用：根據需要培育理想類型，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：利用物理或化學因素來處理生物，使生物發(fā)生，從而獲得優(yōu)良類型的方法。2.方法:（1）物理因素：X射線、γ射線、、激光、（太空誘變）等誘變。（2）化學因素：、硫酸二乙酯等誘變。3．過程：選擇生物→→選擇所需類型→培育。4.特點：（1）優(yōu)點：提高，大幅度改良某些優(yōu)良性狀，育種進程。（2）缺點：有利變異，需大量處理實驗材料，盲目性。5.應用：（1）農作物育種：培育出的新品種具有抗病力強、產量高、品質好等優(yōu)點。（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：可培育出自然界中沒有的新品種，培育出的植物大，產量高，豐富。（4）缺點：，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：利用技術獲得單倍體植株，再利用染色體數目加倍。（3）優(yōu)點：自交后代不發(fā)生性狀分離，能明顯縮短，加速育種。（4）缺點：技術相當復雜，需與雜交育種結合，其中的花藥離體培養(yǎng)過程需要組織培養(yǎng)技術手段的支持，多限于植物。（5）舉例：“京花一號”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，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，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→目的基因與結合→將目的基因受體細胞→目的基因的。4．工具：（1）基因的“剪刀”，一種限制酶只能識別。（2）基因的“針線”，作用部位是。（3）基因的“運輸工具”，將外源基因送入受體細胞，常用的運載體有。5.特點：（1）優(yōu)點：目的性，育種周期短；克服了的障礙。（2）缺點：技術復雜，安全性問題多，有可能引發(fā)生態(tài)危機。提出問題生物變異的類型有幾種，它們之間的區(qū)別是什么？【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：變異是生物繁衍后代的自然現象，是遺傳的結果。親子之間性狀表現存在差異的現象稱為變異，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；莖的高度由兩對獨立遺傳的基因（D、d，E、e）控制，同時含有D和E表現為矮莖，只含有D或E表現為中莖，其他表現為高莖?，F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，需要處理大量種子，其原因是基因突變具有______和有害性這三個特點。（3）若采用雜交育種，可通過將上述兩個親本雜交，在F2等分離世代中_____抗病矮莖個體，再經連續(xù)自交等_____手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。據此推測，一般情況下，控制性狀的基因數越多，其育種過程所需的_____。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，F2的表現型及比例為_______。（4）若采用單倍體育種，該過程涉及的原理有____。請用遺傳圖解表示其過程（說明：選育結果只需寫出所選育品種的基因型、表現型及其比例）。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可分三類——、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，則只要在出現該性狀個體即可，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，一般應包括、、處理三個階段，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、現有小麥種質資源包括：①高產、感??；②低產、抗?。虎鄹弋a、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，育種專家要培育3類品種：a.高產、抗??；b.高產、早熟；c.高產、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．對品種③進行染色體加倍處理篩選獲得bC．a、b和c的培育均可采用誘變育種方法D．用轉基因技術將外源抗旱基因導入③中獲得c2．下圖為某農科所培育高品質小麥的過程，其中①③④⑤代表具體操作過程。(1)具有①④⑤操作的育種方法是________，依據的原理是________________。(2)具有①③操作的育種方法的是________，依據的原理是___________。(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，其目的是將兩個純合親本的______通過雜交集中在一起，再經過選擇和培育獲得新品種。角度2育種原理的理解1.冬小麥是我國重要的糧食作物，農業(yè)科技人員不斷進行研究以期獲得矮稈抗病的新品種。下列三組實驗是對不同育種方法的探索，有關敘述錯誤的是()A．A、B、C組所運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，F2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（2014江蘇）13.下圖是高產糖化酶菌株的育種過程,有關敘述錯誤的是

A.通過上圖篩選過程獲得的高產菌株未必能作為生產菌株

B.X射線處理既可以引起基因突變也可能導致染色體變異

C.上圖篩選高產菌株的過程是定向選擇過程

D.每輪誘變相關基因的突變率都會明顯提高

角度3育種方法的綜合應用1．下列關于育種方法的敘述正確的是()A．用雜交的方法進行育種，往往從F1自交后代中可篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種B．用輻射的方法進行誘變育種，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的植株進行多倍體育種，所育的新品種和原品種雜交一定能產生可育后代如圖所示，科研小組用60Co照射棉花種子，誘變當代獲得棕色(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基因(A、a)控制，棉酚含量由另一對基因(B、b)控制，兩對基因獨立遺傳。(1)兩個新性狀中，棕色是________性狀，低酚是________性狀。(2)誘變當代中，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)棕色棉抗蟲能力強，低酚棉產量高。為獲得抗蟲高產棉花新品種，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單獨的區(qū)域，從________的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請你利用該純合體作為一個親本，再從誘變Ⅰ代中選擇另一個親本，設計一方案，盡快選育出抗蟲高產(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，請據圖回答(1)請寫出圖解中各字母表示的處理方法：A—______，D—________，B—__________，C—_________處理，E—_______處理，F—_______處理，G—________技術，H—_______，I—__________，J—包裹人工種皮。(2)根據以上分析可以判斷：“親本A、D,新品種”為________育種，“親本B、C,新品種”為_________育種，“種子或幼苗E,新品種”為________育種，“種子或幼苗F,新品種”為_________育種，“植物細胞G,新細胞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_________育種。學情分析初中生物課中關于人類應用遺傳變異原理培育新品種的內容，使學生對選擇育種與雜交育種有了初步的了解。在本書前幾章的學習中，學生又學習了分離定律與自由組合定律，為理解傳統(tǒng)育種方法所依據的遺傳學原理打下了基礎。在本節(jié)教學中，教師可以指導學生搜集我國在育種實踐方面取得成功的事例，分析其中包含的遺傳學規(guī)律，體會科學技術在發(fā)展社會生產力、推動社會進步等方面的巨大作用。效果分析課堂教學效果是教師進行課堂教學的落腳點，一切教學手段的運用和教學方法的選擇最終的目的是課堂教學效果的最大化。教師對每一個教學環(huán)節(jié)的設計和方式、方法的選擇都要先問自己一聲：這樣做的效果會怎樣？要緊緊圍繞有效和高效這一核心要求來組織和開展教學活動。當然這里所說的效果是一個綜合性的教學效果，內容即包括基礎知識的掌握情況，又包括基本技能的訓練效果，同時也包括學生學習能力的培養(yǎng)和道德情感的教育等。學生是課堂的主體，通過學生表情的變化、思維的速度，回答問題、練習、測試、動手操作的準確性等信息反饋，可獲知教學信息的傳輸是否暢通，亦可看出新知識新技能的掌握情況。教學任務是否完成不能只看少數尖子學生，大多數中下學生同樣也是知識的接受體，從他們身上更能體現教學任務是否完成，以及教師的教學水平、教學質量的高低?？傊竟?jié)課在教師的引導幫助下，全體學生的潛力得到很大限度的挖掘，智力好的學生吃得飽，中等水平的學生吸收得好，差的學生消化得了，學生人人學有所得。課堂教學中充分體現師生平等、教學民主的思想，師生信息交流暢通，情感交流融洽，合作和諧，配合默契，教與學的氣氛達到最優(yōu)化，課堂教學效果達到最大化。教師教得輕松，學生學得愉快。課堂效果分析課堂教學效果是教師進行課堂教學的落腳點，一切教學手段的運用和教學方法的選擇最終的目的是課堂教學效果的最大化。教師對每一個教學環(huán)節(jié)的設計和方式、方法的選擇都要先問自己一聲：這樣做的效果會怎樣？要緊緊圍繞有效和高效這一核心要求來組織和開展教學。教材分析本節(jié)在學習生物遺傳變異的基礎知識、了解遺傳變異基本規(guī)律的基礎上，而且生物育種知識是高中生物新課程教學中的重點知識，該知識內容不僅是必修2的學習主線之一，還與選修3現代生物科技專題中的基因工程專題有密切的聯系，進一步引導學生認識遺傳學的知識是怎樣用于指導生產實踐、提高和改善生產技術，最大限度地滿足人類不斷增長的物質需要的，通過該內容的分析學習，還可以訓練學生的各方面能力。評測練習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t（非甜味）顯性，兩對性狀獨立遺傳?，F有高桿甜味（DDTT）、高桿非甜（DDtt）兩純種品系。如果你是科學家，欲得到矮桿甜味的荔枝，應該如何操作？請簡要說明。2.通過上述方法，現在已存在矮桿荔枝，且D（高桿）對d（矮桿）顯性，，T（甜味）對t（非甜味）顯性，兩對性狀獨立遺傳。現有高桿甜味（DDTT）、矮桿非甜（ddtt）兩純種品系。能否利用兩個純種品系得到良種荔枝（ddTT）？請簡要介紹你的育種方案（用遺傳圖解和必要的文字說明加以表述）（1）嘗試用最簡便的育種方法進行育種。（2）嘗試用最快速的育種方法進行育種。3.為了改良荔枝，要求在不改良原有外觀品質的前提下，把其改良為無核、果大、糖分含量高的荔枝，該怎樣設計育種方案？4.荔枝蚧殼蟲害嚴重影響了荔枝的產量，以前果農采用噴灑農藥、放養(yǎng)生蜂等方法來治療。如今科學家在一種細菌體內找到了他的抗蟲基因（L），請設計育種方案來有效減輕荔枝蚧殼蟲危害。課后反思新課程倡導學生是學習的主體，要培養(yǎng)學生的自主、合作和探究學習的能力，反思自己的這堂課，我在授課的過程中依舊講的過多，而讓學生自主學習的活動做的太少。這就要求我在以后的教學中一定要注重提高學生學習的自主性，增強學生學習的參與度，在教學設計中，應該有針對性的設置符合學生認知水平的問題，在教學過程中，盡量做到“三講”、“三不講”，力求做到讓學生快樂、自主地學習。由于自己過分依賴多媒體的緣故，我在講課的時候基本上把自己所要表達的內容設置在課件中，在本課的小結中，我對這一節(jié)課的內容設置了知識框架，引導學生對本課的知識進行了梳理，而這一部分恰恰應該依據教學過程以板書的形式展示在黑板上的。反思失誤，在多媒體與板書之間，我過分注重前者的作用，而忽視了后者在課堂教學中的作用，特別是板書體現一個教師的基本素質，體現課堂的完整性，我應該將兩者結合起來，綜合運用。經過這次教訓，相信我在以后的教學中，一定會重視板書的作用，再不會犯這樣的失誤。教態(tài)是反映一個教師綜合素質的重要方面，盡管在上課之前，內心有點緊張，下課后又有點忐忑，但整節(jié)課下來，自我感覺并沒有自己想象的那樣復雜，教學過程進展的比較順利。當然，在一些教學內容的設計上也存在著一些失誤，