高中生物-生物的變異與育種教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

《專題三生物的變異與育種》課標(biāo)分析

課標(biāo)要求：

知識方面

1.舉例說明基因突變的特征和原因。

2.舉例說出基因重組及其意義。

3.簡述染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。

4.列出人類遺傳病的類型（包括單基因病、多基因病和染色體病）。

5.舉例說出生物變異在育種上應(yīng)用的事例。

6.簡述雜交育種和誘變育種的作用及其局限性。

7.簡述基因工程的原理及其應(yīng)用。

情感態(tài)度與價值觀方面

1.探討人類遺傳病的監(jiān)測和預(yù)防。

2.關(guān)注人類基因組計劃及其意義。

3.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。

4.討論從雜交育種到基因工程這一科技發(fā)展歷程中，科學(xué)、技術(shù)和社會的相互作用。

能力方面

1.進(jìn)行低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實驗，觀察染色體數(shù)目的變化。

2.進(jìn)行人群中遺傳病的調(diào)查。

3.進(jìn)行資料的搜集和分析，了解基因診斷在遺傳病監(jiān)測中的應(yīng)用，以及人類基因組計劃對科

學(xué)發(fā)展、人類健康、社會倫理等方面的影響。

4.運用遺傳和變異原理，解決生產(chǎn)和生活實際中的問題。

5.進(jìn)行轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的資料搜集和分析。

《專題三生物的變異與育種》學(xué)情分析

學(xué)生在初中生物中對選擇育種與雜交育種已有了初步的了解;在第一章的學(xué)習(xí)中又學(xué)習(xí)

了分離定律和自由組合定律，這些都為理解傳統(tǒng)的育種方法打下了基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)染色體

變異這部分內(nèi)容時，還接觸到了單倍體育種和多倍體育種，這又為理解各個育種方式之間的

優(yōu)缺點打下良好的基礎(chǔ)。教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)、回憶、比較來獲得對知識的認(rèn)識。

本專題是高三二輪復(fù)習(xí)專題。學(xué)生經(jīng)過高三一輪復(fù)習(xí)后，已經(jīng)基本掌握了變異與育種的

基礎(chǔ)知識，知識框架基本形成。二輪復(fù)習(xí)主要是為了突破難點，填補漏洞，總結(jié)做題方法,

歸納做題技巧。學(xué)生已經(jīng)有了知識，但是如何準(zhǔn)確的運用知識解答題目是普遍存在的難題。

《專題三生物的變異與育種》評價練習(xí)

1.（2015?海南卷，19）關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述，錯誤的是（）

A.等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因

B.X射線的照射不會影響基因B和基因b的突變率

C.基因B中的堿基對G-C被堿基對A-T替換可導(dǎo)致基因突變

D.在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變

答案：B

2.（2015?江蘇卷，15）經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株，

下列敘述錯誤的是（）

A.白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應(yīng)的結(jié)果，有利于香豌豆的生存

B.X射線不僅可引起基因突變，也會引起染色體變異

C.通過雜交實驗，可以確定是顯性突變還是隱性突變

D.觀察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳變異

答案：A

3.（2015?海南卷，21）關(guān)于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述，正確的是（）

A.基因突變都會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異

B.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個體表現(xiàn)型改變

C.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致堿基序列的改變

D.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都用光學(xué)顯微鏡觀察

答案：C

4.基因重組、基因突變和染色體變異三者的共同點是（）

A.都能產(chǎn)生新的基因

B.都能產(chǎn)生可遺傳變異

C.產(chǎn)生的變異對生物均有利

D.在顯微鏡下均可看到變異狀況

答案：B

5.在細(xì)胞分裂過程中出現(xiàn)了甲、乙2種變異，甲圖中英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘

述正確的是()

甲圖

①甲圖中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，增加了生物變異的多樣性

②乙圖中出現(xiàn)的這種變異屬于染色體變異

③甲、乙兩圖中的變化只會出現(xiàn)在有絲分裂中

④甲、乙兩圖中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗

A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④

答案：C

6.西瓜果皮深綠⑹對淺綠(g)為顯性，大子⑻對小子(b)為顯性，紅瓢(R)對黃瓢(r)為顯

性，三對基因分別位于三對同源染色體上。已知西瓜的染色體數(shù)目2〃=22,請根據(jù)下面的

幾種育種方法流程圖回答有關(guān)問題。

桀種體細(xì)胸桀種楂棒單倚體植株

(1)通過①過程獲得無子西瓜A時用到的試劑1是。

(2)②過程常用的試劑2是；通過③過程得到無子西瓜B,從產(chǎn)生變異的來源

來看，該過程屬于o

(3)甲為深綠皮黃瓢小子，乙為淺綠皮紅瓢大子，且甲、乙都能穩(wěn)定遺傳。若甲、乙為親本，

通過雜交獲得F”B相互受粉得到F”該過程的育種方式為,F2深綠皮小子中，能

穩(wěn)定遺傳的概率是=

(4)通過⑧過程獲得的單倍體植株細(xì)胞中含條染色體。

答案：(1)生長素(2)秋水仙素染色體變異

(3)雜交育種1/3(4)33

《專題三生物的變異與育種》觀課記錄

一、自評

本節(jié)課主要目標(biāo)是讓學(xué)生學(xué)會運用變異與育種的基礎(chǔ)知識進(jìn)行各種題型的解題練習(xí)，從

中學(xué)會解題方法、解題思路、解題步驟。由于知識容量大，課堂時間比較緊張，有些地方?jīng)]

能讓學(xué)生放開討論。

二、聽課老師評課

1.教學(xué)設(shè)計

整節(jié)課設(shè)計流暢，符合學(xué)生的認(rèn)知水平，完整的脈絡(luò)框架保證學(xué)生有條理的掌握知識內(nèi)容。

2.教學(xué)手段

在教學(xué)手段的運用方面，點陣技術(shù)輔助教學(xué)，豐富了課堂。

3.學(xué)生表現(xiàn)

學(xué)生參與度廣，從解題中獲得方法，提高能力。

4.不足：知識容量太大，教師講授過多。

《專題三生物的變異與育種》教材分析

變異與育種部分的內(nèi)容一直都是高考命題的重頭戲。在三類可遺傳變異中，基因突變是

重點內(nèi)容，如果單獨命題，堿基對的增添、缺失、替換對生物性狀的影響是重點難點，也是

高頻考點?；蛑亟M一般不單獨考查，大多是和減數(shù)分裂密切聯(lián)系，考查減數(shù)分裂中的自由

組合、交叉互換等。染色體變異也是多和減數(shù)分裂密切聯(lián)系，共同命題。

變異與育種是緊密聯(lián)系的，考查變異不一定能考育種，但考育種一定會考變異。涉及的

育種技術(shù)和方法有：雜交育種、單倍體育種、多倍體育種、誘變育種和基因工程育種等。這

些育種知識與學(xué)生已有必修2第1章遺傳規(guī)律的知識、必修2第5章和第6章的各個章節(jié)有

關(guān)，而且內(nèi)容較為簡潔。而基因工程內(nèi)容也是選修3中需要拓展學(xué)習(xí)的內(nèi)容。將分析總結(jié)雜

交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種、基因工程育種的異同點作為本課的復(fù)習(xí)重點。

運用所學(xué)的育種知識，用遺傳圖解表示各種育種過程，解決生產(chǎn)和生活中的實際問題作為

復(fù)習(xí)的難點。

本專題的相關(guān)考點是高考的主旋律，命題形式多樣，分值較高，難度較大，在復(fù)習(xí)中應(yīng)

予以重視。

《專題三生物的變異與育種》教學(xué)設(shè)計

考綱要求：

1.基因突變的特征和原因(II)

2.基因重組及意義(II)

3.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(I)

4.生物變異在育種上的應(yīng)用(II)

5.轉(zhuǎn)基因食品的安全(I)

教學(xué)過程：

一、變異

問題探討：1.無子西瓜與無子番茄分別屬于哪種變異類型？

2.如何區(qū)分可遺傳變異與不可遺傳變異？

3.可遺傳變異一定可以遺傳給子代嗎？

基礎(chǔ)回顧：可遺傳變異的三種來源及其比較(學(xué)生列表比較)

類型基因突變基因重組染色體變異

實質(zhì)

類型

時間

適用范圍

產(chǎn)生結(jié)果

意義

高考真題體驗:

（2012?全國新課標(biāo)）一對毛色正常鼠交配，產(chǎn)下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色異常。

分析認(rèn)為，鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有兩種：一是基因突變的直接結(jié)果（控制毛色基因的顯隱

性未知，突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因）；二是隱性基因攜帶

者之間交配的結(jié)果（只涉及親本常染色體上一對等位基因）。假定這只雄鼠能正常生長發(fā)育，

并具有生殖能力，后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因，用上述毛色異常的雄鼠分別與

其同一窩的多只雌鼠交配，得到多窩子代。請預(yù)測結(jié)果并作出分析。

（1）如果每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為,則可推測

毛色異常是性基因突變?yōu)樾曰虻闹苯咏Y(jié)果，因為

（2）如果不同窩子代出現(xiàn)兩種情況，一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的

比例為,另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為鼠，則可推測毛色

異常是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果。

答案（1）1：1隱顯只有兩個隱性純合親本中一個親本的一個隱性基因突變?yōu)轱@性

基因時，才能得到每窩毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1：1的結(jié)果

（2）1：1毛色正常

難點突破：

1.關(guān)于“互換”問題：同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，屬于基因重組；非同染色

體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。

2.關(guān)于“缺失”問題：DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異；DNA分子上若干堿基對

的缺失，屬于基因突變。

3.關(guān)于變異的水平問題:基因突變、基因重組屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；

染色體變異屬于亞細(xì)胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。

4.關(guān)于不同生物可遺傳變異的類型問題：病毒的可遺傳變異惟一來源是基因突變；細(xì)菌等原

核生物不含染色體，所以不存在染色體變異。在真核生物中，上述三種類型都存在。

5.關(guān)于“染色體組數(shù)量的判斷方法”：

方法一：根據(jù)染色體形態(tài)判定：細(xì)胞中形態(tài)、大小完全相同的染色體有幾條，則含有幾個染

色體組

方法二：根據(jù)基因型判定：控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則含有幾個染色體組

同步訓(xùn)練：

下列是對a?h所示的生物體細(xì)胞圖中各含有幾個染色體組的敘述，正確的是（）

△

△

△Aaaa

△AAbb

Bbbb

e1gL

A.細(xì)胞中含有一個染色體組的是h圖，該個體是單倍體

B.細(xì)胞中含有兩個染色體組的是g、e圖，該個體是二倍體

C.細(xì)胞中含有三個染色體組的是a、b圖，但該個體未必是三倍體

D.細(xì)胞中含有四個染色體組的是f、c圖，該個體一定是四倍體

答案：C

二、變異原理在育種實踐中的應(yīng)用

問題探討：

1.假設(shè)有一種西瓜個大，但甜味不夠，基因型為AABB,另一種西瓜個小，但味很甜，基因

型為aabb。你能用什么方法培育出既大又甜的優(yōu)良純種西瓜(AAbb)?

2.在此基礎(chǔ)上，如何進(jìn)一步培育得到無籽西瓜(AAAbbb)?

3.若想使該西瓜獲得自然界已有的異種生物某性狀，可采用何種方法來實現(xiàn)？

4.若想使該西瓜獲得自然界原本所沒有的新性狀，可采用哪種方法來實現(xiàn)？

5.再大膽想像一下，我打算培育一種地上結(jié)西瓜，地下結(jié)土豆的新的作物品種，可以通過什

么方法來實現(xiàn)？

基礎(chǔ)回顧：常見的五種育種方式的比較

方式雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種

原理

過程

優(yōu)點

缺點

高考真題體驗：

(2015?浙江卷，32)某自花且閉花受粉植物，抗病性和莖的高度是獨立遺傳的性狀?？共?/p>

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(xiàn)為矮莖，只含有D或E表現(xiàn)為中莖，其他表現(xiàn)為高莖?，F(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Y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(jīng)連續(xù)自交等純合化手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。據(jù)此推測，一

般情況下，控制性狀的基因數(shù)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(xiàn)型及其比例為0

(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(jié)果只需寫出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型及其比例)。

答案(1)純

(2)低頻性、多方向性

(3)選擇年限越長矮莖：中莖：高莖=9：6：1

(4)基因重組和染色體變異

PrrDDEEXRRddee

感病矮莖|抗病高莖

F]RrDdEe

抗病矮莖

I花藥(粉)離體培養(yǎng)

單倍體RDERDeRdERderDErDerdErde

]染色體加倍

RRDDEE

抗病矮莖(1/8)

難點突破

1.雜交育種一定要逐代自交嗎？

2.秋水仙素在單倍體育種和多倍體育種過程中有何異同點？

3.花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種嗎？

4.育種方案的選擇：①最簡便的育種方式一一雜交育種

②最快速的育種方式一一單倍體育種

③最準(zhǔn)確的育種方式一一基因工程育種

④大幅度改良品種，產(chǎn)生新性狀一一誘變育種

⑤培育無子果實一一多倍體育種

同步訓(xùn)練：

普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個品種，控制兩對性狀的基因

分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的方法進(jìn)行了如下三組實驗：

A組B組C組

P高稈抗病x矮稈易感病P高稈抗病x矮稈易感病P高稈抗病

I

F.高稈抗病F.高稈抗病矮稈抗病m

選擇I花藥離體培養(yǎng)

矮稈抗病

F2I莊矮稈抗病u

下列關(guān)于該實驗的說法，不正確的是()

A.A組和B組都利用雜交的方法，目的是一致的

B.A組F2中的矮稈抗病植株I可以用于生產(chǎn)的占1/3

C.B組F2中的矮稈抗病植株H可以直接用于生產(chǎn)

D.C組育種過程中，必須用y射線處理大量的高稈抗病植株，才有可能獲得矮稈抗病植株

答案C

課堂鞏固:

作業(yè)：