2019-2020年高中生物 6.1《雜交育種與誘變育種》教案(1) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中生物 6.1《雜交育種與誘變育種》教案(1) 新人教版必修2 一、教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo) (1)簡述雜交育種的概念,舉例說明雜交育種方法的優(yōu)點和不足。 (2)舉例說出誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。 (3)討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。 (4)總結(jié)雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點。 情感態(tài)度與價值觀 (1)討論育種科學(xué)技術(shù)發(fā)展是科學(xué)、技術(shù)和社會的相互作用。 (2)體會科學(xué)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。 能力目標(biāo) (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(chǎn)和生活實際中的問題。 二、教學(xué)重點和難點 教學(xué)重點:遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種等方面的應(yīng)用。 教學(xué)難點: 1、雜交育種和誘變育種的優(yōu)點和局限性。 2、用遺傳圖解表示各種育種過程。 三、教學(xué)方法:討論法、演示法。 四、教學(xué)課時:1 五、教學(xué)過程 教學(xué)內(nèi)容 教師組織和引導(dǎo) 學(xué)生活動 教學(xué)意圖 “問題探討” 1、雜交育種 從上述同學(xué)們的匯報交流中,我們發(fā)現(xiàn)大家使用的方法都是――雜交育種,看來你們已經(jīng)嘗試從理論上探索雜交育種的方法了?,F(xiàn)在我們來分析各組的方案是否科學(xué)規(guī)范。 (再次出示各小組的遺傳圖解) 〖評價〗同學(xué)們提的問題都非常到位,大家再討論。 點撥、解答同學(xué)們的問題: 雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理就是:基因的自由組合規(guī)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(yōu)良基因組合到一起、從而創(chuàng)造出對人類有益的新品種。 課本的遺傳圖解就是一個很規(guī)范的育種方案,它是以文字的形式,從性狀的角度來闡述雜交育種的過程。同學(xué)們在書寫時,要依據(jù)基因的自由組合規(guī)律的原理,把每一代的可能表現(xiàn)型都正確的寫出,從雜種第二代就可以選出我們需要的品種。選育出的新品種必須是純合子,否則其后代就會因為發(fā)生性狀分離而失去優(yōu)勢。這里,同學(xué)們可能發(fā)現(xiàn)了問題:隱性性狀的品種肯定是純合子,但顯性性狀的品種就有可能是純合子、也有可能是雜合子,該如何鑒定呢? 如果我們需要的性狀是顯性性狀,育種時就用親本的雜交后代連續(xù)自交,逐步淘汰,直到不再發(fā)生性狀分離為止;如果我們需要的性狀是隱性性狀,育種時就從雜種二代中直接選用。 遺傳圖解有更簡潔的表示方法,即用我們在第一章所學(xué)的基因型的方式來表示。 以課本的兩個小麥品種雜交為例:如果小麥中,高產(chǎn)(A)對低產(chǎn)(a)是顯性,不抗病(B)對抗?。╞)是顯性,我們需要的是高產(chǎn)抗病的純種,假定兩個親本小麥品種都是純合子,請繪出育種過程的基因型圖解。 〖點評〗并示范書寫過程如下: P AABB X aabb ↓ ↓ 配子 AB ab ↓ ↓ F1 AaBb F2 基因型 1/16 AABB 1/16 aaBB 1/16 AAbb 1/16 aabb 2/16 AaBB 2/16 aaBb 2/16 Aabb 2/16 AABb 4/16 AaBb 表現(xiàn)型 9/16高產(chǎn)不抗 3/16低產(chǎn)不抗 3/16高產(chǎn)抗病 1/16 底產(chǎn)抗病 根據(jù)自由組合定律,在F2 中高產(chǎn)抗?。ㄒ伙@一隱)品種占總數(shù)的3/16。 〖問〗我們得到的這種具有雜種優(yōu)勢的品種可以代代遺傳嗎 那么,如何能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種? 我們選育出的純合子新品種――AAbb,在F2 所有的后代中的概率是1/16。哪么它在F2的高產(chǎn)抗病后代中的概率又是多少? 通過上述分析,請給雜交育種下一個合理的定義。 請舉出我國在雜交育種方面成就。 綜上所述雜交育種的優(yōu)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(xiàn)的類型,以及育種時間等方面,分析雜交育種方法的不足。 雜交育種只能利用已有基因的重組,按需選擇,并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象,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。有沒有更好的育種方法來彌補這些缺點呢? 閱讀 分組討論 聽課評價 疑問 1.雜交育種蘊含著哪些遺傳學(xué)規(guī)律?什么是規(guī)范的遺傳圖解? 2.如何推測雜交育種可能的選育過程和結(jié)果,培育出的一個新品種,如何判斷它是否符合預(yù)期的要求呢? 3. 如果我們需要的性狀顯性該如何選?如果是隱性呢?如果又有顯性又有隱性呢?選出的新品種應(yīng)該是純合子還是雜合子? 4. 有沒有更簡潔的遺傳圖解呢? 每人都在作業(yè)本上嘗試書寫,請兩位同學(xué)在黑板上書寫。 〖答〗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(xiàn)性狀分離。 〖答〗要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種,就必須對在F2中所得到表現(xiàn)型為高產(chǎn)抗病(一顯一隱)的植株連續(xù)自交和育種,逐步淘汰不符合要求的植株,直到不再發(fā)生性狀分離,就是我們要選育的能夠穩(wěn)定遺傳的純合子新品種――AAbb。 1/3。 雜交育種就是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起,再經(jīng)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 討論回答 2、誘變育種 〖提示〗從變異的角度去思考。并舉例說明其可行性。 同學(xué)們的知識面很廣,介紹了許多誘變育種的方法,請給誘變育種一個合理的定義。 與雜交育種相比,誘變育種有什么優(yōu)點?聯(lián)系基因突變的特點,談?wù)務(wù)T變育種的局限性。要想克服這些局限性,可以采取什么辦法? 可見科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與社會的發(fā)展有著相互影響、相互制約的關(guān)系,請簡單的敘述他們之間的這種關(guān)系。 〖提示〗遺傳變異規(guī)律在促進經(jīng)濟與社會發(fā)展方面的有著重要的價值,遺傳變異規(guī)律的發(fā)展直接促進了經(jīng)濟與社會發(fā)展。但是,在某一歷史階段,由于科學(xué)認識的局限性,科學(xué)技術(shù)總會存在一些難以解決的問題,這些問題阻礙了生產(chǎn)力的提高。隨著科學(xué)認識的不斷深入,技術(shù)上的問題得以解決,生產(chǎn)力也隨之提高;社會生產(chǎn)力的提高,又能反過來促進科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 〖精講〗 雜交育種就是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起,再經(jīng)過選擇和培育,就得到新品種的方法。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(xué)因素(亞硝酸、硫酸二乙脂等)來處理生物,使生物發(fā)生基因突變。從而在短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型的育種方法。 雜交育種的優(yōu)點:方法簡單,容易操作;但是,雜交育種只能利用已有基因的重組,按需選擇,并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象,育種進程緩縵,過程繁瑣。 誘變育種的優(yōu)點:是能夠提高突變率,在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。但是,誘變育種的誘發(fā)突變的方向難以掌握,突變體難以集中多個理想性狀。需大量處理供試材料。 兩種育種方法都為我們創(chuàng)造許多優(yōu)良的品種,育種技術(shù)的發(fā)展為我們的社會經(jīng)濟創(chuàng)造了許多價值,我國作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個國家之一,在作物空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進入世界先進行列。 1:利用基因突變的原理,用輻射方法處理大豆,可以培育優(yōu)良的大豆品種。如:黑農(nóng)五號。 2:利用基因突變的原理,利用返回式衛(wèi)星和高空氣球搭載農(nóng)作物種子,使種子在空間條件下發(fā)生基因突變,進行農(nóng)作物遺傳性狀的改良。如:衛(wèi)星“87-2”青椒、“航育1號”水稻、“豫麥13號小麥”等。 3:利用基因突變的原理,對青霉菌多次進行X射線、紫外線照射以及綜合處理,培育了高產(chǎn)菌株。 4、利用基因突變的原理,進行核技術(shù)誘變育種,可培育出優(yōu)良的糧食、蔬菜、水果、花卉品種。 〖定義〗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(xué)因素(亞硝酸、硫酸二乙脂等)來處理生物,使生物發(fā)生基因突變。從而在短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型的育種方法。 誘變育種的優(yōu)點是能夠提高突變率,在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握,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。 課堂小結(jié) 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(xué)因素處理生物, 用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 花藥離體培養(yǎng) 原理 通過基因重組,把兩個親本的優(yōu)良性狀的組合在同一個后代中,從而產(chǎn)生符合要求的新類型。 用人工方法誘發(fā)基因?qū)嵶儯a(chǎn)生新性狀,創(chuàng)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(shù)目加倍后不能形成兩個細胞。 誘導(dǎo)精子直接發(fā)育成植株,再用秋水仙素加倍成純合子。 優(yōu)缺點 方法簡單,容易操作。 不能創(chuàng)造新的基因,育種進程緩縵,過程繁瑣。 能提高變異的頻率,大幅改良某些性狀,變異性狀較穩(wěn)定,可加速育種進程。 有利變異少,需大量處理供試材料,誘發(fā)突變的方向難以掌握,突變體難以集中多個理想性狀。 器官較大,營養(yǎng)物質(zhì)含量高。 發(fā)育延遲,結(jié)實率底。 自交后代不發(fā)生性狀分離,可縮短育種年限(2年)。 方法復(fù)雜,成活率低。 實例 小麥高莖(易倒伏)、抗銹病的純種與矮莖(抗倒伏)易染病的純種進行雜交,培育出矮莖抗銹病小麥品種。 青霉菌經(jīng)X射線、紫外線照射以及綜合處理,培育出青霉素產(chǎn)量很高的菌株 三倍體無籽西瓜、八倍體小黑麥。 抗病植株的育成。 作業(yè) 課本P101 練習(xí) 【板書設(shè)計】 育種 雜交育種 誘變育種 多倍體育種 單倍體育種 方法 原理 優(yōu)缺點 方法 原理 優(yōu)缺點 方法 原理 優(yōu)缺點 方法 原理 優(yōu)缺點 小麥高產(chǎn)(A)對低產(chǎn)(a)是顯性,不抗?。˙)對抗病(b)是顯性,選育高產(chǎn)抗病的純種,假定兩個親本小麥品種都是純合子。則遺傳圖解如下: P AABB(高產(chǎn)不抗) X aabb(低產(chǎn)抗病) ↓ ↓ 配子 AB ab ↓ ↓ F1 AaBb(高產(chǎn)不抗) F2 基因型 1/16 AABB 1/16 aaBB 1/16 AAbb 1/16 aabb 2/16 AaBB 2/16 aaBb 2/16 Aabb 2/16 AABb 4/16 AaBb 表現(xiàn)型 9/16高產(chǎn)不抗 3/16低產(chǎn)不抗 3/16高產(chǎn)抗病 1/16 底產(chǎn)抗病 本節(jié)聚焦 (P98) (一)雜交育種的原理是什么? 雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理就是:基因的自由組合規(guī)律,即通過雜交,是生物不同品種間的基因重新組合,以便使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起、從而創(chuàng)造出對人類有益的新品種。 (二)什么是誘變育種? 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(xué)因素(亞硝酸、硫酸二乙脂等)來處理生物,使生物發(fā)生基因突變。從而在短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型的育種方法。 (三)雜交育種和誘變育種各有哪些優(yōu)點和不足? 雜交育種的優(yōu)點:方法簡單,容易操作。但是,雜交育種只能利用已有基因的重組,按需選擇,并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象,育種進程緩縵,過程繁瑣。 誘變育種的優(yōu)點:是能夠提高突變率,在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。但是,誘變育種的誘發(fā)突變的方向難以掌握,突變體難以集中多個理想性狀。需大量處理供試材料。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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