《雜交育種與誘變育種》教學設(shè)計

孫春梅

教學目標

知識與技能:了解雜交育種方法的優(yōu)缺點以及誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用;總結(jié)雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種的異同點;通過育種方法的設(shè)計,培養(yǎng)學生多層次、多角度分析思考問題的能力。

過程與方法:通過討論、分析、比較等方法,鼓勵學生嘗試運用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實際中的問題。

情感態(tài)度與價值觀:體會科學技術(shù)在發(fā)展社會生產(chǎn)力、推動社會進步方面的巨大作用;關(guān)注我國育種技術(shù)的發(fā)展,認識到育種技術(shù)的改進對解決糧食危機等問題的重要性。

教學重點和難點

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。

難點:雜交育種和誘變育種的優(yōu)點和局限性。

課前準備

教師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(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。

教學過程

一、創(chuàng)設(shè)情境

教師向?qū)W生展示古人馴化狗、馬、牛、豬、雞以及培育玉米、小麥、水稻、各種蔬菜、水果的過程,出示已經(jīng)形成的家畜、糧食、蔬菜、水果等各種優(yōu)良品種的圖片,以引起學生的興趣。

二、引導探究

(一)雜交育種

1.教師提出問題:已知小麥的高稈(A)對矮稈(a)為顯性,抗銹病(B)對易染銹病(b)為顯性,兩對性狀獨立遺傳。現(xiàn)有高稈抗銹病、矮稈易染病兩純系品種。請聯(lián)系已經(jīng)學過的遺傳學原理,思考一下用什么方法既能把兩個品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起,又能摒棄雙方的缺點?將你的設(shè)想用遺傳圖解表示出來。

學生分組討論,各小組把設(shè)想用遺傳圖解在實物投影儀上展示出來。然后師生交流研討:學生分析各組的方案是否科學規(guī)范,教師對方案進行評價總結(jié)。

2.教師引導學生進一步分析:雜交育種蘊含著哪些遺傳學規(guī)律?如何推測雜交育種可能的選育過程和結(jié)果?如何判斷培育出的新品種是否符合預期要求?如果我們需要的性狀是顯性或隱性該如何選育?如果又有顯性又有隱性該如何選育?選出的新品種應(yīng)該是純合子還是雜合子?

學生討論。

教師點撥:雜交育種依據(jù)的遺傳學原理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。教師幫助學生歸納總結(jié)育種流程,向?qū)W生強調(diào)指出: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。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。

如圖:

PAABB(高桿抗病) Xaabb(矮桿不抗)

↓↓

配子 ABab

↓↓

F1AaBb(高桿抗病)

F2基因型 1/16AABB1/16aaBB1/16AAbb1/16aabb

2/16AaBB2/16aaBb2/16Aabb

2/16AABb

4/16AaBb

表現(xiàn)型 高桿抗病矮桿抗病高桿不抗矮桿不抗

3.學生匯報課前搜集的資料,如我國在雜交育種方面的成就、袁隆平的雜交水稻、中國荷斯坦牛等。教師引導學生總結(jié)雜交育種的優(yōu)缺點。

(二)誘變育種

1.導入: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。有沒有更好的育種方法來彌補這些缺點呢?這就涉及到我們下面要學到的知識——誘變育種。

2.讓學生從具體實例入手感知誘變育種,舉例:用輻射方法處理大豆,可以培育優(yōu)良的大豆品種“黑農(nóng)五號”;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,可以培育出衛(wèi)星“87-2”青椒、“航育1號”水稻、“豫麥13號”小麥;對青霉菌多次進行X射線、紫外線照射以及綜合處理,能夠培育了高產(chǎn)菌株。

3.教師小結(jié)誘變育種的概念以及誘變的方法和原理。

4.學生思考問題: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?

師生小結(jié):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。

三、列表總結(jié)

引導學生列表比較:雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種在方法、原理、優(yōu)缺點方面的異同點。幫助學生對所學知識進行歸納,并由學生總結(jié)本節(jié)課的收獲和存在的疑惑,然后師生共同解疑釋惑。

(責任編輯 趙永玲)