1、（2）举例说出诱变育种在生产中的应用。（3）讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。（4）总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种的异同点。2过程与方法（1）尝试将你获得的信息用图表、图解的形式表达出来。（2）运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题。3能力目标（1）运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题。（2）进行转基因生物和转基因食品安全性的资料搜集和分析。4情感态度和价值观目标（1）讨论育种科学技术发展是科学、技术和社会的相互作用。（2）体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。教学重点遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。教学难点（1
2、）杂交育种和诱变育种的优点和局限性。（2）用遗传图解表示各种育种过程。教具准备1教学课件。2教师指导学生搜集我国在育种实践方面取得成功的事例，分析其中包含的遗传学规律，体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。课时安排1课时。教学过程设计一、情境创设教师展示课前收集的古人驯化野生动物、栽培植物的图片资料制成的课件，按课件图片的顺序，先向学生展示古人驯化狗、马、牛、猪、鸡，培育玉米、小麦、水稻、各种蔬菜、水果的过程；再向学生展示现在的家禽、家畜、粮食、蔬菜、水果的各种优良品种的图片，引起学生的兴趣。二、师生互动教师：这些优良的品种，都是人们利用生物的变异，通过长期的选择，汰劣留
3、良，培育出来的优良品种。但是这种选择育种的方法周期长，可选择的范围又有限，有些品种只在某一方面优势，不能满足日益增长的人们的需要，在实践中，人们逐渐摸索出许多优秀的育种方法。1杂交育种请同学们阅读课本的“问题探讨”并进行讨论。学生：分组讨论。各小组选派代表上台陈述自己的具体设想，并把设想用遗传图解在实物投影仪上表示出来。听课的同学对各小组的方案进行评价。从上述同学们的汇报交流中，我们发现大家使用的方法都是杂交育种，看来你们已经尝试从理论上探索杂交育种的方法了。现在我们来分析各组的方案是否科学规范。（再次出示各小组的遗传图解）由同学们指出其优点和不足，以及自己的疑问。学生1：我们的问题是：杂交育
4、种蕴含着哪些遗传学规律？什么是规范的遗传图解？学生2：如何推测杂交育种可能的选育过程和结果，培育出的一个新品种，如何判断它是否符合预期的要求呢？学生3：如果我们需要的性状是显性该如何选？如果是隐性呢？如果又有显性又有隐性呢？选出的新品种应该是纯合子还是杂合子？学生4：有没有更简洁的遗传图解呢？同学们提的问题都非常到位，大家再讨论。分组讨论，发言。点拨、解答同学们的问题：杂交育种依据的遗传学原理就是：基因的自由组合规律，即通过杂交，把生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出对人类有益的新品种。课本的遗传图解就是一个很规范的育种方案，它是以文字的形式，从性状的角
5、度来阐述杂交育种的过程。同学们在书写时，要依据基因的自由组合规律的原理，把每一代的可能表现型都正确地写出，从杂种第二代就可以选出我们需要的品种。选育出的新品种必须是纯合子，否则其后代就会因为发生性状分离而失去优势。这里，同学们可能发现了问题：隐性性状的品种肯定是纯合子，但显性性状的品种就有可能是纯合子，也有可能是杂合子，该如何鉴定呢？如果我们需要的性状是显性性状，育种时就用亲本的杂交后代连续自交，逐步淘汰，直到不再发生性状分离为止；如果我们需要的性状是隐性性状，育种时就从杂种二代中直接选用。遗传图解有更简洁的表示方法，即用我们在第一章所学的基因型的方式来表示。以课本的两个小麦品种杂交为例：如果
6、小麦中，高产（A）对低产（a）是显性，不抗病（B）对抗病（b）是显性，我们需要的是高产抗病的纯种，假定两个亲本小麦品种都是纯合子，请绘出育种过程的基因型图解。每人都在作业本上尝试书写，请两位同学在黑板上书写。点评，并示范书写过程如下：F2 基因型：1/16AABB 1/16aaBB 1/16AAbb 1/16aabb2/16AaBB 2/16aaBb 2/16Aabb 2/16AABb 4/16AaBb表现型：9/16高产不抗 3/16低产不抗 3/16高产抗病 1/16低产抗病根据自由组合定律，在F2中高产抗病（一显一隐）品种占总数的3/16。思考：我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗
7、传吗？不可以，因为其中有2/16的植株是杂合子，它的下一代会出现性状分离。那么，如何能得到可以代代遗传的优势品种？要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对在F2中所得到的表现型为高产抗病（一显一隐）的植株连续自交和育种，逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再发生性状分离，就是我们要选育的能够稳定遗传的纯合子新品种AAbb。我们选育出的纯合子新品种AAbb，在F2所有的后代中的概率是1/16。那么它在F2的高产抗病后代中的概率又是多少？1/3。通过上述分析，请给杂交育种下一个合理的定义。杂交育种就是将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，再经过选择和培育，就得到新品种的方法。请举出我国在杂交育
8、种方面的成就。袁隆平的杂交水稻、中国荷斯坦牛等。综上所述，杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中，会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的类型，以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足。分组讨论，各小组选派代表回答。杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢（一般需5至7年），过程烦琐。这些都是杂交育种方法的不足。有没有更好的育种方法来弥补这些缺点呢？2诱变育种教师提示：从变异的角度去思考，并举例说明其可行性。利用基因突变的原理，用辐射方法处理大豆，可以培育优良的大豆品种。如：黑农五号。利用基因突变的原理，利用返回式卫星和高空气球
9、搭载农作物种子，使种子在空间条件下发生基因突变，进行农作物遗传性状的改良。卫星“872”青椒、“航育1号”水稻、“豫麦13号小麦”等。利用基因突变的原理，对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育了高产菌株。利用基因突变的原理，进行核技术诱变育种，可培育出优良的粮食、蔬菜、水果、花卉品种。同学们的知识面很广，介绍了许多诱变育种的方法，请给诱变育种下一个合理的定义。诱变育种就是利用物理因素（如X射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使生物发生基因突变，从而在短时间内获得更多的优良变异类型的育种方法。与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特
10、点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。可见科学与技术的发展与社会的发展有着相互影响、相互制约的关系，请简单地叙述他们之间的这种关系。遗传变异规律在促进经济与社会发展方面有着重要的价值，遗传变异规律的发展直接促进了经济与社会发展。但是，在某一历史阶段，由于科学认识的局限性，科学技术总会存在一些难以解决的问题，这些问题阻碍了生产力的提高。三、教师精讲杂交育种就是将两个或多个品
11、种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，得到新品种的方法。杂交育种的优点：方法简单，容易操作；但是，杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程烦琐。诱变育种的优点：能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。但是，诱变育种的诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。需大量处理供试材料。两种育种方法都为我们创造许多优良的品种，育种技术的发展为我们的社会经济创造了许多价值，我国作为目前世界上能发射返回式卫星的三个国家之一，在作物空间技术育种方面已经进入世界先进行列。四、评价反馈在上一章我们已经学习了多倍
12、体育种、单倍体育种的方法，现在请同学们列表比较杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种在方法、原理、优缺点的异同点。在作业本上列表比较。教师随机抽几位同学的表格在实物投影仪上展示，学生点评。五、课堂小结四种育种方法的比较：杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交用物理、化学因素处理生物用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养原理通过基因重组，把两个亲本的优良性状组合在同一个后代中，从而产生符合要求的新类型用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型抑制细胞分裂中纺锤体的形成。使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合子优缺点方法简单，容
13、易操作不能创造新的基因，育种进程缓慢，过程烦琐能提高变异的频率，大幅改良某些性状，变异性状较稳定，可加速育种进程有利变异少，需大量处理供试材料，诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状器官较大，营养物质含量高发育延迟，结实率低自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限（2年）方法复杂，成活率低实例小麦高茎（易倒伏）、抗锈病的纯种与矮茎（抗倒伏）易染病的纯种进行杂交，培育出矮茎抗锈病小麦品种青霉菌经X射线、紫外线照射以及综合处理，培育出青霉素产量很高的菌株三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦抗病植株的育成六、布置作业课本练习。板书设计第6章 从杂交育种到基因工程第1节 杂交育种与诱变育种素材推荐1
14、超级稻和中国的超级稻计划超级稻是采用理想株型塑造与籼粳杂种优势利用相结合，兼顾品质与抗性的技术路线选育的大幅度提高产量（大面积推广增产15%）的新型水稻品种。中国超级稻育种研究主要包括南方的超级杂交稻和北方的常规超级稻两大部分。在世界水稻生产发展的历史上，单产曾出现过两次大的突破。第一次始于20世纪50年代的矮化育种，即株型改良。第二次源于20世纪70年代杂交稻的培育成功与推广，即杂种优势利用。两次飞跃以后，在相当长一段时期内，水稻最高单产一直在550千克左右徘徊。水稻在中国粮食生产中处于举足轻重的地位，年播种面积占总面积30%，总产约占粮食总产的40%，以稻米为主食的人口约占60%。在中国水
15、稻育种发展史上，单产曾经出现过两次重大突破。第一次是始于20世纪50年代末60年代初的矮化育种，其主要成就在于通过降低株高，使品种的耐肥抗倒性和收获指数大幅度提高。第二次是出现在20世纪70年代初期的杂种优势利用，使中国水稻的产量水平平均亩产提高到400千克以上，高产地区突破500千克以上，进入世界先进水平。为了实现水稻单产的再次突破，农业部于1996年率先立项支持“中国超级稻育种及栽培体系”项目，确立了常规稻和杂交稻并举、三系法和两系法并重、生物技术与常规技术相结合的发展思路，在着力提高产量潜力的同时，注重改善稻米品质、增强病虫抗性和生态适应性，并提出了“最高单产2000年达到700千克（一
16、期）、2005年达到800千克（二期）、2010年达到900千克（三期）”的研究目标。以促进水稻单产的第三次飞跃，为确保中国粮食安全提供重要的科技支撑。2太空育种简介太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球所能达到的空间环境，通过强辐射、微重力和高真空等条件诱发植物种子的基因发生变异的作物育种新技术。经历过太空遨游的农作物种子返回地面后再进行种植，不仅植株明显增高增粗，果型增大，而且品质也得到提高。我国从1987年开始太空育种。1987年8月5日我国发射的第9颗返回式卫星首次搭载了青椒、小麦、水稻等一批种子，开始了我国太空育种的尝试。至今，我国已先后8次进行了太空育种实验。经过太空育种的青椒、番
17、茄、黄瓜、水稻等作物，高产优质、抗病性强。美国曾进行过玫瑰的太空育种，希望获得玫瑰油产量高的突变体；俄罗斯曾经进行过圣诞树的太空育种，现在大面积种植在西伯利亚和哈萨克斯坦地区，从太空回来的圣诞树长得非常高大。3袁隆平袁隆平，一个世人瞩目的名字。他为之奋斗的杂交水稻事业，被人们誉为“第二次绿色革命”，给整个人类带来了福音。而今，以他为首的一批农业科学家群体，即将掀起新一轮的绿色革命，攻克超级杂交稻这一世界难题。现为中国工程院院士的袁隆平，从1964年开始致力于杂交水稻的研究，1973年成功实现了三系杂交水稻的“三系配套”。1981年，国家将第一个特等发明奖授予袁隆平及他的研究小组，袁隆平也因此获
18、得联合国教科文组织“科学奖”等8项国际大奖，并被国际同行誉为“杂交水稻之父”。面对接踵而至的荣誉，袁隆平没有沉醉，依然探索不止。1987年，袁隆平发表了具有里程碑意义的重要论文杂交水稻育种的战略设想，提出三系法品种间杂种优势利用，两系法亚种间杂种优势利用和一系法远缘杂种优势利用这样三个战略发展阶段。同年，国家“863”计划将两系法杂交水稻研究立为专题，袁隆平牵头组成了两系法杂交水稻研究协作组，开展了全国性的协作攻关。研究过程中几经波折，甚至出现重大挫折，袁隆平以中国科学家过人的胆识和丰富的经验，几度调整研究方案，使得两系法杂交水稻研究得以顺利进行。1995年袁隆平郑重宣布：两系法杂交水稻研究基
19、本成功。在两系杂交水稻育种理论的启发下，两系法杂交高粱、两系法杂交油菜、两系法杂交棉花、两系法杂交小麦相继研究成功。我国农作物育种出现了史无前例的辉煌。教学设计（二）作者：黄新，江苏省通州市石港中学教师，中学生物高级教师，本文获江苏省南通市教学创新设计大赛二等奖。课标要求选取遗传和变异的基本原理及应用等知识，对于学生理解生命的延续，认识生物多样性，树立正确的自然观有重要的意义，也有助于学生理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类健康等方面的价值。教师要善于引导学生从生活经验中发现和提出问题，创造条件让学生参与调查、观察、实验等活动，体验科学家探索生物遗传奥秘的过程，应用有关知识分析和解决实践
20、中的问题。具体内容标准：搜集生物变异在育种上应用的事例。教学目标1举例说出生物变异在育种上应用的事例，培养学生搜集信息、接触社会的能力。2简述杂交育种和诱变育种的主要遗传学原理、操作过程、应用价值。3认同我国科学家在培育动植物新品种方面的贡献，关注生物育种的进展，增进学生的爱国热情并进行STS思想教育。教学重点和难点遗传和变异规律、原理在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。杂交育种和诱变育种的优缺点。设计思路1本节课是在学习了遗传变异基础知识后，进一步引导学生认识遗传学知识怎样用于指导生产实践，提高和改善生产技术，最大限度满足人类的物质需要的。因此，本节课设计中，要指导学生搜集我国在育种实践
21、方面取得的成就，并分析其中包含的遗传学规律，进而体会科技在发展生产力推动社会进步方面的作用，有效地渗透STS思想教育。2本节课有多处教学点采用了以编制系列问题的形式，为学生创设问题情境，并引领学生思路，使学生步步质疑探疑释疑。充分落实了新课程所要求的，教学中宜采用问题式教学的建议。3类比推理思维是贯穿本节课教学全程中的思维训练方法。教学设计中，对选择育种、杂交育种、杂种优势、诱变育种及单倍体育种与多倍体育种这些教学内容，采用了对照比较、归纳推理的教学方法，既训练学生思维，也有效地整合了知识体系。活动设计教学过程教师活动学生活动活动目标及说明课前准备 课前布置学生搜集我国在育种方面所取得的成功的
22、具体事例，分析其中包含的遗传学规律。 通过有关图书资料、媒体或网上查寻。 培养学生主动获取信息、处理信息的能力，也让学生体会科学技术在发展社会生产力方面的巨大作用。 通过小组交流、图片展示形式导入新课 引导学生小组交流，通过典型育种事例作为切入点，引入新知识的学习。 学生交流，资源共享。 学生畅所欲言，发挥自主学习的潜力，体会合作的愉悦。 以问题引领学生自我评价选择育种 教师在学生交流的基础上，以演示文稿的形式展示课前收集的古人驯化野生动物、栽培植物的图片资料和现在的家养动物、粮食、蔬菜、水果的各种优良品种的图片。提出问题：1.从古人驯化物种到选择育种，给我们什么启示？2.选择育种的优点和不足
23、是什么？ 学生通过讨论归纳：1.在生产实践中人们不断探索优良品种，体现人们不畏艰难的探究历程，是一个不断积累生产、生活经验的过程。2.选择育种所形成的许多优良的品种是人们利用生物的变异，经长期选择，汰劣留良，培育出来的。但选择育种周期长，可选择的范围有限，不能满足人们日益增长的需要。 让学生从中受到一定的思想教育。通过评价选择育种的优缺点，培养了学生的批判性思维。 巧设情境、启发思维、过渡学习杂交育种 选择育种形成的优良品种，有些品种只在某些方面有优势，而另外一些方面却表现不良。例如：现有两个玉米品种，品种A子粒多，但不抗黑粉病；品种B子粒少，但抗黑粉病。设想你是一位育种专家，思考：你用什么方
24、法既能把两个品种的优良性状结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？ 学生分组讨论，设计方案。各小组选派代表陈述本组的设计方案，并把设计方案在实物投影仪上向全班展示。学生对各组的设计方案作出评价和质疑，指出优点和缺点，最后归纳出一个较为完善的方案：学生经过讨论，基本上都能答出，用两个品种的玉米进行杂交的方法。 通过自学和讨论，培养自主学习的习惯与分析、归纳知识的基本素养，突出重点知识的学习。 教师阶段评价，递进诱导生成问题 对学生回答的问题，教师进行评价：同学们经过讨论，基本上都能答出用两个品种的玉米进行杂交的方法，说明同学们对前面的杂交实验已经能从理论上加以应用。适时设问：通过上述讨论，你对于杂交
25、育种方法有哪些疑问？学生A：杂交育种蕴含着什么遗传学规律？学生B：杂交育种周期有多长？育种的中间过程是怎样的？学生C：培育出的一个新品种，如何判断它是否符合预期的育种要求？学生D：我们不清楚这些性状哪些是显性性状，哪些是隐性性状？如果我们需要的性状是显性性状，该如何挑选？ 培养学生根据材料提出问题的能力。 师生互动，解决问题 教师在学生提问的基础上，对问题进行归类，整理成几条典型的问题，让学生分组讨论、发言，教师参与到学生中共同讨论解决。（提示：对于学生B的问题，指导学生看教材两个小麦品种杂交育种过程示意图。）教师在学生发言的基础上，点拨式地解答同学提出的问题：所谓杂交育种，即通过杂交的方法，
26、把生物不同品种间的基因重新组合，使不同亲本的控制各自优良性状的基因组合到一起，形成集中了多个品种优良性状的新品种。从教材两个小麦品种杂交育种过程示意图分析看出，通过性状筛选，从杂种第二代里就可以选出我们需要的品种，但选出的性状优良的群体中不一定都是纯合子。我们要的是纯合体，否则后代就会因性状分离而失去优势。若优良性状为隐性性状，则隐性性状的品种肯定为纯合子，育种中可直接应用。若优良性状为显性性状，则显性性状的品种可能是纯合子，也可能是杂合子，如何鉴定呢？则在育种中对亲本产生的杂交后代连续自交，逐代淘汰，直到不再发生性状分离时为止，才可以在生产中应用。 A问题的答案：依据的主要遗传学原理是基因重组规律。对于D问题，学生经过讨论认为，杂交的双方如果都是纯种，则杂交后代表现出来的那个亲本性状是显性性状，未表现出来的亲本性状是隐性性状，或者是杂种后代连续自交，后代发生性状分离，分离出的性状是隐性性状。对于B问题，学生在教师指导下，通过阅读教材，分析归纳得出杂交育种的过程为：（1）两个品种杂交，使控制优良基因重组，产生F1。
