浙教版高中生物《遗传育种专题复习》第一课时的教学设计.doc

“遗传育种专题复习”第一课时的教学设计1 教材分析与学情分析遗传育种是生物的遗传和变异的理论知识在生产实践中的应用。教材中提到的育种方法有杂交育种、人工诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种和细胞工程育种，各种育种方法的原理、目的和具体操作过程有所不同，并且各有优缺点。本次课作为高三第二轮复习的专题复习课，是在以下背景条件下开展的。通过高三第一轮的章节复习，学生对各种育种方法已有一定的了解，但对于各种育种方式在原理、目的和优缺点的横向比较上缺乏深刻的认识，以及未能灵活准确地运用相应的育种方法去分析和解决具体的问题。2 教学设计思想基于以上情况，本文在设计上采用让学生通过问题探究的方式进行自主合作学习，促进学生主动地获取信息、积极的处理信息和使学生成为知识的主动建构者，把讲堂变成学堂，让学生成为学习的主体。并通过问题的巧妙设计，使学生的思维和原有知识结构产生矛盾碰撞，从而帮助学生深刻理解和横向比较各种育种方法的原理、目的和优缺点；加强学生运用相应的育种方法去分析和解决具体问题的能力。本专题复习安排为2课时，第一课时复习讨论杂交育种和单倍体育种及它们在原理、目的和优缺点上的横向比较，第二课时复习讨论其它的几种育种方式及它们在原理、目的和优缺点上的横向比较。本文主要阐述第一课时的教学设计。3 教学目标3.1 知识目标：杂交育种和单倍体育种的原理、目的和具体操作步骤以及两者的横向比较3.2 能力目标：通过问题一的讨论，培养学生提取知识信息的能力和分析综合能力；通过问题二和问题三的讨论，培养学生的知识运用和迁移能力3.3 情感目标：通过杂交育种方式在动植物育种应用上的具体操作过程的区别，培养学生具体问题应该具体分析和实事求是的科学探究精神。4 教学重点和难点：杂交育种和单倍体育种的具体操作步骤以及在具体问题中的应用5 教学过程5.1 情境导入，激发学生的兴趣点创设问题情境：我国拥有全世界22%左右的人口，然而耕地面积却只占全世界的7%，因此，粮食问题是我国当前需要解决的一项重要课题。如果你是这方面的策划者，你会从哪方面入手去解决这个粮食问题？学生讨论结果：提高单位土地面积的粮食产量教师趁势引问：种植性状优良的作物是提高单位土地面积的粮食产量一条重要途径，那么我们如何能够获得性状优良的作物呢？学生回答：通过遗传育种，培育出性状优良的作物。教师评价：同学们答得很好，今天我们就来复习讨论生物的遗传育种。5.2 问题探究，调动学生的兴奋点幻灯片展示问题一：小麦的高杆对矮秆是显性，抗锈病对易染锈病是显性，控制两对相对性状的等位基因分别位于两对同源染色体上。现有2个纯系品种：高杆抗锈病(DDTT)和矮秆易染锈病（ddtt）。请设计两种育种方案培育出能稳定遗传的矮秆抗锈病的新品种。学生进入思考中，积极地提取和组织已有的知识信息去分析上面的问题。一段时间后，在教师的引导和组织下，学生对问题一展开分析和讨论，最终得出以下结果：（1）杂交育种（具体过程如下图所示）（2）单倍体育种（具体过程如右图所示）在此基础上提问：比较两种育种方法，它们所依据的育种原理相同吗？（不同，杂交育种依据的原理是基因重组，单倍体育种依据的原理是染色体变异）两种育种方法各有什么优缺点？（杂交育种的方法操作简单，但育种年限很长；单倍体育种明显缩短了育种年限，但其操作的技术要求较高）列表比较，巩固教学目标：项目原理目的优缺点杂交育种基因重组集合不同品种的优良性状操作简单；育种年限长单倍体育种染色体变异获得纯合体育种年限短；技术要求较高5.3 深刻挖掘，在学生的兴奋点上突出重点、突破难点 教师提问，学生思考、讨论，师生共同归纳总结如下：在杂交育种中，得到F2代后，应对其如何处理才能获得能够稳定遗传的矮杆抗病品种？（获得F2代后，筛选出矮杆抗病（ddTT或ddTt）的品种，应对这部分个体实行连续自交并逐代淘汰矮杆易感病的个体，筛选出矮杆抗病个体。若干年后获得的矮杆抗病个体的基因型几乎全部都是ddTT，从而达到育种目的）单倍体育种中用到的关键技术有那些？（花药离体培养和秋水仙素处理幼苗）秋水仙素处理的对象为什么是幼苗而不是成熟植株？（因为秋水仙素作用的机理是抑制有丝分裂过程纺锤丝的形成是细胞的染色体数目加倍，所以其处理的对象应该是细胞分裂比较旺盛的对象）秋水仙素处理的时间长短如何？（为一个细胞周期左右，因为若短于一个细胞周期，那么秋水仙素有可能未作用于前期而导致纺锤丝形成未受抑制，染色体数目没有加倍，若作用时间过长，有可能导致染色体数目多次加倍）秋水仙素处理的仅是dT的幼苗，还是所有的单倍体幼苗？（所有的幼苗，因为幼苗时期还不能看出各种幼苗的表现型）5.4 趁热打铁，通过变式训练巩固教学重难点幻灯片展示问题二：假设有一种西瓜（AaBb），个大，但甜味不够，你能用什么方法在尽可能短的时间内培育出既大又甜的优良纯种西瓜(AAbb)（回答：略）5.5 变换背景，制造学生思维“矛盾点”，从而进一步突出重点，突破难点设疑：以上我们讨论的育种对象是植物，如果育种对象是动物，情况相同吗？并通过幻灯片展示问题二：现有黑色长毛兔（BBEE）和白色短毛兔（bbee），如果要利用这两种兔子培育出能够稳定遗传的白色长毛兔，我们应该怎么办呢？学生的思维马上转移到问题一和问题二的育种过程中，想来个“依葫芦画瓢”，但矛盾出现了。若采用杂交育种的方法，将黑色长毛兔（BBEE）和白色短毛兔（bbee）进行杂交，获得F1（BbEe）。对于植物而言，可采用自交的方法获得F2，并根据表现型筛选出需要的类型，将它们连续自交N代后可获得目的品种。但动物不能完成自交啊？若采用单倍体育种的方法，对于植物而言，可将F1代的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，因为已分化的植物细胞在离体等适当条件下可以表现出全能性。然而已分化的动物细胞不能表现出全能性，若取动物的精子离体培养，无法获得单倍体的动物，而且秋水仙素处理动物细胞也不能诱导染色体数目加倍。那该怎么办呢？此时学生的思维异常活跃和兴奋，学习的激情很高，课堂气氛也将非常热烈，达到本次课的高潮。教师趁势建议学生进行小组讨论，通过讨论得出解决上面问题的方法。具体的，获得F1（BbEe）后，动物不能自交，但可以让F1（BbEe）中的雌雄个体间相互交配；获得F2，筛选出白色长毛兔（bbEe）后，可以采取让这些白色长毛兔（bbEe）与白色短毛兔（bbee）回交的方法，并根据后代是否出现性状分离，区分出纯合体和杂合体，最终获得能够稳定遗传的白色长毛兔（bbEE）。5.6 课后探究，拓展学生的思维设疑：以上讨论的是培育出集合同一物种的不同品种间的优良性状的生物新类型的育种方法，如果我们要培育出集合两种亲缘关系较远的物种的性状的生物新类型，如需要培育出同时集合马铃薯和番茄两个物种性状的生物新类型，应该怎么办呢？仍采用有性杂交的方法可以吗？ 如果我们要使一种生物拥有其他物种才具备的性状，如要使大肠杆菌也能够合成胰岛素，可以采取什么育种方法呢？如果我们要大幅度的改良生物的性状，使某种生物产生自然界中原本不存在的新的性状，又应该怎么办呢？ 布置作业：要求学生课后阅读教材，整理相关的育种知识后分析完成上面的三个思考题。