苏教版2024八年级生物下册 第六单元 第20章 第五节 杂交育种与转基因育种 教学设计（含反思）

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第五节杂交育种与转基因育种教学设计
一、教学目标
生命观念：
1、认同科学技术是第一生产力，感受育种技术对解决粮食安全和提高生活质量的重要性。
2、关注转基因技术等现代生物科技的发展，形成科学理性的态度，认识到其潜在的双重性。
科学思维：
1、通过开展“模拟育种方案设计”或“转基因利弊辩论”，提高信息分析、科学论证和批判性思维能力。
2、通过分析经典杂交育种案例（如杂交水稻），学习设计育种方案的基本思路。
社会责任：
初步建立将生物学原理应用于解决实际问题的意识，增强社会责任感。
二、教学重难点
教学重点：
1、杂交育种和转基因育种的原理。
2、转基因技术的基本过程及其应用。
教学难点：
1、理解杂交育种中“选择亲本→杂交→自交→选择”的连续选择和纯化过程。
2、客观、理性地分析和讨论转基因技术的利与弊。
三、教学准备
教师：多媒体课件（包含杂交水稻培育历程介绍、杂交育种流程图解、转基因抗虫棉培育动画、转基因番茄/金大米等应用实例图片、相关新闻报道视频）；准备用于模拟杂交的卡片（代表不同基因型）；关于转基因的正面与反面资料卡片。
学生：预习课本；收集关于“杂交水稻之父”袁隆平或本地一种优良作物品种的资料；简单了解社会上对转基因食品的不同看法。
四、教学过程
(一)情境导入：从“吃饱”到“吃好”的科技力量(5分钟)
展示对比：
图片A：古代低产、易倒伏的水稻。
图片B：现代高产、抗倒伏的杂交水稻田。
图片C：外观奇特、营养强化的“金色大米”。
提出问题：
“是什么让作物的产量和品质发生了翻天覆地的变化？”
“人类如何‘定制’符合我们需求的生物新品种？”
引出课题：这背后，是育种技术的伟大革命。从传统的杂交育种到现代的转基因育种，人类利用遗传学知识，主动改造生物，为自身造福。今天我们就来学习这两种重要的育种方式。——板书课题《第五节杂交育种与转基因育种》。
(二)探究一：传统的智慧与革新——杂交育种(15分钟)
原理回顾：引导学生回忆上节课内容——基因重组是生物变异的重要来源。杂交育种正是利用这一原理。
典型案例剖析——高产抗病小麦的培育：
设定目标：现有高产不抗病小麦（HHss）和低产抗病小麦（hhSS），如何培育出高产且抗病（HHSS或HhSs）的新品种？
分步解析（结合遗传图解）：
选择亲本：选择具有互补优良性状的两个亲本。
杂交：让两个亲本杂交，得到F1代（基因型HhSs，表现高产抗病，但为杂合子）。
自交：让F1自交，在F2代中会出现性状分离，产生多种基因型组合。
选择与培育：从F2中筛选出表现稳定且符合目标（高产抗病）的个体，继续种植、观察，直到性状不再分离（纯合化）。
强调核心：通过有性生殖过程中的基因重组，将分散在不同亲本上的优良基因组合到同一个体上，再通过多代自交和选择，使优良性状稳定遗传。
伟大成就——杂交水稻：
播放袁隆平院士与杂交水稻的简介视频。
总结杂交育种的优点：技术相对简单，可将多种优良性状集中。
指出其缺点：育种周期长（需多代筛选），只能利用同一物种或近缘物种的基因，预见性较差。
(三)探究二：生命的“编辑”——转基因育种(15分钟)
原理突破：转基因技术的原理是基因工程。它打破了物种间的生殖隔离，实现了基因在不同生物之间的定向转移。
核心流程“四部曲”（以抗虫棉为例播放动画）：
第一步：获取目的基因：从苏云金芽孢杆菌中提取能杀死棉铃虫的Bt毒蛋白基因。
第二步：构建表达载体：用“分子手术刀”（限制酶）和“分子针线”（DNA连接酶），将目的基因“安装”到一种能进入棉花细胞的运载体（如质粒）上。
第三步：导入受体细胞：将重组载体导入棉花的受精卵或体细胞中。
第四步：检测与培育：检测棉花细胞是否含有目的基因并成功表达（即能合成Bt毒蛋白），再将成功转化的细胞培育成完整植株。
应用面面观：
农业：抗虫棉、抗除草剂大豆、耐储存番茄、富含β-胡萝卜素的“黄金大米”。
医药：利用转基因细菌生产胰岛素、生长激素、疫苗。
环保：转基因微生物降解污染物。
与传统杂交的比较：师生共同完成比较表。
比较项目 杂交育种 转基因育种
原理 基因重组 基因工程（定向基因转移）
生殖方式 有性生殖 无性操作（细胞水平）
基因来源 同一物种或近缘物种 任何生物（打破物种界限）
周期 长（多代） 相对短
预见性 较低 高（定向改造）
技术难度 较低 高
(四)探究三：理性看待——育种技术的利、弊与伦理(10分钟)
分组讨论/微型辩论：
将学生分为两组，分别代表“支持转基因技术”和“对转基因技术有疑虑”的视角。
提供资料卡片，引导学生从安全性、生态影响、经济效益、社会伦理等方面进行讨论。
潜在益处：提高产量质量、减少农药使用、生产特殊药物、缓解资源压力。
潜在风险与争议：食品安全性长期未知、基因污染（影响野生近缘种）、害虫产生抗性、生物多样性、知识产权与农民权利、伦理问题（如动物福利）。
形成科学态度：
教师引导总结：科学技术本身是中性的，其影响取决于如何利用和管理。
强调：我国对转基因作物的研发和应用采取“积极研究，谨慎推广，严格管理”的政策。上市产品都经过严格的安全评价。
核心态度：不妖魔化，不盲目推崇；相信科学评估，关注理性信息；认识到科技发展需要与法规、伦理同行。
(五)课堂总结与展望(5分钟)
脉络梳理：从“靠天吃饭”的选育，到主动“杂交重组”，再到精准的“基因编辑”，人类改造生物的能力不断提升，其核心都是对遗传和变异原理的深化应用。
情感升华：育种技术的发展史，是一部人类运用智慧对抗饥饿、改善生活的奋斗史。从袁隆平的“禾下乘凉梦”到今天的分子设计育种，一代代科学家为保障粮食安全做出了卓越贡献。
结束语与号召：作为新时代的青年，我们既要为科技的成就感到自豪，也要具备审视科技影响的理性眼光。未来，更安全、更高效、更环保的育种技术或许就等待你们去开发。希望同学们学好生物学知识，未来能够负责任地运用科技，为人类创造更美好的生活。
五、板书设计
第五节杂交育种与转基因育种
一、杂交育种——组合优良基因
1.原理：基因重组（有性生殖）
2.方法：选择亲本→杂交→自交→多代选择→纯化
3.优点：技术相对简单，集中优良性状
4.缺点：周期长，局限于近缘物种
5.典范：杂交水稻（袁隆平）
二、转基因育种——定向改造基因
1.原理：基因工程（打破生殖隔离）
2.基本步骤：获取基因→构建载体→导入受体→检测培育
3.优点：定向、高效、打破物种界限
4.应用：抗虫棉、制药、黄金大米等
三、比较与思考
-比较：原理、来源、周期、预见性不同。
-理性看待：科技是双刃剑，需严格管理，科学评估。
-核心：都是对人类遗传变异知识的应用。
四、主题：科技改善生活，理性引领未来。
六、课后作业
基础作业：完成本节教材练习，并列表比较杂交育种与转基因育种的异同。
实践作业：以“如果我是一名育种专家”为题，选择一种你熟悉的动植物（如狗、菊花、番茄），提出一个你想要改良的性状（如更抗病、更美观、更高产），并简述你打算采用杂交育种还是转基因育种来实现，并说明理由。
调研作业：查阅我国农业部官方网站或权威科普平台，了解我国目前批准商业化种植的转基因作物有哪些？并了解一例转基因食品的安全评价流程。
教学反思预设：
本节课内容技术性强，与社会热点紧密相连。教学时，杂交育种部分要紧密联系遗传图解，讲清“选择-纯化”的过程逻辑，避免学生误以为杂交一次就能得到稳定品种。转基因育种部分，利用高质量动画厘清“四部曲”流程是关键，避免陷入复杂的分子生物学细节。第三部分的“讨论与思考”是情感态度价值观目标达成的关键环节，教师要做好中立的主持人和引导者，提供平衡的素材，鼓励学生基于事实和科学原理进行论证，避免情绪化的争吵，最终引导到“科学理性、负责任发展”的共识上。通过整节课，要让学生感受到生物学不是枯燥的知识，而是能深刻改变世界的强大力量。
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