变异和育种[下学期]

变异和育种
[教学目标]
（一）、知识目标
　　1、单倍体育种、杂交育种、多倍体育种和诱变育种的育种原理。（B：识记）。
　　2、动物植物和微生物适用的育种方式（A：知道）。
3、四种育种方式的区别。（B：识记）
（二）、能力目标
　　通过单倍体、多倍体育种、杂交育种和诱变育种的原理、应用的学习，训练学生演绎思维能力。
（三）、情感目标
培养学生向往探索事物真谛的精神，以及将理论应用于实践的能力。
[教学重难点]：
动植物和微生物适用的育种方式的选用。
[教学方法]
探究式，多媒体教学
[课时安排]
一课时
[教学过程]
引言：同学们，在第六章我们已经学习过了几种可遗传的变异以及这些变异类型在育种上的应用，那么请你们回忆一下以下几种培育新品种的方式分别是属于什么育种方式？
[教师活动]投影:矮杆抗病的水稻、三倍体无籽西瓜、太空椒。
生答：杂交育种（也可单倍体育种）、多倍体育种、诱变育种。（板书）
提问：上述几种育种方式的原理是什么？
生答：（杂交育种）基因重组、（单倍体育种）染色体变异、（多倍体育种）染色体变异、（诱变育种）基因突变。（板书）
讲述：那么，下面我们就一起来回忆一下，这几种育种方式的常用方法是怎样的？
[教师活动]投影：
（1） 杂交育种
（2） 单倍体育种
提问：1、若从播种到收获种子需要一年，则培育出能稳定遗传的矮秆抗病的品种至少需要多少年？（4年）
2、有没有更方便快捷的育种方式呢？（单倍体育种）
3、单倍体育种至少需要几年时间呢？（2年）
（3）多倍体育种
讲述：单倍体植株没有什么实际的应用价值，因为它是不可育的，所以人们为了获得可育的后代往往要将植株的染色体加倍，其实这个过程中要用到秋水仙素。秋水仙素在多倍体育种上也是很常用的一种药品。最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。
（4）诱变育种（投影：太空育种硕果累累）
讲述：这种育种方式是诱变育种，常用的方法是用射线或化学因素来处理生物，用这种方法可以获得变异的新类型。
过渡：上述说明的四种育种方式，对于各种生物的新品种培育都适用吗？
A：植物的育种方式
思考：现有耐储存、不抗病（aabb）和不耐储存、抗病（AABB）的番茄品种，现要培育耐储存、抗病的番茄，可以选用的育种方式有哪些？
[学生活动]（1）回答有哪几种育种方案。
（2） 分别让三组同学讨论并派代表上来板演：杂交育种、单倍体育种和诱变育种。
讲述：1、杂交育种中纯合子的获得不能通过测交，而应改为逐代自交。
2、花药离体培养的理论依据是：细胞的全能性。
B：动物育种方式
思考：现有白色短毛兔（BBEE）褐色长毛兔（bbee），你能否培育出稳定遗传的白色长毛兔来（BBee） 写出育种方案（图解）
[学生活动]：（1）回答有几种育种方案？（可能回答杂交育种，单倍体育种和诱变育种）
（2） 这三种方案对于培育新品种都适用吗？
（经讨论）讲述：动物一般不采用单倍体育种，因为单倍体不可育。秋水仙素只用于植物，对于动物的这种染色体加倍方式还只是停留在理论水平，因为动物的多倍体或单倍体在早期胚胎就会死亡。
诱变育种也是可行的，“神州六号”也曾带了乌骨鸡的鸡蛋上太空，不过动物的诱变育种必须在早期胚胎，或者受精卵更好。
强调：1、动物育种一般采用杂交育种和诱变育种。
2、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交（狭义的范围自交认为是雌雄同株的植物自我交配，但是动物一般没有这种说法）。
3、比植物杂交育种所需的年限短。
C：微生物育种方式
思考：微生物（如细菌）可采用哪些育种方式？为什么？
讨论总结：微生物一般只采用诱变育种，因为微生物一般都是无性繁殖，而杂交育种、多倍体育种或者是单倍体都是针对有性生殖的生物而言的。
讲述：前面我们分析讨论了四种育种方式以及它们分别是用于哪些生物。说明这四种育种方式都各有各的优缺点。接下来我们一起来讨论一下这四种育种方式有什么区别。
[学生活动]分析比较教师投影的表格内容。（表中空白内容请学生回答）
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
原理
常用方法
优点
缺点
归纳总结：1、育种方式的选择依据是什么？（育种原理以及是否适用于这种生物）
2、对动植物育种可采用哪些方法？（植物：杂交育种、多倍体育种、单倍体育种和诱变育种；动物：杂交育种和诱变育种）
3、对微生物可采用哪些育种方式？（诱变育种）
[课堂巩固]：以下是三倍体无籽西瓜培育过程及原理图
思考：（1）三倍体无籽西瓜的育种原理？与无籽番茄的培育有何不同？
（基因重组和染色体变异，无籽番茄是生长素处理未受精的子房发育成果实）
（2） 假设有一种西瓜个大，但甜味不够，基因型为AaBb，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）？
（花药离体培养获得单倍体植株，用秋水仙素处理单倍体植株的幼苗，获得二倍体植株，让它们自交结果，选择既大又甜的瓜留下种子即可。）
（3） 在此基础上，如何进一步培育得到无籽西瓜（AAAbbb）？
（用多倍体育种）
[板书设计]
变异和育种
育种方式 原理
杂交育种 基因重组
单倍体育种 染色体变异
多倍体育种 染色体变异
诱变育种 基因突变
[教后反思]
矮抗
DDTT
纯合体
ddtt
ddTT
DDtt
单倍体育种
第4年
第2年
第1年
秋水仙素
↓
花药离体培养
↓
dt
dT
Dt
DT
单倍体
dt
dT
Dt
DT
配子
减数分裂
F3
ddTT
生长
×
第3年
第2年
杂交育种
矮抗
ddtt
ddT_
D_tt
D_T_
F2
选育出需要的矮抗品种
×
↓
第1年
↓
高杆抗病
DdTt
F1
矮杆感病
ddtt
×
高杆抗病
DDTT
P
若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定
　植株
植株
Ｐ　不耐抗
Ｆ２　植株
花粉培育
Ｆ１　耐抗
Ｆ２
Ｆ１　 耐抗
Ｐ耐不抗　不耐抗
　Ｐ耐不抗　不耐抗
无籽西瓜
花粉
普通西瓜（2N=22）
三倍体（3N=33）
普通西瓜（2N=22）
未处理
四倍体（4N=44）
秋水仙素
普通西瓜（2N=22）种子或幼苗