教
案
教学基本信息
课题
变异与育种
学科
生物
学段：
初中
年级
八年级
教材
书名：生物学
出版社：人民教育出版社
出版日期：
2013年
9
月
教学目标及教学重点、难点
教学目标
举例说出变异的类型。
举例说出遗传育种在实践上的应用。
通过育种实例的分析，提高运用生物学知识解决生产、生活实际问题的能力。
了解我国育种技术发展状况，形成爱祖国、爱家乡的情感以及应用所学知识解决实际问题的使命感、责任感。
教学重点
1.
变异的类型。
2.
常见育种方式。
教学难点
1.
遗传育种在实践上的应用。
2.
运用生物学知识解决生产、生活实际问题的能力。
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
引入
简单介绍新冠肺炎疫情引发的粮食关注问题和中国的粮食现状。
引出袁隆平及杂交水稻
知识回顾和提升
分析资料一、二、三，总结杂交育种概念，了解其原理。
深刻理解杂交育种，了解其广泛的生产生活应用，感受袁隆平的科研素养和家国情怀。
知识回顾和提升
分析资料四、五、六，总结诱变育种概念，了解其原理。
深刻理解诱变育种，了解其广泛的生产生活应用。
知识回顾和提升
分析资料七、八，总结转基因育种概念，了解其原理。
深刻理解转基因育种，了解其优点，及近些年在生产生活的应用。
知识回顾和提升
分析资料九，总结选择育种概念，了解其原理。
深刻理解选择育种，了解其悠久的历史。
小结
从变异的概念、类型入手，全面回顾一节课的复习内容，构建变异与育种的关系网。
形成网络化、结构化的知识体系，明确各个知识点之间的内在联系。
练习
反馈练习
巩固知识、加深理解，评价教学效果。(共36张PPT)
专题复习五
生物的生殖、发育与遗传
变异与育种
初二年级
生物学
袁隆平，中国工程院院士，首届国家最高科学技术奖得主，2019年共和国勋章获得者，被誉为“杂交水稻之父”。
活动：资料分析一
1961年夏天某日，袁隆平在实验田选种，偶然发现一株“鹤立鸡群”的稻株，它不仅高，而且叶片宽大，抽穗时间早，十几个八寸长稻穗向下垂着，随机挑选一穗，籽粒竟有230粒。
Q1：这种“鹤立鸡群”的现象在遗传学上称作什么？
一、变异
生物子代具有不同于亲代的性状，或子代间具有性状差异的现象。
1.概念
Q2：“鹤立鸡群”的水稻可能是如何产生的？
可遗传变异
性状差异由遗传物质改变引起。
不可遗传变异
性状差异仅由环境引起，遗传物质没有改变。
一、变异
2.类型
不可遗传变异——遗传物质不变
可遗传变异——遗传物质改变
Q3：实际生产生活中，变异有什么应用？
活动：资料分析一
1961年袁隆平发现“鹤立鸡群”的稻株后，将其种子收集起来。第二年，种子播种下去并精心培育，结果没有一个的性状像亲本那么好。袁隆平经过反复分析、研究，证实这株“鹤立鸡群”的水稻是一株天然杂交稻，这个结果为他带来了灵感。
Q4：袁隆平的灵感可能是什么？
人工去雄不现实，尝试寻找雄性不育水稻。
活动：资料分析一
1964年夏天，袁隆平在理论论证和研究的基础上，迈出了杂交水稻试验的第一步：寻找雄性不育的水稻植株。六年里，袁隆平跑遍了半个中国。1970年，他带着科研小组来到海南岛的南江农场，终于发现了一株雄蕊花粉败育的野生稻，取名“野败”。接着，袁隆平团队开始利用“野败”开展水稻杂交试验。
袁隆平及其团队利用杂种优势，成功改良了水稻的品质，推广后极大地提高了稻米的产量。我国水稻产量从原来每公顷4500公斤增产到7500公斤。从1976年到2019年，累计增产3.5X108吨，平均每年多解决约6000万人的粮食问题。
活动：资料分析一
“海水稻”是耐盐碱水稻的俗称，相对于传统水稻，能在较高盐碱浓度的水田里正常生长。1986年，科学家偶然在海水短期浸泡过的土地边发现了一株水稻，从那时起，科学家每年一代代种植，不断繁殖、筛选，最终选育出名为“海稻86”的新品种。“海稻86”具有很高的营养价值，同时具有不需施肥、抗病虫、耐盐碱的独特生长特性，但是产量较低。2014年，袁隆平团队参与改良“海稻86”，通过杂交试验和选育，到2017年秋天，海水稻最高亩产达到620.95千克，轰动全国。
活动：资料分析二
活动：资料分析二
半野生的海水稻
栽培稻
新品种
抗倒伏、产量高、耐盐碱、营养价值高
易倒伏、产量低、耐盐碱、
抗倒伏、产量高、不耐盐碱、
营养价值高
营养价值一般
连续多代培养
×
中国是世界第三大肉牛生产国，黄牛存栏数近１亿头，但体型小，生长发育迟缓，生产性能较低。中国肉牛的平均体重为130千克左右（畜牧业发达国家为300千克以上），人均牛肉食用量仅为3.6千克（美国为42.78千克）。为了改变这一窘况，中国某些地区尝试引进生长发育快、净肉率高的国外肉牛品种做父本，对本地牛进行杂交改良，多数获得了生长发育快、产肉性能好、抗病性强的良种牛。
活动：资料分析三
二、育种
1.杂交育种
在已有品种的基础上，进行有目的的杂交，以培育具有优良性状的新类型。
普通青霉菌代谢产生的青霉素比较少，难以满足医疗需求，但经X射线照射容易发生变异，其中，有利变异的个体能产生更多的青霉素，选择这样的青霉菌大规模培养可大大提高青霉素产量，满足医疗需求。其他抗生素如链霉素、地霉素、金霉素的大规模生产也是通过辐射处理，使抗生素产量较原始品系增长几十倍到几百倍，促进和提高了抗生素的生产。
活动：资料分析四
自从1987年8月5日我国第一次利用返回式卫星搭载植物种子以来，已成功进行了近20次航天育种试验。水稻出现了大穗、大粒、优质、高产的效果，经航天诱变育种培育出的华航一号水稻新品种穗大，粒多、结实率高，可增产10％，亩产达500公斤以上，已推广100万亩以上；小麦获得许多矮秆，丰产、早熟的后代作物，产量增长10％～15％；青椒的优势亦很明显，长势十分喜人，已培育出一些高产、优质、抗病能力强的新品系，一种名叫87—2青椒，一个在250克以上，亩产5000公斤左右，维生素C含量增加20％。苹果平均重量从90克提高到160克，亩产比地面良种对照组高30％以上，丰产年份还达到122％。江西广昌县利用航天育种培植出了特大粒白莲种卫星3号，每粒莲子重2．4克以上，比常规品种可增产60％。
我国自1987年8月5日第一次利用返回式卫星搭载植物种子以来，已成功进行了近20次航天育种试验。经航天诱变育种培育出的华航一号水稻穗大，粒多、结实率高，可增产10％。
活动：资料分析五
自从1987年8月5日我国第一次利用返回式卫星搭载植物种子以来，已成功进行了近20次航天育种试验。水稻出现了大穗、大粒、优质、高产的效果，经航天诱变育种培育出的华航一号水稻新品种穗大，粒多、结实率高，可增产10％，亩产达500公斤以上，已推广100万亩以上；小麦获得许多矮秆，丰产、早熟的后代作物，产量增长10％～15％；青椒的优势亦很明显，长势十分喜人，已培育出一些高产、优质、抗病能力强的新品系，一种名叫87—2青椒，一个在250克以上，亩产5000公斤左右，维生素C含量增加20％。苹果平均重量从90克提高到160克，亩产比地面良种对照组高30％以上，丰产年份还达到122％。江西广昌县利用航天育种培植出了特大粒白莲种卫星3号，每粒莲子重2．4克以上，比常规品种可增产60％。
此外，青椒的优势表现为高产、优质、抗病力强；苹果平均重量从90克提高到160克，亩产比地面良种对照组高30％以上，丰产年份达122％；特大粒白莲种卫星3号，每粒莲子重2.4克以上，比常规品种增产60％……
活动：资料分析五
活动：资料分析六
大豆原产于中国，距今已经有五千年的栽培历史，是一种重要的粮油兼用作物。中国科学院遗传所采用化学药品处理合丰23、合丰25等黑龙江省大豆推广品种，育成高抗、优质、高产新品种“宝诱17”。
二、育种
2.诱变育种
人工创造特定的物理、化学条件，诱导生物发生变异，以培育具有优良性状的新类型。
自从1987年8月5日我国第一次利用返回式卫星搭载植物种子以来，已成功进行了近20次航天育种试验。水稻出现了大穗、大粒、优质、高产的效果，经航天诱变育种培育出的华航一号水稻新品种穗大，粒多、结实率高，可增产10％，亩产达500公斤以上，已推广100万亩以上；小麦获得许多矮秆，丰产、早熟的后代作物，产量增长10％～15％；青椒的优势亦很明显，长势十分喜人，已培育出一些高产、优质、抗病能力强的新品系，一种名叫87—2青椒，一个在250克以上，亩产5000公斤左右，维生素C含量增加20％。苹果平均重量从90克提高到160克，亩产比地面良种对照组高30％以上，丰产年份还达到122％。江西广昌县利用航天育种培植出了特大粒白莲种卫星3号，每粒莲子重2．4克以上，比常规品种可增产60％。
苏云金芽孢杆菌能产生一种Bt杀虫蛋白，它对多种害虫具有毒杀作用。通过一定的技术将苏云金芽孢杆菌的Bt基因转入棉花植株的细胞，使棉株体内也能合成Bt杀虫蛋白。这种抗虫棉对棉铃虫、卷叶虫等鳞翅目的害虫具有非常显著的抗性。
活动：资料分析七
自从1987年8月5日我国第一次利用返回式卫星搭载植物种子以来，已成功进行了近20次航天育种试验。水稻出现了大穗、大粒、优质、高产的效果，经航天诱变育种培育出的华航一号水稻新品种穗大，粒多、结实率高，可增产10％，亩产达500公斤以上，已推广100万亩以上；小麦获得许多矮秆，丰产、早熟的后代作物，产量增长10％～15％；青椒的优势亦很明显，长势十分喜人，已培育出一些高产、优质、抗病能力强的新品系，一种名叫87—2青椒，一个在250克以上，亩产5000公斤左右，维生素C含量增加20％。苹果平均重量从90克提高到160克，亩产比地面良种对照组高30％以上，丰产年份还达到122％。江西广昌县利用航天育种培植出了特大粒白莲种卫星3号，每粒莲子重2．4克以上，比常规品种可增产60％。
缓解糖尿病的胰岛素长期以来只能从猪、牛等动物的胰腺中提取，成本非常高。将人合成胰岛素的基因转入大肠杆菌，使其具有合成胰岛素的功能。大肠杆菌本身具有代谢快、生长周期短的特点，因此可以在短期内产生大量胰岛素，大大节约时间成本和经济成本。
除此之外，干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗等也通过类似的方法大规模生产，降低成本。
活动：资料分析八
二、育种
3.转基因育种
利用现代生物技术，把一种生物的基因转入另一种生物中，使后者的性状发生可预期的、定向改变。
活动：资料分析九
金鱼，属鱼纲鲤形目鲤科鲫属鲫鱼种动物，世界著名观赏鱼类，起源于中国，其祖先是鲫鱼。
鲫鱼
……
……
……
“高头”金鱼
×
×
×
×
“水泡眼”金鱼
“琉金”金鱼
“蛋种”金鱼
二、育种
4.选择育种
在自然发生变异的基础上，根据需要人工定向选择。
农作物——
家禽、家畜——
观赏生物——
更高的产量和营养价值；
个体更大，肉蛋奶品质更好；
更美或更奇特的形体。
育种的目的
变异
仅由环境引起，遗传物质不变
遗传物质改变
不可遗传变异
可遗传变异
用于
育种
选择育种
杂交育种
诱变育种
转基因育种
练一练
1.下列实例中，能够遗传的变异是（
）
A.一对孪生兄弟，老大长期在野外工作，老二长期在室内工
作，结果老大肤色黑，老二肤色白
B.身材高大的父母，其子女由于营养不良而个头矮小
C.高原地区生活的人比平原地区的人皮肤粗糙
D.有一对表现正常的夫妇，生出一个白化病儿子
D
2.通过卫星搭载农作物种子可以选育出优质高产的新品种。这种方法从根本上改变了农作物的（
）
A.遗传物质
B.不利性状
C.生活环境
D.生活习性
练一练
A
练一练
3.如图是抗虫烟草的培育过程，下列叙述错误的是（
）
A.抗虫基因能够成功表达说明了基因控制生物的性状
B.烟草的这种变异属于可遗传变异
C.这种技术实现了不同生物优良性状的重新组合
D.抗虫烟草仅仅是利用克隆技术培育的
D
