4.2《生物变异在生产上的应用》教案

《生物变异在生产上的应用》
5715169545教材分析
教材分析
本节课选自浙科版必修二第四章第二节。课标的要求是：以单倍体、多倍体和转基因技术为例说明生物变异在生产上的应用。本节课在教材上安排依次是杂交育种的方法与应用、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和转基因技术的方法、特点、应用，这样的安排顺序体现了教材的内在逻辑性和学生认知规律的统一性。本节课的内容偏重于与实际生活生产的联系，是学生之前学习过孟德尔遗传定律、基因变异、植物组织培养等相关知识的延伸和拓展，同时可以为学生即将下一章要学习的生物进化以及生物选修二《生物科学与社会》第一章第三节《优良品种的培育和繁殖》做好知识性和结构性的铺垫。通过本节的学习，可以加强学生将理论知识运用到实际生活的能力，体验生物学原理在生产实践中的价值，激发学生学习生物知识的激情，有助于后面知识的学习。
-4508510795教学目标
教学目标
【知识与能力目标】
说出杂交育种、诱变育种的过程和特点；阐明单倍体育种、多倍体育种和转基因技术的方法、特点并能说出其应用；比较杂交育种和单倍体育种。
【过程与方法目标】?
列举生物变异在生产上的应用实例；?
【情感态度价值观目标】形成运用生物学知识去解释生活日常现象的意识；
【教学重点】
单倍体育种、多倍体育种和转基因技术的方法、特点和应用?
【教学难点】
多倍体育种育种的过程
-5842071755课前准备
课前准备
多媒体课件、图片资料的搜集（主要是各种育种方式在生产中的应用实例）
7620145415教学过程
教学过程
【导入新课】
通过温故知新法导入
教师：同学们，我们上节课学习了生物的变异，大家回顾一下生物变异类型有哪些？它们的特点有什么？
教师：恩，同学们上记得非常牢固，多媒体展示总结。
教师：我们可不可以将生物变异在人为条件的控制下，应用到实际生产生活中呢？
学生思考回答，可以。
教师：举例说明（PPT展示不同性状的西瓜）
教师：现在，有两个不同的番茄品种，一个是抗病、黄果肉的品种（ssrr），另一个是易感病、红果肉品种（SSRR），同学们思考一下，可以通过什么方法培养出一个既抗病又是红果肉能稳定遗传的新品种（ssRR）？
学生活动：阅读课本，寻找答案。
?杂交育种?
教师：（1）概念：指利用基因重组原理，有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种。一般需通过杂交、选择、纯合化等过程。?
?
P?抗病、黄果肉×易感病、红果肉
??????????↓??????????
F1?自交 抗病、黄果肉?
? ↓
F2? 抗病黄果肉??抗病红果肉?易感病黄果肉????易感病红果肉?
要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对所得到的抗病红果肉?品种进行多代自交和育种，淘汰不符合要求的植株，最后得到能够稳定遗传的抗病红果肉?的类型。?
教师：常规杂交育种是培育新品种的有效手段。?我们上节课还学习了基因突变，那么基因突变再生产上有什么应用吗？
学生思考回答：有。
2.?诱变育种?
教师：（1）概念：指利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。?
（2）人工诱变的方法?
①辐射诱变：X射线、紫外线、γ射线等的照射，能使生物的染色体发生断裂而产生断片，同时也令DNA分子上的碱基发生变化导致基因突变。?
②化学诱变：化学药剂能引起DNA分子中碱基的缺失、替换等变化，导致基因突变和染色体变异。
?③诱变育种的特点：?
?可提高突变频率，能产生多种多样的新类型，为育种创造出丰富的原材料。
?能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状。?
C.?改良作物品质，增强抗逆性。?
举例说明：在作物培育方面，已培育出200多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种；在微生物方面，也培育出了优育的变异菌株，如高产青霉菌株等；在动物方面，培育出了易识别的雄家蚕，提高了蚕丝的产量和质量。?
教师：除了上述育种方式外，还有两种育种方式，同学们知道是哪两种吗？
学生活动：阅读P84-85，思考单倍体植株的特点及单倍体育种特点。
单倍体育种?
教师：总结
单倍体育种：利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。
2）?单倍体植株特点：植株弱小，高度不孕。?
3）单倍体育种特点：?
（1）缩短育种年限。一般的常规育种方法培育一个新品种约需5年，但运用单倍体育种可缩短至2年。
（2）能排除显隐性干扰，提高效率。因为最终产生的是纯合子，基因型和表现型一致，可直接通过表现型来判断基因型。?
花药离体培养的过程：?
（1）用常规方法获得F1。?
（2）将F1的花药放在人工培养基上进行离体培养，花粉细胞经多次分裂形成愈伤组织，诱导愈伤组织分化出幼苗。?
（3）用秋水仙素处理幼苗，诱导染色体加倍从而获得可育的纯合植株。?
教师：（PPT展示）单倍体育种的过程
教师：单倍体育种可以缩短育种年限，但一些多倍体的植物该如何育种呢？我们接下来学习多倍体育种。
4. 多倍体及多倍体育种?
1）?多倍体的特点：植物各器官均较二倍体大，果实中含营养物质多。生长发育延迟，结实率低。多倍体主要存在植物界。
?多倍体育种原理?
温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生成或破坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍
教师：人工诱导多倍体的方法?
（1）低温处理?
（2）秋水仙素处理萌发种子或幼苗?
如，无籽西瓜的培育?（PPT展示）
教师：除了以上几种育种方式外，还有一种重要的转基因技术。大家对于转基因这个名词应该都不陌生，那么究竟什么是转基因技术呢？它的原理是怎样的呢？我们今天就来学习一下。
转基因技术及应用
?1）转基因技术：指利用分子生物学与基因工程的手段，将某种生物的基因（外源基因）转移到其他物种中，使其出现原物种所不具有的新性状的技术。?
2）?转基因的过程?（PPT展示）
包括提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞和目的基因的表达和检测。
?3）基因工程的基本工具?
（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶；?（2）基因的“针线”：DNA连接酶；?思考：基因的“针线”连接的是什么？?
学生思考讨论。
教师：DNA连接酶“缝合”的是脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。
?（3）基因的运载体。?
思考：基因的运载体有哪些？基因的运载体的作用？?
（目前常用的有质粒、噬菌体、动植物病毒等；将外源基因送入受体细胞）
（4）转基因技术的原理：基因重组
【课堂小结】
名称
原??理
方???法?
优点
缺点
诱变育种
基因突变
用物理或化学因素处理生物?
加速育种进程，大幅改良性状?
有利的个体往往不多
杂交育种
基因重组
杂交→自交→选优?将不同个体的优
良性状集中于一个个体上
育种周期长，工作量大
单倍体育种
染色体变异
先花药离体培养，再用秋水仙素处理使染色体加倍?
明显缩短育种年限
需与杂交育种配合，多限于植物?
多倍体育种
染色体变异?
多倍体育种?需与杂交育种配合，用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使染色体加倍?
器官大，产量高，营养丰富??
发育延迟，结实率降低，多限于植物
转基因育种
异源DNA重组?
提取，结合，导入，检测与表达?
目的性强，育种时间短，克服了远缘杂交的障碍?
操作复杂，难度大
3810130175教学反思
教学反思
在本节课的教学过程中，学生学会利用所学知识与生产应用相结合，大大提高了学生学习的积极性，进一步养成自主学习的习惯，培养学生讨论、归纳和总结能力。通过视频，让抽象微观的知识内容转变为直观形象的具体过程，有助于理解生物变异在生产上的应用。给学生提供自主学习和探究的机会，让师生在课堂中一起探究知识的真谛、体验学习的乐趣。