浙江省衢州市仲尼中学高二生物《生物变异在生产上的应用》教案
文档属性
| 名称 | 浙江省衢州市仲尼中学高二生物《生物变异在生产上的应用》教案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 224.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 其它版本 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2012-04-11 12:47:38 | ||
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文档简介
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第二节 生物变异在生产上的应用第一课时
理综组 林水英
一、教材分析
变异在生产上的应用是在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，进行学习，提高实际生产的应用观念，而且生物育种知识是高中生物新课程教学中的重点知识，该知识内容不仅是必修2的学习主线之一，还与选修3现代生物科技专题中的基因工程专题有密切的联系，进一步引导学生认识遗传学的知识是怎样用于指导生产实践、提高和改善生产技术，最大限度地满足人类不断增长的物质需要，通过该内容的分析学习，还可以训练学生的各方面能力。
二、学情分析
初中生物课中关于人类应用遗传变异原理培育新品种的内容，使学生对选择育种与杂交育种有了初步的了解。在本书前几章的学习中，学生又学习了分离定律与自由组合定律，为理解传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。在本节教学中，教师可以指导学生搜集我国在育种实践方面取得成功的事例，分析其中包含的遗传学规律，体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
三、教学目标
1、知识与技能
(1)简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。
(2)举例说明五种育种方式在生产中的应用。
(3)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
(4)总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。
2、过程与方法
(1)尝试将获得的信息用图表、图解的形式表达出来。
(2)运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。
3、情感态度和价值观
(1)通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解，关注我国的育种技术的发展及在国际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
四、重难点
重点：
(1)简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。
(2)举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。
难点：
(1)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
(2)总结杂交育种、诱变育种异同点。
(3)运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。
五、教学过程
复习旧知识，杂交育种和诱变育种
导入：我们已经学过杂交育种和诱变育种，诱变育种由突变的不定向性人类无法控制突变的方向，而杂交育种所耗费的时间实在是太长了。那么是不是有哪一种方法可以人工有目的性的在比较短的时间内培育出稳定遗传的品种呢？
一、单倍体育种
1. 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、单倍体育种的过程
解释：花药离体培养的过程：用常规方法获得F1；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；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。
3. 单倍体育种优点：
（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。
4、单倍体植株特点：植株弱小，高度不孕。
过度：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方法产生的单倍体染色体数减半，成活率低，是否有染色体成倍增加的育种方法呢？
二、多倍体育种
1. 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。
3. 人工诱导多倍体的方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
4. 实例：无籽西瓜的培育
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。
、
过度：我们所学过的各种育种方式的前提是它们都必须在同一物种的情况下才可以进行的，对于亲缘关系较远的生物则不可能实现，比如要培育出一种有桂花般香味的水仙花，就不可采用以上的方法，那么这时科学家又研制出哪一种方法呢？
三、转基因技术及应用
1. 基因工程的概念
又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。
2. 转基因的过程
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. 基因工程的原理：基因重组
解释：转基因育种可以克服无缘杂交的不亲合性，将两种完全没有亲缘关系特种
的基因合在一起，并且实现其表达。
小结：结合上节课我们已经学习完五种育种方式，那么各种方法之间分别应用什么样的实验原理，又有什么优缺点呢？小结表格如下：
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 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
六、板书设计：
一、单倍体育种
1. 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、单倍体育种的过程
3. 单倍体育种优点：
4、单倍体植株特点：植株弱小，高度不孕。
二、多倍体育种
1. 多倍体育种原理：染色体畸变
2. 人工诱导多倍体的方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
3. 实例：无籽西瓜的培育
4. 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。
三、转基因技术及应用
1. 基因工程的概念
2. 转基因的过程
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. 基因工程的原理：基因重组
附：五种育种方式的比较
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 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
七、练习巩固
（ C类）1. 普通小麦是六倍体，有42条染色体，科学家们用花药离体培养出的小麦幼苗是（ B ）
A. 三倍体、21条染色体 B. 单倍体、21条染色体
C. 三倍体、三个染色体组 D. 单倍体、一个染色体组
（ C类）2. 苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，其检测方法是（ C ）
A. 是否有抗生素抗性 B. 是否能检测到标记基因
C. 是否有相应的性状 D. 是否能分离得到目的基因
（B类）3、基因重组、基因突变、染色体变异的共同点是 （ A ）
A. 都能产生可遗传的变异 B. 都能产生新的基因
C. 产生的变异对生物均不利 D. 在显微镜下均可观察到变异状况
（A类）4. 低温诱导产生多倍体的原理是 （ A ）
A. 抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体
B. 加速细胞内染色体的复制
C. 使染色体配对紊乱，不能形成细胞
D. 抑制细胞板的形成，不能分裂形成两个子细胞
（A类）5. 通过单倍体的途径培育小麦新品种可以大大缩短育种年限，培育单倍体幼苗所用的花药应取自于 （ C ）
A. 某一优良品种 B. 被确定为父本的植株
C. F1 D. F2
欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 www.
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第二节 生物变异在生产上的应用第一课时
理综组 林水英
一、教材分析
变异在生产上的应用是在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，进行学习，提高实际生产的应用观念，而且生物育种知识是高中生物新课程教学中的重点知识，该知识内容不仅是必修2的学习主线之一，还与选修3现代生物科技专题中的基因工程专题有密切的联系，进一步引导学生认识遗传学的知识是怎样用于指导生产实践、提高和改善生产技术，最大限度地满足人类不断增长的物质需要，通过该内容的分析学习，还可以训练学生的各方面能力。
二、学情分析
初中生物课中关于人类应用遗传变异原理培育新品种的内容，使学生对选择育种与杂交育种有了初步的了解。在本书前几章的学习中，学生又学习了分离定律与自由组合定律，为理解传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。在本节教学中，教师可以指导学生搜集我国在育种实践方面取得成功的事例，分析其中包含的遗传学规律，体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
三、教学目标
1、知识与技能
(1)简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。
(2)举例说明五种育种方式在生产中的应用。
(3)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
(4)总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。
2、过程与方法
(1)尝试将获得的信息用图表、图解的形式表达出来。
(2)运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。
3、情感态度和价值观
(1)通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解，关注我国的育种技术的发展及在国际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
四、重难点
重点：
(1)简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。
(2)举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。
难点：
(1)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
(2)总结杂交育种、诱变育种异同点。
(3)运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。
五、教学过程
复习旧知识，杂交育种和诱变育种
导入：我们已经学过杂交育种和诱变育种，诱变育种由突变的不定向性人类无法控制突变的方向，而杂交育种所耗费的时间实在是太长了。那么是不是有哪一种方法可以人工有目的性的在比较短的时间内培育出稳定遗传的品种呢？
一、单倍体育种
1. 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、单倍体育种的过程
解释：花药离体培养的过程：用常规方法获得F1；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；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。
3. 单倍体育种优点：
（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。
4、单倍体植株特点：植株弱小，高度不孕。
过度：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方法产生的单倍体染色体数减半，成活率低，是否有染色体成倍增加的育种方法呢？
二、多倍体育种
1. 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。
3. 人工诱导多倍体的方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
4. 实例：无籽西瓜的培育
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。
、
过度：我们所学过的各种育种方式的前提是它们都必须在同一物种的情况下才可以进行的，对于亲缘关系较远的生物则不可能实现，比如要培育出一种有桂花般香味的水仙花，就不可采用以上的方法，那么这时科学家又研制出哪一种方法呢？
三、转基因技术及应用
1. 基因工程的概念
又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。
2. 转基因的过程
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. 基因工程的原理：基因重组
解释：转基因育种可以克服无缘杂交的不亲合性，将两种完全没有亲缘关系特种
的基因合在一起，并且实现其表达。
小结：结合上节课我们已经学习完五种育种方式，那么各种方法之间分别应用什么样的实验原理，又有什么优缺点呢？小结表格如下：
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 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
六、板书设计：
一、单倍体育种
1. 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、单倍体育种的过程
3. 单倍体育种优点：
4、单倍体植株特点：植株弱小，高度不孕。
二、多倍体育种
1. 多倍体育种原理：染色体畸变
2. 人工诱导多倍体的方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
3. 实例：无籽西瓜的培育
4. 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。
三、转基因技术及应用
1. 基因工程的概念
2. 转基因的过程
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. 基因工程的原理：基因重组
附：五种育种方式的比较
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 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
七、练习巩固
（ C类）1. 普通小麦是六倍体，有42条染色体，科学家们用花药离体培养出的小麦幼苗是（ B ）
A. 三倍体、21条染色体 B. 单倍体、21条染色体
C. 三倍体、三个染色体组 D. 单倍体、一个染色体组
（ C类）2. 苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，其检测方法是（ C ）
A. 是否有抗生素抗性 B. 是否能检测到标记基因
C. 是否有相应的性状 D. 是否能分离得到目的基因
（B类）3、基因重组、基因突变、染色体变异的共同点是 （ A ）
A. 都能产生可遗传的变异 B. 都能产生新的基因
C. 产生的变异对生物均不利 D. 在显微镜下均可观察到变异状况
（A类）4. 低温诱导产生多倍体的原理是 （ A ）
A. 抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体
B. 加速细胞内染色体的复制
C. 使染色体配对紊乱，不能形成细胞
D. 抑制细胞板的形成，不能分裂形成两个子细胞
（A类）5. 通过单倍体的途径培育小麦新品种可以大大缩短育种年限，培育单倍体幼苗所用的花药应取自于 （ C ）
A. 某一优良品种 B. 被确定为父本的植株
C. F1 D. F2
欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 www.
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