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生物变异在生产中的应用一、指导思想新课程注重使学生在现实生活的背景中学习生物学，倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念，并能运用生物学的原理和方法参与公众事物的讨论或作出相关的个人决策。借助如何培育优良品种这一实际问题为话题，将育种的基本原理、方法、优点和缺点融入在讨论之中。二、教学背景分析1、教材分析：本节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的。本节内容与遗传的物质基础、遗传的基本规律以及生物的可遗传变异等知识密切相关，是遗传和变异的基本原理在生产实践中的应用。通过本节学习不仅使学生学会怎样将遗传变异的有关知识应用于生产实践，而且通过该内容的分析学习，可以训练学生各方面能力。2、学生背景分析：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及相关的生物变异类型，第五章学习染色体变异时，学生对于获得单倍体和多倍体的方法有所接触,为理解传统育种方法所依据的原理打下了基础。现阶段新的育种方法有哪些，各有何优缺点，在生产实践中是如何运用的，学生并不清楚，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，系统的体会生物变异在生产中的应用。三、教学目标知识目标：①简述杂交育种与诱变育种的方法和原理②举例说明杂交育种方法的优点和不足，说出诱变育种在生产中的应用③讨论杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种在生产中的应用能力目标：①运用所获得的知识信息以图表、图解的形式表达出来②尝试运用遗传和变异的原理解决生产和生活实际中所遇到的问题情感目标：通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解，体验科学家锲而不舍、执着追求的科学精神，认同人类对遗传育种技术的认识，是一个不断深化、不断完善、不断发展的过程。四、教学重点、难点1、重点：杂交育种和诱变育种的原理和应用2、难点：①杂交育种和诱变育种的优点和局限性②用遗传图解表示各种育种过程五、教学方法设计1、教法：问题引领讲授法合作探究2、学法：独学探究总结归纳3、教学手段：教学课件六、教学流程示意图七、教学过程步骤教师活动学生活动设计意图知识点回顾呈现问题:1、可遗传变异的来源有哪些？2、人工获得单倍体的方法？3、人工获得多倍体的方法？4、秋水仙素的作用及细胞周期的作用时期？回顾上节课知识回答问题回顾知识为这节课铺垫5.单倍体有什么特点？多倍体有什么特点？引导学生区分单倍体与获得单倍体方法的特点。注：5题中的单倍体的特点易与获得单倍体方法的特点混淆。导入新课我们学习了生物变异的相关原理，初步也接触到变异类型在生产实践中的应用，这节我们系统的总结一下。学生了解学习目标杂交育种步骤及原理呈现材料现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt）。如果你是育种工作者，你应该怎样操作才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？教师将学生回答的过程用图解的形式呈现于黑板结合问题思考并以图解的形式呈现出来学生回答：杂交先用两个亲本杂交，然后再用Fl代进行自交，F2代中就会出现高产抗锈病的植株。结合材料使学生将理论知识与实践应用联系。问题1：F2出现的矮杆抗病植株基因型有哪些呢？问题2：F2中出现了我们所需要的矮杆抗病，它们都是可以稳定遗传的吗？要想获得能稳定遗传的矮杆抗病品学生回答：ddTT和ddTt学生思考问题2种，接下来还要怎么做？针对问题2教师讲授我们选择出子二代中的矮杆抗病植株自交。问题3：得到的F3情况是怎样的？问题4：如何进一步解决矮杆抗病中混有矮杆不抗病的问题，选出纯种的矮杆抗病的植株种子呢？教师总结：经过多次自交、选育、自交、选育。我们可以获得大量矮杆抗病纯合子。教师总结这个育种方式就是杂交育种学生思考回答问题3F3中有的植株矮杆抗病，矮杆不抗病根据问题2教师讲授的知识，学生很容易回答出进一步自交。呈现PPT-杂交育种完整图解过程，让学生总结出杂交育种的步骤并思考这个育种方法采用的是什么变异原理？学生总结：杂交-自交-选优-自交…….原理：基因重组问题1：分析上述杂交过程，杂交育种有哪些优点？学生思考回答将不同个体中的优良杂交育种的优点及局限性教师提示结合基因重组的特点思考杂交育种的优点问题2：能否有新的基因和新的性状产生？问题3：从杂交后代可能出现的各种类型及育种时间来看，杂交育种有哪些缺点？教师引导学生观察杂交育种过程图解分析育种时间性状集中到一个个体上只是产生新的基因型和性状类型学生结合问题2答出杂交育种局限性：只能利用已有的基因重组，不能产生新基因。通过计算育种时间，局限性进一步补充完整：育种时间长，过程繁琐；突出杂交育种的局限，激发学生初次思考育种技术发展的动力和原因大家能不能举出一些杂交育种的例子？教师呈现中国荷斯坦牛培育实例袁隆平的杂交水稻拓展视野单倍体育种步骤问题1：还有什么育种方法有可能缩短育种年限，使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用？问题2：学生结合上一节所学回答出单倍体育种学生到黑板上呈现单。问题层层递进，后一个育种方法都是针对让学生在纸上写出单倍体育种的全部过程问题3：总结出单倍体育种的具体步骤教师强调花药离体培养的实质就是一种植物组织培养技术。倍体育种的图解总结单倍体育种具体步骤杂交-自交-花药离体培养-秋水仙素处理-筛选前一个方法的局限性开展，使学生思路清晰，体会各个育种方法不是独立存在的单倍体育种的优点和局限性问题1：单倍体育种涉及到的变异原理是什么？问题2：结合育种过程，单倍体育种的优点及缺点？染色体变异缩短育种年限但方法复杂，成活率较低诱变育种呈现图片倒挂金钟的红色花和蓝色花问题：如果要培育出新的基因和新的性状，应该采用什么样的生物变异原理？教师总结诱变育种的概念利用基因突变培养新品种的方法就是诱变育种学生回答基因突变问题：什么因素会诱发基因突变？学生回答举例物理因素(紫外线、α射线、失重等)或化学因素(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理生物呈现资料和图片青霉素高产菌株的选育资料太空育种的相关图片学生观看拓展视野问题1：与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？问题2：基因突变的特点有哪些？联系基因突变特点，谈谈诱变育种的局限性。教师引导，以太空南瓜为例，我们需要得到产量高，个大的南瓜，但是太空育种的结果会出现图片展示的长相奇怪的南瓜，这种南瓜不是我们的目的产品。那么这说明了什么？问题3：要想克服这些局限性，可以采取什么办法？学生思考结合杂交育种的缺点得出诱变育种可以产生新的基因和新的性状学生回答出基因突变的普遍性，不定向性，有害性等特点。诱变育种的缺点：不定向性。增加诱导材料多倍体育种呈现无籽西瓜和多倍体草莓的图片多倍体草莓和无籽西瓜是如何获得的？教师总结此方法为多倍体育种呈现无籽西瓜的培养图解学生归纳多倍体秋水仙素处理引导学生建构育种知识体系。客观公正地评价学习成果，激发调动学生参与课堂教学活动的积极性和主动性。育种的步骤？教师补充：多倍体育种局限性，适用于植物，在动物中难于开展秋水仙素处理-杂交学生归纳出多倍体育种的生物变异原理优点及局限性教师评价，育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。问题：如果水稻的某迟熟（AA)品种,那么我们有什么好办法快速的得到早熟（aa）品种？学生思考回答1:迟熟水稻（AA）诱变育种得到Aa，然后进行单倍体育种2：迟熟水稻（AA）诱变育种得到Aa，然后进行杂交育种灵活运用四种育种方法，实现创新应用练习巩固八、板书设计生物变异在生产中的应用九、学习效果评价设计1、课堂检测：课堂听课情况，发言情况以及学习成果情况检测学生对本节知识的掌握程度。2、课后练习十、本教学设计的特点1、以解决实践中的问题为主线，层层相扣，引发学生的学习积极性。2、四种育种方式的呈现顺序上进行了巧妙的设计。单倍体育种是以解决杂交育种方法中存在的局限性而创设的，同样诱变育种是在杂交育种的基础上发展起来的。3、学生结合实际问题，深化理论知识，并将理论知识应用到解决实际问题中。